陕西粮食生产时空格局变化研究

内容提要:本文使用陕西2006-2018年粮食播种面积统计调查数据,结合覆盖全省各县(市、区)的地理空间数据,采用2018年截面数据研究陕西粮食生产空间布局,运用重心模型刻画陕西13年间粮食生产格局变化历程,从而观察和分析陕西粮食生产的时空格局变化。结果显示:陕西粮食播种存在一定的空间集聚性,主要集中于关中及陕北榆林地区;水稻、小麦、玉米、豆类、薯类等主要粮食作物分品种空间集聚性明显高于粮食作物整体空间集聚水平,且地域分布特征显著。13年间粮食播种面积重心呈现明显的由南向北移动趋势;其中水稻面积重心向西南方向移动;小麦面积重心整体呈现向西北方向移动的趋势;玉米面积重心由南向北移动;豆类、薯类播种面积重心在2016年之前呈现出向北移动的趋势,2016年之后表现为向南移动的态势。最后,结合前文播种面积集聚性和重心轨迹变化情况,对变动原因进行了客观分析,就如何确保粮食安全,从优化粮食生产格局、保护种粮积极性、确保粮食播种面积等方面提出了针对性的建议。

关键词:粮食生产;空间集聚;重心轨迹

 

 

 

一、引言和文献综述

粮食事关国计民生,粮食安全是国家安全的重要基础,是维系社会稳定的“压舱石”。2004-2019年连续16年的中央一号文件,都在持续关注 三农问题,持续关注粮食生产及粮食安全。2019年中央一号文件中提出毫不放松抓好粮食生产,推动藏粮于地、藏粮于技落实落地,确保粮食播种面积稳定在16.5亿亩大力发展紧缺和绿色优质农产品生产,推进农业由增产导向转向提质导向。深入推进优质粮食工程 20191220日召开的中央农村工作会议指出:要下大力气抓好粮食生产,强化粮食安全省长责任制考核,加大对产粮大县的奖励和支持力度,进一步完善农业补贴政策,保障农民种粮基本收益,稳住粮食播种面积,稳定粮食产量。

陕西是西北的门户,粮食生产对陕西省及西北地区的稳定具有重要作用。2019年,陕西省政府出台《陕西省人民政府关于稳步提升粮食产能确保粮食安全的意见》,提出加强基本农田保护,划定建设粮食生产功能区,打造集中连片高标准农田,实现“藏粮于地”“藏粮于技”“藏粮于民”。新中国70年,陕西稳定的粮食生产,成为三秦大地快速发展的坚强基石。但近些年农民种粮积极性受挫、粮食播种面积不断减少问题日益凸显。至2018年,陕西粮食播种面积已下滑至4509万亩,较1999年减少了1531.5万亩,19年间年均减少1.5%。尤其改革开放以来,经济建设如火如荼,在全球化、工业化、城市化的背景之下,陕西和全国粮食生产格局发生了明显变化,学术界对此进行了大量的研究。

徐海亚等(2015[1] 利用1990-2010年县域粮食产量数据和粮食生产集中度指标,通过考察不同雨量带、温度带和地貌类型区集中度指数的变化,来揭示粮食生产格局变化的自然地理特点,认为中国粮食生产格局变化不利于水热资源的高效利用,但却有利于发展机械耕作,从而提高劳动生产率。杨宗辉等(2018[2] 基于1997-2016年我国31个行政区的省域面板数据,从粮食产量和播种面积两个维度解析我国粮食生产布局的变化情况,认为我国粮食生产的重心逐渐北移,且各省域粮食产量之间存在明显的正向空间自相关性。张立新等(2017[3] 通过构建DEA模型测度了1994-2014 年全国粮食主产区13 个省份180 个城市的耕地利用效率,利用空间统计模型分析其时空格局演变特征,并运用地理加权回归模型探究了粮食主产区耕地利用效率时空演变的主要影响因素。李亚婷等(2014[4]依据中国第五次、第六次人口普查分区县的户籍人口、常住人口数据,借助空间自相关分析、重心曲线、空间分布图系等方法,对中国县域人均粮食占有量的时空格局及其变化强度进行对比分析。陈玉洁等(2016[5] 利用2003~2013年东北西部各县市粮食生产统计数据,运用聚类分析、粮食贡献度和PSR模型方法,分析东北西部粮食生产格局变化及其影响因素,根据国家镰刀弯地区规划提出的玉米种植面积调减目标,对各县市具体调减值进行核算。仲俊涛等(2014[6] 运用重心概念及相关公式,采用各县区的人口、GDP及粮食作物产量数据计算改革开放以来宁夏人口重心、经济重心和粮食重心,并对三者的动态演化、驱动因子及耦合关系进行研究。周立青等(2015[7] 采用空间自相关、聚类分析和多元回归模型等方法,探讨了2000年以来黑龙江省粮食生产的时空动态及其主要影响因素。卫晓梅等(2016[8] 应用GIS技术和空间自相关分析方法,对京津冀地区19902010年粮食产需的时空格局变化进行研究,构建粮食安全指数,识别京津冀粮食安全区域及其变化。邱孟龙等(2019[9] 应用空间自相关、最小二乘法和地理加权回归模型(GWR),研究渭北黄土旱塬区典型粮食主产县陕西彬县粮食单产的空间分布特征及其影响因子的空间分异。

