其他研究论文

过去千年日本耕地数量重建及其动态演变特征研究

  • 李美娇 , 1, 2 ,
  • 何凡能 , 2 ,
  • 赵彩杉 2, 3 ,
  • 杨帆 4
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  • 1.山西财经大学资源环境学院,太原 030006
  • 2.中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室,北京 100101
  • 3.中国科学院大学,北京 100049
  • 4.河南大学黄河文明与可持续发展研究中心,开封 475001
何凡能(1963- ),男,福建仙游人,硕士,研究员,博士生导师,主要从事历史地理与环境变迁研究。E-mail:

李美娇(1989- ),女,山西武乡人,博士,副教授,硕士生导师,主要从事历史地理与环境变迁研究。E-mail:

收稿日期: 2025-02-24

  修回日期: 2025-06-04

  网络出版日期: 2025-09-05

基金资助

国家自然科学基金项目(42307562)

国家重点基础研究发展计划项目(2017YFA0603304)

Reconstruction and dynamic evolution characteristics of cropland area in Japan over the past millennium

  • LI Mei-jiao , 1, 2 ,
  • HE Fan-neng , 2 ,
  • ZHAO Cai-shan 2, 3 ,
  • YANG Fan 4
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  • 1. College of Resources and Environment, Shanxi University of Finance and Economics, Taiyuan 030006, China
  • 2. Key Laboratory of Land Surface Pattern and Simulation, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China
  • 3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
  • 4. Key Research Institute of Yellow River Civilization and Sustainable Development, Henan University, Kaifeng 475001, Henan, China

Received date: 2025-02-24

  Revised date: 2025-06-04

  Online published: 2025-09-05

摘要

区域土地利用/覆被变化重建研究,不仅可为气候变化与生态效应模拟提供科学数据,也可为全球数据集充实和完善提供区域参考。通过对日本平安时代以来历史庄田、检地、土地调查数据及相关史料的详细考察和分析,构建了分类、分时段的耕地数量重建方法,重建了过去千年日本全国及8个典型时点地方尺度耕地面积。得到如下结论:(1)庄园制时期(800—1583年)日本人均耕地面积约为0.31 hm2,农业人口占总人口的比例约为80%;石高分封制时期(1583—1872年),水田和旱田面积分别约占耕地总量的60%和40%,且每0.1 hm2的标准稻米产量分别为1石2斗和8斗。(2)过去千年日本耕地总量变化经历了缓慢增加(800—1338年)、逐渐减少(1338—1598年)、快速增长(1598—1940年)、急剧下降(1940—2000年)四个阶段。(3)研究时段内日本耕地主要分布在中部地区的近畿、关东和中部等地方,并呈由中部地区向南部和东北逐渐扩张的态势。(4)HYDE 3.2和PJ数据集中1200—1880年的耕地总量与本文结果的相对差异率分别为-37%~ -70%和-69%~ -90%,且呈现年代越早、偏差越大的特点。

本文引用格式

李美娇 , 何凡能 , 赵彩杉 , 杨帆 . 过去千年日本耕地数量重建及其动态演变特征研究[J]. 自然资源学报, 2025 , 40(9) : 2573 -2590 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20250917

Abstract

Reconstruction of regional land use/land cover changes not only provides scientific data for climate change and ecological effect simulations but also enriches and improves global datasets with regional references. By examining and analyzing historical records on manor cropland from 800 to 1583, cropland measurements from 1583 to 1872, cropland surveys from 1872 to 2000, and population estimations and surveys from 800 to 2000 in Japan, this study reconstructs the national and regional cropland area in Japan over the past millennium and at eight representative time points, respectively. Then the temporal and spatial variations of cropland in Japan were analyzed. The results are shown as follows: (1) During the manor system period (800-1583), per capita cropland area of Japan was approximately 0.31 hm2, with agricultural population constituting about 80% of the total population. In the period of the Kokudaka-based feudal system (1583-1872), paddy and dry fields accounted for approximately 60% and 40% of the total cropland areas, respectively. And the standard yield of rice per 0.1 hm2 was 1.2 koku for paddy fields and 0.8 koku for dry fields, respectively. The unit "koku" is a traditional Japanese measure of rice, with 1 koku equivalent to approximately 30 kg of rice. (2) Over the past millennium, the total cropland area of the whole study area experienced four phases: slow increase (800-1338), gradual decrease (1338-1598), rapid growth (1598-1940), and sharp decline (1940-2000). At the regional scale, the overall trend in cropland area of the study area was similar, though there were significant regional differences. Spatial distribution patterns show that, over the past millennium, cropland in Japan was primarily concentrated in the Kinki, Kanto, and Chubu regions, with a trend of gradual expansion from the central region to the south and northeast. (3) The relative discrepancy rates of the total cropland area from the HYDE 3.2 and PJ datasets for 1200-1880 compared to the reconstruction results of this study are -37% to -70% and -69% to -90%, respectively. The study shows that per capita cropland area of Japan declined from 0.31 hm2 to 0.12 hm2 during the study period, while the HYDE 3.2 and PJ datasets report per capita cropland areas of approximately 0.06 hm2 and 0.03 hm2, respectively.

