全球性资源危机的共识和粮食武器化的趋势加大了国外耕地资源的供给风险。中国作为一个正在崛起的大国，应当担当国际责任，积极建筑耕地资源的有效储备体系，以弥补突发时期的耕地资源供给缺口。有鉴于此，衡量中国耕地资源的潜在供给缺口大小显得极为重要。经济价值上的贸易顺差仍有可能带来生态资本上的资源亏损，基于货币形式计算的粮食供给缺口是片面的（Rees ＆ Wackernagel，1999），因此，必须基于生态要素的角度实证核算中国耕地资源的潜在供给缺口。
需要说明的是，本章对耕地资源潜在供给缺口的衡量是基于耕地资源供给稳定性的视角，而并非基于耕地资源供给优质性的视角。国内耕地资源的供给质量下降会导致耕地资源的有效供给减少，同样会形成耕地资源的供给缺口，但其形成是一个缓慢、渐进的过程，而粮食禁运危机却会导致国外耕地资源供给迅速消失，其供给缺口的形成是一个突发、迅速的过程。因此，基于稳定性的视角衡量中国耕地资源的潜在供给缺口，对于保障中国的粮食安全更具有现实的指导意义。
（一）研究方法说明
为了准确衡量耕地资源的潜在供给缺口，有必要探讨中国获取国外耕地资源的各种途径。前文指出，国外耕地资源供给主要来源于两种渠道，分别是粮食对外贸易和农业对外投资。本章认为，测算国外耕地资源的供给数量只需计算粮食对外贸易渠道中隐含的耕地资源数量，而不必计算农业对外投资中获取的耕地资源数量。因为农业对外投资所生产的粮食产品，必须基于粮食对外贸易运回中国国内，换言之，农业对外投资相当于间接获取国外耕地资源，而粮食对外贸易相当于直接获取耕地资源。测算农业对外投资获得的耕地资源数量，会导致对国外耕地资源供给数量的重复测算，高估中国耕地资源的潜在供给缺口。因此，本章将基于粮食对外贸易的渠道实证核算中国耕地资源的潜在供给缺口。
为了测算粮食对外渠道中隐含的耕地资源数量，必须对现有文献的相关方法进行全面的梳理，以寻求一种适合本章的方法。近年来，伴随着经济一体化进程的加快，全球粮食产品的贸易规模出现激增，促使诸多学者基于农业资源的视角研究粮食对外贸易，尤其是考察其中隐含的耕地资源、水资源的数量以及对东道国生态环境的影响。Borgstorm（1965）认为农产品贸易中隐含着大量不可见的耕地资源，并将其称为影子耕地。Rees（1992）提出了生态足迹的方法，生态足迹是指能够持续提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间，它从具体的生物物理量角度量化研究自然资源消费的空间，通过当量因子将各类生物生产性耕地面积转换为等价生产力的耕地面积，并加和求得生态足迹的大小。McDonald ＆ Patterson（2004）和Moran et al.（2009）利用生态足迹的方法量化粮食贸易中生态足迹的大小。英国学者Allan（1993）提出了虚拟水的概念，虚拟水是指单位产品或服务全过程中消耗的水资源总量；相较于将多维度生物生产性耕地面积进行加总的生态足迹方法，虚拟水的计算过程仅仅涉及单一维度，因此更具有普遍意义。Würtenberger et al.（2003，2006）基于虚拟水的概念提出了虚拟耕地的概念，虚拟耕地是指在商品和服务生产过程中所需要的耕地资源数量，虚拟耕地并非是真实意义上的耕地，它以虚拟的形式隐含在产品当中。Erb（2004）基于虚拟耕地资源的思想，利用生产法计算了澳大利亚的实际耕地需求。Qiang et al.（2013）的研究比较具有代表性，他们通过引入约当转换因子对中国进出口农产品的虚拟耕地贸易量进行测算，得出的结论是，1986—2009年期间中国年均实现耕地资源节约327万公顷。本章沿用Qiang et al.（2013）的虚拟耕地资源贸易核算体系，测算1986—2010年期间中国的虚拟耕地资源贸易量，从而研究耕地资源潜在供给缺口的演变态势。
