1990-2012年淮河流域糧食生產的時空演進及驅動機制

高軍波, 劉彥隨, 張永顯

(1.信陽師范學院 城市與環境科學學院, 河南 信陽 464000; 2.中國科學院 地理科學與資源研究所,北京 100101; 3.喬治亞南方大學 地質與地理系， 喬治亞州 30458， 美國)

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1990-2012年淮河流域糧食生產的時空演進及驅動機制

高軍波1,2,3, 劉彥隨2, 張永顯1

(1.信陽師范學院 城市與環境科學學院, 河南 信陽 464000; 2.中國科學院 地理科學與資源研究所,北京 100101; 3.喬治亞南方大學 地質與地理系， 喬治亞州 30458， 美國)

摘要：[目的] 動態研究糧食連增及農業政策調整背景下淮河流域1990—2012年的糧食產量時空變化進程及影響因素,為淮河流域科學合理糧食安全政策構建提供理論參考。[方法] 采用區域重心計算模型和空間自相關技術。[結果] (1) 淮河流域糧食總產量及縣域均值持續增長。高產縣域集中在流域中游皖北地區,中高產縣域逐步向中上游推進,低產縣域日趨邊緣化。 (2) 淮河流域糧食產量重心呈西進南移態勢變動,西進速率減緩,南北波動幅度較小,空間格局趨向穩定。 (3) 縣域糧食產量分布呈顯著空間聚集性特征,且有持續增強趨勢。高產縣域聚集于流域中游豫皖交界及下游蘇中沿海地區;低產縣市逐步集中連片聚集于流域上游豫西北邊緣地區;高—低與低—高聚集縣域規模較小,空間分布變化劇烈。[結論] 水土資源變化、農業新技術及政策傾斜、種糧比較效益等主導因素共同驅動流域糧食產量空間格局演進。

關鍵詞：糧食生產; 時空演變; 驅動機制; 淮河流域

文獻參數： 高軍波, 劉彥隨, 張永顯.1990—2012年淮河流域糧食生產的時空演進及驅動機制[J].水土保持通報，2016,36(3)：179-185.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2016.03.031

倉稟實而知禮節，糧食足則天下安。自古以來糧食就是人類生存與發展的最基本的生活資料，關系著國計民生。作為一個13億多人口的國家，既是糧食生產大國，也是糧食消費大國，中國的糧食安全舉世矚目，圍繞糧食安全的研究一直是近年來的熱點[1-2]。淮河流域是中國重要的糧食生產基地，具有氣候適宜、日照豐富、無霜期長、土地質量高等優越的自然條件。耕地面積占全國12%，糧食產量約占全國總產量的1/6，對于保障國家糧食安全發揮了舉足輕重的作用[3]。2008年國家也做出了加快推進淮河流域糧食生產主題功能區建設的戰略決策[4]，但在“十二五”規劃中淮河流域承擔著產業轉移的任務，工業化、城鎮化和市場化的進程必然對糧食的生產造成一定的影響[5]。鑒于糧食生產受工業和經濟發展影響視角，一些學者從不同時空尺度對糧食生產動態變化做了諸多實證探討，王介勇等[6]定量探討了1990—2005年中國糧食生產時空格局的演進；劉會玉等[7]以小波診斷技術為基礎，對近50 a江蘇省糧食產量變化進行了多尺度的分析；劉玉等[8]為揭示糧食生產的異質性，深入分析了1980—2008年環渤海地區縣域糧食生產的時空動態特征及其影響因素，而周立青等[9]動態探討了黑龍江糧食生產的時空格局及其動因。現有成果對揭示中國糧食生產時空規律及糧食安全國家戰略構建具有重要意義，但研究尺度以國家和省域為主，流域尺度實證研究逐步引起較多關注[10-11]，而流域在自然條件、行政區劃、區域功能等方面獨具特色，顯著影響區域糧食生產的時空格局。就淮河流域而言，現有研究涉及主體功能區劃探討、糧食生產潛力、農業生產效率及生產氣候[12-13]條件分析，時空動態視角的糧食生產空間格局演進還未見實證成果出現。

