引用格式：
Song W. Pijanowski B. C. The effects of China's cultivated land balance program on potential land productivity at a national scale. Applied Geography, 2014, 46, 158-170.
注：本文（中文）只是以上英文文章的英译中软件自动翻译，未经校对，可能存在大量翻译错误，仅供读者粗略了解文章概况使用，文章的准确内容请参考正式发表论文的英文版（见引用格式）。
中国耕地占补平衡对土地生产潜力的影响
宋伟a,*, 布莱恩·C·皮亚诺夫斯基b
a 中国科学院地理科学与资源研究所，北京市朝阳区大屯路11A，100101，中华人民共和国
b 普渡大学林业和自然资源系，西拉斐特，IN 47906，美国
* 通讯作者: 电话：þ86 10 64889450。
电子邮件地址：songw@igsnrr.ac.cn （W. 宋）。
摘要：近期，中国耕地数量和质量双双下降，粮食安全受到威胁，备受关注。自 1990 年代后期以来，中国实施了一系列耕地平衡（CLB）计划，旨在保持全国耕地的数量和质量。我们从数量平衡和质量平衡两个方面评估了 CLB 政策的结果。我们特别评估了 CLB 政策对耕地潜在土地生产力 (PLP) 的影响。1999-2008年，城镇化和经济发展共损失耕地21011平方公里，土地开发整理恢复耕地27677平方公里。至此，CLB 所追求的数量平衡得以实现。相比之下，由于城市扩张和经济发展导致高产耕地流失，以及增加新耕地的方法有缺陷，质量平衡没有得到满足。特别是，中国通常依靠开发而不是整理来增加耕地，这将增加更高生产力的土地。因此，新增耕地的PLP一直较差。尽管如此，1999-2008 年期间平均 PLP 确实略有增加，但这与 CLB 无关，而不是因为它。PLP增加的主要原因实际上是一种以粮换绿的政策，导致低生产力耕地的种植大幅减少。
关键词：土地利用变化 耕地平衡 潜在土地生产力 中国耕地保护 城市发展
介 绍
由于世界范围内对粮食安全的威胁，土地利用变化对潜在土地生产力 (PLP) 的影响最近引起了密切关注。例如，研究人员评估了亚马逊地区森林砍伐造成的农田生产力损失（温霍尔德，1999)，分析了土地利用转换对中国粮食生产的影响 (Yan, Liu, Huang, Tao, & Cao, 2009)，评估了土壤固有生产力和对中国谷类作物产量增加的贡献 (范等，2013），确定了牧民需求如何影响非洲的种植实践（华盛顿—— Ottombre 等人，2010 年），以及估计欧洲未来土地利用趋势不同情景下作物生产力的变化（Ewert、Rounsevell、Reginster、Metzger 和 Leemans，2005 年）。影响各国生产足够粮食的能力的一个特别重要的空间冲突是城市发展与保护高产耕地的需要之间的冲突（拟音等，2005 年；兰宾和梅弗里特，2011 年；察迪拉、伊万杰卢、Tsadilas、Giourga 和 Stamatiadis，2012)。
城市化等土地利用变化的模式和速度通常受到政策的指导，如果在全国范围内实施，可以显着改变不同生产力规模的耕地数量和比例（Kumar、Merwade、Rao 和 皮亚诺夫斯基，2013 年；摩尔等人，2012 年；皮亚诺夫斯基和罗宾逊，2011年；Pijanowski、Tayyebi、Delavar 和 Yazdanpanah，2009 年；Plourde、Pijanowski 和 Pekin 2013；濑户、古纳勒普和胡提拉， 2012年；Tayyebi、Pijanowski 和 Pekin，2011 年）。由于担心土地利用变化对 PLP 的负面影响，世界各国实施了许多农田保护计划，并取得了不同程度的成功。
农业政策通常对土地利用和环境都有重要影响（Morelli、Segoni、Manzo、Ermini 和 卡塔尼，2012 年；门罗、Croissant和约克，2005 年；斯金纳等人， 1997年；Tzilivakis 等，1999）。因此，充分评估任何提议或实施的农业政策的影响非常重要。1985 年，欧洲共同体引入了战略环境评估 (SEA) 计划，并广泛用于评估发展政策对生态系统的影响（Kumar、Esen 和 Yashiro，2013 年)，衡量政策情景的可持续性（任、张、王，2010），并评估政策对农业实践的影响（Tzilivakis 等，1999）。政策评估采取了多种形式。方法与应用模糊多标准评估的方法不同，以评估食品安全政策对土地利用的影响（例如，马佐基，拉格纳， ＆扎诺里，2013），应用一般均衡模型来分析欧盟生物能源政策的经济和环境影响（Dandres、Gaudreault、Tirado-Seco 和 Samson，2012 年)，对于那些使用马尔可夫模型来评估保护政策对土地利用变化的影响的人（例如，贝尼托等人，2010 年)。