（二）核算体系阐释
现有的文献大多测算初级粮食作物的虚拟耕地资源贸易量，但是，虚拟耕地资源不仅仅来源于初级粮食作物，粮食加工制品中同样蕴含着丰富的虚拟耕地资源。当粮食禁运等极端事件发生时，初级粮食作物和粮食加工产品都将无法运回国内，共同形成耕地资源供给缺口。因此，有必要将初级粮食作物和粮食加工制品（下文将两者统称为粮食产品）同时纳入虚拟耕地资源贸易核算体系，精确衡量中国当前的耕地资源潜在供给缺口。
本章根据品种结构，将粮食产品分为四大类，分别是大豆类、小麦类、稻米类、玉米类。需要说明的是，粮食产品还包括薯类产品和杂粮类产品，但是由于这两类粮食产品的贸易规模较小，本章并未对其虚拟耕地资源贸易量加以核算。大豆类粮食产品包括大豆、豆粕和豆油；小麦类粮食产品包括小麦、小麦粉、小麦麸；稻米类粮食产品包括稻谷、米糠、碎米、糙米、精白米、米粉；玉米类粮食产品包括玉米、玉米粕（也称玉米胚芽粕）、玉米油（也称玉米胚芽油）、玉米粉（也称玉米面）、玉米麸。无论是对于粮食产品进口还是出口，本章均从生产者的角度量化单位产品的虚拟耕地资源含量，虚拟耕地资源贸易量则同时取决于粮食产品的贸易量和单位产品的虚拟耕地资源含量，其中，样本的数据来源为国际粮农组织数据库（http：//faostat.fao.org）。
1.约当转换因子测算
为了核算单位粮食产品中的虚拟耕地资源含量，必须首先测算各种粮食产品的约当转换因子。根据生产加工流程，粮食产品可以分为两大类，分别是初级粮食作物和粮食加工制品。初级粮食作物是未经过加工的粮食产品，而粮食加工制品则是由初级粮食作物生产加工后得到的粮食产品。粮食加工制品又包括初级加工制品、二级加工制品、三级加工制品等，初级粮食作物加工后形成初级加工制品，初级加工制品加工后形成二级加工制品，以此类推。以大豆类粮食产品为例，大豆属于初级粮食作物，而大豆通过压榨可以生产出豆粕和豆油，因此，豆粕和豆油同属于粮食加工制品中的初级制品。对于初级粮食作物，其约当转换因子为1；而对于粮食加工制品，由于初级粮食作物蕴含的虚拟耕地资源需要按照一定的比例分配到粮食加工制品中，因此，粮食加工制品的约当转换因子往往大于1。本章借鉴Kastner ＆ Nonhebel（2010）的方法，对各类粮食产品的约当转换因子进行测算。约当转换因子取决于粮食加工制品与其对应的初级粮食作物的膳食热量比值。比如，每100克大豆的膳食热量为335卡路里，每100克豆油的膳食热量为884卡路里；大豆是初级粮食作物，其约当转换因子为1，而豆油是粮食加工制品，其约当转换因子为2.64[4]。具体地，粮食产品的约当转换因子的测算公式如下所示。
其中，Ci是粮食加工制品i的约当转换因子，kcali是100克粮食加工制品i的膳食热量，kcala是100克初级粮食作物a的膳食热量，粮食加工制品i是由初级粮食作物a加工制得的。各类粮食产品的约当转换因子测算结果如表7.2所示。
表7.2 粮食产品的约当转换因子和主要进口来源国
2.虚拟耕地贸易测算