基于此，本文基于縣域空間尺度，選取1990，2000和2012年3個時間節點，借助ArcGIS技術平臺，通過糧食生產空間格局可視化、區域重心遷移刻畫、空間自相關及驅動機制分析，綜合探討近20 a余來淮河流域縣域糧食生產時空格局演進規律，以期為淮河流域科學合理糧食安全政策構建提供理論參考。

1研究區概況

淮河流域(東經111°55′—121°20′，北緯30°55′—36°20′)是中國7大流域之一，地處中國東部地區，西起桐柏山、伏牛山，東臨黃海，南側以大別山、江淮丘陵、通揚運河及如泰運河南堤與長江流域分界，北側以黃河南堤和沂蒙山與黃河流域毗鄰。流域跨鄂、豫、皖、蘇、魯5省40個市，2013年下轄155個縣(市)，流域面積為2.70×105km2，人口1.70億人。淮河流域的總耕地面積為1.27×107hm2，約占全國總耕地面積的11.7%，人均耕地面積0.075 hm2，低于全國人均耕地面積。糧食總產量9.49×107t，約占全國糧食總產量的17.4%，人均糧食產量559 kg，高于全國人均糧食產量。本研究空間單元為淮河流域縣級行政區，湖北省隨州市的廣水市和隨縣和孝感市的大悟縣同屬淮河流域，但其流域面積均在縣域總面積的50%以下，為方便統計與對比，將其省略；同樣，長江流域邊緣地區流域面積與縣域面積比小于1/10的縣域省略。參考王振波等[14]研究，將淮河流域界限定為蘇魯豫皖4省，流域內地級市轄合并為一個市區，整理后研究范圍共包括35個地級市179個縣(市，區)，其中包括河南省67縣，江蘇省44個，安徽省34個，山東省34個。

2研究方法及數據來源

2.1研究方法

“重心”分析是一種分析地理現象空間分異及其動態變化過程的方法，借用重心點及其移動方向、移動距離等指標不僅可以刻畫區域地理現象的空間差異，還可以進一步探尋其動態過程及演化規律[15]。因此，本文基于淮河流域縣域糧食生產空間可視化基礎，計算區域糧食產量重心，并刻畫其遷移過程；然后通過空間自相關技術揭示淮河流域糧食生產空間聚集模式及其演進規律，最后系統分析淮河流域糧食生產空間格局影響因素及驅動機制，為區域糧食持續發展及糧食安全戰略提供政策啟示。

2.2數據來源

研究數據主要包括空間數據和屬性數據，空間數據主要來自國家基礎地理信息數據庫，包括淮河流域縣級行政區劃圖和各縣(縣、縣級市、市轄區)政府所在地坐標。屬性數據來源于1991,2001和2013年河南省、山東省、安徽省和江蘇省統計年鑒，然后基于ArcGIS 10.1工作平臺進行時空數據處理，在縣域尺度上計算糧食生產重心位置及其位移，并進行空間可視化表達。

3結果與分析

3.1淮河流域糧食產量及其空間格局變化

3.1.11990年以來淮河流域糧食產量變化

(1) 淮河流域糧食生產總量持續增長，增幅明顯提升。在1990—2012年，淮河流域糧食總產量從6.82×107t增加到1.15×108t，縣域均值也由3.91×105t增加到6.42×105t，說明1990年以來淮河流域糧食產量保持持續增加態勢；在糧食產量增長幅度上，相比較1990，2000年淮河流域糧食生產總量增長16.4%，縣域產量均值增加13.6%；而2012年糧食總產量，在2000年的基礎上增加了44.8%，縣域產量均值增加了44.9%，表明淮河流域糧食產量增幅明顯提升。

