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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 20 期摇 摇 2012 年 10 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
太湖流域源头溪流氧化亚氮(N2O)释放特征 袁淑方,王为东 (6279)……………………………………………
闽江河口湿地植物枯落物立枯和倒伏分解主要元素动态 曾从盛,张林海,王天鹅,等 (6289)…………………
宁夏荒漠草原小叶锦鸡儿可培养内生细菌多样性及其分布特征 代金霞,王玉炯 (6300)………………………
陕西省栎黄枯叶蛾蛹的空间分布 章一巧,宗世祥,刘永华,等 (6308)……………………………………………
模拟喀斯特生境条件下干旱胁迫对青冈栎苗木的影响 张中峰,尤业明,黄玉清,等 (6318)……………………
中国井冈山生态系统多样性 陈宝明,林真光,李摇 贞,等 (6326)…………………………………………………
鄂西南木林子常绿落叶阔叶混交林恢复过程中优势树种生态位动态 汤景明,艾训儒,易咏梅,等 (6334)……
不同增温处理对夏蜡梅光合特性和叶绿素荧光参数的影响 徐兴利, 金则新,何维明,等 (6343)……………
模拟长期大风对木本猪毛菜表观特征的影响 南摇 江,赵晓英,余保峰 (6354)…………………………………
雷竹林土壤和叶片 N、P 化学计量特征对林地覆盖的响应 郭子武,陈双林,杨清平,等 (6361)………………
利用树木年轮重建赣南地区 1890 年以来 2—3月份温度的变化 曹受金,曹福祥,项文化 (6369)……………
川西亚高山草甸土壤呼吸的昼夜变化及其季节动态 胡宗达,刘世荣,史作民,等 (6376)………………………
火干扰对小兴安岭白桦沼泽和落叶松鄄苔草沼泽凋落物和土壤碳储量的影响
周文昌,牟长城,刘摇 夏,等 (6387)
…………………………………
……………………………………………………………………………
黄土丘陵区三种典型退耕还林地土壤固碳效应差异 佟小刚,韩新辉,吴发启,等 (6396)………………………
岩质公路边坡生态恢复土壤特性与植物多样性 潘树林,辜摇 彬,李家祥 (6404)………………………………
坡位对东灵山辽东栎林土壤微生物量的影响 张摇 地,张育新,曲来叶,等 (6412)………………………………
太湖流域典型入湖港口景观格局对河流水质的影响 王摇 瑛,张建锋,陈光才,等 (6422)………………………
基于多角度基尼系数的江西省资源环境公平性研究 黄和平 (6431)……………………………………………
中国土地利用空间格局动态变化模拟———以规划情景为例 孙晓芳,岳天祥,范泽孟 (6440)…………………
世界主要国家耕地动态变化及其影响因素 赵文武 (6452)………………………………………………………
不同氮源下好氧反硝化菌 Defluvibacter lusatiensis str. DN7 的脱氮特性 肖继波,江惠霞,褚淑祎 (6463)………
基于生态足迹方法的南京可持续发展研究 周摇 静,管卫华 (6471)………………………………………………
基于投入产出方法的甘肃省水足迹及虚拟水贸易研究 蔡振华,沈来新,刘俊国,等 (6481)……………………
浦江县土壤碱解氮的空间变异与农户 N投入的关联分析 方摇 斌,吴金凤,倪绍祥 (6489)……………………
长江河口潮间带盐沼植被分布区及邻近光滩鱼类组成特征 童春富 (6501)……………………………………
深圳湾不同生境湿地大型底栖动物次级生产力的比较研究 周福芳,史秀华,邱国玉,等 (6511)………………
灰斑古毒蛾口腔反吐物诱导沙冬青细胞 Ca2+内流及 H2O2 积累 高海波,张淑静,沈应柏 (6520)……………
濒危物种金斑喙凤蝶的行为特征及其对生境的适应性 曾菊平,周善义,丁摇 健,等 (6527)……………………
细叶榕榕小蜂群落结构及动态变化 吴文珊,张彦杰,李凤玉,等 (6535)…………………………………………
专论与综述
流域生态系统补偿机制研究进展 张志强 ,程摇 莉 ,尚海洋,等 (6543)…………………………………………
可持续消费的内涵及研究进展———产业生态学视角 刘晶茹,刘瑞权,姚摇 亮 (6553)…………………………
工业水足迹评价与应用 贾摇 佳,严摇 岩,王辰星,等 (6558)………………………………………………………
矿区生态风险评价研究述评 潘雅婧,王仰麟,彭摇 建,等 (6566)…………………………………………………
研究简报
围封条件下荒漠草原 4 种典型植物群落枯落物枯落量及其蓄积动态 李学斌,陈摇 林,张硕新,等 (6575)……
密度和种植方式对夏玉米酶活性和产量的影响 李洪岐,蔺海明,梁书荣,等 (6584)……………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*312*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*35*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄10
封面图说: 草丛中的朱鹮———朱鹮有着鸟中“东方宝石冶之称。 洁白的羽毛,艳红的头冠和黑色的长嘴,加上细长的双脚,朱鹮
历来被日本皇室视为圣鸟。 20 世纪前朱鹮在中国东部、日本、俄罗斯、朝鲜等地曾有较广泛地分布,由于环境恶化等
因素导致种群数量急剧下降,至 20 世纪 70 年代野外已认为无踪影。 1981 年 5 月,中国鸟类学家经多年考察,在陕
西省洋县重新发现朱鹮种群,一共只有 7 只,也是世界上仅存的种群。 此后对朱鹮的保护和科学研究做了大量工
作,并于 1989 年在世界首次人工孵化成功。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 20 期
2012 年 10 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 20
Oct. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金(105560GK);国家自然科学基金(41001056,41171069);长江学者和创新团队发展计划( IRT1108)
资助
收稿日期:2012鄄03鄄08; 摇 摇 修订日期:2012鄄07鄄23
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: zhaoww@ bnu. edu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201203080314
赵文武.世界主要国家耕地动态变化及其影响因素.生态学报,2012,32(20):6452鄄6462.