人类的各种土地利用在满足自身发展需求的同时,也改变了陆地表层的土地覆盖,进而通过影响陆地生态系统的生物多样性,改变陆地表面物理过程(地表反照率、辐射强迫、蒸散发、土壤侵蚀),改变全球碳、氮等生物地球化学循环和水循环,深刻影响了全球和区域的气候与环境变化[1-7]。为深入刻画人类土地利用活动及其所导致的土地覆被变化的时空过程,准确评估其对全球变化的影响,国际学术界开始聚焦历史时期土地利用/覆被变化的“定时、定量、定位”重建研究[8-13],并将1000年、1500年和1850年等重要历史转折时期可定量表征人类土地垦殖活动历史的耕地变化过程作为重建研究的核心和重点[3]
20世纪70年代以来,在以LUCC(Land Use and Land Cover Change)为代表的国际研究计划的推动下,全球及区域历史时期以耕地为中心的LUCC重建研究取得了显著进展。其中,全球尺度最具代表性的当数三个全球数据集,包括全球土地利用数据集(SAGE,重建时段为1700—2007年)[8]、全球历史环境数据集(HYDE,最新版3.2重建时段为公元前10000—2015年)[11]和全球农牧空间数据集(PJ Dataset,重建时段为800—1992年)[9]。全球数据集中耕地重建的数据来源和重建方法如下:1960年以来的数据直接引自联合国粮农组织的耕地统计数据,1960年以前国家及政区单元的耕地面积,或直接引用不同国家及地区的历史文献记录或统计资料,并在此基础上进行趋势外推,或以区域人口数量为代用指标,在假设人均耕地面积基本保持不变的前提下进行粗略估算。全球数据集自其发布以来,已在全球和区域尺度气候变化、碳循环和LUCC生态效应模拟研究中得到了广泛应用[13-17]。然而,正如全球数据集创立者所指出的那样:由于全球数据集在数据来源、基本假设和重建方法等方面尚存在较多不确定性,将其用于区域研究时需持谨慎态度[18]。如:利用零星的历史耕地数据进行趋势外推,容易忽略不同地理条件、社会制度和经济发展方式影响下区域间耕地变化趋势的差异;人均耕地面积作为数量重建的重要参数,其估计值是否符合史实也会直接影响耕地面积估算结果的合理性。已有区域评估结果表明:全球数据集重建结果不能客观反映区域,如欧洲[19-21]和中国[22-24]区域土地利用的时空变化特征,人均耕地面积也存在明显低估,且存在时间越久远差距越显著的特点,10—13世纪全球数据集估算的中国区域人均耕地面积比区域尺度的估算结果偏低约150%~440%[25]
为给予区域气候变化与生态效应模拟以更为准确的区域数据,多国学者已通过深入挖掘和辨识区域多源资料,包括自然证据与考古资料、历史文献与调查统计资料,以及古地图、航空照片及遥感影像资料等,开展了不同时空尺度土地利用/覆被变化重建研究。较之全球数据集,这些研究不仅极大地充实和丰富了区域数据来源,并依据区域资料特点,构建了相适应的研究方法,如历史文献订正法、古地图判别法、代用资料(税收、人口、粮食产量)换算法等方法体系,在此基础上,建立了覆盖大陆(欧洲)[26,27]、地区(中亚、南亚、东南亚)[28-30]、国家(中国、美国、巴西、印度、德国等)[31-38]及局部区域过去300年乃至千年时段土地利用变化数据。其中,Ge等[31]和He等[32]基于清代以来和北宋中期历史文献资料重建的中国全域和传统农区耕地数据和Flint等[28]重建的印度土地利用数据已被HYDE数据集的创立者吸纳到其新的数据版本中[11]。可见,区域长时段土地利用/覆被变化重建不仅是区域气候变化与生态效应模拟的客观需求,也是充实和完善全球数据集的必由之路。
日本是东亚乃至全球重要的传统农耕区之一,具有悠久的农业开发历史,且历史文献资料留存丰富;同时,过去千年是日本人口急速增长,农业垦殖和灌溉技术水平显著提升的时期,区域土地利用/覆被发生了显著变化,被认为是定量重建千年时段土地利用变化的典型区和优势区[11]。但其在长时段土地利用变化方面的研究并不深入,现有研究主要集中在调查统计数据和遥感数据较为丰富的近百年,且研究范围以局部区域为主[39,40],这无疑不利于对其历史时期土地利用变化过程的认识。有鉴于此,本文拟以日本为研究对象,基于过去千年不同朝代的历史文献资料、近现代调查统计数据和现代遥感土地利用数据等,构建相对应的研究方法,重建过去千年时段日本耕地变化序列,深入分析其时空格局演变过程,并对全球数据集中日本耕地数据的可靠性进行评估。希冀重建结果能为日本地区的气候变化与生态效应模拟研究提供科学数据,也可为全球数据集的完善提供区域性参考。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究区概况