传统上，这些政策评估中的每一个都侧重于社会、经济或生态后果的一个方面。然而，由于全球化、贸易自由化、市场发展和气候变化等近期趋势，农业政策现在被认为对环境、经济和社会之间的相互作用产生了强烈的影响（Van Ittersum & Brouwer, 2009）。因此，近年来，研究已转向更综合的方法来评估政策影响。这些综合方法本质上被认为是分析性的或参与性的（Therond 等人，2009 年）。分析方法是一种包含模型以及情景和风险评估的方法，通常使用地理信息系统和空间分析，而参与式方法包括使用混合方法方法结合定性和定量方法（例如，Nassauer 和 Opdam，2008 年；奥尔森等人，2008 年； 华盛顿-奥托姆布雷和皮亚诺夫斯基，2013)。
中国对农业保护政策的需求最为迫切。庞大的中国人口需要养活自己（阿什和埃德蒙兹，1998 年；布朗，1995 年；利希滕贝格和丁，2008 年； 微笑, 1999），以及中国耕地短缺（他 等，2013 年；黄、朱、邓，2007) 为实现这一目标提出了许多挑战。可以通过多种方式增加中国的粮食产量（Deng, Huang, Rozelle, & Uchida, 2006;扇子 等，2013 年；何，2001；斯米尔，1999 年；杨、李，2000）。这些解决方案包括：(1) 通过适当管理农业投入物（例如养分和水）来提高产量（范等人，2012 年；林， 1987)；(2)扩大耕地增产(安吉尔森，1999 年；蒂尔曼等人，2001 年)；（三）通过耕地保护政策，确保高产耕地得到保护，用于种植农作物（海利格，1997 年； 利希滕贝格和丁，2008 年；林和何，2003；刘、刘、庄、张、 & 邓, 2003）。有据可查，中国通过增加施肥和杂交种子品种的使用，提高了单位耕地面积的作物产量。范、斯图尔特、勇、 罗, & 周, 2005;黄和罗泽尔，1995；王、哈尔布伦特和 约翰逊，1996）。对大米来说尤其如此，因为自 1978 年引入家庭承包责任制以来，农民就必须对农场的盈亏负责。然而，中国耕地保护仍然是一个挑战（Deng, Huang, Rozelle, & Uchida, 2006;杨 ＆李，2000)，因为过去 20 年耕地数量减少了。
特别是中国城市的爆发式增长，给耕地保护带来了诸多挑战。在过去的30年里，由于中国的年GDP(国内生产总值)平均超过8%，这种粗大的经济增长导致了不断增加的城市化和耕地流失，PLP高(Ho & Lin, 2004；李阳，2000)。在中国的东南沿海地区尤其如此，那里的发展速度是全国的最重要指标(Liu et al.，2003;Verburg, Veldkamp，& Fresco, 1999)。城市土地利用的新扩张，在中国被广泛称为“建设占用”，以极快的速度将城市郊区边缘的高产耕地转变为非农业用地(Tan, Li， & Lu, 2005)。
为缓解中国耕地流失压力，保障粮食安全，中国政府自1990年代末开始实施耕地平衡（CLB）土地利用政策，以保持全国耕地的数量和质量。在 CLB 政策生效的同一时期，中国还制定了另外两项旨在影响耕地利用的重大政策计划：一项称为以粮换绿，另一项称为农业结构调整。
以粮换绿政策是中国最大的土地退耕/造林计划。它的发起主要是通过将陡峭的耕地还给森林或草地来缓解因土地使用不当而导致的土地退化（水土流失）并改善生态条件。该计划于 1999 年在黄土高原启动，并于 2000 年作为国家计划扩大到中国全境。农业结构调整（始于 1999 年）的主要目标是从只种植粮食转变为种植水果等经济作物和蔬菜，根据给定地区的特殊优势。从谷物转为经济作物可能会产生重大的重组影响，因为某些类型作物的土地需要重新整修。此外，重组可能导致受影响地点的重新分类，使它们失去或获得耕地的指定。例如， 如果根据农业结构调整计划用果园或鱼塘取代农田，则该土地将不再计入耕地。因此，该政策可能导致耕地的损失和增加。
鉴于这些复杂的土地利用政策以及急剧、持续的城市和经济发展，需要评估 CLB 政策对中国耕地 PLP 的影响。然而，目前缺乏针对这一主题的已发表研究。