Zhao W W. Arable land change dynamics and their driving forces for the major countries of the world. Acta Ecologica Sinica,2012,32(20):6452鄄6462.
世界主要国家耕地动态变化及其影响因素
赵文武*
(北京师范大学资源学院 土地资源系,北京摇 100875)
摘要:在世界人口持续攀升、全球耕地面积不断减少的背景下,探讨世界主要国家耕地变化其影响因素,对于分析预测未来世界
耕地变化趋势、研究世界粮食安全具有积极意义。 选择 2050 年人口过亿的 17 个国家和耕地面积排名前 10 的国家为研究对
象,在分析 1961—2007 年耕地总量变化、人均耕地变化的基础上,探讨了耕地变化影响因素。 研究结果表明,从 20 世纪 60 年
代到 2007 年间的不同时期内,有越来越多的国家表现出耕地减少趋势,而人均耕地面积减少的国家个数高达 90%以上。 满足
人口消费需求、城市化与经济发展是大多数国家耕地总量变化的主要动力;而人口快速增长、城市化则是导致许多国家人均耕
地显著减少的重要原因。
关键词:耕地总量;人均耕地;影响因素;世界
Arable land change dynamics and their driving forces for the major countries of
the world
ZHAO Wenwu*
Institute of Land Resources, College of Resources Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China
Abstract: Arable land is an essential resource for the production of food and thus constitutes one of the most fundamental
resources for mankind. This resource is burdened by population growth and economic development. The statistic data from
the Food and Agriculture Organization of the United Nations showed that the world忆s arable land area was 1. 401 billion
hectares in 1990, and dropped to 1. 381 billion hectares in 2008; with the continued population growth, the world忆s per
capita arable land was 0. 265 ha in 1990, and dropped to 0. 205 ha in 2008. By 2050, the world忆s population will reach 9.
1 billion. Assuming that the world忆s arable land area in 2008 remains unchanged to 2050, the world忆s per capita arable
land would fall to 0. 151 hectares. Having enough arable land to feed the world population in 2050 is a major challenge,
and it is a meaningful task to explore the arable land dynamics for the major countries of the world.
This paper selected 21 countries for a case study, and the arable land dynamics and their possible driving factors for
these countries were discussed. These countries includes ten countries with the largest cultivated areas in the world, and the
countries whose population will exceed 1 billion by 2050. The research results show that, from 1961 to 2007, increasingly
more countries忆 arable land areas were declining, and almost all of the countries are facing the shortage challenges of arable
land. In fact, 90. 5% countries have suffered a downward trend of per capita arable land, which implies that the world food
crisis is constantly increasing. Considering the change of total arable land area and per capita arable land area, the 21
countries can be divided into four groups: (1) Total arable land area and per capita arable land area increase at the same
time; (2) Total arable land area and per capita arable land area decrease at the same time; (3) Total arable land area
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increases but per capita arable land area decreases; or (4) Total arable land area decreases but per capita arable land area
increases.
Among the different situations, population growth and economic development have been two of the key driving forces
for the arable land changes. However, due to different land use potentials and different degrees of political stability, the
influence factors of arable land are different among the referenced counties. For Brazil, agricultural acreage expansion and
the ethanol production increase are important reasons for deforestation and arable land increases. For Bangladesh, Japan,
Russia and the United States, urbanization and industrialization are the main reasons behind the reduction of arable land.
However, for the Ukraine, the reduced total arable land and increased per capita arable land are closely connected to the
sharp population drop and increased urban development. For the other 15 countries, rapid population growth and
urbanization lead to reduced per capita arable land; at the same time, population growth has also become an important
driving force for these countries to increase the total amount of cultivated land to ensure food security. However, because
different countries have different reserve land resources, the arable land growth rate among these countries is significantly
different.