从收集文献来看,学者大多从粮食的单产、总产等角度对全国、区域的粮食空间格局进行研究,粮食播种面积作为粮食安全的基础要素,以面积作为测度对区域空间格局的研究较少;对粮食主产区的研究较多,而对陕西省内的粮食格局研究较少。现如今陕西正处于农业转型发展关键时期,研究陕西粮食生产时空格局变化特征,分析影响粮食生产时空格局变化的因素,发现其中存在的问题,对制定相关政策,稳定粮食面积,巩固粮食产量,确保粮食安全有重要的意义。

二、空间格局分析模型

在空间格局分析中,空间统计分析是主要手段,贯穿于格局分析的各个环节,与经典的统计学不同,空间统计分析方法不仅限于常规统计方法,还包括基于空间位置和属性的空间分析方法,其研究的重点在于对地理空间分布呈现出的整体规律性与局部差异性的研究,进而发现隐藏在空间数据和统计数据背后的重要信息,从中提取出普适的应用规律,得出有价值的问题线索。

本文根据研究目的及数据实际情况,选取空间自相关模型、局部空间自相关模型对整体空间分布、局部空间分布情况进行研究,选取重心模型对时间序列的空间格局变化情况进行研究。

(一)空间自相关模型

空间自相关 (Global Moran's I),是根据所给定要素的位置信息和要素的值来确定空间上的自相关关系,空间自相关模型可以根据一组要素的位置及属性信息,判定该属性信息在空间上是属于聚类模式、离散模式还是随机模式。

模型通过计算Moran's I 指数值、z 得分和 p 值来对该指数的显著性进行评估,用来指示此差异是否具有统计学上的显著性。p 值是根据已知分布的曲线得出的面积近似值(受检验统计量限制)。空间自相关的Moran's I模型可表示为:

 


其中,是要素i的属性与其平均值()的偏差,是要素ij之间的空间权重,等于要素总数,是所有空间权重的聚合:

 


统计的得分按照以下公式计算:

 


其中:

 

 



Moran's I的值介于[-11]之间,Moran's I大于0时,表示数据呈现空间正相关,其值越大空间相关性越明显,即随着空间分布位置(距离)的聚集,相关性也就越发显著;Moran's I小于0时,表示数据呈现空间负相关,其值越小空间差异越大,即随着空间分布位置的离散,反而相关性变得显著了;Moran's I0时,空间分布呈随机性。

在本文中,Moran's I大于0说明各县(市、区)粮食面积较高(较低)的区域在空间上存在显著的集聚现象,Moran's I大于0说明各县(市、区)粮食面积较高(较低)的区域在空间上存在显著的差异现象,Moran's I的绝对值越接近于1,粮食面积在空间上的集聚或者差异现象越明显,Moran's I趋近于0时,粮食面积在空间上呈现出随机分布的现象。

(二)局部空间自相关模型

在空间自相关模型中,分为全局空间自相关模型与局部空间自相关模型,全局空间自相关模型会对研究区的总体相关性进行评价,整体的区域系数会由于一部分区域的正相关和另一区域的负相关相互抵消,无法揭示区域内部的关系。因此需要用局部空间自相关模型来揭示不同地区的粮食面积在空间上的关联性和差异性,从而显示陕西粮食播种面积在区域的分布情况。

局部Moran's I的计算方法为:

 


式中,n与前文Moran's I计算公式中的指标含义一致。

(三)重心模型

重心的概念来源于物理学,是指在重力场中,物体处于任何方位时所有各组成支点的重力的合力都通过的那一点。理想状态下,规则而密度均匀物体的重心就是它的几何中心。

本文借鉴物理学中重心的计算方法,做空间意义上的引申,以陕西省内107个县域作为研究单元,假设每个县域均为无差别的平面,其重心即为该县域的几何中心,本文以不同年份不同农作物的播种面积作为测度,农作物面积重心即为某个时期使各县播种面积在空间尺度上达到平衡的点,若全省各县域农作物播种面积水平一致,其重心为全省各县域的几何中心,但各地地理条件差异很大,不同年份不同粮食作物播种面积也不尽相同,导致整体重心位置发生变化。

本文依据物理学中重心理论,构建了区域粮食播种面积重心模型:

 

 



