本文是一篇经济管理论文，本研究分析中国1983-2020年食物消费变化特征及2007-2019年不同食物的空间相关性，并利用GM（1, 1）模型预测未来人均食物消费趋势；紧接着，通过空间失配理论，构建空间失配模型分析三种类别的食物在省域间的空间失配程度；
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 食物安全
食物安全是关系到全人类生存繁衍、国家安全稳定和社会发展的重大问题（Rosegrant, 2003）。食物安全的定义已经转变为确保任何人在任何地方都能获得数量足够、类型多样、营养丰富且安全的食物（CFS, 2014）。世界各国都高度重视保障食物安全的工作。在1990-1992年以及2014 -2016年期间，全世界在减少饥饿方面取得了重大进展，营养不良人口比例从23.3%下降到12.9%，几乎实现了将饥饿人口比例减半的千年发展目标（Millennium Development Goal）（UN, 2015）。
虽然全球食物安全在总体上得到改善，但目前和未来食物安全状况不容乐观（Godfray et al., 2010; Ehrlich and Ehrlich, 2013）。全球农业系统面临着在气候变化和自然资源枯竭的情况下，生产足够的食物以适应人们全新的食物消费结构的挑战（Altieri et al., 2012; Smith et al., 2013; Descheemaeker et al., 2016）。气候改变（陈睿山等，2021）、贸易障碍（Anderson, 2012）、城市化水平提高（Kookana et al., 2020）等因素都影响着全球的食物安全情况。与此同时，在全球范围内，水土资源因食物生产而遭到破坏，各项农业资源的可持续利用受到考验（Rockström et al., 2009; Rosegrant et al., 2009; Foley et al., 2011）。滥用自然资源导致更严重的环境污染，对所有消费者的近期和长期粮食安全造成不利影响（NRC, 2010）。世界粮食计划署（World Food Programme, WFP）估计，到2020年底，新冠肺炎疫情将导致超过2.5亿人陷入严重饥饿的状况，比目前的数字增加了一倍（WFP, 2020）。局部冲突、极端天气事件和经济动荡对全球粮食安全产生巨大不良影响，如果按这样的趋势继续下去，到2030年零饥饿和无贫困的目标将无法实现（Bryan et al., 2019; UNICEF, 2020）。到2050年，全球人口预计将会达到90亿，人口增速趋缓（UN, 2012）。虽然人口数量稳定，但随着收入的增加，食品消费也会相应增加，尤其是对加工食品、肉类、蛋类、乳制品和鱼类等产品的需求增加。过去50年，居民主要食物来源已从谷物转向动物蛋白，这将给食物供给系统带来巨大的压力（Estrada et al., 2011）。
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1.2 文献综述
1.2.1 食物生产研究
（1）食物生产影响因素研究
从自然条件和社会经济两个方面来考虑影响食物生产的因素。地区资源禀赋条件对粮食生产格局有重大影响（刘腾谣和吴玲，2016）。耕地资源是影响我国粮食生产的关键因素，其短缺将制约我国粮食生产（聂英，2015）。粮食生产直接依赖于各种自然要素，对气候变化十分敏感，在温室效应下，CO2含量的增加虽在一定条件下有增肥作用，但是随之而来的气温变化、降水分布失衡、极端天气却让粮食生产面临更大的挑战，全球气候变化加大了粮食生产的不确定性（Abebe et al., 2016）。随着经济的发展，科技投入的增加将对粮食产量产生积极影响（郝振华和叶得明，2013; 李静，2014; 马天祥，2014）。农村劳动力转移、城镇化发展水平对我国粮食生产及其格局同样产生重大的影响（郭剑雄和鲁永刚，2011; 刘建军，2014）。
（2）食物生产能力研究
针对于食物生产能力的研究主要从两个方面开展：一方面是基于生态系统的初级生产力，利用等气象数据以及水资源数据、土地资源情况及作物数据，改进作物生长模型并针对食物生产能力进行预测，结果通常用食物单产来表示（Tao et al., 2005; Xiong et al., 2007; Ye and Van Ranst, 2009）；第二类是依据作物实际的产量和耕地面积等来进行测算，或根据个人食物消费量来计算能够承受的人口数量（封志明等，2008; 殷培红和方修琦，2008; 毕继业等，2008）。人们的食物消费结构随着收入的提高产生了巨大的变化，简单的“粮食”不能代表人们的食物总需求，应构建新的食物系统观，将能够提供人类生存所需营养成分的其他食物囊括进来（封志明和史登峰，2006; 任继周等，2007b; 王介勇和刘彦随，2009）。由于不同种类的食物营养价值不同，不能简单以重量相加，统一的计量单位对于食物总消费与产出的衡量至关重要。
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第二章 数据来源与研究方法
2.1 研究区域
本研究以省域为基本研究单元，结合七大行政地理分区（东北地区、华东地区、华中地区、华北地区、华南地区、西北地区、西南地区）开展研究（图2-1）。考虑到我国省域间政策、人口及经济等的不同和粮食安全的省长负责制，以省域作为研究单元更符合我国实际，且中国七大地理分区是在科学的基础上，结合各地不同的自然、历史、民族等多种因素划分而成，为食物安全研究的开展提供了有利支持。
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2.2 数据来源