在这里，我们试图评估 CLB 政策对中国 PLP 的影响，以期为农业管理和农业稳定发展提供一些指导。具体而言，本文的目的是：（1）评估1999年至2008年中国耕地土地利用转换模式；(2) 检查与这 9 年期间发生的每种土地利用变化相关的耕地 PLP 的变化；（3）使用中国国土资源部 (MLRC) 的新农业用地分类 (ALC) 数据，评估 CLB 政策对 PLP 的影响。
耕地平衡政策
1996年，鉴于中国耕地流失的严重程度，国家土地管理局（MLRC的前身）采取了保持全国现有耕地数量的CLB政策（刘, 刘, 焦, & 张, 2004; MLRC，1997）。这一政策被视为中国政府保护耕地的重要尝试（阿什和埃德蒙兹，1998年；利希滕贝格和丁，2008）。CLB 指示在给定的时期和行政单位内，任何从耕种中取出的面积都必须通过至少增加等量的耕种面积来抵消。因此，CLB 最初提出时，一般侧重于耕地总量的数量平衡。然而，由于耕地流失的各种来源，特别是来自以粮换绿和农业结构调整等其他政策，这种方法很快就被发现不切实际。因此，CLB的实施开始特别关注建设占用耕地损失和耕地补充之间的平衡。按照这种办法，如果一块耕地被建设所取代，土地开发商应另建一块相同面积的耕地。
CLB 在 1998 年修订的《土地管理条例》中正式编入法典。在该条例中，省级政府是负责在其管辖范围内维护 CLB。如果地方政府单位（如市或县）难以达到平衡，可以向同省内的其他地方支付费用，以完成所需的替代耕地供应。在过去十年中，为响应 CLB 政策，对现有耕地的补充（即增加耕种以抵消此类土地的损失）以三种方式进行：土地开发、土地整理和土地复垦。土地开发是指将非耕地（主要是自然区域）转化为耕地。它被认为是最便宜和最容易的耕地补充形式。土地整理包括合并小农田以形成更大的地块，以减少道路、灌溉渠道和沟渠的面积，并通过允许更多的机械化农业来提高耕作效率。 土地整理的需要可以追溯到 1978 年的家庭承包责任制，这导致农民在通常分散的空间安排中拥有小块土地。土地复垦的重点是确定因开挖、地面塌陷、施工、污染或其他与占用相关的活动而损坏的先前耕地，使其重新适合耕种。
虽然 CLB 最初侧重于平衡耕地获得量和损失量，但近年来，随着人们对耕地质量变化的认识不断提高，保持质量平衡也引起了人们的密切关注。但是，与评估耕地损失和获得量相比，评估两者之间的质量平衡更加困难，目前结果尚不清楚。
方 法
中国潜在的土地生产力
PLP是指耕地在一定条件下为人类生产生物产品的能力(Liu, Xu, Zhuang， & Gao, 2005)。除社会经济因素外，PLP主要由场地的温度、光照、水、土壤和拟种植作物的生物学特性决定，在中国，拟种植作物为谷物(即水稻、小麦和玉米)。这些因素相互影响，共同决定PLP阶梯序列:光合生产力、光合热生产力、光合热水生产力和光合热水土地潜力，最后一个数量最接近实际土地生产力。
近年来，国土资源部利用《农用地分类标准》评价体系对全国耕地自然质量等级进行了评估，确定了耕地自然质量等级。该系统最初是在1998年的一个试点项目中开发的，此后MLRC开始了全国性的数据收集工作(MLRC, 2003b)。PLP值来自于对光合作用的评估，采用的方法与联合国粮食及农业组织和国际应用系统分析研究所(cf. Song, Chen，& Chen, 2009)用于确定农业生态区(AEZ)的方法相同。通过将中国耕地PLP值划分为15个等级类别(编号为1e15)，确定各省的NQG值，其中，NGQ越小，平均PLP越高。2008年完成全国数据采集，NQG值存储在ALC数据库中。
在本研究中，我们使用这些NQG值，并在全国31个省份进行比较。本研究从《中国农业(耕地)土地质量等级调查与评价》(the Investigation and Evaluation of China Agricultural(耕地)Land Quality Grade, DLUA, CLSPI，& LCRC of MLRC, 2009)中获取NQG数据，并将其连接到地理信息系统(GIS)数据库进行分析。
土地利用变化分析
长期以来，我国缺乏准确可靠的土地利用数据，阻碍了土地利用相关研究。林和何，2003；杨、李，2000）。中国政府意识到这个问题的严重性，于1990年至1995年开始进行第一次全国土地利用调查，最终于1996年完成。自1996年以来，土地利用变化调查由国土资源部每年更新一次。1998年以后，国土资源部开始每年公布这些土地利用数据，在《中国国土资源年鉴》（1999-2009）中报告耕地总量和转换得失面积（见2000年，反洗钱委员会， 2001, 2002, 2003a, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009)。
表 1