Key Words: arable land total amount; per capita arable land; driving forces; world
根据联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)统计数据[1],
世界耕地面积在 1961 年为 12. 79 亿 hm2,到 1990 年达到 14. 01 亿 hm2 的最高点,到 2008 年回落至 13. 81 亿
hm2;同期,世界人均耕地面积在 1961 年为人均耕地 0. 415 hm2,到 1990 年降至人均耕地 0. 265 hm2,到 2008
年降至人均耕地 0. 205 hm2 的最低点;在 1961—2008 年间,人均耕地面积减少了 50. 6% 。 与人均耕地面积持
续减少的趋势相对应,未来 40 年全球人口呈现出持续增长的趋势。 根据联合国人口司 2010 年 10 月发表的
《2010 年世界人口状况报告》预测[2],到 2050 年人口过亿的国家将增至 17 个,世界人口将增至 91. 5 亿,比目
前增加 22. 41 亿。 若假设 2008 年世界耕地面积能够维持不变,到 2050 年,世界人均耕地面积将降至 0. 151
hm2,其中亚洲人均耕地面积为 0. 089 hm2,非洲人均耕地 0. 111 hm2。
耕地是提供粮食的基本保障,世界人口持续增加、世界人均耕地面积持续下降和世界耕地面积总量在近
年来的不断减少,再次引发世界粮食安全担忧和粮食市场波动。 2010 年 9 月,世界银行发布《对耕地日益增
长的全球关注》,指出在价格波动、人口增加、环境压力等综合作用影响下,全球对耕地关注程度与日俱增,耕
地能否持续提供足够粮食满足人类需求面临巨大挑战[3]。 2010 年 10 月,联合国粮食及农业组织发布《世界
粮食不安全状况 2010:应对持续危机中的粮食不安全问题》,指出全球食物不足人口的数量仍然处于难以接
受的高位,全球结构性饥饿人口仍在增加[4]。 2011 年 10 月,联合国粮食及农业组织发布《世界粮食不安全状
况 2011:国际粮价波动如何影响各国经济及粮食安全》,强调指出粮食价格的居高不下和继续波动,将进一步
加剧粮食不安全态势,严重影响依赖粮食进口国家的粮食安全,加重相应国家经济危机[5]。
在人均耕地减少、粮食安全面临巨大挑战的宏观背景下,探讨世界耕地变化动态及其可能影响因素对于
分析预测未来世界耕地变化趋势,研究世界粮食安全具有重要意义。 目前,我国科学家在分析中国耕地变化
及其影响因素等方面开展了大量研究并取得了丰硕成果[6鄄8],但是,对全球和其他国家的研究相对不足[9];而
与此相对应,世界许多国家科学家在开展本国耕地和粮食安全研究的同时,非常重视国际耕地和粮食安全议
题,开展了许多相关研究[10鄄12]。 其中,在 20 世纪 90 年代,国际上在研究中国耕地变化和粮食安全的基础上提
出“谁来养活中国冶的质疑[13]则属于其他国家科学家开展中国土地研究的典型案例。 因而,在人口持续增长
和耕地不断减少的时代背景下,探讨世界主要国家耕地变化其可能影响因素,对于把握国际耕地变化动态,推
进我国开展土地利用与粮食安全研究的国际化战略具有积极意义。
1摇 数据来源
选择耕地面积排名前 10 位的国家和《2010 年世界人口状况报告》中预测到 2050 年人口过亿的 17 个国
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家进行耕地动态变化分析。 目前耕地面积排名前 10 位的国家包括美国、印度、中国、俄罗斯、巴西、加拿大、澳
大利亚、尼日利亚、阿根廷和乌克兰。 到 2050 年人口过亿的 17 个国家包括中国、印度、美国、巴基斯坦、尼日
利亚、印度尼西亚、孟加拉国、巴西、埃塞俄比亚、刚果民主共和国、菲律宾、埃及、墨西哥、俄罗斯、越南、坦桑尼
亚和日本。 由于有 6 个国家同时是耕地面积排名前 10 位的国家和 2050 年人口过亿的国家,实际选择了 21
个国家进行分析,亚洲、非洲、美洲、欧洲、大洋洲分别有 8、5、5、2 和 1 个国家。
在耕地变化动态分析中,选择耕地面积、人均耕地面积两个指标进行分析,数据来源于 FAO统计数据库。
在耕地变化影响因素的分析中,综合考虑了 GDP(Gross domestic product,2000 年美元不变价格)、GDP 年增长
率、人均 GDP、人均 GDP 年增长率、农村人口、农村人口百分比、农村人口增长率、城市人口数、城市人口百分
比、城市人口增长率、总人口、粮食生产指数、粮食出口占商品出口百分比、粮食进口占商品进口百分比、农业
机械数量、耕地每百平方公里农业机械数量等指标,数据年限以 1961—2007 年间为主,数据来源于世界银行
数据库[14]。
2摇 世界主要国家耕地变化动态
2. 1摇 世界主要国家耕地总量变化
基于 FAO数据库,整理得到 21 个国家耕地总量动态变化(图 1)、变化率和年均变化情况(表 1)。 综合分
析图 1 和表 1 可以发现,阿根廷、巴西、刚果民主共和国、巴基斯坦等 4 个国家耕地面积不断增加,占所分析国
家的 19% ;日本、俄罗斯和乌克兰 3 个国家耕地面积持续减少,占所分析国家的 14% ;其余 14 个国家的耕地
面积则呈现出波浪起伏的变化特征,占所分析国家的 67% 。 在整个研究时段内,耕地总量增加的国家有 16
个国家,其中年均增加耕地最多的 3 个国家为巴西、澳大利亚和阿根廷,分布在大洋洲和南美洲;耕地总量减
少的国家有 5 个,其中年均减少耕地最多的 3 个国家包括俄罗斯、美国和乌克兰,分布在欧洲和北美洲。 对于
不同年代而言,耕地总量变化特征差异明显。 其中,在 2000 年以后,耕地面积增加的国家个数明显减少,仅为
7 个;而耕地面积减少的国家个数明显增加,多达 13 个。 随着时间推移,越来越多的国家表现出耕地减少
趋势。
表 1摇 世界主要国家耕地总量变化 / (103 hm2)
Table 1摇 The change of arable land area for the major countries of the world
国家
Countries
变化率*
Change rate
/ %
年均变化量
Average annual
change
国家
Countries
变化率*
change rate
/ %
年均变化量
Average annual
change
巴西 Brazil 175. 79 827. 28 墨西哥 Mexico 9. 63 45. 91
坦桑尼亚 Tanzania 82. 69 91. 49 中国 China 5. 77 126. 98
阿根廷 Argentina 74. 76 295. 81 刚果民主共和国 DemocraticRepublic of Congo 4. 69 6. 38
越南 Vietnam 74. 76 16. 17 菲律宾 Philippines 4. 06 4. 23
