DOI: https://doi.org/10.1057/s41599-024-04342-1
تاريخ النشر: 2025-01-11
المؤلف: Peng Cheng وآخرون
الموضوع الرئيسي: استخدام الأراضي وخدمات النظام البيئي
نظرة عامة
تبحث ورقة البحث في استدامة استخدام الأراضي المزروعة (CL) وعلاقتها بعائد الحبوب (GY) في حزام نهر اليانغتسي الاقتصادي (YREB) في الصين، باستخدام بيانات GlobeLand30 من 2000 إلى 2020. تسلط الضوء على التحديات الكبيرة التي تفرضها الزيادة السريعة في السكان، مما يبرز الحاجة إلى ممارسات زراعية مستدامة. تكشف الدراسة عن اتجاه مقلق لفقدان المساحة وتدهور الجودة للأراضي المزروعة، حيث انخفضت المساحات الإجمالية للأراضي المزروعة بمقدار $31.07 \times 10^4 \text{ hm}^2$ و $282.59 \times 10^4 \text{ hm}^2$ خلال فترتي 2000-2010 و2010-2020، على التوالي. على الرغم من هذه الخسائر، زادت إجمالي عائدات الحبوب بنسبة 3.77% و9.53% في نفس الفترات، مدفوعة بشكل أساسي بالمدخلات المكثفة للموارد مثل الأسمدة الكيميائية والآلات الزراعية.
ومع ذلك، فإن الاعتماد على هذا النموذج القائم على الموارد يثير مخاوف بشأن الاستدامة بسبب آثاره البيئية السلبية. تجادل الورقة بأن الوضع الحالي لـ “الحصاد المستمر” غير مستدام وتقترح تنفيذ سياسات تهدف إلى تعزيز نهج متوازن لإدارة الأراضي المزروعة يولي الأولوية لكل من الكمية والجودة. من خلال الدعوة إلى نموذج إنتاج زراعي إيكولوجي، تهدف الدراسة إلى ضمان الأمن الغذائي على المدى الطويل وصحة البيئة، مقدمة إطار عمل لصنع السياسات يمكن أن يعزز القدرة الإنتاجية للحبوب على مستوى العالم بينما يعالج التحديات التي تفرضها الزيادة السكانية.
طرق البحث
تغطي منطقة الدراسة، حزام نهر اليانغتسي الاقتصادي (YREB)، تسع مقاطعات وبلديتين (تشونغتشينغ وشنغهاي)، بمساحة إجمالية تبلغ حوالي 20,520 × 10^4 hm²، والتي تمثل حوالي 21.4% من المساحة الإقليمية للصين. ينقسم حزام نهر اليانغتسي الاقتصادي إلى المناطق العليا (يونان، سيتشوان، قويتشو، تشونغتشينغ)، والوسطى (هونان، هوبي، جيانغشي)، والسفلى (تشجيانغ، آنهوي، جيانغسو، شنغهاي). في عام 2020، كان الناتج المحلي الإجمالي للمنطقة حوالي 4.65 × 10^4 مليار يوان، مع عدد سكان يبلغ 6.10 مليار، مما يمثل 45.74% من الناتج المحلي الإجمالي للصين و43.20% من إجمالي سكانها، مما يبرز أهميتها الاستراتيجية في التنمية الوطنية.
يعتبر حزام نهر اليانغتسي الاقتصادي مركزًا زراعيًا حيويًا، حيث تبلغ مساحة الأراضي المزروعة حوالي 4362.68 × 10^4 hm² وإجمالي عائد الحبوب حوالي 2.39 × 10^8 طن في عام 2020، مما يساهم بنسبة 34.09% و35.72% من الإجماليات الصينية على التوالي. تلعب المنطقة دورًا حاسمًا في توفير المنتجات الزراعية الرئيسية، وتعزيز الحداثة الزراعية والتنافسية، وضمان الأمن البيئي، وتعزيز التنمية المستدامة، مما يدعم التوظيف ونمو الدخل للمزارعين.
النتائج
تشير النتائج إلى انخفاض كبير في مساحة الأراضي المزروعة (CL) في حزام نهر اليانغتسي الاقتصادي (YREB) خلال فترتي 2000-2010 و2010-2020، مع انخفاضات قدرها 31.07 × 10^4 hm² و282.59 × 10^4 hm²، على التوالي. كانت معدلات الانخفاض المقابلة 0.40% و3.90%، مما يبرز فقدانًا متسارعًا للأراضي المزروعة. ومن الجدير بالذكر أن نقل الأراضي المزروعة كان بشكل رئيسي نحو الخارج، وكان ذلك ملحوظًا بشكل خاص في العقد الأخير، مما يشير إلى عدم توازن بين احتلال الأراضي المزروعة والتعويض. كان تحويل الأراضي المزروعة إلى أراضي بناء كبيرًا، حيث زادت التحويلات الصافية إلى المناطق المبنية من 89.98 × 10^4 hm² في العقد الأول إلى 288.28 × 10^4 hm² في الثاني، مما يدل على اتجاه متزايد نحو التحضر.