日本地处亚洲东部边缘,位于31°N~46°N之间,由北海道、本州、四国和九州四个大岛及附近3900多个小岛组成,陆地面积约37.79万km2,其中四个大岛占日本总面积的98%。日本是一个多山的岛国,山地成脊状分布于日本的中央,将日本的国土分割为太平洋一侧和日本海一侧,山地和丘陵占总面积的75%;平原、低地面积狭小,分散性分布于山地边缘,以冲积平原为主。区域雨量丰富,年均降水量在800~2500 mm之间,其中,日本海沿岸和南部沿海最多,年降水量为1500~2000 mm,最高可达3000 mm以上;濑户内海沿岸和北海道北部、中部降水较少,但也有700~900 mm。群岛降水不但丰富,而且季节分配也比较均匀。得益于优越的气候条件,日本在绳纹时代(公元前12000年—公元前300年)就已出现农业耕作遗迹,且自弥生时代(公元前300—公元250年)始,日本已逐渐形成了以种植水稻为主的农业经济。
过去千年时段日本经历了平安时代(794—1185年)、镰仓时代(1185—1333年)、室町时代(1334—1572年)、战国时代(1573—1602年)、幕府时期(1603—1868年)、明治时代(1868—1912年)、大正时代(1912—1926年)、昭和时代(1926—1989年)和平成时代(1989—2019年)等的发展。随着朝代的更迭,日本疆域多有变化。平安时代延久二年(1070年),除虾夷地(今北海道)外,日本疆域范围已包括今本州、四国和九州三个大岛;江户时代元禄十三年(1700年),虾夷成为幕府政府直辖地;明治二年(1869年),明治政府发兵讨伐,虾夷地正式成为日本领土,改称为北海道。北海道在江户时代末期随着日本本土人口的迁入才逐渐被开发,在这以前当地虾夷人主要靠渔猎为生。本文研究区为现今日本北海道、本州、四国和九州四个大岛(图1)。
图1 研究区示意图

注:本图基于自然资源部标准地图服务系统下载的标准地图制作,底图无修改,下同。

Fig. 1 Schematic diagram of the study area

1.2 数据来源与性质考释

日本农业垦殖历史久远,史料留存较为丰富。现今留存于历史文献中的历史田地和人口数据,为了解日本过去千年的土地垦殖历史提供了弥足珍贵的资料。本文所引用的数据类型主要包括日本实施领主庄园制(800—1583年)时期留存的历史庄田数据、石高分封制(1583—1872年)时期留存的历史检地数据和明治以来(1872—2000年)的近现代土地调查数据,以及相关人口数据。具体数据来源及性质如下:

1.2.1 历史庄田数据

久安元年(1045年)至德治二年(1307年)零星的庄田数据引自日本学者小野武夫[41]所著《日本庄园制史论》和竹内理三[42]所著《土地制度史·I》。领主庄园制时期(800—1583年),日本零星的耕地数据以庄园为统计单元。在领主庄园制的体系下,贵族领主凭借中央势力获得“不受租税,不受监管”的特权,大量私人庄园主为寻求保护,将私人庄园层层寄进贵族领主名下。庄园逐渐成为日本封建的基层生产组织和基层行政单位。在庄园内部,庄园领主对其直属领地和“寄进”的私人庄园主所有的土地均有管辖权和收租权。庄园领主均将其直属土地承包给庄民进行耕种,庄民需按照所租种的土地面积向庄园领主缴纳年贡,寄进者也需要依据其土地的收入向庄园领主缴纳年贡[43]。因此,现存的庄园制时期的庄田数据应是庄园领主为了保障其租税收入而登记的数据,具有一定的可信度。

1.2.2 历史检地数据

庆长三年(1598年)全国检地数据引自宫川满[44]所著《太阁检地论》和神崎彰利[45]所著《检地》;享保十五年(1730年)检地数据引自日本大藏省《大日本租税志》。检地数据是日本石高分封制时期(1583—1872年)政府领导检地活动而得的耕地和稻米产量数据。
日本全国性检地数据记载始于战国时代后期(1583—1598年),数据源于丰臣秀吉的“太阁检地”。丰臣秀吉的检地活动自天正十一年(1583年)开始于近江,后随着日本统一战争,检地原则逐步法律化,范围不断推广。1589年日本统一后,政府颁布检地法令和身份法令,检地活动开始在整个日本推行。从日本天正十七年(1589年)和文禄三年(1594年)颁布的《美浓国检地规定》和《伊势国检地规定》来看,此次检地详细规定了土地丈量的范围、尺度和土地质量分等标准,并由政府直接派奉行对境内水田、旱田等田地,分上、中、下、下下等,按300步为一反(日本面积单位,10反等于1町步,1町步约9917 m2),进行实地丈量[45,46]。在此基础上,通过分等级计算各等土地的标准稻米产量,再乘以耕地面积,换算成稻米产量。检地结果以村为单位形成检地账,登载每块田地所在位置、面积、分米和土地所有人情况等,如表1所示。但由于丰臣秀吉执政时期,兵农拥有的封地和份地以及军役和赋税的征收均是以“石高”为基准,因此,目前留存下来的庆长三年(1598年)的全国检地结果仅有分米一项的合计数,单位为“万石”,而没有土地面积的合计数。
表1 近江国今在家村天正十一年(1583年)检地帐[47]

Table 1 Land survey register of the 11th year of Tenshō (1583) in Konzaike village of Omi province

耕地方位 耕地面积 分米数 名请人住址 土地所有人
耕地方位 一反小 九斗三升六合 名请人住址 二郎太郎
耕地方位 一反 八斗五升五合 名请人住址 与二郎
耕地方位 一反 稗 大豆 九斗四升五合 名请人住址 与卫门
(以下部分省略)

