粮食总产=耕地面积×耕地生产力，但这种线性关系在大区域尺度上一般很难存在，因为大尺度空间单元内部的耕地利用与生产力情况存在较大的空间差异。农业土地系统研究小组综合利用2000-2010年间网格尺度全球耕地变化数据、耕地生产力数据，以及国家尺度粮食产量数据，对主要粮食生产国的耕地利用模式开展了横向对比研究。
结果表明，全球大多数粮食生产大国增加了耕地面积，其中巴西、阿根廷等国家增加了很多生产潜力较高的耕地。另一些国家（包括中国）减少了耕地面积，且这些国家减少的也大多是潜力较高的耕地（图1）。
图1 全球主要粮食生产国的耕地面积变化情况
中国失去了较大数量的优质耕地，理论上的潜在粮食产量将大幅减少，但现实粮食产量得到了稳定且明显的提高，这反应了中国较高的耕地集约利用水平（图2）。反观巴西、阿根廷等国家，虽然其增加大量的优质耕地资源可能带来潜在粮食产量的大幅增加，但实际上这些国家的粮食增长远远低于预期，这反应了这些国家的耕地集约利用水平可能相对较低（图2）。
图2 全球主要粮食生产国潜在粮食产量变化与真实粮食产量变化
耕地格局优化与耕地生产力提高是提高粮食产量的两条路径，但研究表明，没有国家在这两个方面都占有优势，例如，中国等国家未来需要进一步优化耕地利用格局，而巴西等国家需要切实提高耕地生产力（图3）。这一案例研究有助于从国家对比的角度为本国的耕地利用政策制定提供参考。
图3 全球主要粮食生产国耕地利用聚类分析
文献来源
Yu, Q., Xiang, M., Wu, W., Tang, H., 2019.Changes in global cropland area and cereal production: An inter-country comparison.Agriculture, Ecosystems & Environment 269, 140-147.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880918304110