在这些报告中，对失去耕地的命运进行了分类，分为四类：建筑业、以粮换绿、农业结构调整和灾害破坏（表格1）。获得耕地的来源也分为四类，即土地开发、土地整理、土地复垦和农业结构调整。这种耕地损失和获得的分类能够将耕地转化归因于政策计划（以粮换绿和农业结构调整）、自然事件（灾害破坏）、经济/城市化发展（建筑占用）或耕地补充计划（土地开发、巩固和恢复）。在本研究中，我们利用 1998 年（公开的第一年）至 2008 年（最近的可用数据）的这些数据，评估了中国 31 个省份的耕地土地利用变化。
土地潜在生产力变化的评价方法
理想情况下，我们应该有研究期开始和结束时的PLP数据来比较1999年到2008年的PLP变化。然而，这样的数据是缺乏的，对于任何给定的位置，基本上只有一个时间点的 PLP 数据，即 MLRC 在 1998-2008 期间进行的一次 NGQ 评估。因此，我们开发了一种新方法，用方程表示(1)e(4), 以评估 PLP 的变化。由于研究时间短，我们假设每个位置的 PLP 没有变化。因此，我们假设 1999 年至 2008 年中国耕地 PLP 的变化主要是由各省耕地数量变化引起的。使用的公式是：
其中Qt代表t年（1999年或2008年）中国耕地的平均NQG；Wit表示t时刻我国第i省耕地面积比例；Pi为i省耕地平均NQG。Wit可以这样计算：
其中Ait为t时刻i省的耕地面积；Att为t时刻中国耕地面积。
同样，损失或获得耕地的平均 PLP 可以计算如下：
式中 Qp表示损失或获得耕地类型 p 的平均 NQG；Hip是i省i省耕地类型p损失或增加占全国的比重（按1999-2008年累计面积计算）；Pi为i省耕地平均NQG。Hip计算如下：
式中Aip为i省p型耕地失地或补地面积，Ap为中国p种耕地失地或补地面积。
耕地平衡评估方法
正如正式声明的那样，CLB 政策需要数量平衡和质量平衡。数量平衡的目的是平衡建设占用损失的耕地面积和土地开发、整理和恢复获得的耕地面积。因此我们可以通过以下公式来评估CLB的数量平衡：
其中 ICLBquantity是数量指标的 CLB；GCi是指补充过程（即土地开发、整理或恢复）获得的耕地面积；LC 为建设占用损失耕地面积。如果ICLBquantity等于或大于1，就可以说达到了数量平衡。否则，未达到耕地数量平衡。
通过使用来自不同省份的 NQG 数据并应用方程(3) 和 (4)，我们可以评估获得和损失的 NQG耕地。因此，耕地质量平衡可评价为：
其中ICLBquality是CLB的质量指标；GCNQG是土地开发、整理和复垦所得耕地的NQG；LCNQG为建设占用耕地损失NQG。如果ICLBquality等于或小于1，就可以说达到了质量平衡。否则，未达到耕地质量平衡。
结 果
中国土地潜在生产力模式
在全国范围内，中国耕地的大部分 NQG 值在 6 到 12 (图1)，此范围的值占 NQG 总值的 77.64%。中国耕地NQGs总体呈正态分布，中国耕地质量平均为9.2。最常见的（即模态）NQG 值为 10（占所有土地的 14% 以上），其次是 11 和 9。请注意，1、2 和 3 级的高潜力生产力土地仅占耕地的一小部分土地，分别占 0.19%、0.96% 和 2.18%（不到总数的 4%），而最低生产力的 13、14、15 级土地所占比例较大，分别为 6.47%、3.43%和分别为 3.43%（占总数的 13% 以上）。
从地域上看，我国低PLP耕地多分布在华北和西北地区（图2)，而高 PLP 的耕地位于中国东南地区。广东省耕地的PLP 最大，平均NQG 为3.6。其他耕地 PLP 最高的省份是湖南、湖北、上海和江苏，平均 NQG 分别为 5.0、5.4、5.9 和 6.0。这些省份的温度条件都足够大，可以每年种植两次庄稼。此外，这些省份的耕地多位于平原或大河及其支流沿线的低山区。气候条件，以及相对平坦的土地和可用的地表水和/或丰富的地下水补给区，使这些地区的耕地具有较高的 PLP。
相比之下，内蒙古耕地的PLP最低（NQG为14.2），青海、甘肃、西藏、黑龙江、贵州、宁夏、陕西的耕地PLP也较差，均具有NQG值大于11.0。这些省份的耕地由于低温度条件。此外，这些低生产力的耕地通常位于干旱地区、坡度陡峭、土壤薄的山区，或地势破碎、缺乏灌溉的黄土丘陵地区。NQG不仅反映了粮食生产的土壤条件，也反映了当地气候的影响。因此，尽管中国东北的黑土被认为比中国东南沿海的稻田更肥沃，但由于温度条件较低且每年只收一茬，中国东北的 PLP 低得多。
图1 1999-2008年不同自然质量等级耕地平均比例
图2 1999-2008年中国各省耕地平均自然质量等级（NQGs）
数据源：DLUA 等，2009.
