快速城市化和工业化使大量耕地转为非农用地，环境问题以灾害、污染或生态退耕减少耕地，而食物消费结构的转型一方面需要调整农业产业结构，减少耕地面积，一方面又需要大量的饲料来支撑养殖业的发展。耕地面临着巨大的环境压力与需求压力。环境和需求约束下的耕地可替代性问题由此凸现。但国内外关于耕地可替代性的专门研究还比较少，也不够系统，而且往往忽略了耕地的特殊性质和面临的环境和需求约束。由于所使用的理论框架和研究视角不同，存在着耕地不可替代和可替代两种相反的理论观点。在前人研究的基础上，本文对耕地的性质与作用进行新的审视，试图对耕地的可替代性进行系统研究，提出分层研究框架，并在这一框架下从粮食安全角度分析我国耕地的可替代性以及面临的环境和需求约束。　　耕地既是一种自然资源，又是一种生产要素，不同于一般土地那样“不可毁灭”和数量不变，但也不能简单归于可耗竭。耕地的损耗包括地点和形式的改变，对不同部分的损耗有不同的替代方式，因此其可替代性需要分不同的层次分析。根据耕地不同部分的损耗性以及耕地所承担的功能，其可替代性可以在三个层次上研究:第一个层次是资源的可替代性，也就是其他土地类型对耕地数量方面的替代程度;第二个层次是对耕地质量的替代，主要是对耕地部分物质或条件的替代以及耕地生产能力的扩张，是内涵的耕地扩大;第三个层次是产品层次的替代，包括进口产品和其它产品对需要用耕地生产的产品的替代，从节约耕地的角度讲，也是对耕地的替代。　　在同类资源对耕地的替代中，1980年以前其它类型的土地可以替代损耗的耕地，耕地净增加。1996年以后，全国大部分年份和大部分省区耕地呈现净损耗状态，其他类型的土地不足以替代损耗的耕地，省区之间也不能实现耕地在数量上的替代。　　在其它要素替代耕地方面，曾经起过重要作用的化肥、农药都面临边际报酬下降或食品安全以及环境隐患。在现有的技术条件下，我国一些省份单位面积化肥用量已接近、甚至超过了边际报酬递减的转折点。在耕地粮食生产能力和复种指数潜力较高的一些省区，同时存在耕地的损耗和复种指数的下降，在`农产品需求多样化的趋势下，粮食占播种面积的比率也在下降，即使粮食播种面积单产提高也不能从总体上替代实际损耗的耕地。东部地区耕地数量减少和粮播比下降造成的粮食生产能力损失不能由其它要素对耕地的替代所弥补。　　按照2005年的粮食生产能力，进口1吨粮食相当于进口0.169公顷耕地。据此计算，我国总体上为耕地净输出，由于出口粮食的省份单位耕地粮食生产能力低于进口粮食的省份，以各地生产能力衡量的耕地输出超过以全国平均生产能力衡量的耕地输出，只有少数省份能够通过粮食的进口替代已损耗的耕地。　　耕地替代与环境关系矩阵和我国1996-2004年的土地利用情况表明，许多省市都出现了土地净退化的状况，垦荒替代耕地面临环境约束。与此同时，用具有多功能的耕地替代功能较单一的其它土地的趋势得不到有效控制，这一转变的扩散效应使现有耕地生产能力下降。由于不同省区耕地对粮食供给的影响不同，各省区的耕地变动改变了粮食生产格局，造成了粮食产销区的错位，增加了粮食供给风险。生态退耕虽然有望提高长期的粮食生产能力，但也存在不适宜的退耕，可能危及将来的粮食生产。　　在其它要素替代耕地的过程中，化肥的使用总是与农药的使用相伴随，带来严重的环境问题和食品安全问题，损害着粮食生产能力。同时也使农产品生产成本提高，容易因能源价格的影响而增加价格波动风险。消费者对安全、有机食品的需求日益增加，主要使用化学物质的生产者常常面临高投入低收入的状况，比较利益的差异使粮食生产更加缺乏吸引力。生产格局的改变、对进口粮食依赖程度的增加、对化学投入物的依赖都会增加粮食价格波动风险，带来一定的社会成本。　　东部沿海地区的案例再次证明了耕地面临的环境和需求压力，也表明种养结合农业可以在一定程度上突破环境约束，促进有机物在农业中的良性循环，满足新的农产品消费需求，但也面临着劳动力短缺、土地流转等问题。　　本研究建立分层研究框架对耕地的可替代性进行系统分析，一定程度上弥补了这方面研究的不足。从粮食安全角度分析耕地的可替代性，也为粮食安全的研究提供了一个新的视角。但是本文的分析仅限于粮食，没有将其他农产品包括进来，在替代性的量化比较方面有待深入。