注:一斗等于十升,一升等于十合。

德川幕府时期(1603—1868年),由于土地的大规模开发,日本境内也进行过包括庆长检地(1604—1611年)、宽永检地(1624—1629年)、庆安检地(1649—1652年)、宽文检地(1661—1672年)、延宝检地(1677—1679年)、元禄检地(1694—1704年)、享保年间(1716—1735年)和近江检地(1841年)等多次检地活动(图2),但多是局地小规模的检地。其中,享保检地是德川政府进行的唯一的全国性检地活动,目的是增加年贡收入,以缓解政府的财政拮据。为了尽可能多收取年贡,享保八年(1724年)政府在检点旧有田地的基础上,颁布“新田检地条目”对新田的检地也提出了更精细的要求,并在全国范围内推行[48]。条例规定将田地等级定为七级,分上等、上之下、中等、中之下、下等、下之下、隔离地等七个级别,并且在丈量时“间数两端尺寸取到六寸、一尺二寸、一尺八寸、二尺四寸、三尺……不足以上尺寸的都舍去”[46]。从目前留存的检地数据来看,享保十五年(1730年)的检地数据已以“町步”总之。
图2 元禄十年(1697年)砂原村检地帐

Fig. 2 Land survey register of Sunahara village in the 10th year of Genroku (1697)

综上分析可知,幕府时期庆长三年(1598年)和享保十五年(1730年)的检地数据均是在政府主导的全国性检地活动过程中得到的,虽然不一定完全等同于实际的耕地面积,但应可以反映当时土地开垦的基本情况。虽庆长三年(1598年)仅有稻米产量数据留存,但其也是建立在认真丈量土地的基础之上。因此,需结合对当时土地等级和不同等级土地标准收获量状况的分析,将粮食产量逆推为土地面积。

1.2.3 土地调查数据

明治五年(1872年)的耕地数据引自明治政府调查《田反别》;明治十三年(1880年)至明治三十三年(1900年)的耕地数据引自日本大藏省调查统计数据[49];明治三十七年(1904年)至2000年的耕地数据引自日本总务省统计局(http://www.stat.go.jp/data/chouki/07.html)。
明治新政府成立之后,于1873年7月明治政府发布了地税改革法,1875年设立了地税改革事务局,通过丈量土地、确定税率、核定地价等手段分别对耕地、宅地和山川林野地进行了改革。1881年6月地税改革事务局的关闭标志着地税改革的结束,其时明治政府基本完成了对旧贡租制的变革。耕地改革是从调查和丈量土地开始的,即点检全国土地,使之没有隐田,并且测量土地面积。这与封建时代的检地最大的不同点在于,旧时的检地完全是由封建统治阶层一方操作的;而此时“丈量土地之事一切由人民担理”[49]。当然,农民丈量土地,要有府县官员的指导。如《地方官须知书》所载,对于各村上报的丈量结果,政府官员要去“巡视耕地,检每笔土地之改动,以及有无疏漏土地,视察其宽狭是否得当,于三四处立竿测量,若与书上之步数增减有异,则命令重新调查”[46]。耕地改革在1880年末基本结束。明治时期的耕地改革废除了旧时期对“田地”的称呼,一律改称“耕地”。自此,日本开始出现逐年的耕地调查统计数据,包括水田和旱田数据,可以认为明治以后日本的耕地统计数据当不存在隐田现象,是实际测量登记的耕地面积,可直接引用。

1.2.4 人口订正数据

延历十九年(800年)至久安六年(1150年)的全国人口数据引自日本学者鬼頭宏等[50]的研究结果;正治二年(1192年)至庆长八年(1603年)数据引自国土交通省资料;享保六年(1721年)至明治元年(1868年)数据引自日本学者南和男等[51]基于史料订正的结果;明治五年(1872年)至大正九年(1920年)数据引自总理府统计局《第三十次日本统计年鉴》;大正九年(1920年)至平成十二年(2000年)的数据引自日本总务省统计局(http://www.stat.go.jp/data/chouki/07.html)。宽延三年(1705年)至明治五年(1872年)日本所辖各令制国人口数据主要引自日本学者關山直太郎[52]所著《日本人口史》,明治以前各地方人口数据引自鬼頭宏等[50]的研究成果。历史时期全国及区域人口数据是日本学者基于本国历史文献资料进行订正和估算的,具有一定的可信度。

1.3 重建方法

1.3.1 研究思路

依据现存史料特点,本文重建日本过去千年耕地变化数据的基本思路是(图3):首先,基于零星的历史庄田数据对庄园制时期(800—1583年)的人均耕地面积进行分析,并结合订正的全国性的人口数据和农业人口占比,对该时期耕地面积进行估算;其次,通过分析日本石高分封制时期(1583—1872年)土地等级构成和不同等级土地标准稻米产量状况,将该时期以石为单位的检地数据转化为标准土地面积单位;最后,结合明治以来(1872—2000年)的土地调查数据,重建日本过去千年耕地面积变化序列,在此基础上,结合日本区域人口订正/估算数据,协同重建日本典型时点区域尺度耕地面积。
图3 日本过去千年耕地面积重建思路

Fig. 3 Scheme for reconstruction of cropland area at the regional level of Japan over the past millennium