式中,为第j年陕西粮食面积重心的横坐标,单位为米,为第j年陕西粮食面积重心的纵坐标,单位为米;表示第i个县域第j年的粮食播种面积,单位为千公顷;为第i个县域重心的横坐标,单位为米,为第i个县域重心的纵坐标,单位为米。

(四)数据来源及数据处理

为保证数据真实准确,本文中所用统计数据主要来源于《陕西统计年鉴》,各市县历年粮食播种面积数据来源于国家统计局陕西调查总队。所使用数据为第三次农业普查修正后的数据,数据单位统一为千公顷

本文所使用地理数据来源于国家统计局,所采用的投影方式为Albers投影,坐标系统为2000国家大地坐标系(CGCS2000)。

数据处理过程如下:

1.统计数据整理筛选。

本文对分市县历年统计数据进行了统一整理,考虑到区划调整等因素,将各县(市、区)区划代码、区划名称统一为现行版本,同时对数据进行清洗整理,确保数据精度统一、单位统一。

2.地理数据挂接统计数据。

首先对地理数据进行检查完善,包括数据空间位置关系,字段属性、字段规范性等,然后利用区划代码将空间属性与分市县各品种各年度粮食播种面积进行匹配,最后重新生成地理空间数据,最终本文共挂接覆盖全省各县(市、区)的7848条面积及衍生数据。

3.模型分析

ArcGisGeoDa软件作为数据处理平台,基于空间统计学原理,将原本二维的粮食播种面积统计数据在空间层面展示出来,重点对地理空间分布呈现出的整体性规律特征以及局部的差异性变化进行研究,从结果入手,对整体及局部展示出来的规律进行分析,对产生这种规律的原因进行探索挖掘,以期得出具有实践指导意义的结论。

三、实证研究分析

粮食生产受到各方面因素的影响。地形、土壤、气候、水文等自然因素决定了当地的粮食生产基础,社会、经济、技术等因素决定了当地的粮食生产能力,因此粮食生产在区域视角下是多方因素共同作用的结果,不同地区的粮食播种面积也有明显的差异。

为研究陕西粮食播种的整体情况及地区差异,本文选取2018年陕西各县域不同粮食作物面积作为截面数据[1],以此为基础,分析整体及局部的分布格局,选取2006-2018年时间序列数据,分析时间和空间角度的格局变化情况。

    (一)粮食作物播种面积空间自相关分析

下表为陕西2018年各粮食作物全局Moran's I指数

1  2018年各粮食作物全局Moran's I指数

品种

粮食

水稻

小麦

玉米

豆类

薯类

Moran's I

0.287

0.622

0.499

0.315

0.590

0.534

 

全省粮食播种在存在一定的空间集聚性,全局Moran's I指数为0.287。各主要粮食作物集聚程度不同,水稻的空间集聚性最高,全局Moran's I指数达到0.622,其次是豆类和薯类,全局Moran's I指数分别为0.5900.534,最后是小麦和玉米,全局Moran's I指数分别为0.4990.315。各种粮食作物的空间集聚性都明显高于粮食作物总体的集聚水平。

1.粮食播种面积存在一定的空间集聚态势

下图为2018年陕西各县粮食面积及全局Moran's I指数。

 

1  2018年陕西各县粮食面积及全局Moran's I 指数

 

如图1所示,2018年各县粮食面积Moran's I指数为0.287,存在一定的空间集聚性。整体来看,粮食播种面积较大的区域主要集中于陕北的榆林市、关中渭南、西安、咸阳、宝鸡等市,而陕北的延安市,陕南汉中、安康市的粮食播种面积较小。其中渭南市的临渭、蒲城、富平和榆林市的定边粮食播种面积均在80千公顷以上。

 


2  2018年陕西各县粮食面积显著性地图与高低聚类地图

 

如图2所示,陕西107个县域中,有85个县域的聚类现象不显著,剩余22个县域具有显著空间关系,其中有13个县域通过95%置信度检验,有5个县域通过99.99%置信度检验,有4个县域通过99.999%置信度检验。

从聚类地图中可以看出,高-高集聚的区域集中在陕北榆林市及关中渭南市,粮食面积较大的区域比较集中,这些地域平坦开阔,粮食播种面积普遍较大。低-低集聚的区域主要集中在陕北的延安市、关中的西安主城区及汉中洋县,延安黄土高原受限于地形、水文条件,粮食播种面积整体较小,而西安主城区附近主要集中于经济建设,粮食的的播种面积相对较小。

2.三大谷物播种面积空间集聚度水稻最高,小麦次之,玉米最低

水稻播种面积空间集聚最为显著。下图为2018年陕西各县水稻面积分布及全局Moran's I 指数。

 


3  2018年陕西各县水稻面积分布及全局Moran's I 指数

 

如图3所示,2018年各县水稻面积Moran's I 指数为0.622,具有明显的空间集聚性。水稻的生长需要满足一定的雨热条件,主要集中于汉中、安康两市的汉江流域。其中汉台、南郑、城固、洋县、西乡、勉县、汉滨、汉阴等县水稻种植面积在4千公顷以上。