澳大利亚 Australia 46. 36 297. 77 印度 India 1. 48 49. 11
尼日利亚 Nigeria 42. 05 236. 17 乌克兰***Ukraine -2. 78 -58. 00
埃塞俄比亚**Ethiopia 40. 38 269. 20 美国 United States -5. 65 -217. 06
巴基斯坦 Pakistan 25. 80 91. 83 俄罗斯***Russia -7. 90 -652. 13
印度尼西亚 Indonesia 22. 22 85. 11 孟加拉国 Bangladesh -11. 93 -21. 85
埃及 Egypt 12. 28 6. 53 日本 Japan -23. 57 -28. 38
加拿大 Canada 10. 42 90. 57
摇 摇 *耕地总量变化率是指研究时段内耕地总量变化值与期初耕地总量的比值;**因数据缺失,分析埃塞俄比亚耕地总量动态时从 1993 年
开始;***因数据缺失,分析俄罗斯和乌克兰耕地总量动态时从 1992 年开始
2. 2摇 世界主要国家人均耕地变化
根据 FAO数据库中的耕地面积和人口数据,计算得到所研究 21 个国家的人均耕地动态变化(图 2)、变
化率和年均情况(表 2)。 综合分析图 1 和表 2 可以看出,在所研究的时段内,人均耕地增加的国家仅有巴西
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图 1摇 世界主要国家耕地变化动态
Fig. 1摇 The danamyics of arable land area for the major countries of the world
和乌克兰两个国家,其余国家人均耕地面积都有所下降。 其中,在不同时期人均耕地持续下降的国家共 8 个,
包括孟加拉国、加拿大、印度、日本、墨西哥、尼日利亚、巴基斯坦和菲律宾;人均耕地持续增加的国家仅有乌克
兰,人均耕地波动增加的国家仅有巴西,其余 11 个国家人均耕地尽管出现了波动的现象,但是总体表现出减
少的趋势。
表 2摇 世界主要国家人均耕地变化 / hm2
Table 2摇 The change of per capita arable land area for the major countries of the world
国家名称
Countries name
变化率*
Rate of change / %
年均变化
Average annual
change
国家名称
Countries name
变化率*
Rate of change / %
年均变化
Average annual
change
巴西 Brazil 8. 71 0. 0005 坦桑尼亚 Tanzania -54. 09 -0. 0058
乌克兰***Ukraine 8. 32 0. 0034 越南 Vietnam -54. 47 -0. 0019
俄罗斯***Russia -3. 53 -0. 0020 尼日利亚 Nigeria -55. 62 -0. 0068
埃塞俄比亚**Ethiopia -4. 60 -0. 0006 埃及 Egypt -60. 05 -0. 0011
阿根廷 Argentina -6. 97 -0. 0013 墨西哥 Mexico -60. 07 -0. 0073
澳大利亚 Australia -26. 19 -0. 0160 印度 India -60. 13 -0. 0044
加拿大 Canada -38. 72 -0. 0184 巴基斯坦 Pakistan -63. 86 -0. 0046
美国 United States -42. 17 -0. 0086 菲律宾 Philippines -67. 26 -0. 0025
日本 Japan -43. 52 -0. 0006 孟加拉国 Bangladesh -69. 09 -0. 0023
中国 China -47. 70 -0. 0016 刚果民主共和国Democratic Republic of Congo
-73. 58 -0. 0064
印度尼西亚 Indonesia -48. 28 -0. 0019
摇 摇 (1)*人均耕地变化率是指研究时段内人均耕地变化值与期初人均耕地的比值;(2)**因数据缺失,分析埃塞俄比亚人均耕地时从 1993
年开始;(3)***因数据缺失,分析俄罗斯和乌克兰人均耕地时从 1992 年开始
5546摇 20 期 摇 摇 摇 赵文武:世界主要国家耕地动态变化及其影响因素 摇
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图 2摇 世界主要国家人均耕地变化动态
Fig. 2摇 The danamyics of per capita arable land area for the major countries of the world
从人均耕地减少的比率来看,在整个研究时段内,人均耕地减少比率低于 10%的国家包括阿根廷、埃塞
俄比亚、俄罗斯 3 个国家,人均耕地减少比率介于 11%—40%的国家为澳大利亚和加拿大,人均耕地减少比
率高于 40%的国家包括中国、日本、印度、美国等 14 个国家,其中刚果民主共和国减少比率最高,超过了
70% 。 而从人均耕地年均变化量来看,加拿大年均减少量最多,高达 0. 0184 hm2 / a,而日本年均减少量最少,
仅为 0. 0006 hm2 / a。
3摇 世界主要国家耕地变化影响因素分析
综合分析表 1 和表 2 中世界主要国家耕地总量和人均耕地变化情况,可以将现有 21 个国家分成耕地总
量和人均耕地同时增加、耕地总量和人均耕地同时减少、耕地总量减少而人均耕地增加、耕地总量增加而人均
耕地减少四种情况。
为探讨不同国家耕地变化影响因素,采取主成分分析的方法,对 GDP(2000 年美元不变价格)、农村人口、
城市人口、农业机械数量等 16 个指标进行主成分提取(表 3—4);在此基础上,拟合世界主要国家耕地总量、
人均耕地与所提取主成分的相关性系数(表 5)。 综合分析表 3—5,并结合相关资料,可以识别不同国家耕地
变化的主要影响因素。
3. 1摇 耕地总量和人均耕地同时增加
在 1961—2007 年间,巴西耕地总量和人均耕地均表现出增加趋势。 其中,耕地总量增加了 175. 79% ,而
人均耕地增加了 8. 71% ,耕地总量增加速度明显高于人均耕地增加速度。 从表 3、表 5 中可以看出,巴西耕地
总量变化和第一主成分相关性非常强,人均耕地和所提取的主成分相关性较差。 构成第一主成分且正相关的
因素主要有城市人口、GDP、农业机械数量等,构成第一主成分且负相关的因素有农村人口、粮食进出口等。
主成分分析结果表明,耕地总量持续增加不仅取决于巴西的地广人稀、农业发展潜力巨大的基本国情,也
和城市化发展、农业机械化水平有密切关系。 伴随着近年来工业化、城市化推进和农业机械化水平的提升,扩
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0.