粮食产品贸易中隐含的虚拟耕地资源数量取决于粮食产品的贸易数量和单位产品的虚拟耕地资源含量。其中，单位产品的虚拟耕地资源含量可用约当转换因子和粮食作物单产表示。对于虚拟耕地资源进口量的核算，由于目前中国各类粮食产品的进口来源国较为广泛，采用单一某国的粮食作物单产数据不免有失偏颇，因此，本章采用主要进口来源国的年度粮食作物单产数据测算粮食产品进口贸易中隐含的虚拟耕地资源数量，即虚拟耕地进口量。具体的测算公式如下所示：
其中，VLI表示粮食产品的虚拟耕地资源进口量，Ci是粮食产品i的约当转换因子，Ii，h，t表示本国第t年从h国进口粮食产品i的数量，Yi，h，t表示h国第t年粮食作物i的单产。
对于虚拟耕地资源出口量的核算，本章采用本国的粮食作物单产数据，具体的测算公式如下所示：
其中，VLE表示粮食产品的虚拟耕地资源出口量，Ci是粮食产品i的约当转换因子，Ei，t表示本国第t年向h国出口粮食产品i的数量，Yi，t表示本国第t年粮食作物i的单产。
因此，虚拟耕地资源净进口量NVLT可以表示为：
当NVLT的结果为正时，表明实现了虚拟耕地资源净进口；当NVLT的结果为负时，表明实现了虚拟耕地资源净出口。
（一）虚拟耕地贸易分析
本章根据虚拟耕地贸易的核算体系，对中国1986—2010年间四类粮食产品的虚拟耕地资源贸易量进行核算，由此可以得到如下一些重要结论。
（1）在1986—2010年，中国的虚拟耕地资源净进口量大致表现出迅速增加的趋势。由图7.11知，中国的虚拟耕地资源净进口量由1986年的132.48万公顷增加至2010年的2245.59万公顷，年增长率约为12.52%，年均虚拟耕地资源净进口量约为840.45万公顷。24年以来，中国的虚拟耕地资源净进口量主要经历了四次波动。1986—1988年间，中国打破了虚拟耕地资源进出口基本平衡的局面，虚拟耕地资源净进口量开始逐步增加，由132.48万公顷增加至854.31万公顷；1988—1993年，由于小麦类粮食产品进口量的大幅缩减，虚拟耕地资源净进口量由1988年的854.31万公顷下降至1993年的237.1万公顷；1994—2002年，虚拟耕地资源净进口量基本保持稳定，年均虚拟耕地资源净进口约为540.20万公顷；2003年以后，虚拟耕地资源净进口量呈现出迅猛增加的态势，由2003年的717.57万公顷快速增加至2010年的2245.59万公顷，该现象主要是由大豆类粮食产品进口量的激增所导致的。同时，玉米类粮食产品进口量的小幅上升在一定程度上也解释了这一时期虚拟耕地资源净进口量的猛增态势。此外，由于稻米类粮食产品进口量的下降，使得2005年和2007年这两年的虚拟耕地资源净进口量出现小幅下滑。值得注意的是，由于本章将粮食作物和粮食加工制品的贸易量同时纳入虚拟耕地资源净进口量的核算体系，因此，本章对虚拟耕地资源净进口量的核算结果显著高于现有的研究成果（比如，成丽等，2008；马博虎，2010）。而且，相较于以往所做的研究，本章得出的虚拟耕地资源净进口量的核算结果显得更为全面，有助于准确衡量中国现阶段耕地资源的潜在供给缺口大小。
图7.11 1986—2010年中国粮食产品的虚拟耕地资源净进口量
（2）大豆类、小麦类、稻米类、玉米类粮食产品在虚拟耕地资源进出口贸易量中所占的比重存在较大的差别。对于虚拟耕地资源进口，由图7.12知，1986—1996年期间，小麦类粮食产品是虚拟耕地资源进口的主要类别，其年均虚拟耕地资源进口量为550.16万公顷，约占所有粮食产品年均虚拟耕地进口量总和的64.7%。此外，大豆类粮食产品也在虚拟耕地资源进口量中占据了一定的比重，其年均虚拟耕地资源进口量占所有粮食产品年均虚拟耕地资源进口量总和的22%。