1.3.2 重建方法

(1)庄园制时期人均耕地面积
平安至战国时代初期,庄园是日本社会最基本的农业生产经营单位。按照垦田的占有方式,庄园的耕地由领主直营田、给田和名田构成。其中,领主直营田指庄园领主直接经营的田地;给田为庄园领主授予管理庄园的庄官的田地,作为庄官的俸禄;名田则为普通庄民所租种的田地。但从文献记载来看,领主直营田和给田占庄园耕地的比例十分有限,前者的占比基本不超过5%(表2),后者也多在10%以下,如稻毛本庄1171年给田占总田数的3%,阿氏河庄1193年给田占总田数的比例约为8%[53]。因此,名田是庄园内最主要和最基本的耕作单位,也是庄园领主征课赋税的主体。
表2 日本历史庄田数据[41]

Table 2 Historical records on agricultural fields of Japan

寺观 庄园 年份 直营田面积/町 耕地总面积 直营田比例/%
观世音寺(位于今
福冈县太宰府市)
大石庄 保延三年(1137年) 2 59町8段240步 3.4
大化封 2 47町3段60步 4.3
把岐庄 1 51町5段140步 2.0
船越庄 1 27町8段80步 3.7
醍醐寺(位于今
京都市伏见区)
得藏庄 3 100町 3.0
曾弥庄 5 145町 3.4
既然普通庄民租种的名田是庄园内最主要的生产单位,那么,合理估算普通庄民人均耕地占有量就是重建该时期全国耕地总量的基础。在庄园制时代,普通民户中,有占田较多者,多为数町、数十町,采取家族经营的方式进行耕种;也有占田较少者,多为1~2町,以家庭为单元自行耕种。但总体而言,以家庭为单元的小名田是庄园制时期庄田耕作的主体[42],因此主要针对小名田的情况进行分析。
据史籍记载,畿内地区兴福寺大乘院大和国出云庄(现日本奈良县境内)内有名田22町9反,均等地分给16个小名主耕种;东寺领若狭国太良庄(现日本福井县境内)共有名田21町6反,其中16町5反由8个小名主占有[42];东大寺领小东庄(现日本奈良县境内)大名主山村吉则将其名田11町分割给家族9个小名主耕种[54];和泉国大岛庄(现日本大阪府境内)的小名主有名田约1町3反~1町9反[43]。利用上述史载数据计算,各地小名主家庭耕种的田地分别为1町4反、2町、1町2反和1町6反。按每个家庭平均人口数为5人计[55],庄园制时期人均耕地面积约为0.31町。
(2)庄园制时期农业人口占比
日本作为传统的农业国家,农业在整个国民经济中占有重要的位置。农民作为农业生产过程的最基本要素之一,长期以来,在全国人口中占有绝对的主体地位。从文献记载和明治以来东洋经济统计数据来看(表3),江户时代(1721年)日本农业人口数高达2500多万,占全国人口总量3128万的约80%[56];直到明治初期(1872年),农业劳动力占全部就业劳动力的比例,仍高达72.6%。之后,随着明治时期现代化改革的进行,从事工业、商业等其他行业的人口逐渐增多,农业劳动力占总就业人数的比例逐渐降低,但明治年间日本农业就业人口的绝对数量仍保持在1550万以上。从历史时期农业人口比例的变化趋势来看,庄园制时期的农业人口比例应不低于江户时代的80%。
表3 明治初期日本农业劳动力占总人口的比例

Table 3 Proportion of agricultural population to the total population in early Meiji-era Japan

类别 1872年 1882年 1890年 1900年 1906年 1910年
农业就业人数/千人 15525 15346 15837 15853 16158 15830
占就业总人数/% 72.6 71.2 67.9 65.0 64.5 62.1
(3)石高分封制时期检地数据转换系数
如前所述,庆长三年(1598年)丰臣秀吉检地的结果以石为单位,其是在丈量全国土地面积、确定土地等级的基础上,通过分等级计算各等土地的标准稻米产量,再乘以耕地面积换算而成。因此,将其转换为耕地面积数据,需首先明确太阁检地时期日本土地的等级构成和不同等级土地的标准稻米产量。
对于太阁检地时期各类型、各等级土地标准稻米产量,日本天正十七年(1589年)和文禄三年(1594年)颁布的《美浓国检地规定》和《伊势国检地规定》检地政策中有较为明确的规定。丰臣秀吉太阁检地时将土地分为上、中、下三个等级,并另设下下等;各等级土地1反的标准产量定为“上等水田1石5斗(1石=10斗),中等水田1石3斗,下等水田1石1斗,上等旱田1石2斗,中等旱田1石,下等旱田8斗,下下等酌情办理”[44]
而对于太阁检地时期土地类型(水、旱田)及等级构成,目前文献中已无确切记载。因此,本文试图借助与之临近的江户时代的情况进行分析。据日本学者研究,江户时代的封建小农,以持有耕地面积1町步、稻米产量10石为标准。其中,1町步土地包括水田和旱田,大体为水田6段(反)、收获量7.1石,旱田4段(反)、收获量2.9石[56]。按此标准计算,江户时代水田和旱田的开垦面积分别约占耕地总开垦量的60%和40%,且水田和旱田的平均收获量分别为每反1石2斗和每反7斗。从结果来看,水田与旱田每反的收获量与太阁检地时中、下等水田和下等旱田的标准稻米产量相当。
综合上述分析,笔者在将阁检地所得总石数转换为耕地面积时,以日本中、下等水田和下等旱田每反的标准稻米产量1石2斗和8斗作为换算系数,水田和旱田的比例则取60%和40%。据此推算,日本庆长三年(1598年)的耕地总量约为177.9万hm2
(4)重建方法构建
基于前述对日本庄田、检地和土地调查数据及土地制度等的分析,本文分别建立了庄园制时期、石高分封制时期和明治以来日本耕地面积的重建方法,计算公式如下:
C t = α × C z / P z × 5 × ( P t × r )
C t = α × { G j / [ β × G s b + 1 - β × G h b ] }
C t = α × C d
式中: C t代表t时点日本的耕地面积(hm2); C z表示历史庄田数据; P z代表名主数量(个); P t表示t时点日本人口总量(人); r表示封建制时期日本农业人口所占比例(%); G j表示检地总石数(石); β表示水田占耕地总量的比例(%); G s b G h b分别代表中、下等水田和下等旱田标准稻米产量(石); C d代表明治以来的土地调查数据; α为日本面积单位町步与公顷的转换系数,值为0.99。
(5)区域耕地面积重建
过去千年时段,随着朝代的更迭,日本疆域和政区多有变化(图4)。自奈良时代(710—784年)始,日本全土仿中国唐制,实施五畿七道制度,畿和道下共辖68个令制国,至明治四年(1871年)政府废藩置县,将行政区划调整为3府72县,明治二十三年(1890年)又调整为3府48县;此后除东京府改为东京都,增设北海道外,其余政区基本无变动。本文结合历史时期和现代的行政区划,将今日本协同为北海道、东北、中部、关东、近畿、中国、四国、九州等8个地方(图4),并以此作为日本耕地区域重建的政区基础。
图4 日本政区协同方案