1999-2008年中国耕地变化及数量平衡
1999-2008年中国耕地面积从1.296 107km2减少到1.218 107km2，耕地面积下降约6.11%（表 2）。除黑龙江和新疆外，大部分省份耕地面积减少，耕地面积分别增加0.83%和0.53%。在耕地减少的省份中，北京的耕地减少幅度最大，损失了32.30%的耕地。以黄土高原为主的青海、陕西、宁夏、重庆、内蒙古、四川等省，以及位于黄土高原的上海、广东、浙江、天津等省，耕地流失也十分严重。在中国东南沿海地区。
1999-2008年因特定因素造成的耕地损失占耕地总面积的比例从高到低排列如下：以粮换绿为57.47%；23.14%用于农业结构调整；17.48% 建筑业；和 1.91% 的灾害损失 (图 3）。这表明以粮换绿政策是造成耕地流失的主要因素，占流失总量的一半以上。然而，主要不同行政单位造成耕地流失的原因各不相同。以天津、上海、福建、江苏、山东等行政单位为例，建筑业是主因，占比达38.25%至60.53%（图 3）。内蒙古、宁夏、青海、甘肃、陕西、山西、四川、新疆和辽宁以以粮换绿政策为主，变化率为37.93-96.28%。在广东、浙江和广西，农业结构调整是亏损的主要原因，分别占82.40%、43.90%和42.34%。
中国国土资源年鉴1999 (2000年，反洗钱委员会) 仅将 1999 年获得的耕地分为两种类型：(1) 农业结构调整，以及 (2) 土地开发、整理和恢复。因此，我们在耕地补充分析中仅考察了 2000 年和 2008 年。2000-2008年因特殊因素增加的耕地总面积比例从高到低排列如下：39.28%用于农业结构调整；34.92%用于土地开发；13.09% 用于土地整理；和 12.71% 用于土地复垦（图 4）。农业结构调整是新增耕地的主要方式。从面积来看，宁夏、辽宁、黑龙江、内蒙古、海南、河北、广西、北京、新疆、贵州、上海、湖北、浙江、四川等省区以农业结构调整为主，占比为31.96-74.85%。其他省份以土地开发为主，占新增耕地的33.68-82.17%。总的来说，土地整理和复垦占耕地总面积的比例很小。
根据等式(5)，实现了CLB在中国的数量平衡。1999-2008年中国ICLBquality达到1.32(表格1)，这意味着通过土地开发、整理和复垦获得的耕地超过了建设占用损失的32%。然而，有ICLBquantity各省差异较大。因此，新疆(9.53)、内蒙古 (7.93) 和黑龙江 (4.25) 的 ICLBquantity值较高，而福建 (0.46)、上海 (0.52) 和天津 0.55 的 ICLBquantity值则相当低。尽管中国的 ICLBquantity作为整体为1.32，仅有新疆、内蒙古、黑龙江、宁夏、甘肃、西藏、云南、海南8个省份（占总数的25.81%）超过平均水平。此外，福建、上海、天津、北京、贵州、重庆、江苏、江西、山西未能实现数量平衡，ICLBquantity值在0.46~0.97之间。
中国建设占用耕地损失的平均NQG为7.92，远高于中国的平均NQG 9.2。这一因建设占用而流失的耕地质量高的发现与许多其他研究(如，Liu et al.， 2005;Tan等人，2005)。1999 - 2008年间，中国东部地区因建设占用而丧失的耕地数量最多。东部三省(山东、江苏、浙江)的耕地流失总量占全国耕地流失总量的29.68%，而东部三省的耕地流失总量仅占全国耕地流失总量的11.67%。西藏、青海、甘肃、宁夏四省建设占用耕地损失的平均NQG为12.05，略高于内蒙古，占建设占用耕地损失总量的2.16%。因此，建设用地流失的一个显著特征是PLP越高的地区耕地流失越严重。
退耕还林造成的耕地损失NQG均值约为10.78，远低于我国平均水平9.2。实施退耕还林政策，大量低生产力耕地恢复自然利用。退耕还林政策主要在内蒙古、陕西、四川、河北、山西、甘肃、宁夏、贵州8个行政单位实施，其中，归还耕地占全国的66.21%(表3)。除四川省外，这些行政单位的耕地PLP相对较差。
1999-2008年，通过农业结构调整，2.78 104×km2耕地转为其他土地类型。我们在福建、天津、广东、上海、江苏评估农业结构调整损失的耕地NQG为8.095，与施工占用造成的耕地NQG大致相同。广东、浙江、陕西、江苏等地，大部分耕地流失。
农业结构调整位居全国，占全国耕地流失总量的40.20%。尤其在广东，农业结构调整损失的耕地占全国农业结构调整损失耕地总量的15.43%（表3)。
表 3
