中國農(nóng)作物多樣性研究

摘要：為探索中國各地農(nóng)作物多樣性特點及其變化情況，利用多樣性指數(shù)，比較分析了全國及各省市自治區(qū)１９８１年、１９９５年和２００８年農(nóng)作物多樣性變化。結果表明，①全國農(nóng)作物多樣性在２０世紀９０年代高于２０世紀８０年代，但近２０年的變化較小；糧食作物多樣性３０年來相對穩(wěn)定，經(jīng)濟作物多樣性逐漸降低。②云南、貴州、山西、內(nèi)蒙古、重慶、四川、甘肅、寧夏等省市自治區(qū)的農(nóng)作物多樣性和糧食作物多樣性較大，江西、廣東、海南、湖南、福建、吉林、青海、西藏等省自治區(qū)的農(nóng)作物多樣性和糧食作物多樣性較小。③山西、內(nèi)蒙古、陜西、吉林、黑龍江、河南等省自治區(qū)的經(jīng)濟作物多樣性較大，青海、西藏、北京、天津、上海、福建、山東、廣東等省市自治區(qū)的經(jīng)濟作物多樣性較小。④近３０年來，不同省的作物多樣性有不同的變化，西南地區(qū)和部分西北省的作物多樣性在增大，山東、吉林等省在減少。各省應根據(jù)當?shù)氐匦巍⒌孛病⑼寥馈夂蚝娃r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，確定適宜的作物多樣性大小，既能充分利用當?shù)刭Y源條件，又可保持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：農(nóng)作物多樣性；糧食作物多樣性；經(jīng)濟作物多樣性；多樣性指數(shù)

中圖分類號：Q16；S51文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）12－2377-03

Diversity of Crops in China

ＺＥＮＧ Ｆｅｎｇ，ＡＮ Ｈｏｎｇ－ｍｅｉ，ＴＡＮＧ Ｙｏｎｇ－ｊｉｎ

（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ， Ｃｏｌｌｅｇｅ of Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｍｉａｎｙａｎｇ ６２１０１０， Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｂｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ variation ｏｆ ｃｒｏｐ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ， ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｐｌａｎｔｅｄ ｃｒｏｐｓ in ３１ ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｃｏｕｎｔｒｙ ｉｎ １９８１， １９９５ ａｎｄ ２００８ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ． ① Ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｃｒｏｐ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎ １９９０ｓ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ １９８０ｓ， ｂｕｔ ｉｔ ｊｕｓｔ ｃｈａｎｇｅｄ ａ ｌｉｔｔｌｅ ｄｕｒｉｎｇ ｎｅａｒｌｙ ２０ ｙｅａｒｓ． Ｇｒａｉｎ ｃｒｏｐ's ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｗａｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｔａｂｌｅ ｄｕｒｉｎｇ ｎｅａｒｌｙ ３０ ｙｅａｒｓ； ｗｈｉｌｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｃｒｏｐ's ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ reduced ｇｒａｄｕａｌｌｙ． ②Ｙｕｎｎａｎ， Ｇｕｉｚｈｏｕ， Shanxi，Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ， Ｓｉｃｈｕａｎ， Ｇａｎｓｕ and Ｎｉｎｇｘｉａ ｈａｄ ｒｅｌａｔｉｖｅly ｂｉｇ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｃｒｏｐ ａｎｄ ｇｒａｉｎ ｃｒｏｐ； ｗｈｉｌｅ Ｊｉａｎｇｘｉ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ， Ｈａｉｎａｎ， Ｈｕｎａｎ， Fujian，Ｊｉｌｉｎ， Ｑｉｎｇｈａｉ ａｎｄ Ｔｉｂｅｔ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｒｅｌａｔｉｖｅly ｓｍａｌｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｃｒｏｐ ａｎｄ ｇｒａｉｎ ｃｒｏｐ． ③ Ｓｈａｎｘｉ， Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ， Shaanxi，Ｊｉｌｉｎ， Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ and Ｈｅｎａｎ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｒｅｌａｔｉｖｅly ｌａｒｇｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｃｒｏｐ； ｗｈｉｌｅ Ｑｉｎｇｈａｉ， Ｔｉｂｅｔ， Ｂｅｉｊｉｎｇ， Ｔｉａｎｊｉｎ， Ｓｈａｎｇｈａｉ， Ｆｕｊｉａｎ， Shandong and Guangdong ｈａｄ ｒｅｌａｔｉｖｅly ｓｍａｌｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｃｒｏｐ． ④ Ｄｕｒｉｎｇ ｎｅａｒｌｙ ３０ ｙｅａｒｓ， ｖａｒｉｏｕｓ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｃｒｏｐ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｅｘｉｓｔｅｄ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ． The ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｃｒｏｐ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｅｘｉｓｔｅｄ ｉｎ ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ａｎｄ ｐａｒｔｉａｌ ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ； ｗｈｉｌｅ ｉｔ ｗａｓ ｒｅｄｕｃeｄ ｉｎ Ｓｈａｎｄｏｎｇ， Ｊｉｌｉｎ ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ． Each ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｓｈｏｕｌｄ ａｓｃｅｒｔａｉｎ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｃｒｏｐ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｌｏｃａｌ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ ａｎｄ ｌａｎｄｆｏｒｍｓ， ｓｏｉｌ， ｃｌｉｍａｔｅ ａｎｄ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｔｏ ｕｓｅ ｌｏｃａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｕｌｌｙ， ｋｅｅｐ ｆａｒｍｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｂａｌａｎｃｅ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｋｅｅｐ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｒｏｐ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ； ｇｒａｉｎ ｃｒｏｐ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ； ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｃｒｏｐ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ； ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ

農(nóng)作物多樣性是農(nóng)作物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復合體，以及與此相關的各種生態(tài)過程的總和，包括生境類型的多樣性、物種多樣性（包括半農(nóng)家栽培種、栽培種和受到管理的野生種）和遺傳資源與種質(zhì)的多樣性［１］。物種多樣性是農(nóng)作物多樣性的核心，指的是某一地區(qū)內(nèi)農(nóng)作物種類與數(shù)量的豐富程度。不同種類作物之間存在著相互促進、相互利用的密切關系，作物的某些抗逆性、抗病蟲害和品質(zhì)特性只有在種植多種作物時才能表現(xiàn)出來［２］。因此，農(nóng)作物種類越多，生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定。由于農(nóng)業(yè)結構的不斷調(diào)整，我國農(nóng)作物多樣性在不同時期和不同地區(qū)差異很大，但人們對此研究很少。本文利用多樣性指數(shù)的方法，定量研究我國近３０年來不同年代各地的農(nóng)作物多樣性情況，以從宏觀上探索我國農(nóng)作物多樣性的特點及其變化規(guī)律。

１研究方法

根據(jù)１９８２年和１９９６年的中國農(nóng)業(yè)年鑒與２００８年中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料，計算全國和各省市自治區(qū)１９８１年、１９９５年和２００８年的農(nóng)作物多樣性指數(shù)、糧食作物多樣性指數(shù)和經(jīng)濟作物多樣性指數(shù)。采用Ｓｈａｎｎｏｎ信息指數(shù)作為農(nóng)作物多樣性指數(shù)，計算公式為Ｈ＝-∑ＰｉｌｎＰｉ。式中，Ｈ為多樣性指數(shù)，Ｐｉ是第ｉ種作物的面積比例；當Ｐｉ＝０時，對數(shù)值無意義，為保證形式上的一致，規(guī)定ｌｎ０＝０［３］。