 


4  2018年陕西各县水稻面积显著性地图与高低聚类地图

 

如图4所示,有65个县域的聚类现象不显著,剩余42个县域具有显著空间关系,其中有5个县域通过95%置信度检验,有2个县域通过99.99%置信度检验,有35个县域通过99.999%置信度检验。

从聚类地图可以看出,高-高集聚的区域主要集中于汉中地区,是陕西水稻的主产区,地形、气候、水文条件等适合水稻的生长。而在关中、陕北等非水稻产区则出现了低-低集聚的现象。

下图为2018年陕西各县小麦面积分布及全局Moran's I 指数。

 


5  2018年陕西各县小麦面积分布及全局Moran's I 指数

 

如图5所示,2018年陕西各县小麦面积Moran's I 指数为0.499,存在明显的空间集聚性。从整体分布情况来看,小麦主要的播种区域集中于关中地区,尤以渭南、西安、咸阳、宝鸡四市居多。临潼、陈仓、凤翔、岐山、乾县、临渭、大荔、蒲城、富平等县(区)小麦播种面积在30千公顷以上。

 


6  2018年陕西各县小麦面积显著性地图与高低聚类地图

 

如图4所示,有62个县的小麦聚类现象不显著,剩余45个县有显著空间关系,其中有18个县域通过95%置信度检验,有15个县域通过99.99%置信度检验,有12个县域通过99.999%置信度检验。

从聚类地图中可以看出,高-高集聚的区域集中在渭南、咸阳、宝鸡地区,也是陕西小麦的主产区,低-低集聚的区域主要集中在陕北的延安、榆林,以及西安的中心城区。

玉米播种面积空间集聚最不明显。下图为2018年陕西各县玉米面积分布及全局Moran's I 指数。

 


7  2018年陕西各县玉米面积分布及全局Moran's I 指数

 

如图7所示,2018年各县玉米面积Moran's I 指数为0.315,低于小麦的Moran's I 指数,存在一定的空间集聚性,整体集聚性没有小麦显著。从整体分布来看,玉米播种面积较大的区域主要集中于榆林、渭北地区,其中临潼、宜君、大荔、合阳、蒲城、榆阳、靖边等地的玉米播种面积达到24千公顷以上。延安部分地区、榆林南部、宝鸡南部等地区部分县域玉米播种面积在6千公顷以下。

 


8  2018年陕西各县玉米面积显著性地图与高低聚类地图

 

如图8所示,有81个县域的聚类现象不显著,剩余26个县域具有显著空间关系,其中有15个县域通过95%置信度检验,有6个县域通过99.99%置信度检验,有5个县域通过99.999%置信度检验。

从聚类地图中可以看出,高-高集聚的区域集中在陕北榆林地区及关中渭南地区。陕北高原地区,玉米生长周期长,光照较好,近年来是陕西玉米种植面积的增量地区;渭南地区历来是玉米主产区,玉米生长周期短,产量高,雨热条件好。而低-低集聚的区域主要集中在陕北的延安、关中的西安主城区及宝鸡南部、汉中等地,受限于地形等条件限制,无法形成玉米集聚主产区。

3.豆类播种面积空间集聚明显

下图为2018年陕西各县豆类面积分布及全局Moran's I 指数。

 


9  2018年陕西各县豆类面积分布及全局Moran's I 指数

 

如图9所示,2018年各县豆类面积Moran's I 指数为0.590,存在很强的空间集聚性。主要集中于陕北的榆林、陕南安康、商洛等市,其中陕北志丹、榆阳、府谷、绥德、米脂、陕南洛南、紫阳、旬阳等地豆类面积在4千公顷以上。陕北以种植大豆、绿豆、红小豆及其他小杂豆为主,陕南则以种植绿豆、豌豆、扁豆等小豆类为主。

 


10  2018年陕西各县豆类面积显著性地图与高低聚类地图

 

如图10所示,有67个县域的聚类现象不显著,剩余40个县域具有显著空间关系,其中有17个县域通过95%置信度检验,有10个县域通过99.99%置信度检验,有13个县域通过99.999%置信度检验。

从聚类地图中可以看出,高-高集聚的区域集中在陕北榆林地区,雨热条件适合大豆等豆类种植,加之陕北高原地域广阔,适合大规模种植,因此出现了高-高集聚现象。关中、延安等地豆类面积较小,以种植玉米、小麦等谷物为主,出现了豆类低-低集聚现象。

4.薯类面积空间集聚较为明显

下图为2018年陕西各县薯类面积分布及全局Moran's I 指数。

 

 


11  2018年陕西各县薯类面积分布及全局Moran's I 指数

 