1999-2008年中国不同行政单位建设占用、以粮换绿、农业结构调整损失的耕地占总面积的比例（%）。
通过土地开发、整理、复垦和农业结构调整获得的耕地生产潜力1999-2008 年三个来源（土地开发、整理和复垦）获得的耕地的平均 NQG 为 9.331 (表 4)，略低于中国的平均 NGQ。分别检查土地开发 (9.44)、整理 (8.39) 和恢复 (9.90) 耕地的平均 NQG 显示，通过整理获得的土地的 PLP 最好，而恢复的土地最差。
大部分地区的 PLP 都很贫穷，这些地区的大部分土地来自土地开发（表 5）。1999-2008年，仅新疆土地开发获得的耕地比例就占全国的10.50%。通过开发获得的耕地约有28.78%位于自然条件较差的地区，包括内蒙古、黑龙江和云南。尤其是在新疆，大量新开垦的土地是盐碱地，PLP 较差。此外，山东、江苏、河北、浙江等地也出现了一些土地开发，在这些PLP较高的地区获得了土地。
1999-2008年，整理获得的土地主要分布在浙江、内蒙古、山东、河南、江苏和四川（除内蒙古外，这些省份的PLP都很高）（表 5）。其中大部分地区新增可耕地土地严重不足，而每年已有的耕地被建设活动占用。因此，仅靠土地开发很难在这些地区维持未来几年的CLB。因此，土地整理作为补充耕地的替代方法受到了密切关注。
复垦新增土地的PLP普遍较低，平均NQG为9.90，是三种新增土地来源中最差的。土地复垦补充耕地的空间分布与矿山分布有很大关系。目前，约1.33×105km2的土地因中国的生产和建设，特别是煤炭开采而受到破坏。在构成土地复垦的矿山复垦过程中，由于塌陷区的可用填土材料不足，土地被粉煤灰等燃煤残余物填埋。因此，此类复垦土地可能受到严重污染。毫不奇怪，土地复垦增加的耕地面积以内蒙古最大，达到18.49%（表 5)，因为内蒙古矿产资源丰富，矿山众多。
表 5
1999-2008年中国不同行政单位土地开发、土地整理和土地复垦总量的比例（%）。
注：比例是根据来自反洗钱委员会 （2000， 2001， 2002， 2003a, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009)
农业结构调整获得的耕地主要分布在中国北方地区，包括新疆、内蒙古、黑龙江、辽宁、河北、山东、浙江等行政单位（图 5）。农业结构调整耕地收益较高的地区，其PLP整体较差，平均NQG仅为10.14，甚至低于土地复垦。尽管新增耕地有所抵消，但由于农业结构调整，耕地总面积仍有所减少。更重要的是，获得和失去的耕地质量差异很大，失去的耕地的平均NQG为8.095，增加的耕地的平均NQG为8.09510.14。因此，农业结构调整不仅减少了耕地数量，还造成了高产耕地的流失。
1999-2008年耕地总质量和质量平衡变化
1999-2008年中国耕地平均NQG变化仅为0.48%，即从9.288变为9.265，PLP略有改善。略有改善的可能原因是低产耕地数量大幅减少，抵消了高潜力耕地的较小损失。如图所示图 6,PLP最高的广东省耕地比例下降7.19%；而湖南、湖北、江苏、山东、福建、河南等耕地生产力较高的地区，耕地比例略有增加。此外，青海（15.89%）、陕西（15.43%）、宁夏（7.30%）、山西（5.58%）、内蒙古（4.87%），耕地生产力相对较低。
根据方程(6)， ICLBquality可以计算为 1.18 (表 6)，说明没有达到中国的质量平衡。1999-2008年，建设占用耕地损失NQG为6.86～8.51；然而，获得的耕地NQG 介于8.20 至10.07 之间。获得耕地的PLP普遍低于失地。尽管如此，近年来ICLBquality的值越来越小，已经非常接近1，表明质量平衡一直在改善。这种质量平衡的改善可归因于获得的耕地的 PLP 增加。
CLB未能产生质量平衡可以解释为不同省份数量平衡的变化，具有不同的NQG值。新疆、内蒙古、黑龙江、宁夏、甘肃、西藏、云南等实现数量平衡的省份，NQG值均低于中国平均水平。相比之下，在ICLBquantity值低于中国平均水平的23个省（占总数的74.19%）中，只有8个省的NQG值高于平均水平。由于耕地质量平衡较差，CLB政策对中国PLP的小幅增长贡献不大。
图5 1999-2008年中国各省农业结构调整耕地占总耕地比例数据源MLRC, 2000, 2001, 2002, 2003a, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009.