(2) 豫蘇是淮河流域糧食主要產地，豫比重最大、皖增速最快。2012年，豫蘇淮河流域糧食產量占淮河流域糧食總產量的60.8%，與1990年比重(61.5%)基本持平，豫蘇仍為淮河流域糧食產量的主要產地(圖1)；其中，河南省2012年淮河流域糧食產量為3.699×107t，占流域糧食總產量的31.97%，比1990年比重提高約3%，而同期蘇、皖、魯3省淮河流域糧食產量比重變化分別是：從32.68%下降到28.9%，16.49%提升到22.07%，17.56%略降為17.06%。由此表明，1990年以來，淮河流域省際糧食產量格局演變體現為河南糧食產量比重最大，而安徽省糧食產量增速最快。

圖1　淮河流域省際糧食總產量變化

(3) 蘇皖縣域糧食產量均值高、增速快，豫縣域糧食產量均值最低。在1990與2000年，淮河流域縣域糧食產量均值最高的是江蘇省，分別為5.01×105和5.24×105t，兩個年份江蘇省縣域糧食產量最高的縣都是興化市，年糧食產量分別為1.07×106和1.11×106t。在2012年，安徽省成為縣域糧食產量均值最高的省份，產量均值為7.74×105t，比2000年最高均值產量增加32.3%，超過江蘇省縣域糧食產量均值7.60×105t，其中霍邱縣產量最高，產糧1.41×106t。在1990，2000，2012這3個年份，河南省縣域糧食產量均值皆為淮河流域最低，分別為2.94×105，3.75×105和5.40×105t，僅為同期最高縣域均值的58.7%，71.6%和69.7%，表明河南省縣域糧食生產亟需提高科技水平和挖掘潛力。

3.1.21990年以來淮河流域糧食產量空間格局演變

(1) 糧食高產縣域規模先減后增，安徽成主要聚集區域。如圖2所示，1990年淮河流域糧食產量大于7.44×105t高產縣域有5個，分別是棗莊市、銅山縣、東海縣、沭陽縣和興化市；2000年糧食產量大于6.83×105t的高產縣域增加到22個，空間范圍急劇擴大，主要聚集在豫東平原東南部、淮河干流南岸的丘陵地區、淮北平原北部、沂蒙山區南部、淮河下游的蘇北平原地區和淮河下游沿海地區，高產區增多且集中連片式分布特征顯著；2012年糧食產量大于1.08×106t高產縣域規模降低為15個，主要聚集在安徽省境內淮北平原北部和淮河干流南岸，豫東平原、淮河下游蘇北平原和淮河下游沿海地區也有分布。安徽成為高產縣域主要聚集地，但空間分布日趨分散。

圖2　1990-2012年淮河流域糧食生產空間格局

(2) 糧食低產縣域規模持續增加，空間區位日趨邊緣化。1990年淮河流域糧食產量低于1.41×105t低產縣區共有19個，空間散布淮河流域的上中下游，沒有形成聚集布局態勢；2000年糧食產量低于1.71×105t低產縣區增加到23個，在淮河源區域初具聚集分布特征，皖北大面積糧食地產縣區消失，其他地帶零散分布；2012年糧食產量低于2.37×105t的低產縣區規模增加到29個，空間分布上一方面聚集分布于淮河源的桐柏山區、伏牛山東段等邊緣地區；另一方面山東省內泗水縣、蒙陰縣成為糧食低產縣區，表明淮河流域糧食地產縣區分布邊緣化的空間格局。

(3) 糧食中高產量縣區逐步向淮河流域中上游推進。從1990—2000年，淮河流域糧食的中高產量縣域主要聚集在安徽省和江蘇省，而中低產量縣區主要分布在豫北、魯南地區，另外在豫南與蘇中也有零散分布。在2000—2012年，淮河流域的糧食中高產量縣區分布仍以安徽和江蘇為主導，但隨著豫北中低糧食產量縣區減少，以及豫西、豫南中低糧食產量縣區向中高產量縣區的過渡，導致淮河流域中高糧食產量縣區布局向淮河中上游推進態勢日趨明顯。

