谷保静研究员和徐建明教授团队在Nature Food发文探讨城市化的粮食安全问题

发布者:鲁小城发布时间:2021-03-16浏览次数:3770

2021312日,浙江大学环境与资源学院谷保静研究员和徐建明教授课题组联合澳大利亚、香港和英国的合作者在Nature Food上发文,研究表明与传统观念认为的城市化会威胁粮食安全相反,城乡一体化的城市化发展反而有利于粮食安全和环境保护。假如城市化率从2015年的56%增长到2050年的80%,那么中国将净释放580万公顷的农村土地用于农业生产,这相当于中国2015年耕地总面积的4.1%。即使考虑到这些新增耕地的土地肥力一开始可能较低,到2050年粮食产量仍将比2015年增长3.1-4.2%。此外,随着农村的土地释放和人口减少,耕地破碎化程度会大幅度减小,有利于规模化农业的发展和环境保护。为了实现这一目标,必须采取城乡统筹发展的方式,复垦废弃的农村建设用地。这一发现为对城市化和粮食安全的关系提供了新见解,对全球正在经历快速城市化的地区具有重要的政策意义。

1. 中国城乡人口和土地利用变化。农村人口在持续下降,但是农村建设用地面积持续增加,约为城市建设用地的3倍,彻底的城市化可以大幅度释放农村建设用地,有利于耕地保护和农业规模化发展。

 

传统观点认为,城市化势必带来城市的扩张,由于城市周边往往具有高质量的农田,因此城市扩展则意味着占用大量的农田,从而威胁粮食安全。由于全球城市化目前主要在发展中国家发生,这些国家和地区的粮食安全压力更大,所以保护耕地不被城市占用成为政策制定的核心。城市化被放到了粮食安全的对立面,背上了沉重的土地管制枷锁。中国被认为是未来城市化快速发展的国家,城市化带来的耕地损失至少会占到农田面积的5%以上,粮食产量将降低8%以上。而另外的研究也表明,城市如果不能增长,那么我们的经济发展将会受到抑制。城市化和耕地保护似乎成为了一对不可调和的矛盾。


2. 城市化对土地利用的影响。未来大城市周边耕地和自然用地会被城市扩展占用,而零散分布的广大农村将逐渐消亡,使得农田面积增加并连片集中。

 

中国城市化率正以每年1%的速度增长,这意味着如果继续这种速度,到2050年城市化水平将达到80-90%。城市地区将增加约3.3-4.7亿人口,为了容纳这些新居民,城市需要扩大并占用周围土地,包括现有和未来潜在的耕地。实际上,中国城市化与农村建设用地面积增加同时发生——尽管2015年中国农村人口比城市人口少约20%,但是农村的建成区面积却比城市大了160%。城市有2亿多外来务工人员,这些人在城市缺乏系统的社会保障,导致外来务工人员不愿放弃他们的农村宅基地,相比之下他们更愿意使用从城市获得的收入在农村地区建造新房。这种发生在中国农村的双轨制土地浪费是户籍制度的意外结果,也为释放农村土地用于农业生产提供了巨大潜力。

3. 粮食生产随着城市化的变化。20002015年间由于城市化进程中农村并未复垦,造成大部分地区粮食产量下降;预计未来随着农村的大面积荒废,城市化会促进农村复垦,粮食产量增加,特别是在农村众多的华北平原地区。

 

本文通过空间分析测算发现,在宅基地可以被复垦为耕地的情况下,城市化率从2015年的56%增长到2050年的80%时,中国有潜力释放580万公顷的农村土地用于农业生产(主要位于华北平原、长江中下游平原和东北平原),这相当于中国2015年耕地总面积的4.1%。即使考虑到这些新增耕地的土地肥力可能相对较低,到2050年粮食产量仍将比2015年增长3.1-4.2%。未来随着新增耕地农艺管理水平的上升,粮食产量的增幅将继续扩大。

4. 农地规模随着城市化的变化。2000-2015年间,由于农村并未被复垦,城市化导致农田更加破碎化;预计未来随着农村被复垦,城市化将导致农地规模大幅度增加。

 

除了增加农作物产量外,本文发现平均农地规模会随着城市化发生变化。城市化增加耕地总面积,减少农村人口,使得农村人均耕地面积增加,农地规模也随之增加。特别是城市化后造成的农村人口减少,甚至有一部分的县区会出现没有农村人口的情况,极大地有利于农业规模化的推进。我国农村土地分配主要依据家庭联产承包责任制,将耕地根据质量好坏平均分配给每个村庄的所有居民。当前农村家庭的平均农场规模仅为0.5公顷左右,但随着城市化的发展,平均农地规模可能增加两倍以上达到1.35公顷。农地规模增加会有利于我国的农业面源污染控制,至少化肥污染会降低1/31/2,农药会降1/2以上。


5. 农村宅基地复垦情况。农村宅基地的复垦成本远远小于复垦之后的社会收益,已经在全国成功推进了超过4万公顷。

 

农村复垦的价格高么?很多声音质疑农村复垦的可行性。其实我国过去十年间在很多地方已经开展了复垦,图5上展示的点都是搜集的真实数据,很多地区已经在推行空心村复垦。复垦成本变异较大,平均下来一公顷复垦成本23000美元左右,折合成人民币大概十几万元。目前很多复垦地都转化为城市建设用地指标,会带来巨大的社会收益。同时复垦之后农地规模增加,农业的经营成本会下降,虽然短期内相对成本较高,但是如果放在几十年甚至上百年的农业经营上来看,农业本身的收益已经可以获利。不过农村复垦的前提是农民已经在城市得到了很好的安置,包括住房、社保、医疗和教育等基本公共服务的享受等。伴随着中国的老龄化进程,农村的复垦现象会在一个时期内集中出现,例如一代人老去之后会短期内集中出现大量需要复垦的村落。在土地公有制的前提下,伴随着城市化进程合理调配人地关系将最终有利于我国城市经济的发展,以及小农经济向规模化和现代化农业的可持续转型发展。

该论文第一作者为浙江大学环境与资源学院硕士生汪思彤,澳大利亚国立大学的Xuemei Bai教授和香港城市大学的Xiaoling Zhang教授为共同第一作者,通讯作者为浙江大学环境与资源学院谷保静研究员。本研究受到国家自然科学基金以及科技部重点研发计划的资助支持。

 

谷保静是浙江大学百人计划研究员,国家优秀青年基金获得者,环境与资源学院徐建明教授团队宏观方向核心成员,主要从事资源与环境管理领域的交叉研究,在大尺度氮循环模型构建、资源环境效应评估、成本收益分析及其政策调控等方面取得了一系列研究成果。担任国际氮素促进会(INI)亚洲区工作委员会成员,国际氮素管理系统(INMS)课题组长,中国土壤学会氮素工作组委员,Environmental Science and Pollution Research编辑,The Innovation编辑。

 

相关论文信息:Wang S#, Bai X#, Zhang X#, Reis S, Chen D, Xu J, Gu B*. Urbanization can benefit agricultural production with large-scale farming in China. Nature Food, 2021, doi:10.1038/s43016-021-00228-6.

 

全文链接:https://doi.org/10.1038/s43016-021-00228-6