كانت الفجوات الإقليمية واضحة، حيث حدثت أكبر خسائر في الأراضي المزروعة في المناطق السفلى المتطورة اقتصاديًا من حزام نهر اليانغتسي الاقتصادي. بينما أظهر الاتجاه العام انخفاضًا في الأراضي المزروعة، شهدت بعض المناطق مثل سيتشوان، تشونغتشينغ، هونان، وهوبي تقلبات، مع زيادات في العقد الأول تلتها انخفاضات في الثاني. بالمقابل، أظهرت يونان وقويتشو تغييرات ديناميكية في استخدام الأراضي المزروعة، حيث أظهرت يونان اتجاهًا تنازليًا بينما شهدت قويتشو انخفاضًا أوليًا تلاه انتعاش. تؤكد النتائج أن نمو مساحات الأراضي المزروعة في يونان وقويتشو لم يحقق فقط توازنًا بين الاستيلاء والتعويض، بل ساهم أيضًا بشكل إيجابي في الديناميات العامة للأراضي المزروعة داخل حزام نهر اليانغتسي الاقتصادي خلال فترة الدراسة.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على العلاقة الحرجة بين كمية وجودة الأراضي المزروعة (CL) وعائد الحبوب في حزام نهر اليانغتسي الاقتصادي (YREB) على مدى عقدين (2000-2020). أنشأت الدراسة نظام مؤشرات لتحليل هذه العوامل عبر أربعة أبعاد: كمية الأراضي المزروعة، جودة الأراضي المزروعة، ظروف الإنتاج الزراعي، والظروف الاجتماعية والاقتصادية. تشير النتائج إلى انخفاض كبير في مساحة الأراضي المزروعة، حيث بلغ إجمالي الانخفاض 313.66 × 10^4 hm² (4.34%) من 2000 إلى 2020، مما تفاقم بسبب التحضر السريع والسياسات مثل “الحبوب مقابل الأخضر”. على الرغم من أن سياسة توازن الاستيلاء والتعويض للأراضي المزروعة التي تتبناها الحكومة الصينية قد حافظت على الكمية الإجمالية للأراضي المزروعة، إلا أن جودة الأراضي المزروعة الجديدة غالبًا ما تكون أدنى، مما يؤدي إلى انخفاض العائدات لكل وحدة مساحة ويشكل تهديدات للأمن الغذائي وسط النمو السكاني.
تكشف التحليلات أنه على الرغم من الانخفاض في كل من كمية وجودة الأراضي المزروعة، إلا أن عائد الحبوب في حزام نهر اليانغتسي الاقتصادي قد استمر في الارتفاع، ويعزى ذلك بشكل أساسي إلى زيادة استخدام الأسمدة، والآلات الزراعية، والكهرباء الريفية. يعكس هذا الاتجاه نموذجًا زراعيًا قائمًا على المدخلات غير المستدامة، حيث يعزز الاعتماد على المدخلات الكيميائية والميكنة العائدات على المدى القصير ولكنه يؤدي إلى تدهور صحة التربة واستدامة الزراعة على المدى الطويل. تؤكد الدراسة على الحاجة الملحة لسياسات تعزز الممارسات الزراعية المستدامة، مع دمج الاعتبارات البيئية للتخفيف من التدهور البيئي وضمان الأمن الغذائي على المدى الطويل. يُعتبر الانتقال إلى الزراعة البيئية أمرًا ضروريًا لتحقيق توازن بين الفوائد الاجتماعية والاقتصادية والبيئية في التنمية الزراعية المستقبلية.
DOI: https://doi.org/10.1057/s41599-024-04342-1
Publication Date: 2025-01-11
Author(s): Peng Cheng et al.