根據(jù)多樣性指數(shù)計算公式的統(tǒng)計學和生態(tài)學特性，作為農(nóng)作物多樣性指數(shù)，其多樣性指數(shù)越大，表明該省農(nóng)作物種植的種類越多，各種作物面積分布越均勻；多樣性指數(shù)越小，表明該省農(nóng)作物種植的種類就少，各種作物面積分布不均勻，或者是少數(shù)種類面積過大［４］。糧食作物多樣性指數(shù)和經(jīng)濟作物多樣性指數(shù)的計算方法類似于農(nóng)作物多樣性指數(shù)的計算方法。本研究的糧食作物包括稻谷、小麥、玉米、谷子、高粱、大麥、其他谷物、大豆、綠豆、紅小豆、其他豆類、馬鈴薯、其他薯類，糧食作物總面積用這些作物面積相加得到。經(jīng)濟作物包括花生、油菜、芝麻、胡麻、向日葵、其他油料作物、棉花、麻類、甘蔗、甜菜、煙葉、蔬菜、瓜果、藥材，經(jīng)濟作物總面積用這些作物面積相加得到。

２結果與分析

２．１全國和各省市自治區(qū)農(nóng)作物多樣性變化情況

全國和各省市自治區(qū)農(nóng)作物多樣性指數(shù)計算結果見表１，從表１可見，各省市自治區(qū)同一年份的農(nóng)作物多樣性指數(shù)差異較大。１９８１年和１９９５年多樣性指數(shù)最大的是山西，最小的是西藏；２００８年，多樣性指數(shù)最大的是云南，最小的是江西。表１還表明，同一省市自治區(qū)在不同年份的農(nóng)作物多樣性指數(shù)變化是不同的。有的農(nóng)作物多樣性指數(shù)在下降，如北京、天津、遼寧、吉林、黑龍江、山東、河南；有的農(nóng)作物多樣性指數(shù)在上升，如浙江、福建、湖北、廣東、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏；有的變化較小，如內(nèi)蒙古、上海、江蘇、安徽、河南、新疆等；還有的變化不穩(wěn)定，如山西、江西、廣西等。全國農(nóng)作物多樣性指數(shù)１９９５年比１９８１年略有增加，而２００８年與１９９５年相對穩(wěn)定。

如果以多樣性指數(shù)大于２．２、２．２～１．８、小于１．８來劃分，則可把各省市自治區(qū)的農(nóng)作物多樣性分成大、中、小三類，表２列出了各省市自治區(qū)不同年份的分類情況。從表２可見，在１９８１年，全國只有３個省自治區(qū)的農(nóng)作物多樣性指數(shù)大于２．２，主要分布在北部；１９９５年有11個省自治區(qū)的農(nóng)作物多樣性指數(shù)大于２．２，主要分布在北部、西南和西北；２００８年有9個省市自治區(qū)的農(nóng)作物多樣性指數(shù)大于２．２，主要分布在西南和西北。廣東、江西、西藏的農(nóng)作物多樣性指數(shù)一直較小。

２．２全國和各省市自治區(qū)糧食作物多樣性指數(shù)的變化情況

全國和各省市自治區(qū)糧食作物多樣性指數(shù)計算結果見表３，從表３可見，１９８１年，糧食作物多樣性指數(shù)最大的是山西，最小的是江西；１９９５和２００８年糧食作物多樣性指數(shù)最大的是內(nèi)蒙古，最小的還是江西。從表３還可以看出，同一省市自治區(qū)在不同年份的糧食作物多樣性指數(shù)變化有很大差異。糧食作物多樣性指數(shù)下降的有北京、天津、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、山東、河南、海南；糧食作物多樣性指數(shù)上升的有上海、浙江、廣東、四川、貴州、云南、甘肅、青海、新疆；變化較小的有江蘇、安徽、湖北、湖南、廣東等；還有的變化不穩(wěn)定，如北京、河北、山西、內(nèi)蒙古、福建、江西、湖南、廣西、西藏、陜西、寧夏等，但全國糧食作物多樣性指數(shù)變化較小。