Fig. 4 Coordination plan for administrative divisions in Japan

依据区域数据分布特点,明治以后,主要利用府、县级耕地统计数据汇总得到日本8个地方的耕地面积。明治以前,仅有令制国、府、县尺度的人口研究成果,本文采用明治初期日本8个地方的耕地和人口统计数据,分别计算了各地方耕地和人口占总耕地和人口数量的比例,并对两者进行相关分析,结果显示:各地方耕地比例和人口比例具有显著的线性相关性,相关系数达到0.83(图5a)。因此,在府、县数据阙载的历史时期,可利用各地方人口比例对全国耕地进行空间降尺度。本文以协同后的8个地方范围为统计单元,对历史时期日本各令制国人口数据进行了摘录和汇总,得到800—1872年日本各地方的人口数量(图5b)。并以此为基准,推算了8个地方人口数量占总人口的比例,进而得到各地方耕地所占总耕地的比例,其中缺少人口数据的时点用趋势插值法进行计算。最终,将各时段各地方耕地面积的比例与日本耕地总量相乘,可建立各地方耕地面积序列。
图5 明治初期各地方人口比例和耕地比例的相关关系及800—1872年日本各地方人口数量

Fig. 5 The correlation between the proportion of population and the proportion of cropland in the early Meiji period, and population data of eight regions in Japan from 800 to 1872

2 结果分析

2.1 耕地总量变化特征

利用历史数据和基于数据特点构建的重建方法,本文重建了过去千年日本全国的耕地面积变化序列(图6)。结果显示:过去千年日本耕地总量变化趋势呈现明显的阶段性特点,总体来看,经历了缓慢增加、逐渐减少、快速增长、急剧下降四个阶段。
图6 日本过去千年耕地面积、人口数量和人均耕地面积变化趋势

Fig. 6 Changes in cropland area, population, and per capita cropland area of Japan over the past millennium

平安时代(794—1185年)至镰仓时代(1185—1333年),随着人口的不断增长,日本的耕地面积逐渐增加,总量由延历十九年(800年)的136.70万hm2增至延元三年(1338年)的202.90万hm2,垦殖率由3.6%增至5.4%,但由于该时期人口增长较为缓慢,年均增长率仅约为0.073%,耕地年均增长量约为0.12万hm2
室町时代(1334—1572年)至战国时代(1573—1602年),随着关东大乱和应仁之乱的爆发,日本陷入战国大名大混战的阶段,受战乱影响,境内耕地总量出现下降态势,至丰臣秀吉于庆长三年(1598年)统一日本之时,全境耕地面积已降为177.90万hm2,260年间耕地总量减少约24.96万hm2,年均减少量为960.15 hm2
战国时代以后,直至第二次世界大战爆发,日本进入全面“大开垦时代”,尤其是明治维新以来,人口快速增加,由1872年的3480.60万人增至1940年的7193.30万人,70年间人口增长106.67%;加之政府“殖产兴业”政策的推行和西方先进农业技术的引进,促使耕地面积急剧增长,1940年耕地面积已增至602.70万hm2,360年间耕地面积增长429.20万hm2,年均增量为1.19万hm2,垦殖率增至15.9%,达到历史最高值,但人口的过快增长使得该时期人均耕地面积降为0.08 hm2
1940—1950年间,受第二次世界大战影响,日本劳动力大量外流,农业投入急剧减少,农业生产严重衰退,1950年耕地已降为504.8万hm2,十年间耕地减少约100万hm2。但战后日本政府一系列农地改革、农业改良、土地改良等法案的颁布与实施,使得农业得到迅速的恢复与发展,1960年耕地开垦量已恢复到战前的水平。然而,进入60年代以后,由于城市规模的急剧扩大和非农产业的迅速发展,非农业用地不断扩大,乃至远远超过了新垦耕地的增加,日本耕地面积急剧下降,2000年耕地总量已降为486.60万hm2,垦殖率仅为12.2%,而此时人口的持续增长已使得该时期人均耕地面积降为0.04 hm2

