《Journal of Environmental Management》:Government land supply and cropland abandonment under the Social-Ecological System (SES) framework: Spatiotemporal dynamics, spatial mismatch, and relationships
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•SES框架将政府土地供应与耕地撂荒联系起来。•土地供应与耕地撂荒之间存在稳定的负空间相关性,产生了显著的高-低和低-高空间不匹配模式。•建设用地供应是耕地撂荒的显著格兰杰原因。•土地供应对耕地撂荒具有滞后和持续效应。引言实现粮食安全和促进农业可持续发展是联合国可持续发展目标
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SES框架将政府土地供应与耕地撂荒联系起来。
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土地供应与耕地撂荒之间存在稳定的负空间相关性,产生了显著的高-低和低-高空间不匹配模式。
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建设用地供应是耕地撂荒的显著格兰杰原因。
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土地供应对耕地撂荒具有滞后和持续效应。
引言
实现粮食安全和促进农业可持续发展是联合国可持续发展目标(SDGs)的核心目标(Van Dijk等,2021)。尽管政府日益重视农田保护和粮食安全,但农业可持续性仍受到快速城市扩张、区域冲突、气候变化和人口老龄化的威胁(De Vos等,2024;Olsen等,2021;Ren等,2023;You等,2025)。以往研究估计,2000年全球耕地撂荒面积约为3.85亿至4.72亿公顷(Campbell等,2008)。最新研究表明,过去三十年来全球约有1.01亿公顷农田被撂荒,且在发展中国家和地区尤为严重(Zheng等,2023)。作为世界上最大的发展中国家,中国长期面临严重的耕地撂荒压力。在快速城镇化和工业化的驱动下,中国耕地撂荒率在过去25年间增长了19倍(Wang等,2023)。由此导致的年粮食产量损失估计约为794万吨,足以养活近1985万人(Guo等,2023)。大规模的耕地撂荒不仅加剧了粮食安全面临的威胁,还可能引发生态系统退化和乡村空间衰退,从而严重制约农田保护战略和乡村振兴战略的实施。
耕地撂荒是自然生态环境条件、社会经济因素和制度安排共同作用的结果(Li和Li,2017)。现有研究从农业生产条件、非农就业、农村人口老龄化和农业比较收益等角度,广泛探讨了耕地撂荒的内在机制(Long等,2025;Xie等,2025;Xu等,2019;Zheng等,2025)。耕地撂荒的测量、时空格局和驱动因素也受到了大量关注(Hong等,2024;Song等,2025)。尽管这些研究提供了有价值的参考,但仍有若干问题有待进一步探讨。大多数现有研究主要关注农业系统内部因素,对城市土地制度安排与农村耕地使用之间关系的关注较为有限。特别是,关于政府土地供应与耕地撂荒之间关系的系统性分析仍然稀缺。在中国独特的土地制度下,地方政府垄断了城市一级土地市场,并建立了以建设用地供应为中心的土地资源配置模式(Cheng等,2024)。作为推动工业化、城镇化和招商引资的重要政策工具,建设用地供应对城乡要素流动和土地利用转型产生了深远影响(Liu,2019)。相关研究表明,建设用地供应有助于扩大非农就业机会,并提升教育、医疗等公共服务质量(Sheng等,2022)。在此背景下,非农就业机会的增加和公共服务水平的提升可能促使农村劳动力从农业生产向非农产业转移,导致部分农民减少甚至退出务农,从而加剧耕地撂荒。然而,现有关于建设用地供应效应的研究主要集中于土地财政、城市扩张、产业发展和土地配置效率(Gyourko等,2022;Wang等,2021),对建设用地供应如何影响耕地利用效率和耕地撂荒的研究关注相对不足。尽管部分研究探讨了城镇化与耕地变化之间的关系,但它们主要关注耕地数量损失和土地利用结构转型(Wu等,2024;Zhou等,2023),对耕地利用状态变化的关注相对有限。