3.21990年以來淮河流域糧食產量重心時空格局演變

3.2.1糧食生產區域重心計算地理學區域重心的概念即假設一個區域有n個次級區域單元組成，其中第i個次級區域單元中心的地理坐標為(xi,yi)，mi為該次級區域單元某種地理現象的屬性值，則該屬性地理現象的區域重心坐標為[16-17]：

(1)

(2)

若屬性值mi為各個次級區域單元的糧食產量，則區域重心(xi,yi)為區域糧食產量中心。當某種地理現象的重心隨著時間變化出現移動時，重心表現為在各個次級區域單元作用力的動態作用下向作用力大的方向移動，其移動方向即為空間格局變化的方向。本研究中，以各次級行政區域單元政府所在地坐標定為(xi,yi)，以各縣(縣、縣級市、直轄區)的糧食產量定為屬性值mi。

3.2.2淮河流域糧食生產重心區位及空間移動基于區域空間重心計算， 1990年淮河流域糧食生產重心為(116°59′32″E，33°44′6″N)，位于安徽省宿州市市轄區西部；2000年生產重心轉變為(116°52′5″E，33°44′20″N)，空間位置從宿州市市轄區向西轉移到安徽省濉溪縣內；2012年生產重心為(116°50′23″E，33°43′35″N)，繼續“西進”并且發生“南移”現象，空間位置處于濉溪縣東部。

3.2.3淮河流域糧食產量重心移動方向和距離1990，2000，2012年3個時間節點淮河流域糧食產量重心移動方向和距離如表1所示。糧食產量重心的遷移路徑演變具有明顯的“西進南移”態勢，空間位移主要體現在東西方向上，移動距離超過13.821km，南北方向重心移動不足1′，移動較小。

(1) 淮河流域糧食生產重心持續西進，遷移速度先快后慢。1990年淮河流域糧食生產重心落在宿州市市轄區內部，到2000年糧食生產重心轉移到濉溪縣，糧食生產重心在此期間向西偏北1.9°的方向移動13.829km，向西推進13.821km，年均移動1.382 1km，移動速度較快；到2012年糧食生產重心又向西偏南24°的方向移動3.435km，其中向西推進3.138km，年均移動0.313 8km，移動速度放緩，重心仍在濉溪縣內部。這表明，淮河流域糧食生產重心不斷地向中游地區推進，高產區也主要集中在中游地區。

表1　1990-2012年淮河流域糧食產量重心變動

(2) 淮河流域糧食生產重心南北波動幅度小，空間格局趨向穩定。淮河流域糧食生產重心在1990—2000年向北位移0.456 km，年均移動0.045 6 km，移動速度緩慢且不明顯；而2000—2012年重心向南位遷移1.397 km，年均移動0.117 km，相比1990—2000年階段移動速度稍微有提高，但不顯著。這表明，淮河流域糧食生產空間波動較小，糧食生產格局已經趨向穩定。

3.3淮河流域糧食生產重心空間自相關分析

空間自相關分析是對某一地理變量空間分布中相鄰位置間的相關性進行檢驗的一種統計方法，利用此方法可以揭示區域變化量的空間分布特征[18]。

3.3.1全局空間自相關分析全局空間自相關指標Moran′I主要探索屬性數據值在整個區域分布上空間趨同特征強弱，為分析淮河流域不同年份縣域糧食產量的空間分布狀況，本文通過ArcGIS軟件分析不同年份各縣(市、區)糧食產量之間的空間關聯性，公式如下[19-20]：

(3)

