城读 │粮食生产与人口增长，孰快孰慢？

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粮食生产与人口增长，孰快孰慢？

1961-2014年期间，全球粮食生产增长了280%，全球人口增长了136%，粮食生产速度快于人口增长速度。但是这一趋势并非为所有地区共享，在撒哈拉以南非洲地区，粮食产量赶不上人口增长速度。

Hannah Ritchie (2017) –  ‘Yields vs. Land Use: How the Green Revolution enabled us to feed a growing population’. Published online at OurWorldInData.org. Retrieved from:  https://ourworldindata.org/yields-vs-land-use-how-has-the-world-produced-enough-food-for-a-growing-population/ [Online Resource]

Max Roser and Hannah Ritchie (2017) – ‘Yields and Land Use in Agriculture’. Published online at OurWorldInData.org. Retrieved from: https://ourworldindata.org/yields-and-land-use-in-agriculture/ [Online Resource]

过去半个世纪，全球人口增长了一倍有余。显然，这减少了人均土地面积。 1961年以来，世界各地人均可耕地面积持续减少。北美的人均可耕地面积最高，是其他地区的两倍多；亚洲（特别是南亚和东亚）人均可耕地面积最少。南亚可耕地的减少最显著，2014年人均可耕地只有1961年的1/3。

那么我们如何能够以不断减少的土地资源喂养不断增长的人口呢？

欲提高粮食产量，有两个关键因素：

第一， 扩大用于种植粮食的土地面积；

第二， 提高单位面积粮食产量——使用肥料、农药、除草剂等化学制剂；改善灌溉；农业机械化；使用高产出的庄稼种子等等。

全球粮食生产

如下以全球粮食生产为例进行说明。粮食主要包括麦类、粗粮(主要是玉米)和大米三大类。粮食构成能量摄入的基础，在许多国家饮食结构中，粮食贡献了一半以上的热量摄取。此外，粮食生产主导了全球可耕地的土地使用。下图以1961年为基准（100），比较1961-2014年，全球粮食总产量、平均每公顷粮食产量、粮食种植面积和总人口的变化情况。

1961-2014年期间，全球粮食生产增长了280%，同期全球人口增长了136%，粮食生产速度快于人口增长速度，人均粮食产量不断提高。

粮食产量的提高是依赖土地扩张还是提高单位面积产量实现的？土地扩张的作用不大，过去几十年粮食种植面积的增长不多，2014年，粮食种植面积只比1961年增加了16%（全球增加的粮食种植面积大致相当于两个德国那么大）。人均粮食种植面积相比五十年前减少了。

粮食产量的提高主要依赖单位面积产量的提高。1961-2014年，平均每公顷粮食产量提高了175%。比较同一块地的粮食产出，今天的产量可以高达五十年前的三倍。某些地区单位面积产量的提高尤为显著。

尽管食物在全球范围交易，但是食物生产的分布对于食物安全至关重要。如下分别对发展中国家和地区和发达国家的粮食生产和人口增长情况进行分析。

始于二十世纪中期的绿色革命是全球农业发展的关键转折点。绿色革命指农业技术的大规模转移和使用，特别是在发展中国家的使用。农业技术包括化学投入品、灌溉技术、耕种机械化以及高产量的水稻、小麦和玉米种子品种。绿色革命促使农业从传统生产转向工业化生产过程。不过，农业技术的使用和进步在各国并不均衡。

下图为1961-2014年期间，墨西哥粮食生产、种植面积和产出趋势。墨西哥是最早发生绿色革命的国家之一。墨西哥粮食生产远超人口增长速度，粮食种植面积只增加了32%，而粮食总产量则提高了224%，人均粮食产量不断提高。

下图为同期印度的粮食生产和人口增长。1960年代起，印度农业生产发生绿色革命。为了解决英国殖民地时期印度周期性的饥荒，独立后的印度从经济、技术和社会大力投入，改善农业耕作，特别是小麦和水稻种植。引种高产出品种、补贴化肥、改善灌溉、农业研究投入等措施快速提高了粮食产量。1970年代开始，印度粮食生产（238%）快于人口增长速度（182%）。并且，印度粮食产量的提高几乎全部依靠提高单位面积粮食产量实现，粮食种植总面积几乎保持不变。这一点对于人口快速增长的印度格外重要，预计未来50年，印度需要多喂养4-4.5亿张嘴。