2.2 空间格局变化特征

为进一步分析过去千年日本耕地空间分布格局及其变化特征,本文基于日本耕地总量和区域人口数据,重建了过去千年在800年、1192年、1338年、1598年、1750年、1872年、1940年、2000年等8个典型时点地方尺度的耕地面积,并以此为基础,利用ArcGIS的空间统计和分析功能,计算并生成了过去千年日本耕地垦殖率空间分布图(图7)。结果显示:过去千年日本耕地主要分布在中部地区的近畿、关东和中部等地方,并呈由中部地区向南部和东北逐渐扩张的态势,垦殖强度也随着时间的推移在不断加深。
图7 过去千年典型时点日本8个地方垦殖率空间分布

Fig. 7 Spatial distribution of reclamation rates in eight regions at typical time points over the past millennium

平安时代(794—1185年)至战国时代(1573—1602年),日本耕地主要分布在农业传播较早且京都所在地近畿地方,以及周边中国、关东和中部等地方。延历十九年(800年)各地方垦殖率分别为11.4%、9.1%、8.8%和5.2%,其余各地方的垦殖率在5%以下,其中东北地区的垦殖率不足1%。之后,随着人口增长,土地垦殖范围随之加大,至延元三年(1338年),各地方耕地总量和垦殖率均有所提高,但仍以中部四个地方的增长为主,500年间耕地增量均超过10万hm2,其中近畿和关东地方的耕地面积和垦殖率增加最为显著,耕地增量分别达到18.42万hm2和12.34万hm2,垦殖率增量分别约为6个和4个百分点,垦殖率达到17.2%和12.8%。时至丰臣秀吉统一日本之时(1598年),由于受战乱影响,各地方土地垦殖也随之经历了动荡,除近畿地区土地垦殖范围稍有增加外,其余地区均出现不同程度的下降,其中关东地区下降最为显著,260年间耕地面积减少约10.31万hm2,年均减少量为396.63 hm2,垦殖率下降约3个百分点。该时期北海道地方尚属虾夷之地,仍以渔猎为主,土地垦殖率较低。
进入德川幕府时期,德川家康在江户设立幕府,建立起统一中央集权的幕府统治,日本进入全面“大开垦时代”,各地方垦殖率持续增加。至明治初期(1872年),除近畿、北海道和东北的各地方,垦殖率增量均超过10个百分点,其中关东、中部和四国等地方达到13个百分点,该时期近畿地方垦殖率增量仅为0.6个百分点。其时,除北海道和东北的各地方垦殖率均已超过15%,尤其是关东地方垦殖率已超过近畿地方,达到22.2%。可见,虽然该时期日本首都并非江户,政治经济中心已逐渐向江户转移,很大程度上促进了关东地方农业的发展。之后,直至第二次世界大战前,各地方土地垦殖仍呈持续增加态势,其中,中部地方、北海道地方、东北地方、九州地方和关东地方的耕地面积增长较快,70年间耕地增量均超过50万hm2,北海道和东北地方增幅最大,超过了80万hm2,相应的垦殖率增量分别达到11个百分点和7个百分点;与此同时,其余各地方垦殖率增量均小于4个百分点,尤其是近畿地方耕地增量最低,约为2.90万hm2,垦殖率增量也仅为0.3个百分点。
第二次世界大战以后,受战争、城市化、老龄化和非农产业发展等诸多因素的影响,日本农业劳动力水平下降,城市化快速发展,非农业用地不断扩大,乃至远远超过了新垦耕地的增加,除北海道地方土地垦殖率仍在增长外,其余各地方土地垦殖率均开始出现下降趋势。其中,除东北地方,其他各区域下降幅度均超过5个百分点,尤其是关东地方垦殖率下降约7个百分点。该时期北海道垦殖率已超过近畿、中国和四国等地方,达到13.5%,东北地方也超过了中国和四国地方,达到11.8%。可见,过去千年时段,中部地区是日本主要的耕地分布区,且随着时间的推移,日本的耕地空间分布格局呈现由中部地区向南部和东北逐渐扩张的态势,垦殖强度也随着时间的推移在不断加深。