社会-生态系统(SES)框架为理解政府土地供应与耕地撂荒之间的复杂关系提供了有价值的理论视角。SES框架强调资源系统(RS)、资源单元(RU)、治理系统(GS)和行动者(A)之间的相互作用(Ostrom,2009),从而使地方政府、农民行为和耕地系统能够纳入统一的分析框架。在该框架下,政府土地供应不仅是土地治理实践,也是影响劳动力流动、产业结构调整和农业生产方式的重要制度变量,最终通过多个子系统之间的相互作用重塑耕地利用状态。因此,本研究试图通过社会-生态耦合交互的视角考察政府土地供应与耕地撂荒之间的关系,从而深化对城市社会经济系统与生态系统之间相互作用的理解。
本研究遵循"时空动态探索—空间关联分析—预测关系识别"的研究逻辑,在SES框架下系统考察建设用地供应与耕地撂荒的时空特征及其关系。本研究的主要内容包括以下几个方面。首先,从SES框架中系统交互的角度对建设用地供应与耕地撂荒的关系进行理论阐释。其次,利用中国城市层面的建设用地供应和耕地撂荒数据,采用空间分析方法全面考察其时空演变格局。第三,利用双变量空间自相关分析和Tapio脱钩模型考察建设用地供应与耕地撂荒之间的空间关联和脱钩特征。第四,采用PVAR(面板向量自回归)模型分析建设用地供应与耕地撂荒之间的预测关系。与以往研究相比,本研究的潜在边际贡献体现在三个方面。首先,本研究从政府土地供应的视角考察耕地撂荒,将土地制度供给纳入农田利用研究的分析框架,从而拓展了耕地撂荒研究的理论视角。其次,通过引入SES框架,本研究将政府土地治理行为、农民决策和耕地利用状态整合到统一的分析框架中,从而深化了对耕地撂荒的理解。第三,本研究系统刻画了中国建设用地供应和耕地撂荒的时空演变,揭示了其空间关联和动态关系,为协调建设用地扩张与农田保护提供了科学指导。
章节摘要
理论分析框架
本研究将农村农田利用变化视为社会-生态系统内部复杂交互作用的结果。在该系统中,耕地不仅是支撑农业生产的自然资源,也是承载政府发展目标的社会经济载体。在SES框架下,该系统可分解为四个核心子系统(图1)。(1)资源系统(RS)指耕地系统,其核心变量包括耕地
数据来源
本研究使用的数据主要包括土地利用数据和城市建设用地供应数据。土地利用数据来源于Yang和Huang(2021)开发的中国土地覆盖数据集(CLCD)。CLCD自发布以来,因其较高的总体精度和一致的分类体系,在中国土地利用变化研究中得到了广泛应用。此前一项使用CLCD识别中国耕地撂荒的研究报告了78%的总体精度和Kappa系数
建设用地供应总规模的时空特征
时间趋势分析表明,2007年至2022年间,中国城市建设用地供应经历了三个主要阶段(图2A):扩张、收缩和重新增长。第一阶段(2007—2013年)以快速扩张为特征,供应总面积从3421.36 km2增至7423.73 km2,年均增长率为13.78%。在此期间,中国政府调整了土地供应政策,并大幅增加城市土地投入以应对
建设用地供应与耕地撂荒的时空变化
由于耕地撂荒数据集并非来源于官方政府统计,本研究主要评估了估计的耕地撂荒结果的可靠性。研究结果表明,中国年均耕地撂荒率为1.21%,与Guo等(2023)使用相同数据集报告的估计值高度一致,但低于Song等(2025)基于全国土地调查报告的4.07%。一种可能的解释是,全国土地调查依赖于
结论
基于SES框架,本研究整合了空间分析、Tapio脱钩模型和PVAR模型,系统考察了中国建设用地供应与耕地撂荒的时空动态、空间关联和动态关系。主要结论如下:
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2007年至2022年,中国建设用地供应经历了快速增长、阶段性收缩和逐步恢复的演变轨迹。空间上,建设用地供应逐步整合为多中心格局
CRediT 作者贡献声明
Mingshun Long:撰写——初稿、可视化、方法论、调查研究、形式化分析、数据管理。Ronghui Tan:撰写——审阅与编辑、指导、经费获取、形式化分析、概念构思。Yuluan Zhao:经费获取、形式化分析、概念构思。Hangling Yu:方法论、调查研究、形式化分析。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金委员会的资助(编号:72074165、42561043)。
Mingshun Long|Ronghui Tan|Yuluan Zhao|Hangling Yu