Primary Topic: Land Use and Ecosystem Services
Overview
The research paper investigates the sustainability of cultivated land (CL) use and its relationship with grain yield (GY) in the Yangtze River Economic Belt (YREB) in China, utilizing GlobeLand30 data from 2000 to 2020. It highlights significant challenges posed by rapid population growth, emphasizing the need for sustainable agricultural practices. The study reveals a concerning trend of both area loss and quality degradation of CL, with total CL areas decreasing by $31.07 \times 10^4 \text{ hm}^2$ and $282.59 \times 10^4 \text{ hm}^2$ during the periods of 2000-2010 and 2010-2020, respectively. Despite these losses, total grain yields increased by 3.77% and 9.53% in the same periods, primarily driven by intensive resource inputs such as chemical fertilizers and agricultural machinery.
However, the reliance on this resource-intensive growth model raises sustainability concerns due to its negative ecological impacts. The paper argues that the current mode of “continuous harvests” is unsustainable and proposes the implementation of policies aimed at promoting a balanced approach to CL management that prioritizes both quantity and quality. By advocating for an agroecological production model, the research aims to ensure long-term food security and environmental health, providing a framework for policy-making that could enhance grain production capacity globally while addressing the challenges posed by population growth.
Methods
The study area, the Yangtze River Economic Belt (YREB), encompasses nine provinces and two municipalities (Chongqing and Shanghai), covering a total area of approximately 20,520 × 10^4 hm², which represents about 21.4% of China’s territorial area. The YREB is divided into upper (Yunnan, Sichuan, Guizhou, Chongqing), middle (Hunan, Hubei, Jiangxi), and lower reaches (Zhejiang, Anhui, Jiangsu, Shanghai). In 2020, the region’s gross domestic product (GDP) was approximately 4.65 × 10^4 billion RMB, with a population of 6.10 billion, accounting for 45.74% of China’s GDP and 43.20% of its total population, underscoring its strategic importance in national development.
The YREB is a vital agricultural hub, with a cultivated land area of around 4362.68 × 10^4 hm² and a total grain yield of approximately 2.39 × 10^8 tons in 2020, contributing to 34.09% and 35.72% of China’s respective totals. The region plays a crucial role in supplying key agricultural products, enhancing agricultural modernization and competitiveness, ensuring ecological security, and promoting sustainable development, thereby supporting employment and income growth for farmers.
Results
The results indicate a significant decline in the area of cultivated land (CL) in the Yangtze River Economic Belt (YREB) during the periods of 2000-2010 and 2010-2020, with reductions of 31.07 × 10^4 hm² and 282.59 × 10^4 hm², respectively. The corresponding reduction rates were 0.40% and 3.90%, highlighting an accelerated loss of CL. Notably, the transfer of CL was predominantly outward, particularly pronounced in the latter decade, suggesting an imbalance between CL occupancy and compensation. The transformation of CL into construction land was substantial, with net transfers to built-up areas increasing from 89.98 × 10^4 hm² in the first decade to 288.28 × 10^4 hm² in the second, indicating a growing trend towards urbanization.
Regional disparities were evident, with the most significant CL losses occurring in the economically developed downstream regions of the YREB. While the overall trend showed a decline in CL, certain areas such as Sichuan, Chongqing, Hunan, and Hubei experienced fluctuations, with increases in the first decade followed by decreases in the second. In contrast, Yunnan and Guizhou exhibited dynamic changes in CL use, with Yunnan showing a decreasing trend and Guizhou experiencing an initial decline followed by recovery. The findings underscore that the growth of CL areas in Yunnan and Guizhou not only achieved a requisition-compensation balance but also contributed positively to the overall CL dynamics within the YREB during the study period.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the critical relationship between cultivated land (CL) quantity and quality and grain yield in the Yangtze River Economic Belt (YREB) over two decades (2000-2020). The study established an indicator system to analyze these factors across four dimensions: CL quantity, CL quality, agricultural production conditions, and socioeconomic conditions. The findings indicate a significant decline in CL area, totaling a reduction of 313.66 × 10^4 hm² (4.34%) from 2000 to 2020, exacerbated by rapid urbanization and policies like “grain for green.” Although the Chinese government’s CL requisition-compensation balance policy has maintained overall CL quantity, the quality of newly designated CL is often inferior, leading to reduced yields per unit area and posing threats to food security amid population growth.
The analysis reveals that despite the decline in both CL quantity and quality, grain yield in the YREB has continued to rise, attributed primarily to increased use of fertilizers, agricultural machinery, and rural electricity. This trend reflects an unsustainable resource-input-driven agricultural model, where reliance on chemical inputs and mechanization enhances short-term yields but degrades soil health and agricultural sustainability in the long run. The study emphasizes the urgent need for policies that promote sustainable agricultural practices, integrating ecological considerations to mitigate environmental degradation and ensure long-term food security. Transitioning to eco-agriculture is deemed essential to balance social, economic, and ecological benefits in future agricultural development.