尤其是自1996年以来，大豆类粮食产品的虚拟耕地资源进口量呈现出显著的上升趋势，2010年甚至高达2108万公顷，相当于2008年中国耕地面积总量的17.32%。因此，相较于其他三类粮食产品而言，大豆类粮食产品已成为当前中国虚拟耕地资源进口的主要类别，影响着中国虚拟耕地资源进口量的变化和整个趋势的发展。对于虚拟耕地资源出口，由图7.13知，玉米类粮食产品一直以来都是中国虚拟耕地资源出口的主要类别，其年均虚拟耕地资源出口量为120.59万公顷，占所有粮食产品年均虚拟耕地资源出口量总和的45.97%。
图7.12 1986—2010中国四类粮食产品的虚拟耕地资源进口量
图7.13 1986—2010中国四类粮食产品的虚拟耕地资源出口量
（二）耕地资源缺口分析
国外耕地资源的当期供给是中国耕地资源的潜在供给缺口。耕地资源的潜在供给缺口并非是当期真实存在的供给缺口，而是在未来某一时期极有可能出现的最大供给缺口。由图7.14知，尽管粮食禁运危机在当期尚未出现时，耕地资源的总供给和总需求大致相等，两者处于动态平衡，此时，国外耕地资源供给可以发挥比较优势，实现耕地资源的数量节约效应；一旦粮食全面禁运等极端事件在未来某一时期突发，国外耕地资源的当期供给将完全消失，由此无法填补的那部分粮食刚性需求将迅速转化为真实意义上的耕地资源供给缺口。因此，耕地资源的潜在供给缺口大小恰恰等于国外耕地资源的当期供给数量。
图7.14 耕地资源供给缺口的形成过程
虚拟耕地资源净进口量作为国外耕地资源当期供给的量化指标，同样可以有效测度耕地资源的潜在供给缺口。入世后，中国的虚拟耕地资源净进口量呈现快速增加的态势，由2003年的717.57万公顷增加至2010年的2245.59万公顷，看似有助于解决国内耕地资源的供给不足困境，实则加大了中国耕地资源的潜在供给缺口。2010年中国耕地资源的潜在供给缺口高达2245.59万公顷，占中国耕地面积总量的18.45%，长此以往，巨大的耕地资源潜在供给缺口将逐步形成路径依赖、呈现显性特征，不利于保障中国的粮食安全。
2003年后大豆类粮食产品进口量的激增，是导致中国耕地资源潜在供给缺口迅速扩大的重要原因。一方面，随着中国经济的快速增长，人们的食品消费模式发生转变，对肉制品和植物油的需求日益加大。为了满足人们对肉制品的需求，集约化养猪产业和家禽饲养系统在中国迅速崛起。由于家禽养殖系统需要中央集中饲料的大规模投入，因此，豆粕作为一种重要的中央集中饲料，其进口量出现显著增加。此外，植物油需求的扩大直接引起豆油进口量的增加。另一方面，加入WTO促使中国的粮食对外贸易政策发生转变，相较于其他种类，中国较早放宽了大豆类粮食产品的贸易限制，国家政策的支持加大了其进口的规模。
本节基于虚拟耕地资源贸易的视角，对中国耕地资源的潜在供给缺口进行有效核算。虚拟耕地净进口是国外耕地资源供给的具体表现形式，而国外耕地资源供给并非是一种耕地资源的有效供给，因此虚拟耕地资源净进口量越大，表明耕地资源的潜在供给缺口越大，虚拟耕地资源净进口量是对耕地资源供给缺口的一个合理估计。核算结果表明，中国的虚拟耕地净进口量大致呈现逐年上升的趋势。2010年，中国粮食产品的虚拟耕地净进口量高达2245.59万公顷，相当于中国耕地面积总量的18.45%。因此，中国耕地资源的潜在供给缺口高达2245.59万公顷，已经成为威胁中国粮食安全的潜在重要因素，政府在制定相关政策时应当加以考虑。
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