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- 0
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0.
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0.
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0.
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0.
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5
0.
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.4
0
0.
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0
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9
0.
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0.
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0.
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0.
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0.
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0.
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0.
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0.
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0.
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0.
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0.
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99
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0.
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7
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- 0
.9
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0.
10
0.
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0.
99
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3
0.
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0.
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0.
99
0.
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0.
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3-
0.
99
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3
0.
09
- 0
.7
5
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- 0
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4
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2
- 0
.2
2
0.
35
- 0
.2
9
- 0
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7
0.
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- 0
.4
9
0.
45
0.
19
0.
92
- 0
.2
0
- 0
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0
0.
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6
0.
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93
0.
30
X 1
6
1.
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- 0
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0.
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0.
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0.
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- 0
摇
摇
X 1
—
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机
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械
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食
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4
—
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占
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5
—
粮
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—
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00
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—
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人
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村
人
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—
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村
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—
农
村
人
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城
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人
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数
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—
城
市
人
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—
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市
人
口
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16
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人
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;F
1
—
第
一
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分
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2
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二
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三
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—
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四
主
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8546 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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表 5摇 耕地总量、人均耕地与主成分的相关性系数
Table 5摇 The correlation coefficient for the total arable land, per capital arable land and the primary factors
国家
Countries
耕地总量 Total amount of arable land
F1 F2 F3 F4
人均耕地 Per capital arable land
F1 F2 F3 F4
阿根廷 Argentina 0. 831** -0. 170 0. 295* -0. 848** -0. 107 0. 297*
澳大利亚 Australia 0. 609** -0. 045 -0. 240 -0. 906** -0. 029 -0. 059
孟加拉国 Bangladesh -0. 871** -0. 118 0. 109 -0. 972** 0. 154 -0. 072
巴西 Brazil 0. 980** 0. 133 -0. 366* 0. 521** 摇 摇
加拿大 Canada 0. 934** 0. 035 -0. 991** -0. 045
中国 China -0. 509* -0. 519* -0. 218 -0. 952** 0. 138 0. 120
刚果民主共和国
Democratic Republic of Congo 0. 902
** -0. 256 0. 270 -0. 994** 0. 036 -0. 076
埃及 Egypt 0. 345* -0. 759** 0. 255 - -0. 917** -0. 363* 0. 108
埃塞俄比亚 Ethiopia 0. 906** 0. 357 0. 153 0. 060 0. 870** 0. 365
印度 India -0. 004 -0. 323* -0. 958** 0. 129
印度尼西亚 Indonesia 0. 568** 0. 388* -0. 123 -0. 936** 0. 203 -0. 061
日本 Japan -0. 979** -0. 994**
墨西哥 Mexico 0. 950** 0. 056 -0. 156 -0. 967** -0. 058 -0. 101
尼日利亚 Nigeria 0. 836** 0. 117 0. 115 -0. 958** -0. 065 0. 099
巴基斯坦 Pakistan 0. 884** -0. 100 0. 156 -0. 952** 0. 112 -0. 174
菲律宾 Philippines 0. 468** -0. 150 0. 672** -0. 975** -0. 007 -0. 139
俄罗斯 Russia 0. 946** 0. 145 -0. 119 0. 020 0. 497 -0. 302
坦桑尼亚 Tanzania 0. 878** -0. 186 -0. 951** -0. 097
乌克兰 Ukraine 0. 804** 0. 210 0. 506 0. 072 -0. 993** -0. 029 -0. 008 -0. 009
美国 United States -0. 860** -0. 464**-0. 115 -0. 981** -0. 164 -0. 077
越南 Vietnam 0. 669* -0. 147 0. 345 -0. 178 -0. 292 0. 386
摇 摇 **在 0. 01 水平上显著相关;*在 0. 05 水平上显著相关;F1 为第一主成分,F2 为第二主成分,F3 为第三主成分,F4 为第四主成分;“ 冶表
示无相应的主成分因子
大农业种植面积、增加乙醇生产赢利,成为巴西砍伐森林、增加耕地的主要动因[3,15]。 据 FAO 统计数据,在
1990—2007 年间,巴西森林面积从 574. 8伊106hm2 锐减到 2007 年的 526. 1伊106hm2,年均减少 286. 7伊104 hm2,
森林面积的减少速度远高于世界平均速度。 由于粮食生产向乙醇生产的转变,巴西粮食出口量明显下降,在
1961—2007 年间,粮食出口占商品出口百分比从 71. 15%急剧减少到 26. 35% 。 人均耕地增加则与人口、耕地
总量同时增加有关。 1961 年,巴西人口为 7495. 3 万人,而到 2007 年人口则增加到 1. 9 亿,比 1961 年增加了
156. 65% ,略低于耕地总量增加的速度,从而出现人均耕地略有增加的现象。
3. 2摇 耕地总量和人均耕地同时减少
耕地总量和人均耕地同时减少的国家包括孟加拉国、日本、俄罗斯和美国;其中,孟加拉国、日本和美国耕
地总量减少比例低于人均耕地减少比例,而俄罗斯耕地总量减少比例略高于人均耕地减少比例。
孟加拉国作为南亚次大陆国家,是传统的农业国[16],地貌类型以肥沃、平坦的冲积平原为主,非常适于农
业和渔业。 综合分析表 5 相关性结果、表 3 中第一主成分因子载荷和孟加拉国统计资料可以发现,近几十年
来孟加拉农业机械化水平和粮食进出口比例有所提升,但是随着城镇化和工业化的发展,其城市人口比例急
剧增加、城市化扩张导致耕地面积大量减少的趋势则更为明显。 在 1961—2007 年间,孟加拉国人口从 5539. 8
万人迅速增加到 1. 58 亿,城市化人口比例从 5. 32%上升到了 26. 66% ,而耕地面积却减少了 102. 7 万 hm2,减