如图11所示,2018年各县薯类面积Moran's I 指数为0.534,存在很强的空间集聚性。播种面积较大的区域主要集中于陕北的榆林,陕南汉中、安康、商洛等市。陕北主要种植的为马铃薯,甘薯则以陕南居多。其中榆阳、衡山、靖边、定边、绥德、汉滨、镇安等地薯类种植面积突破了8千公顷。

 


12  2018年陕西各县薯类面积显著性地图与高低聚类地图

 

如图12所示,有53个县域的聚类现象不显著,剩余44个县域具有显著空间关系,其中有31个县域通过95%置信度检验,有16个县域通过99.99%置信度检验,有7个县域通过99.999%置信度检验。

从聚类地图中可以看出,高-高集聚的区域集中在陕北榆林地区及陕南安康地区,这些地区是陕西薯类主要的种植区域,尤其以陕北靖边、定边的马铃薯为代表,种植规模不断扩大,陕北马铃薯逐渐形成高-高集聚效应。而关中及延安地区,薯类并非主要的粮食作物,种植面积相对较小,形成了低-低集聚效应。

    (二)粮食作物播种面积重心时空迁移分析

1.粮食播种面积重心由西南向东北方向移动46.42千米

 


13  2006-2018年陕西粮食播种面积重心分布图

 

13是根据加权重心模型计算的各年粮食播种面积重心分布情况。由于研究年限较长,本图根据分布规律,大致可以分为20062007-20112012-20132014-2018四个阶段,重心轨迹整体向北移动,其中2006-20072011-2014年移动幅度较大。表2为历年粮食播种面积重心移动距离。

 

 

 

 

 

2  2006-2018历年陕西粮食播种面积重心移动距离

年份

重心移动距离(米)

2006-2007

7749.36

2007-2008

3846.05

2008-2009

3897.38

2009-2010

3653.52

2010-2011

1978.62

2011-2012

7031.53

2012-2013

9197.33

2013-2014

7097.28

2014-2015

3309.57

2015-2016

2621.20

2016-2017

1539.43

2017-2018

1470.71

 

整体重心移动的特点:

陕西粮食播种面积呈现出由南向北移动的趋势。2006-2018年,陕西粮食播种面积重心向东北方向移动46.42千米。不同时段陕西粮食播种面积重心移动距离存在较大差异。其中2012-2013年重心移动距离达到9.20千米,2016-2017年重心移动距离仅为1.54千米。除个别年份外,年重心移动距离大部分在4千米以内,重心移动轨迹呈现出分段跃进的态势。

陕西省内地势南北高,中部低,地势由西向东倾斜,境内按照地形地貌大致可以分为北部陕北高原,中部关中平原,南部秦巴山地。其中关中地区是陕西粮食主产区,也是陕西主要的经济增长区,2018年关中地区粮食播种面积占到全省总面积的50%。随着社会经济的发展,城市建设占用了部分耕地,减少了粮食播种面积;陕南地处秦巴山区,交通不便,粮食作物面积较少,加之近年来外出打工人数增加,部分山区会改种其他经济作物,甚至选择性撂荒,粮食播种面积进一步减少;陕北高原地区地广人稀,近年来现代农业飞速发展,抗旱、抗寒等优良品种大面积使用,玉米、马铃薯、小杂粮等作物面积较快增长,多方因素作用共同作用,拉动全省粮食播种面积重心不断北移。

2.水稻面积重心由东北方向西南方向移动17.43千米

 


14  2006-2018年陕西水稻面积重心分布图

 

14是根据加权重心模型计算的各年水稻面积重心分布情况。根据分布规律,大致可以分为20062007-20102011-20152016-2018四个阶段,其中2006-20072015-2006年重心移动距离较大。

3  2006-2018历年陕西水稻面积重心移动距离

年份

重心移动距离(米)

2006-2007

9853.54

2007-2008

2291.17

2008-2009

2715.60

2009-2010

1139.61

2010-2011

6017.61

2011-2012

4139.21

2012-2013

1288.32

2013-2014

2231.06

2014-2015

521.68

2015-2016

10910.23

2016-2017

470.36

2017-2018

816.33

 

整体重心移动的特点:1)整体呈现出向西南方向移动的趋势,2006-2018年,水稻面积重心向西南方向移动了17.43千米,其中2006-2015年,水稻面积重心向西南方向移动了24.96千米。2)水稻面积重心年移动距离基本稳定。除2006-20072010-20112011-20122015-2016年外,其余年份水稻面积重心移动距离均在3千米以内。3)各阶段之间重心组团式跃进明显,各阶段内部重心移动幅度较小。其中2006-2007年间水稻面积重心向西南方向移动9.85千米,2010-2011年间水稻面积重心向南方向移动6.02千米,2015-2016年间水稻面积重心向北方向移动10.91千米。而在各阶段内部,重心移动距离较小,不同年份重心抱团现象明显。