中国的粮食生产转型与印度有相似之处，不过，中国的粮食生产增长更为惊人，1961-2014年间，中国粮食总产量增长了420%，而粮食种植面积几乎没有增加。中国粮食生产的增长完全靠提高生产力和单位面积产量实现，人均粮食产量和人均热量供给远超印度。过去五十多年，中国的人均热量供应增加两倍多，不过只有44%的粮食产出用作主食，另外大约40%的粮食产出用于饲养动物，而用于工业生产（例如生物燃料）的比例很低。

1961年以来，巴西粮食生产增长574%，人口增长175%。与印度、中国不同，巴西粮食生产的提高是扩大种植面积和提高单位面积产量的共同结果。巴西的经历完美地体现了粗放型与精细化农业之间的取舍。1960-1970年期间，巴西粮食种植面积几乎扩大了一倍，而同期粮食的产量停滞。粮食种植面积扩张引起环境问题的担忧，农业扩张往往占用森林或者生态重要的区域（例如亚马逊）。1980年代以来，这种取舍发生了转变。粮食产量提高将近三倍，而粮食种植面积几乎不变，农业从1960-1970年代的粗放型发展走向1980年代后的精细化发展。 

发展中国家的绿色革命不全都是成功的案例。撒哈拉以南非洲（又称亚撒哈拉非洲）的粮食安全问题特别严峻。尽管近几十年来减除饥饿取得了显著进步，但是撒哈拉以南非洲仍然是世界营养不良最严重的地区，大约1/5的人营养不良。撒哈拉以南非洲的粮食生产无法跟上人口增长速度。尽管粮食生产总产量增长300%，但人口增长超过400%，因而人均粮食产量在下降。粮食种植面积扩大了120%（相当于肯亚的国土面积），而每公顷粮食产量只提高了80%。

如果细分每个国家的粮食生产情况，发现撒哈拉以南非洲各国农业生产总产量、单位产量和种植面积上下波动剧烈。未来是否能够有效使用农业新技术和新方法对于保障粮食稳定增长至关重要。

1961年以来，美国的人口缓慢增长，粮食生产快于人口增长速度。粮食种植面积减少了10%，人均粮食产量增长快于粮食总产量增速。不过，1961年美国粮食生产水平已经处于高位，因此1961-2014年的总体增长不如墨西哥、印度和中国来得显著。不过，美国生产的粮食大部分不作为主食供人食用，根据联合国粮农组织数据，2013年，美国种植的粮食只有8%为本国人民食用，32%用于饲养动物，32%用于工业，例如生产生物燃料等。 

德国的粮食生产情况可谓高收入、人口稳定国家的典型代表（例如欧洲许多国家）。在人口变化不大情况下，粮食总产量持续增长，而粮食种植面积则有所减少。粮食总产量的提高依靠单位面积产量的增长。尽管人均粮食消费有所增长，但是大部分粮食增长并不用于国内人口消费。2013年，德国国内粮食消费占19%，饲养动物占56%，粮食出口占35%。

全球粮食种植所占土地面积几何？

地球只有71%的土地可耕种，其余29%为冰川和不可耕种土地。不可耕种土地指不到1/3的面积有植被覆盖，不可耕种土地通常土壤层很薄，由沙石或岩石组成，例如沙漠、干旱盐场、海滩、沙丘和裸露的岩石等。

目前，人类使用一半的可耕种土地用于农业生产，剩余37%是森林，11%为灌木，1%为城市用地。

超过3/4的农业用地用于饲养牲畜，包括放牧地和种植动物饲料的土地。尽管肉类和乳制品生产占据了大部分农业用地，但是只提供了17%的全球热量供应和33%的全球蛋白质供应。畜牧占据了几乎四倍于粮食种植的面积，为全球人口提供的热量和蛋白质远不如粮食生产（占据1100万平方公里土地）为全球人口提供的热量和蛋白质的数量。

粮食生产率的提高省下了多少土地？

除了少数例外（撒哈拉以南非洲），世界粮食单位面积产量的持续提高是世界粮食生产总量增长的主要原因。农业生产率的提高可以“节省”用于庄稼种植的土地。

下图蓝色部分代表全球粮食种植面积，从1961年的6.25亿公顷增加到2014年的7.21亿公顷。如果全球平均每公顷粮食产量维持在1961年的水平，那么为了达到今天的粮食生产总产量，需要额外增加的粮食种植土地面积为12.6亿公顷（图中的红色部分），相当于美国和印度国土面积之和。

今天我们使用了地球一半的可耕地用于农业生产，如果农业生产率没有提高的话，这一比例将会提高到62%。而农业扩张将会占用富饶的森林土地。联合国粮农组织估算，自1960年以来，地球已经减少了4亿公顷森林土地。如果上述“额外”的粮食种植面积真的侵占森林，损失的森林面积将会是现在的4倍。 

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