少了 11. 93% ,
日本在二战后其经济实现了快速复苏与发展,GDP(2000 年不变价格)从 1961 年 7500 亿美元迅速增长
到 2007 年的 52012 亿美元,经济发展造成了工业用地和城市用地面积扩大,进而导致了耕地总量的迅速减
少;同期,日本人口从 9405 万人增加到 1. 27 亿,在耕地总量减少的背景下,人口增长更进一步加剧了日本人
9546摇 20 期 摇 摇 摇 赵文武:世界主要国家耕地动态变化及其影响因素 摇
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均耕地的数量降低。 从而出现了日本耕地总量、人均耕地和农村人口呈现显著正相关,而与 GDP、城市人口
呈现显著负相关的现象(表 4、表 5)。
美国既是世界的头号经济强国,也是耕地面积最多的国家。 根据表 4、表 5 可以看出,美国耕地总量变化
和 GDP、城市人口比例呈现负相关,与粮食进出口和农村人口比重呈现正相关。 这种现象表明,随着美国的
经济发展、城市化水平的提高,耕地面积有所减少,但是其减少的幅度并不大;这是由于在经济发展过程中,美
国重视农地和生态保护,强调土地资源的可持续利用,耕地保护不仅是政府职责,也是公民自觉的义务[17]。
美国人均耕地明显减少,则主要是由于美国人口尤其是城市人口不断攀升的原因。 在研究时段内,美国人口
从 1. 89 亿增长到 3. 09 亿,其中,城市人口从 1. 29 亿增长到 2. 45 亿。
俄罗斯作为世界上面积最大的国家,其经济在前苏联解体后曾严重衰退,近 10 余年间在大量出售资源的
情况下得以迅速复苏,城市化过程进一步加快,大量人口涌入城市[18],呈现出近郊区耕地减少和远郊区耕地
荒芜的现象,耕地总量和经济发展表现为显著负相关(表 4、表 5)。 城市化和耕地闲置等使俄罗斯耕地总量
在 1992—2007 年间迅速下降了 7. 90% 。 与此相对应,在 1992—2007 年间,俄罗斯女性比例平均为 53郾 33% ,
粗出生率平均为 9. 6译,粗死亡率平均为 14. 9译[1],男女比例失调、人口出生率不断下降与人口死亡率居高不
下,导致俄罗斯人口在 1992—2007 年间下降了 4. 54% 。 在耕地总量和人口同时减少的背景下,俄罗斯出现
了人均耕地减少速度显著高于耕地总量减少速度的现象。
3. 3摇 耕地总量减少而人均耕地增加
在整个研究时段内,乌克兰耕地总量减少了 2. 78% ,但是人均耕地却增加了 8. 32% 。 耕地总量变化和人
口总数呈正相关,而与经济发展、城市人口比例呈现负相关(表 4、表 5)。 乌克兰耕地总量减少与目前乌克兰
正在经历的市场经济变革、推行市场经济和城市化有关,而弃耕撂荒现象也是耕地减少的重要原因之
一[19鄄20]。 人均耕地增加则主要是由于乌克兰人口持续减少所导致。 1992 年,乌克兰人口为 5157. 2 万人,而
到 2007 年,乌克兰人口却锐减到 4599. 2 万人,净减少 558 万人[1]。 乌克兰人口持续减少的主要原因是乌克
兰人口比例严重失调、出生人口远少于死亡人口,人口持续减少所导致。 根据世界银行数据,2007 年乌克兰
女性比例为 53. 86% ,粗出生率为 10. 2译,而粗死亡率则高达 16. 4译。
3. 4摇 耕地总量增加而人均耕地减少
耕地总量增加而人均耕地减少的情况有 15 个国家,包括阿根廷、澳大利亚、加拿大、中国、刚果民主共和
国、埃及、埃塞俄比亚、印度、印度尼西亚、墨西哥、尼日利亚、巴基斯坦、菲律宾、坦桑尼亚和越南。 耕地总量增
加而人均耕地减少的现象表明,这些国家耕地总量增加速度低于人口总量增加速度。 综合分析表 3—5可以
发现,除埃塞俄比亚之外,其余国家的人均耕地和 GDP、总人口、城市人口均呈现负相关,反映出这些国家伴
随着经济增长、城市化和人口增长,人均耕地表现为急剧下降的态势。 埃塞俄比亚作为世界最不发达的国家
之一,20 世纪 80 年代由于其政局不稳而导致经济发展滞后;但在近 10 余年来,经济水平和人口总量持续增
加,耕地总量起伏不定,从而表现出人均耕地和城市化、经济发展不相关的现象。
进一步分析这些国家的人口变化数据可以发现,在 1961—2007 年间,除了埃塞俄比亚由于研究的年限较
短(1993—2007 年)人口增加百分比仅为 47. 12%之外,其余国家人口增加百分比都超过了 80% ,最高接近
300% 。 其中,阿根廷、澳大利亚、加拿大的人口增加百分比在 80%—100%之间,中国、埃及、印度、印度尼西
亚、墨西哥、越南的人口增加百分比在 100%—200%之间,坦桑尼亚、刚果民主共和国、巴基斯坦、尼日利亚、
菲律宾的人口增加百分比在 200%—300%之间。 在人口激增的背景下,这些国家人均耕地数量表现出急剧
下降的趋势。
在人口增加因素的驱动下,增加耕地总量、满足粮食安全需求是这些国家的必然选择;但是,由于国情不
同,不同国家耕地总量变化幅度差异明显。 综合分析表 3—5可以发现,阿根廷、澳大利亚、加拿大、刚果民主
共和国、埃塞俄比亚、墨西哥、尼日利亚、巴基斯坦、坦桑尼亚和越南等国家耕地总量变化和经济发展、城市化
发展水平呈现正相关,反映出这些国家在经济发展中开发后备资源增加耕地所做出的努力和成效。 但是,对
0646 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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于中国、菲律宾、印度尼西亚、印度、埃及而言,耕地总量和经济发展、城市化发展水平的相关程度较低甚至负
相关,反映出这些国家在增加耕地面积的过程中,面临着后备资源短缺或者耕地非农化的挑战。 因而,提高机
械化水平和粮食生产指数,调整粮食进出口比例往往是这些国家在维护粮食安全过程中的必然选择。
4摇 结论与讨论
(1)从 20 世纪 60 年代到 2007 年间的不同时期内,本研究所选择的 21 个国家中,有越来越多的国家耕地
总量在减少,这种现象清晰地反映出越来越多国家正面临着耕地短缺的挑战。 而对于人均耕地而言,除了巴
西和乌克兰两个国家外,其余 19 个国家人均耕地都出现了下降趋势;这种现象显示,世界粮食危机正处于不
断加重的趋势中。
(2)对于耕地总量和人均耕地同时增加、耕地总量和人均耕地同时减少、耕地总量减少而人均耕地增加、
耕地总量增加而人均耕地减少的四种情况,城市化、人口增长和经济发展一直是影响耕地总量、人均耕地变化
的重要因素;但是,由于不同国家土地利用潜力不同、政局稳定程度不同,不同国家的影响因素也有明显差别。
其中,扩大农业种植面积、增加乙醇生产赢利,成为巴西砍伐森林、增加耕地的主要动因;城市化与工业化则是
孟加拉国、日本、俄罗斯和美国耕地减少的重要原因;而乌克兰耕地总量减少和人均耕地增加则主要是由于人
口锐减和城市化发展所致。 对于其他 15 个国家而言,城市化、经济发展和人口激增导致了人均耕地的显著降
低;同时,人口增长也成为这些国家增加耕地总量、保障粮食安全的重要动力;但是,由于不同国家后备土地资
源状况有较大差距,这些国家的耕地增长幅度差异明显。
(3)本研究共涉及到 21 个国家,涵盖了 5 大洲不同经济发展水平的国家。 在探讨耕地变化的影响因素
中,尽管作者尝试分析了耕地变化的可能原因,识别了这些国家耕地变化的主要影响因素;但是由于专业知识
所限,对相关国家耕地变化的影响因素分析尚显的不够深入和全面,在进一步的研究中有待于深入和细化。
此外,在进一步的研究中,尚需要探讨耕地面积变化与粮食生产、粮食进出口、粮食供需平衡的关系,以期为明
晰人口鄄粮食生产与需求关系,探讨不同国家的可能粮食危机服务。
References:
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Rome: FAO, 2010.