陕西水稻种植主要集中于陕南汉中、安康等地,陕南地区北靠秦岭南临巴山,有着丰富的光热等稻米生长的必须条件,土层深厚,土质肥沃,并且稻田灌溉、排水条件较好,是传统的水稻种植区。其中南郑、城固、洋县等地雨热条件较好,水稻种植面积较大,近年来汉中各县水稻种植面积保持相对稳定,但是安康部分县域、商洛部分县域大力发展药材等经济作物,水稻面积有不同程度的调减,使得水稻面积重心呈现出向西南方向偏移的趋势。

3.小麦面积重心由东南向西北方向移动9.23千米

 


15  2006-2018年陕西小麦面积重心分布图

 

如图15所示,根据加权重心模型计算的各年小麦面积重心分布结果,大致可分为2006-20092010-20112012-20152016-2018四个阶段,其中2015-2016年重心偏移量较大。

4  2006-2018历年陕西小麦面积重心移动距离

年份

重心移动距离(米)

2006-2007

1861.26

2007-2008

852.41

2008-2009

1027.84

2009-2010

3872.43

2010-2011

2238.13

2011-2012

1914.37

2012-2013

610.69

2013-2014

953.17

2014-2015

627.94

2015-2016

6260.99

2016-2017

529.89

2017-2018

1389.77

 

整体重心移动的特点:陕西小麦面积重心整体呈现出向西北方向移动的趋势。2006-2018年,面积重心向西北方向移动9.23千米。小麦面积重心移动距离整体稳定。13年中有11年的移动距离在2千米以内,其中2016-2017的重心移动具体仅为0.53千米。分段式移动明显,不同时段的小麦面积重心移动方向及距离有很大不同。2006-2011年,重心主要向东北方向移动,2012-2018年重心主要向西北方向移动。

关中是陕西小麦主产区,小麦面积重心的变化反映出小麦省内小麦播种格局的变化。第一阶段的向东北方向移动主要受渭南等种植小麦的大县的面积增加的影响,第二阶段向西北方向移动则主要是因为关中地区东南部等地经济建设进程加快,经济作物增加,挤占了原本属于小麦的耕地,造成小麦面积减小,而关中西北部地区宝鸡、咸阳等地小麦面积保持基本稳定,两方面因素共同作用,促使小麦面积重心向西北方向移动。

4.玉米面积重心由西南向东北方向移动64.79千米

 


16  2006-2018年陕西玉米面积重心分布图

 

16是根据加权重心模型计算的各年玉米面积重心分布结果。如图所示,大致可以分为2006-20122013-20152016-2018三个阶段,其中2015-2016年重心移动距离最大,达到18.46千米。

5  2006-2018历年陕西玉米面积重心移动距离

年份

重心移动距离(米)

2006-2007

5647.71

2007-2008

862.93

2008-2009

5214.49

2009-2010

5306.74

2010-2011

6659.27

2011-2012

3732.18

2012-2013

15218.65

2013-2014

5525.75

2014-2015

5752.85

2015-2016

18469.03

2016-2017

455.26

2017-2018

2354.39

 

整体重心移动的特点:1)玉米面积重心轨迹呈现出向北移动的特点,2006-2018年间向东北方向移动64.79千米。2)分段移动现象明显,三个阶段之间移动距离较大,而阶段内的移动距离明显偏小。其中2012-2013年间玉米面积重心移动距离达到15.22千米,2015-2016年间玉米面积重心移动距离达到18.47千米,其余年份间玉米面积重心移动距离均在8千米以内。

玉米在陕西省内的种植较为普遍,地域适宜性好,其中关中地区、陕北榆林地区是主要的种植区域。关中地区土地富饶,雨热配合较好,是传统的玉米主产区;近年来,陕北榆林地区发挥土地开阔,人口相对较少的地域优势,大力发展优良品种,加之陕北黄土高原昼夜温差大,热量、水分及光照条件都较适宜玉米种植,近年来逐步发展成为玉米主要产区;而陕南地区受限于地形条件,耕地面积有限,无法大规模扩大玉米种植面积。多方因素共同作用,促使玉米面积重心不断北移。

5.豆类面积重心由西南向东北方向移动41.13千米

 


17  2006-2018年陕西豆类面积重心分布图

 

17是根据加权重心模型计算的各年豆类面积重心分布情况。大致可分为20062007-20122013-20152016-2018四个阶段,2006-2015年豆类面积重心整体向北移动,从2016年开始,豆类面积重心有向南移动的趋势。

6  2006-2018历年陕西豆类面积重心移动距离

年份

重心移动距离(米)

2006-2007

24799.97

2007-2008

9018.54

2008-2009

2339.64

2009-2010

2004.43

2010-2011

9676.30

2011-2012

12078.28

2012-2013

8537.38

2013-2014

5724.25

2014-2015

8378.52

2015-2016

12674.74

2016-2017

3826.38

2017-2018

4125.24

 