3 结论与讨论

3.1 讨论

目前,涵盖日本过去千年耕地面积数据的有HYDE[11]和PJ dataset[9]两个全球数据集。区别于本文采用区域历史文献记录进行耕地重建的方法,两个数据集主要利用人均耕地面积和人口数量估计值分别估算了日本国家尺度公元前10000以来和800—1700年的耕地面积。其中,PJ数据集和HYDE 3.1均假设历史时期人均耕地面积基本保持不变,并分别以联合国粮农组织1960年和SAGE数据集中1700年的耕地和人口数据为基础,估算了日本1960年和1700年以前的人均耕地面积,数值约为0.06 hm2和0.03 hm2[9];HYDE 3.2突破了之前数据集的认识,提出历史时期人均耕地面积,随生产力发展和人口数量的变化呈波动变化趋势,并利用人均年粮食需求量和粮食亩产量估算得到人均耕地基本需求量,但从日本的估算结果看,研究时段内人均耕地面积呈增加态势,数值从0.060 hm2增至0.063 hm2[11]
由于本文与两个数据集耕地重建时点不尽相同,选择1192年、1598年、1730年和1880年四个时点的人均耕地面积和耕地总量与两个数据集中1200年、1600年、1730年和1880年的对应指标进行对比。结果显示:本文基于区域历史庄田、检地和耕地统计数据等,结合人口订正数据,估算所得日本人均耕地面积由1200年的0.31 hm2降至1880年的0.12 hm2图8),与两个全球数据集估算的数值相对差异率分别达到-47.5%~ -80.7%和-72.6%~ -90.3%。就耕地总量而言,本文重建的四个时点耕地面积分别为187.7万hm2、177.9万hm2、297.1万hm2和443.3万hm2;而HYDE 3.2和PJ重建的耕地总量分别为57.0万hm2、111.9万hm2、176.9万hm2、231.4万hm2和18.9万hm2、55.4万hm2、76.8万hm2、120.9万hm2图8),相对差异率分别达到-37.1%~ -69.6%和-68.8%~-89.9%(表4)。可以看出,全球数据集中人均耕地面积不仅变化趋势与实际情况相悖,且数值也严重低于同期的实际情况,呈现年代越早、差异越显著的特点,如1200年相对差异达到-81%和-90%(表4)。而作为耕地面积重建的重要指标,人均耕地面积的偏差直接导致耕地面积重建结果的失实。
图8 全球数据集中日本1200年、1600年、1730年和1880年人均耕地面积和耕地面积与本文结果对比

Fig. 8 Comparison results of cropland area and per capita cropland area for Japan in 1200, 1600, 1730, and 1880 from global datasets and this study

表4 全球数据集中典型时点人均耕地面积和耕地面积与本文结果相对差异率

Table 4 Relative discrepancy rate of cropland area and per capita cropland area at typical time points between global dataset and this study

重建时点
/年
人均耕地面积相对差异率/% 耕地总量相对差异率/%
HYDE 3.2 PJ HYDE 3.2 PJ
1200 -80.7 -90.3 -69.6 -89.9
1600 -59.3 -79.9 -37.1 -68.8
1730 -49.2 -78.2 -40.5 -74.5
1880 -47.5 -72.6 -47.8 -72.7

3.2 结论

通过系统挖掘日本平安时代以来历史庄田、检地、土地调查数据和人口数据及相关史料,本文对领主庄园制时期户均庄田面积、非农人户数,以及石高分封制时期稻米产量(石高)与耕地面积转换系数等进行了详细的考察和分析,在此基础上,重建了过去千年日本全国及8个地方的耕地面积,并对其时空变化特征进行了分析,其主要结论有:
(1)领主庄园制时期,以家庭为单元的名田是庄园内最主要和最基本的耕作单位,也是庄园领主征课赋税的主体。据史籍分析所得庄园制时期人均耕地面积约为0.31 hm2,农业人口占总人口的比例约为80%。稻米产量数据(石高)是石高分封制时期,政府在丈量全国水田和旱田面积、确定土地等级的基础上,通过分等级计算各等土地的标准稻米产量,再乘以耕地面积换算而得。据史籍分析江户时代日本水田、旱田面积分别约占耕地总量的60%、40%,且以中、下等水田和下等旱田为主,每0.1 hm2标准稻米产量为1石2斗和8斗。
(2)过去千年日本耕地总量变化经历了缓慢增加、逐渐减少、快速增长、急剧下降四个阶段。延历十九年(800年)至延元三年(1338年),耕地总量由136.70万hm2增至202.90万hm2,至庆长三年(1598年)降为177.90万hm2,后增至1940年耕地面积已增至602.70万hm2,至2000年耕地面积降为486.60万hm2。在区域尺度上,各个地方耕地面积总体变化趋势与之相近,但地方之间存在明显差异。从空间分布特征来看,过去千年日本耕地主要分布在中部地区的近畿、关东和中部等地方,并呈由中部地区向南部和东北逐渐扩张的态势,垦殖强度也随着时间的推移在不断加深。
(3)全球数据集中日本耕地数据与本文基于历史文献资料的重建的结果存在显著差异。对比结果显示:HYDE 3.2和PJ数据集中1200年、1600年、1730年和1880年的耕地总量重建数据与本文结果的相对差异率分别达到-37%~ -70%和-69%~ -90%;从人均耕地面积来看,1200—1880年,HYDE 3.2中研究时段内人均耕地面积约为0.06 hm2,PJ中数值也维持在0.03 hm2,而本文重建的日本人均耕地面积由0.31 hm2下降为0.12 hm2。可以看出,全球数据集中人均耕地面积不仅变化趋势与实际情况相悖,数值也严重偏低,且呈现年代越早,差异越显著的特点。
(4)因受史料限制,本文仅重建了8个时点的地方尺度耕地面积。就其不确定性而言,主要反映在以下两个方面:① 在确定户均庄田面积、非农业人口,以及稻米产量与耕地面积的转换系数时,目前仅依据零星的历史庄田数据、非农业人口数据、稻米产量数据及相关史料进行测算。这些零星的数据虽能在一定程度上反映户均庄田面积、非农业人口,以及稻米产量与耕地面积的数量关系,但若能有更多的史料作支撑,结果将更加可靠。② 在重建区域耕地面积时,因历史时期区域尺度耕地数据阙载,文中主要采用不同区域人口数量占总人口的比例结合重建的耕地总量,进行空间降尺度,若能将更多自然或人文因素纳入到模型中,会较大幅度降低重建结果的不确定性。
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