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2646 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 20 October,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Characteristics of nitrous oxide (N2O) emission from a headstream in the upper Taihu Lake Basin
YUAN Shufang, WANG Weidong (6279)
……………………………………
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Nutrient dynamics of the litters during standing and sediment surface decay in the Min River estuarine marsh
ZENG Congsheng, ZHANG Linhai, WANG Tian忆e, et al (6289)
………………………
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Diversity and distribution of endophytic bacteria isolated from Caragana microphylla grown in desert grassland in Ningxia
DAI Jinxia, WANG Yujiong (6300)
……………
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Spatial distribution of Trabala vishnou gigantina Yang pupae in Shaanxi Province, China
ZHANG Yiqiao, ZONG Shixiang, LIU Yonghua, et al (6308)
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Effects of drought stress on Cyclobalanopsis glauca seedlings under simulating karst environment condition
ZHANG Zhongfeng, YOU Yeming, HUANG Yuqing, et al (6318)
……………………………
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Ecosystem diversity in Jinggangshan area, China CHEN Baoming, LIN Zhenguang, LI Zhen, et al (6326)…………………………
Niche dynamics during restoration process for the dominant tree species in montane mixed evergreen and deciduous broadleaved
forests at Mulinzi of southwest Hubei TANG Jingming, AI Xuenru,YI Yongmei, et al (6334)……………………………………
Effects of different day / night warming on the photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence parameters of Sinocaly鄄
canthus chinensis seedlings XU Xingli,JIN Zexin,HE Weiming, et al (6343)……………………………………………………
The effect of simulated chronic high wind on the phenotype of Salsola arbuscula
NAN Jiang,ZHAO Xiaoying, YU Baofeng (6354)
………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Responses of N and P stoichiometry on mulching management in the stand of Phyllostachys praecox
GUO Ziwu, CHEN Shuanglin, YANG Qingping, et al (6361)
…………………………………
……………………………………………………………………
Tree鄄ring鄄based reconstruction of the temperature variations in February and March since 1890 AD in southern Jiangxi Province,
China CAO Shoujin, CAO Fuxiang, XIANG Wenhua (6369)……………………………………………………………………
Diel variations and seasonal dynamics of soil respirations in subalpine meadow in western Sichuan Province, China
HU Zongda,LIU Shirong,SHI Zuomin, et al (6376)
…………………
………………………………………………………………………………
Effects of fire disturbance on litter mass and soil carbon storage of Betula platyphylla and Larix gmelinii鄄Carex schmidtii swamps
in the Xiaoxing忆an Mountains of Northeast China ZHOU Wenchang, MU Changcheng, LIU Xia, et al (6387)…………………
Variance analysis of soil carbon sequestration under three typical forest lands converted from farmland in a Loess Hilly Area
TONG Xiaogang, HAN Xinhui, WU Faqi, et al (6396)
………
……………………………………………………………………………
Soil鄄property and plant diversity of highway rocky slopes PAN Shulin,GU Bin,LI Jiaxiang (6404)……………………………………
Effects of slope position on soil microbial biomass of Quercus liaotungensis forest in Dongling Mountain
ZHANG Di, ZHANG Yuxin, QU Laiye, et al (6412)
………………………………
………………………………………………………………………………
Responses of water quality to landscape pattern in Taihu watershed: case study of 3 typical streams in Yixing
WANG Ying, ZHANG Jianfeng, CHEN Guangcai, et al (6422)
………………………
……………………………………………………………………
Study on the fairness of resource鄄environment system of Jiangxi Province based on different methods of Gini coefficient
HUANG Heping (6431)
………………
………………………………………………………………………………………………………………
Simulation of the spatial pattern of land use change in China: the case of planned development scenario
SUN Xiaofang, YUE Tianxiang, FAN Zemeng (6440)
……………………………
………………………………………………………………………………
Arable land change dynamics and their driving forces for the major countries of the world ZHAO Wenwu (6452)……………………
Denitrification characteristics of an aerobic denitrifying bacterium Defluvibacter lusatiensis str. DN7 using different sources of nitrogen
XIAO Jibo, JIANG Huixia, CHU Shuyi (6463)
……
……………………………………………………………………………………
Study on sustainable development in nanjing based on ecological footprint model ZHOU Jing, GUAN Weihua (6471)………………
Applying input鄄output analysis method for calculation of water footprint and virtual water trade in Gansu Province
CAI Zhenhua, SHEN Laixin, LIU Junguo, et al (6481)
……………………
……………………………………………………………………………
Correlation analysis of spatial variability of Soil available nitrogen and household nitrogen inputs at Pujiang County
FANG Bin, WU Jinfeng, NI Shaoxiang (6489)
…………………
……………………………………………………………………………………
Characteristics of the fish assemblages in the intertidal salt marsh zone and adjacent mudflat in the Yangtze Estuary
TONG Chunfu (6501)
…………………
………………………………………………………………………………………………………………
A comparison study on the secondary production of macrobenthos in different wetland habitats in Shenzhen Bay
ZHOU Fufang, SHI Xiuhua, QIU Guoyu, et al (6511)
………………………
……………………………………………………………………………
Regurgitant from Orgyia ericae Germar induces calcium influx and accumulation of hydrogen peroxide in Ammopiptanthus
mongolicus (Maxim. ex Kom. ) Cheng f. cells GAO Haibo, ZHANG Shujing,SHEN Yingbai (6520)…………………………
Behavior characteristics and habitat adaptabilities of the endangered butterfly Teinopalpus aureus in Mount Dayao
ZENG Juping, ZHOU Shanyi, DING Jian, et al (6527)
……………………
……………………………………………………………………………
Community structure and dynamics of fig wasps in syconia of Ficus microcarpa Linn. f. in Fuzhou
WU Wenshan, ZHANG Yanjie, LI Fengyu, et al (6535)
……………………………………
…………………………………………………………………………
Review and Monograph
Review and trend of eco鄄compensation mechanism on river basin ZHANG Zhiqiang, CHENG Li,SHANG Haiyang, et al (6543)……
Definition and research progress of sustainable consumption: from industrial ecology view
LIU Jingru, LIU Ruiquan, YAO Liang (6553)
……………………………………………
………………………………………………………………………………………
The estimation and application of the water footprint in industrial processes JIA Jia, YAN Yan, WANG Chenxing, et al (6558)……
Research progress in ecological risk assessment of mining area PAN Yajing,WANG Yanglin,PENG Jian, et al (6566)………………
Scientific Note
Litter amount and its dynamic change of four typical plant community under the fenced condition in desert steppe
LI Xuebin, CHEN Lin, ZHANG Shuoxin, et al (6575)
……………………
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Effects of planting densities and modes on activities of some enzymes and yield in summer maize
LI Hongqi, LIN Haiming,LIANG Shurong, et al (6584)
……………………………………
……………………………………………………………………………
《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的生态学专业性高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研
究原始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、
新方法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,300 页,国内定价 90 元 /册,全年定价 2160 元。
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生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 32 卷摇 第 20 期摇 (2012 年 10 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
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(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 32摇 No郾 20 (October, 2012)
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