整体重心移动的特点:1)豆类面积重心整体呈现出向北移动的趋势。2006-2018年间重心移动41.13千米。2)各年份豆类面积重心移动距离基本保持稳定。除2006-2007年间豆类面积重心向北移动24.80千米,其余年份豆类面积重心移动12千米以内。3)以2015年为临界点,豆类面积重心移动方向呈现相反趋势。2006-2015年,豆类面积重心向东北移动59.44千米,2015-2018年,豆类面积重心向西南移动18.84千米。

陕西豆类种植主要集中于陕北北部和陕南南部,空间距离较大,因此小幅的面积变化会因此重心距离较大的变化,也造成了年份间豆类面积重心较大的移动距离。陕北地区地域开阔,地势较高,昼夜温差大,生长期长,容易产出优质高产的豆类,主要集中在佳县、子洲等地。汉中盆地和秦巴山区海拔较低,气候温暖湿润,以夏收小豆类为主,间有春豆,主要集中在洛南、镇安等地。2006-2015年,陕北地区豆类面积增加,促使豆类面积重心北移,从2016年开始,陕北受到高产作物、经济作物不断扩张的影响,豆类的播种面积受到压缩,而陕南地区豆类面积基本保持稳定,多方因素综合作用促使豆类面积重心向南移动。

6.薯类面积重心由西南向东北方向移动47.30千米

 


18  2006-2018年陕西薯类面积重心分布图

 

18是根据加权重心模型计算的各年粮食播种面积重心分布情况。根据分布规律,大致可以分为2006-20082009-20112012-20132014-20152016-2018五个阶段,薯类面积重心移动轨迹同豆类面积重心移动轨迹相似,2006-2015年豆类面积重心整体向北移动,从2016年开始,薯类面积重心有向南移动的趋势。

7  2006-2018历年陕西薯类面积重心移动距离

年份

重心移动距离(米)

2006-2007

22104.83

2007-2008

20051.77

2008-2009

15829.85

2009-2010

1622.26

2010-2011

4321.44

2011-2012

15018.70

2012-2013

4371.32

2013-2014

17484.23

2014-2015

4624.13

2015-2016

36528.25

2016-2017

17884.57

2017-2018

953.50

 

整体重心移动的特点:1)薯类面积重心整体呈现出向北移动的趋势。2006-2018年间重心移动47.30千米。2)各年份豆类面积重心移动距离基本保持稳定。除2015-2017年间豆类面积重心向北移动36.53千米,其余年份薯类面积重心移动距离在25千米以内。3)以2015年为临界点,薯类面积重心移动方向呈现相反趋势。2006-2015年,薯类面积重心向北移动96.65千米,2015-2018年,豆类面积重心向南移动53.18千米。

陕西薯类主要分布于陕北榆林和陕南安康地区,陕北以马铃薯种植为主。近年来随着马铃薯种植技术的不断提升,丰产栽培技术在全省大面积推广,良种覆盖率目前达到40%以上,现如今榆林市是全国马铃薯五大优生区之一、全国三大主产市之一,定边马铃薯已经正成为地区特色农业的代表。陕北马铃薯种植面积的不断扩大,是造成2006-2015年薯类面积重心不断北移的主要原因。而2015年后,陕南薯类面积保持小幅增加,陕北定边的马铃薯面积有所下降,使得薯类面积重心向南移动。

四、主要结论与对策建议

本文以研究2006-201813年间陕西境内各县域粮食播种面积统计数据为基础,以地理空间数据为载体,将原本二维的统计数据置于空间视角下,通过自相关模型、重心模型等空间统计分析方法,研究粮食播种面积整体的空间分布规律及时空格局变化特征,以期从中发现有价值的结论,从而对政策制定、粮食产业布局等提供具有可操作性的建议。

(一)主要研究结论

1.全省粮食播种在存在一定的空间集聚性,主要集中于关中地区及陕北榆林地区。各主要粮食作物集聚程度不同,主要集聚区域也不尽相同,水稻的空间集聚性最高,其次是豆类和薯类,最后是小麦和玉米,研究的几种主要粮食作物的空间集聚性都明显高于粮食作物总体的集聚水平。水稻主要集聚于汉中、安康地区;小麦主要集聚于关中地区;玉米主要集聚于榆林及关中地区;豆类和薯类主要集聚于陕北榆林和陕南安康地区。

2.13年间粮食播种面积重心呈现出明显的由南向北迁移的趋势。其中水稻面积重心向西南方向移动,几个阶段之间重心组团式跃进明显,各阶段内部重心移动幅度较小;小麦播种重心向西北方向移动,分段式移动明显;玉米面积重心轨迹由南向北移动,分段移动现象显著;豆类、薯类面积重心移动趋势大致相同,2016年之前呈现出向北移动的态势,从2016年开始,豆类及薯类面积重心有向南移动的趋势。