２．３全國和各省市自治區(qū)經(jīng)濟作物多樣性指數(shù)的變化情況

全國和各省市自治區(qū)經(jīng)濟作物多樣性指數(shù)計算結果見表４，從表４可見，１９８１年，經(jīng)濟作物多樣性指數(shù)最大的是內(nèi)蒙古，最小的是西藏；１９９５年經(jīng)濟作物多樣性指數(shù)最大的是陜西，最小的是青海；２００８年，經(jīng)濟作物多樣性指數(shù)最大的是黑龍江，最小的仍是青海。天津、河北、內(nèi)蒙古、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、河南、湖北、湖南、廣東、廣西、海南、貴州、新疆等省市自治區(qū)的經(jīng)濟作物多樣性指數(shù)在下降，吉林、安徽、湖北、貴州、西藏、寧夏等省自治區(qū)的經(jīng)濟作物多樣性指數(shù)的變化較小，而北京、山西、吉林、黑龍江、安徽、江西、四川、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏等省市自治區(qū)的多樣性指數(shù)有升有降。全國經(jīng)濟作物多樣性指數(shù)逐年降低，特別是近１０年，經(jīng)濟作物多樣性指數(shù)降低迅速。

３小結與討論

根據(jù)多樣性指數(shù)情況，可以認為，全國農(nóng)作物多樣性在２０世紀９０年代高于２０世紀８０年代，但近２０年來變化較小；糧食作物多樣性３０年來相對穩(wěn)定，經(jīng)濟作物多樣性逐漸降低。

不過近２０年來，各省市自治區(qū)間農(nóng)作物的多樣性差異很大，西南地區(qū)、西北地區(qū)和北部一些省市自治區(qū)的農(nóng)作物多樣性較大，主要原因是這些省市自治區(qū)的作物種類多，面積分布比較均勻。如內(nèi)蒙古２００８年的各種作物種植面積占當年總種植面積的百分率分別為稻谷１．５１％、小麥６．９６％、玉米３６．０３％、谷子２．２１％、高粱１．７３％、大麥２．０７％、其他谷物５．７２％、大豆１０．２９％、綠豆３．５１％、紅小豆０．４６％、其他豆類１．７２％、馬鈴薯１０．４６％、其他薯類０．３０％、花生０．２９％、油菜３．４０％、芝麻０．０７％、胡麻０．７５％、向日葵６．２８％、其他油料作物０．０７％、棉花０．０３％、麻類０．０５％、甜菜０．７５％、煙葉０．０８％、蔬菜４．０１％、瓜果０．８１％、藥材０．４４％。而華南地區(qū)、江西等省的多樣性一直較低，主要是單一作物面積的比重過大，如江西在２００８年的稻谷面積占了農(nóng)作物面積的６１．０７％。

各省市自治區(qū)農(nóng)作物多樣性的變化不同。山東、遼寧、吉林等省的多樣性顯著降低。說明這些省在作物結構調(diào)整中，重視增加優(yōu)勢作物面積的比率來提高作物產(chǎn)量。例如山東省在１９８１年的玉米面積占作物播種面積的２１．１２％，大豆面積占６．９０％，而２００８年的玉米面積提高到了２６．６９％，大豆面積下降到１．５６％。

一個地區(qū)農(nóng)作物多樣性大，作物種類較多，就可以充分利用多樣化的生態(tài)資源。因此，在地形、地貌、土壤和氣候條件復雜多樣的地方，可適當提高作物的多樣性。農(nóng)作物多樣性小，作物種類較少，少數(shù)優(yōu)勢作物的面積比率大，適宜于地形、地貌、土壤和氣候條件比較單一的省市自治區(qū)，可以充分發(fā)揮優(yōu)勢作物的增產(chǎn)潛力和規(guī)模效益，提高作物總產(chǎn)量，但應避免過度單一化帶來的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差的問題。

參考文獻：

［１］ 梁曉慧． 中國農(nóng)作物多樣性及其保護現(xiàn)狀［Ｊ］． 中國農(nóng)業(yè)信息，２００９（４）：１０－１２．

［２］ 劉成玉． 論作物多樣性對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響［Ｊ］． 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，１９９０，９（６）：２６－２７，３７．

［３］ 徐克學． 生物數(shù)學［Ｍ］． 北京：科學出版社，２００４．２５３．

［４］ 唐永金． 廣東省與河北省農(nóng)業(yè)結構多樣性變化的比較分析［J］． 華南農(nóng)業(yè)大學學報 （社會科學版），２００４，３（２）：４４－４８．

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