城市建設用地擴張與糧食生產能力的互動關系

江彬

摘要：在構建城市建設用地擴張與糧食生產能力理論框架的基礎上，運用面板向量自回歸模型、面板單位根檢驗、協整檢驗、Granger因果檢驗和脈沖響應函數探尋2000-2016年長江中游城市群城市建設用地擴張與糧食生產能力的互動關系。結果表明：（1）除武漢城市圈外，長江中游城市群、長株潭城市群、環鄱陽湖城市群城市建設用地擴張與糧食生產能力之間存在長期均衡關系;（2）長江中游城市群城市建設用地擴張與糧食生產能力之間存在雙向Granger因果關系;（3）從糧食生產能力對城市建設用地擴張的沖擊效應來看，長江中游城市群、武漢城市圈、環鄱陽湖城市群為負，長株潭城市群在短期為負，但長期為正;從城市建設用地擴張對糧食生產能力的沖擊效應來看，長江中游城市群和武漢城市圈在短期為正，但長期為負，長株潭城市群和環鄱陽湖城市群總體為正。因此，不同城市群推進城市建設用地擴張與糧食生產能力協調發展的政策著力點應有所區別。

關鍵詞：城市建設用地擴張;糧食生產能力;互動關系;長江中游城市群

中圖分類號：F293.2

文獻標識碼：A

文章編號：1001-9138-（2020）10-0047-56

收稿日期：2020-08-27

城市建設用地擴張是世界各國城市化發展中面臨的共同問題，也是中國快速城市化進程中土地利用/覆蓋變化的主要表現形式，1981-2016年中國城市建設用地面積由6720km2增長到47611.5km2，增長了6.09倍。盡管城市建設用地規模擴張在社會經濟快速發展中發揮著重要作用，但是城市建設用地急速擴張也造成城市土地低效利用、生態系統功能弱化等社會問題，特別是由此帶來的耕地資源損耗并影響糧食生產能力的負面效應備受社會詬病。在目前糧食安全面臨諸多新問題、新挑戰的背景下，系統分析城市建設用地擴張與糧食生產能力之間的互動關系，探尋兩者協調發展路徑具有重要意義。

事實上，早有學者關注到城市建設用地擴張對糧食生產能力的影響，談明洪等通過土地利用數字化圖分析中國部分地區城鎮人均用地和農村人均居住用地的差距，發現中國城市建設用地擴張可能造成耕地資源減少。閆梅等通過探尋中部地區建設用地擴張、耕地面積和糧食產量變化的時空特征，進一步驗證了城市建設用地擴張對于耕地損耗和糧食減產具有導向性。還有學者利用遙感影像和耕地質量等級數據分析江蘇省近30年城市建設用地擴張對耕地質量和糧食產能的影響，結果表明江蘇省城市建設用地擴張引起耕地損失并導致糧食生產能力下降。He等評估1992-2015年中國不同尺度下城市擴張對農田初級生產力的影響，發現樣本期內城市擴張導致糧食減產1245萬噸。也有學者認為耕地減少主要是受國家退耕還林政策的影響，而并非城市建設用地和工業用地占用，在快速城市化進程中城市建設用地擴張會加速農村土地規模化經營，并促使糧食生產效率提升。在研究方法上，學者們綜合運用線性回歸、脫鉤模型、GIS分析法等方法從全國、省域和市域等空間尺度分析城市建設用地擴張對糧食生產能力的影響，這對探索兩者協調發展具有一定理論價值。然而，從已有研究來看，學者們大多基于城市建設用地擴張對糧食生產能力的單向影響開展實證分析，缺乏對城市建設用地擴張與糧食生產能力互動關系的系統闡述，很難全面揭示出兩者之間的復雜關系。基于此，本文以2000-2016年長江中游城市群31個城市的數據為基礎，構建城市建設用地擴張與糧食生產能力理論框架，采用面板向量自回歸模型、面板單位根檢驗、協整檢驗、Granger因果檢驗和脈沖響應函數探尋長江中游城市群城市建設用地擴張與糧食生產能力的互動關系，以期為探尋城市建設用地擴張與糧食生產能力的高效耦合路徑提供參考。

1理論分析

在城市化進程巾，城市建設用地擴張與糧食生產能力具有相互影響、促進的作用。一方面，城市建設用地擴張通過規模擴張和要素集聚對糧食生產能力產生抑制效應和集聚效應;另一方面，糧食生產能力在糧食安全壓力和糧食資源供給對城市建設用地擴張產生約束效應和驅動效應。城市建設用地擴張與糧食生產能力的互動路徑如圖1所示。

1.1城市建設用地擴張對糧食生產能力的影響路徑

1.1.1抑制效應

集中反映在城市建設用地擴張的背景下土地要素和產業結構調整對糧食生產能力產生的負面影響。首先，在土地要素方面，城市建設用地擴張促使土地要素在城市與農村之間實現重新分配，其中最為顯著就是農業用地不斷向城市建設用地轉移，1986-2003年中國城市用地擴張直接占用耕地面積290萬hm2，更有研究表明，自2000年以來，城市化過程中建設用地擴張導致的耕地面積減少已經成為影響中國糧食安全的五大關鍵要素之一，并且在城市建設用地擴張過程中產生的“三廢”對耕地資源質量構成嚴峻挑戰，耕地資源損耗對糧食生產能力產生不利影響;其次，在產業結構方面，產業結構調整是城市經濟發展和城市建設用地擴張的驅動因素，城市建設用地擴張也是在產業結構調整中逐步實現的，在產業結構升級過程中農業用地非農化程度逐漸提高，農業生產空間不斷壓縮不利于提升糧食生產能力。因此，城市建設用地擴張會從土地要素和產業結構兩個層面對提升糧食生產能力產生抑制效應。

1.1.2集聚效應

集中反映在城市建設用地規模擴張背景下的人口和科技集聚對糧食生產能力正向作用。首先，在人口集聚層面，伴隨著城市化的快速發展，人口由農村向城市集聚降低了勞動力對農地的依賴度，加速了農地流轉，使得原本以家庭為單元的生產方式造成的耕地細碎化和耕地規模化經營程度較低的狀況發生轉變，農業勞動力向城市集聚為耕地適度規模化和集約化經營創造了條件，更有利于耕地資源優化配置，耕地規模化和集約化經營會對糧食生產能力產生積極作用;其次，在科技集聚層面，伴隨著城市化的快速發展，科研人員、資本和技術向農業領域集聚，農業科技水平不斷提升，在糧食生產能力的發展中農業科技水平始終占據舉足輕重的地位，農業科技進步一定程度上對糧食生產能力產生積極影響。因此，城市建設用地擴張會從人口集聚和科技集聚兩個層面對提升糧食生產能力產生集聚效應。