1980-2020年全国以及31个省（自治区、直辖市，不含香港、澳门及台湾）城镇、农村人均食物消费数据、1980-2020年全国城乡人口数量，来源于《中国统计年鉴》、《中国农村统计年鉴》；2000-2019年321个地级市、州及地区食物产量数据、食物消费数据来源于相应省份和地级市的统计年鉴及国民经济和社会发展统计公报。通过计算和汇总，将各省、市的数据归并到中国七大地理行政分区中，形成各自独立的数据库。
本研究使用的土地利用现状数据源自中国科学院地理科学与资源研究所的全国土地利用遥感监测空间分布数据（https://www.resdc.cn/Default.aspx）。光合有效辐射数据从环境生态实验室的呼吸系统模拟器（BESS）模型中检索（Ryu et al., 2017）。NDVI数据源自美国国家航空航天局（NASA）（https://earthdata. nasa. gov） MODIS产品（MOD13Q1），时间分辨率为16 d，空间分辨率为500 m。利用MRT （MODIS Reprojection Tools）方法处理NDVI数据，并通过ArcGIS软件合成为时间分辨率为年，空间分辨率为1km的NDVI数据。气象数据主要包括气温和降水量，源自中国气象局国家气象数据中心的“国家气象科学数据共享服务平台”（http://data.cma.cn/）。获得气象站实测数据后，需要利用空间插值法对气象站点未覆盖的区域进行插值，从而得到全国气象数据集。本研究利用ANUSPLIN软件插值1km分辨率的气象数据（Zhao et al., 2020）。ANUSPLIN 软件使用薄板平滑样条法，可有效拟合气候数据表面，插值精度优于传统克里金插值法（McKenney et al., 2006）。
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第三章 食物需求时空演变规律分析及预测 .................. 19
3.1 我国人均食物消费时序变化特征 ....................... 19
3.2 食物消费空间相关性 .................... 20
第四章 食物产需失配时空变化特征 ........................ 33
4.1 时序变化特征 .......................... 33
4.1.1 口粮产需失配时序变化 ........................ 33
4.1.2 耗粮型畜产品产需失配时序变化 ........................... 34
第五章 食物生产潜力与食物安全 .......................... 46
5.1 土地资源现状 ........................... 46
5.2 NPP空间分布格局.......................... 48
第五章 食物生产潜力与食物安全
5.1 土地资源现状
本研究主要考虑的土地利用类型为天然草地及边际土地。天然草地仅包括中覆盖草地和高覆盖度草地，面积为2074.16×103 km2，中覆盖草地面积为1081.69×103 km2，占天然草地总体的52.15%。边际土地包括裸岩石质地、裸土地和沼泽地等，总面积为951.84×103 km2，其中裸岩石质地面积为609.56×103 km2，占边际土地总面积的64.04%（图5-1）。天然草地及边际土地集中分布在我国西北地区和西南地区（图5-2）。西南地区与西北地区的天然草地及边际土地资源最为丰富，这两个地区天然草地总面积达到了1470.88×103 km2，占全国天然草地资源的71.13%，同时，西南与西北地区边际土地总面积为790.82×103 km2，占全国边际土地资源的83.80%（图5-3）。
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第六章 结论与讨论
6.1 结论
本文基于食物消费动态变化的特征分析以及对食物空间失配情况的探究，并计算天然草地及边际土地的食物生产潜力，得出以下几点主要结论
（1）2020-2030年，耗粮型畜产品人均消费量将从391.63 kg·FEU上升到536.70 kg·FEU，增长了37.14%；同时草食畜产品人均消费量将从37.06 kg·FEU 上升到49.42 kg·FEU，增长了33.35%。而口粮人均消费量将以年均3.31%的速率从124.52 kg·FEU下降到88.89 kg·FEU。同时，这三种类型食物的人均消费量在省域间均具有显著的空间正相关性。从2007年到2019年，耗粮型畜产品莫兰指数从0.416上升到0.456，增长了9.61%，草食畜产品的莫兰指数从0.571上升到0.676，增长了18.39%。
（2）口粮、耗粮型畜产品及草食畜产品的失配指数在绝大部分地区和省份呈现增加趋势，其中草食畜产品的产需空间失配情况最为严重。在各地区间，华北地区的口粮生产和需求的空间不匹配程度高于其他地区，同时华南地区的肉食产品产需空间不匹配情况最为严重，耗粮型畜产品 指数均值为52.21，在2019年增长了31.30%，草食畜产品的 指数均值为69.40，增长率由2.40%上升到11.43%；在各省域间，口粮与耗粮型畜产品的失配程度分布情况均呈现以胡焕庸线为中心线，程度向两边增加的趋势，同时，草食畜产品的空间失配程度较为分散。
（3）食物生产要素已经成为影响各省的食物产需失配的主导要素，其中大部分省份由于生产的变化，食物空间失配程度加大。口粮受生产要素变化的影响而失配程度加大的省份最少，2007-2013年为10个，在2013-2019年增加到15个；耗粮型畜产品2007-2013年有19个省份因为生产的变化，空间失配的程度加大，2013-2019年此类省份减少为18个；草食畜产品2007-2013年中有17个省份由于生产的改变使得空间失配的程度加大，2013到2019年增加到20个省份。受需求影响，大部分省份口粮的失配程度减小，但大部分省份的耗粮型畜产品及草食畜产品的空间失配程度增大。
参考文献（略）