图6 1999-2008年中国各省耕地面积比重变化数据源：MLRC, 2000, 2009.
讨 论
中国耕地潜在土地生产力变化及耕地平衡政策的影响
中国耕地质量近年来普遍下降，原因是优质耕地流失，低质量耕地无法弥补。我们的评估表明，1999-2008 年中国的平均 PLP 略有增加。在影响 PLP 的转换中，只有两种转换方式有助于提高中国的平均 PLP，即以粮还绿减少低生产力耕地和通过土地整治增加高生产力耕地。表7）。1999-2008年以粮换绿涉及面积69066平方公里，是土地整治（5412平方公里）的12.76倍。因此，Grainfor-green 对 PLP 增加的影响比土地整理更显着。
除了建设占用，农业结构调整还通过减少高产耕地（NGQ 为 8.10）和增加低生产力耕地（NGQ 为 10.14），显着降低了中国耕地的 PLP（表7）。由于农业结构调整规模巨大，退耕27807公里，投入16236公里，农业结构调整对中国PLP下降的影响可能大于建设用地。
CLB 政策未能帮助提高中国的平均 PLP。尽管建设占用已经清除了城镇周围大面积的高产耕地（NQG 7.92），但增加的耕地 NQG 大多较低或接近中国平均水平，土地除外。合并（NQG 8.39）。遗憾的是，1999-2008年土地整治量仅占新增耕地总量的21.56%（不考虑农业结构调整新增耕地），对PLP增长影响有限。
影响中国耕地土地潜在生产力的政策相互作用
影响中国耕地PLP变化的不同政策举措之间发生复杂的相互作用（图 7）。它们相互作用的一种方式是对根据农业结构调整或以粮换绿政策进行的一些土地利用转换进行错误分类。因此，森林、草地、果园转为耕地，实际上构成了农业结构调整（图 7)，在一些省份，偶尔会被错误地归类为另一种土地开发的变化。以农业结构调整为补充的耕地NQG为10.14，远低于土地开发的NQG（9.44）。因此，如果实际归因于农业结构调整而非开发的补充土地被低估，则会对耕地质量平衡产生不利影响。
同样，在一些地区，将耕地转为林地或草地的以粮换绿的错误分类（图 7)，因为农业结构调整也发生了。这使得以粮换绿似乎对农业结构调整产生了类似的影响，而实际上农业结构调整造成的耕地损失主要是通过耕地转为果园。这种不正确的分类，部分掩盖了以粮换绿与农业结构调整的关键区别：即前者旨在将PLP低的耕地转为林地或草地，以保护和改善土地生态状况，而后者则强调改变农业结构不考虑耕地质量，实行轮作制。事实上，随着农业结构调整，发达省份有相当数量的优质耕地转为果园。尽管有错误的转换分类，以粮换绿和农业结构调整对PLP的不同影响还是比较明显的：以粮换绿减少的耕地PLP相对较低（NQG为10.78），而农业结构调整减少的耕地PLP（NQG为8.10）较低通常高。
图 7 中国不同土地利用政策与转换之间的相互作用。
除了CLB、以粮换绿和农业结构调整政策外，灾害损失是耕地转未利用地的另一个来源。但此类耕地流失量较小，仅占耕地流失总量的1.91%，对中国PLP变化的影响非常有限。
耕地平衡的政策含义
尽管 CLB 政策旨在减少耕地流失，但仍存在一些挑战。首先，由于仅存在有限的额外潜在耕地，再加上快速北京、天津、上海、江苏、福建等城市扩张呈爆发式增长的经济发达省份，通过土地开发、整理或恢复，难以实现土地数量的平衡。其次，由于数量平衡的压力，生态脆弱地区的大量边际土地被破坏以补充耕地。这些行为不仅破坏了生态系统（造成水土流失和沙漠化），而且使新增加的耕地容易受到洪水等自然灾害的影响。再者，由于这些土地一开始的质量往往很差，这些新开垦的土地将来可能会成为以粮换绿政策的对象，或因生产力低下而被农民抛弃。第三，没有达到质量平衡。除了经济发展和城市化的影响，这种失败可能是由于土地补充策略存在缺陷，即现有的CLB政策过分强调土地开发而不是整理，这可能会导致耕种潜力相对较高但生态风险较低的土地。
