vcitym的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/vcitym 中国地质大学(北京)教授

博文

反演思维的一个案例

已有 4727 次阅读 2008-6-19 22:20 |个人分类:未分类|系统分类:科研笔记

再论耕地总量动态平衡

(节选)

我国在面对人多地少的基本国情基础上,一直没有放松制定耕地保护的相应政策,现在又把耕地保护与粮食安全合并考虑,是政府决策和管理水平的提高。但是,要解决耕地与粮食问题,制定政策,执行政策当然会起到相应的作用,笔者认为,更重要的是要“了解家底”,这个家底就是,我国人口发展的极限条件下到底需要多少耕地?在粮食安全方面到底需要多少耕地?要回答这个问题,要有一个或多个方案,要有一个量化的东西,这样,政府在制定相应的政策时才能有的放矢。只有感觉是不行的。关于这个问题,下面专题讨论。

3 关于耕地总量动态平衡的反演思维

我们习惯的思维是从过去推演现在,再从现在预测未来,间或也有从未来研究现在的。但当对未来有了比较明晰的结论前提下,我们可以采用“反演”的思维来考虑问题。就是在既定未来某个目标下,通过一定的方式来考虑现在的问题及解决的办法。甚至可以将思维再发散一些,在更多层面上来思考问题。实际上,耕地总量动态平衡涉及到的内容非常广泛,完全可以用复杂系统的理论和方法进行分析,同时,耕地总量动态平衡的“平衡态”变化是一个非线性的变化,甚至有分维特性(陈彦光 2003)。比如说,我们的生活,当人均粮食为200kg或更少时,人们也可以生存;当人均粮食达到400kg的小康水平甚至更多时,是否就可以说生活水平提高一倍呢?不能。同样道理,人均耕地的警戒线或称为最低阈值,由于各个国家和地区的人们的生理机体存在不同的耐受程度,用联合国的指标来衡量我国的情况,在某种程度上,有点“不切实际”。因此,笔者的看法是,如果真想彻底研究耕地总量动态平衡问题,就要从人体的最低到最高的生理需求入手,进而分析人们的饮食结构变化,其中将科技进步等作为辅助因素加以考虑。然后对人口(包括数量、质量、年龄结构、性别结构等)进行科学预测(目前已经可以做到)。因为人口的增长变化符合“S”曲线,当人口数量达到某一个数值时,就会基本稳定下来。我们可以把这个人口数量作为计算食物需求的期望值。最后计算在这样的人口规模下,到底需要多少耕地(农用地),可以是高、中、低等多套方案。有了这个方案,也就是保证了最基本的发展需求——人的发展需求。

基于这个前提,再来论证我们的城市化等其他社会经济和生态环境建设问题。在这方面,已经有学者进行了有益的探索。我国农业信息技术专家梅方权教授(2003),曾发表“21世纪前期中国食物的结构改革和发展战略分析”,对我国未来30年的食物结构进行了分析和预测,从而推算我国耕地的最大承载力,体现了“反演”思维的新意。宋启林教授(1997)在《城市研究》、《中国土地科学》上发文从未来50年乃至100年的时间区段,对我国城市用地进行了独到的思考,对我们思考耕地总量动态平衡具有启发性。他的思维一定程度上带“反演”的特点。因为我们已经吃了“短视”的苦头,有必要对可以预见的未来进行前展性研究,这样才能真正做到有的放矢,战略着眼,战术着手。

笔者认为,要把耕地总量动态平衡问题研究透彻,就要进行反演思维,首先准确预测未来我国的人口变化,这个人口变化可以是几个方案。目前的说法较多,虽然我国人口峰值出现的时间有较大分歧,但对人口总量的数据意见比较一致,就是我们在21世纪30年代总人口将达到1.6×109左右,就是说,我国的人口极限值在1.6×109左右。我们按照这个数字进行粮食和耕地预测。

然后再研究这些人口对粮食或食物的需求。依卢良恕等(2002)的我国基本小康社会(2010年)食物安全目标、全面小康社会(2020年)食物安全目标、向富裕阶段过渡时期(2030年)食物安全目标,到2030年,每年粮食总产量7.46×108t,油料总产量5.23×107t;糖料总产量1.971×108t,水果产量9.25×107t,肉类总产量8.38×107t,禽蛋产量3.81×107 t,奶类总产量5.23×107t,水产品总产量6.38×107t。其中需要占用耕地的主要有粮食生产、油料生产、蔬菜生产等。如果考虑科技进步等,届时全国平均粮食单产按9000kg/ha、平均蔬菜单产按60000kg/ha、平均油料单产按4500kg/ha计算,则需要的总耕地面积约10×108ha,如果将棉花等需要耕地的作物计算在内,耕地大约有20%的浮动,这样总耕地面积约需要1.2×109ha弱。就是说,2003年全国耕地面积为1.2593 ×108ha我国从现在到2030年可用于建设占用耕地的最大空间不到6.67×106ha。如果作物单产达不到上述标准,则需要的耕地可能更多。当然,这是在没有考虑进口的情况下的100%自给条件下进行预测。如果10%的进口最大值,则耕地面积可以再放宽标准。不管怎样变,我国用于建设占用耕地的极限大约在6.67×106ha10×106左右既成定局。

城市化占用耕地的比例,吴群等(2002)、于伯华等(2003)曾做过研究,表明城市化水平每增加1个百分点,城市建成区面积将扩大1056km2,耕地减少4.1×105ha。今后二三十年是我国城市化加速发展的时期。据专家测算,2010年我国城市化率将达到40 %,2020年达到52%,到21世纪中叶达到70%。据此推算,我国到2020年,城市化水平较目前的37%提高15%,需要占用耕地面积约6.67×106ha弱。也就是说,我国耕地总量到2020年将达到极限水平。到2030年人口高峰来临,尚有一定的耕地缺口。因此,保护耕地的形式不容乐观。

当然,如果增加复种指数,提高耕地产量,也可相对节省耕地。我国复种指数理论值可达198%,即还有43%的潜力可挖。据测算,复种指数每提高1个百分点,相当于每年增加1500-1950万亩的播种面积。除此以外,由于粮食贮存设施不足、运输流失及消费中的浪费,使每年全国消费粮食量占其总产量的2%。通过减少损耗和浪费,使粮食的净产率得以提高,以增加粮食总产量的预期是可以实现的(纪昌品,欧名豪 2002)。充分利用林地种果,发展高科技蔬菜种植技术,进一步发展草食动物,扩大草地等利用率,也可以节省部分耕地。世界上许多发达国家的肉食主要来源于草食动物,如美国人的肉食中73%由草转化而来,澳大利亚约90%,新西兰接近100%,而我国只有6%8%,其余90%依靠粮食转换而来。如果将这一比例再提高10%,不仅会改善食物结构,而且可以节省大量耕地。到本世纪中叶实现城市化水平70%,人们生活水平达到中等发达国家水平,这个目标是可以实现的,到时那些“谁来养活中国人”的担心将不攻自破。

 

(参考文献略)

本文发表于《中国土地科学》2004年第4期,与付邦道合著。



https://blog.sciencenet.cn/blog-43347-29697.html

上一篇:关于科学地图
下一篇:对学习GIS的几点建议
收藏 IP: .*| 热度|

0

发表评论 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-4-23 15:47

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部