(二)相关对策建议

1.粮食生产应保持区域特色,统筹兼顾,优化生产格局。陕西粮食生产需要以确保粮食安全为前提,以粮食生产为核心,根据当地的资源禀赋及社会经济条件,突出区域特色,积极推进粮食生产专业化、特色化布局,依托各粮食品种产量大县,形成集中连片高产稳产的粮食生产基地,扶植壮大一批地区特色粮食产业,并形成广泛的示范效应,推进粮食生产空间格局优化。以关中、陕北为重点粮食生产区,提高小麦、玉米等粮食作物的生产效率及生产质量,逐步形成优质小麦、玉米产业区,在榆林、安康等地做大豆类、薯类等杂粮特色品牌,做强优质粮食品牌,提高区域化、专业化、优质化粮食生产能力。

2.提高粮食播种集聚优势区域粮补水平,加大政策针对性,保护种粮积极性,确保有限的耕地投入粮食生产。一是要确保奖补政策精准落实,对优势区域粮食生产作出较大贡献的龙头企业、种植大户、家庭农场、专业合作社、社会化服务组织等经营主体进行表彰奖励,最大限度调动种粮积极性。二是要加强各项惠农政策的落实,并及时督促检查政策的执行效果,切实保护农户利益。在合理范围内加大种粮大户的奖励力度,确保补贴奖励真正落到种粮户手中,鼓励农民种粮增收。可以采用贴息贷款、重大技术推广与服务补助、机械化耕种设备补贴等方式,支持新型经营主体发展多种形式的粮食适度规模经营。三是要不断完善农业保险制度,鼓励和支持保险公司扩大险种和保额,推出覆盖范围广、保障水平高的产品,做到三大粮食作物保险全覆盖,最大限度降低农户种粮的风险。

3.守好粮食优势生产区域耕地,毫不动摇坚持最严格的保护制度,稳固生产基础。耕地是不可再生的稀缺性资源,耕地的数量会直接影响到粮食总产的高低,同时耕地的质量也会对粮食生产能力有很重要的影响,保持一定总量的播种面积是粮食生产的基础。近年来陕西粮食播种面积总体呈现减少的趋势,2019年陕西粮食播种总面积为2999千公顷,较1978年的4488千公顷减少了1489千公顷,下降了33%。一是要坚守耕地保护红线,严格管控农用地转为建设用地,规范耕地占补平衡,实现“占一补一”,努力确保良田面积不减少;平衡好农业现代化、城镇化、工业化三者之间的关系,确保城市化进行中口粮田不减少;同时加大后备耕地资源的开发力度,确保有足够的耕地用于粮食生产。二是严格落实基本农田保护制度,加快推进高标准农田建设,形成集中连片的高产稳产粮食生产基地;三是加强耕地质量建设,改变传统的粗放式经营方式,加大轮作休耕力度,防止对耕地的过度利用;降低农药化肥等使用强度,最大限度减少土壤酸化、盐碱化、沙漠化程度,切实提升耕地健康水平。

 

 

五、参考文献

[1] 徐海亚, 朱会义. 基于自然地理分区的1990-2010年中国粮食生产格局变化[J]. 地理学报, 2015(04):72-80.

[2] 杨宗辉, 蔡鸿毅, 覃诚, et al. 我国粮食生产的时空格局及其影响因素分析[J]. 中国农业科技导报, 2018, 20(09):7-17.

[3] 张立新, 朱道林, 谢保鹏, et al. 中国粮食主产区耕地利用效率时空格局演变及影响因素——基于180个地级市的实证研究[J]. 资源科学, 2017(4).

[4] 李亚婷, 潘少奇, 苗长虹. 中国县域人均粮食占有量的时空格局——基于户籍人口和常住人口的对比分析[J]. 地理学报,2014(12):1753-1766.

[5] 陈玉洁, 张平宇, et al. 东北西部粮食生产时空格局变化及优化布局研究[J]. 地理科学, 2016(9):1397-1407.

[6] 仲俊涛, 米文宝, 候景伟, etal. 改革开放以来宁夏区域差异与空间格局研究——基于人口、经济和粮食重心的演变特征及耦合关系[J]. 经济地理, 2014(05):16-22+49.

[7] 周立青, 程叶青. 黑龙江省粮食生产的时空格局及动因分析[J]. 自然资源学报, 2015(3):491-501.

[8] 卫晓梅, 吴健生, 黄秀兰, etal. 基于县域尺度的京津冀地区粮食产需时空格局及安全研究[J]. 中国农业大学学报, 2016, 21(12):124-132.

[9] 邱孟龙, 曹小曙, 周建, etal. 基于GWR模型的渭北黄土旱塬粮食单产空间分异及其影响因子分析——以陕西彬县为例[J]. 中国农业科学, 2019, 52(02):89-100.


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