考虑到CLB政策的这些后果，我们认为数量平衡不适合目前的情况。相反，应加强实现质量平衡的努力。的确，保障粮食安全既可以通过保持耕地数量，也可以通过提高耕地质量来实现，但后者的重视不够。ALC 显示，中国耕地的平均质量相对较低。中国约有 60.46% 的耕地可被视为劣质耕地，其 NQG 等于或大于 9.0（约为中国平均 NQG）。通过改造低质量耕地，可以保证粮食总产量。因此，应该取消保持数量平衡的政策，取而代之的是只需要质量或 PLP 的平衡。例如，如果建设占用一块耕地，则占用人应提高另一块劣质耕地的生产力，以弥补生产能力的损失。其次， 如果需要增加一些新耕地，应鼓励土地整理，因为它对生态的负面影响较小，会产生高质量的新增耕地。中国的土地整理还进一步改善了土地质量，因为在土地整理后，由于土地平整和薄土加厚，或通过从其他地方转移更优质的土壤，总体土壤质量通常会得到改善。
因此，与土地开发相比，土地整理具有环境优势，我们评估的不确定性在估算 1999 年至 2008 年中国耕地变化时，我们假设某省内耕地 PLP 没有变化，原因有很多。首先，（如方法，上面）我们没有来自任何省的两个不同时间点的实际 PLP 数据，这对于直接评估给定地点随时间推移的 PLP 变化是必要的。其次，从1998年到2008年，中国彻底完成了耕地评价工作，历时近十年。因此，对于每个省，耕地的 PLP 分数在本文中可以被视为一个不变量，因为它与 ALC 数据在时间上是一致的。第三，因为影响 PLP 的大多数属性，如温度、光照、土壤厚度、土壤质地和土壤结构，很可能在短时间内保持不变，所以可以肯定地说，PLP 在我们研究的跨度内发生了变化期间很可能主要是由于耕地转用所致。
尽管如此，评估仍然存在一些不确定性。例如，如果各省的耕地PLP发生变化，估计的精度就会受到影响。如果各省耕地PLP变化幅度相同（增加或减少），不影响评价的主要结论；也就是说，1999-2008年中国耕地的平均PLP仍会略有提高。虽然不同土地转化类型的具体NQGs可能略有不同，但转化耕地NQGs的顺序也不会发生变化。但是，如果各省的耕地PLP以不同的速度变化，则评估结果的不确定性将难以评估。因此，可能低估或高估耕地的 PLP 变化。
结 论
我们使用 NGQ 和 MLRC 的土地利用变化数据评估了 CLB 的政策后果及其对 1999-2008 年中国 PLP 变化的影响。结果表明，1999-2008年城镇化和经济发展（即建设占用）占用耕地21,011 km2，土地开发整理和恢复占用耕地27,677 km2。实现了CLB在中国的数量平衡。但施工占用耕地损失NQG为7.92，补充耕地NQG为9.33，未达到CLB的质量平衡目标。CLB未能实现产量质量平衡的重要原因之一是耕地变化受到经济快速发展和城市化爆发式的严重影响，这些变化通常不受政策控制。另一个原因是 CLB 政策过分强调土地开发而不是整合以提供额外的耕地。
我们发现中国的平均 PLP 在 1999-2008 年间略有增加，但这与 CLB 无关，而不是因为它。此外，PLP 的变化源于复杂的政策互动。特别是，以粮换青在西部大片生产力低下土地的耕种中占了大部分的增长。此外，土地整理还通过在华东地区增加一些优质耕地来帮助提高 PLP。对 PLP 的负面影响不仅来自建筑业，还来自农业结构调整。重组对 PLP 产生了 很大的负面影响，因为它同时取消了大量的高生产性用地，大量流动性生产性耕地加入农业。
致谢：这项工作得到了中国国家自然科学基金 (Grant # 41001108) 和中国清洁发展机制基金 (Grant # 2031202400003) 的支持。魏松在普渡大学林业与自然资源系访问学者期间进行了部分工作。支持 Bryan C. Pijanowski 开展该项目的资金由美国国家科学基金会 III-CXT 计划（资助号 0705836）提供。作者要感谢 Amin Tayyebi 博士对本手稿早期版本的评论。
参考文献:
以上中文翻译为译者个人对于文章的概略理解，论文传递的准确信息请参照英文原文。
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