式中：I——Moran數； n——研究區域內空間單元總數； wij——空間權重矩陣； xi——區域i的觀測值。下同。

Moran數I的取值在[-1,1]，如果空間過程不相關，則I的取值接近0，當I取負值時，表示負的空間自相關，取正值表示正的空間自相關。計算出Moran數I后，還需要對其進行檢驗，一般采用Z檢驗，在0.05置信水平下，|Z|=1.96。當Z>1.96時，表示觀測值存在顯著性相關，高的觀測值通常與高的觀測值發生空間聚集(高—高)，低的觀測值通常與低的觀測值發生空間聚集(低—低)，呈現空間聚集格局；當Z<-1.96時，表示觀測值存在顯著性負相關，高的觀測值傾向于與低的觀測值相鄰(高—低)，而低的觀測值傾向于與高的觀測值相鄰(低—高)，呈現空間異常格局。當|Z|<1.96時，要素在區域的自相關性不顯著，觀測值在區域呈獨立隨機分布。通過上述公式，淮河流域縣域糧食產量1990，2000，2012年Moran’I數和Z值見表2。

表2　　　　淮河流域縣域糧食產量的全局

注：p<0.001。

結果如表2所示，全局Moran’I數均為正值，且從1990年的0.175 7增加到2012年的0.269 8，Z值均大于1.96，因此可以拒絕零假設，即淮河流域縣域糧食產量的空間分布不是隨機的，而是表現出非常顯著的空間聚集性，并且空間聚集性越來越強。其空間聚集性具體特征表現為：糧食產量較高的縣趨于和糧食產量較高的縣相鄰，糧食產量較低的縣趨于和糧食產量較低的縣相鄰。全局空間自相關指標 用于驗證整個研究區域的空間模式，并不能夠確定聚集區所發生的具體位置，而且不能確定聚集特征屬于高—高聚集還是低—低聚集，其具體空間區位及聚集關系，需要進行局部自相關分析。

3.3.2局部空間自相關分析局部空間自相關指標(LISA)用于揭示一個區域單元上的某種地理現象或某一屬性值與鄰近單元上同一地理現象或屬性值的相關程度。公式如下[20]：

(4)

為了更為直觀的觀察淮河流域縣域糧食產量的空間聚集情況，通過公式(4)和ArcGIS軟件分別生成1990，2000，2012年3個不同年份縣域糧食產量LISA集聚圖(圖3)。如圖3所示，1990年以來淮河流域糧食生產縣域呈顯著局部空間自相關關系，其不同類型糧食產量縣區空間格局呈如下變動規律：

(1) 糧食高產縣域逐步聚集于淮河中游豫皖交界及淮河下游蘇中地區。在1990—2000年，淮河流域糧食高產縣域的高—高聚集區，從淮河中游干流南岸、下游蘇中平原地區及沿海地區，向淮河中上游聚集、遷移，主要分布在豫東平原東南部、淮北平原西部，以及淮河下游沿海地區；到2012年，淮河流域糧食高產縣區進一步向上游遷移，分布于豫晥交界地帶，且呈集群連片分布；在淮河下游沿海地區大豐市、建湖縣和鹽城市市轄區也是糧食高產縣區的高—高聚集區。

圖3　1990-2012年縣域糧食產量LISA聚集

(2) 糧食低產縣區空間分布逐步集中連片，聚集于淮河上游豫西北邊緣地區。1990年，淮河流域糧食低產量縣區有13個，零散分布與豫西伏牛山、桐柏山區。2000年，淮河流域地產糧縣區減少為11個，分布在淮河流域西北部邊緣地區，呈聚集格局趨勢集中，但規模較小；至2012年，淮河流域低產糧縣區增加值17個，聚集分布于淮河上游豫西北邊緣地區，空間聚集特性日趨加強。同時在淮河流域中下游東北部也離散分布著沂水縣、平邑縣等糧食低產縣區。

(3) 糧食生產高—低與低—高聚集縣區規模較小，空間分布變化劇烈。在1990—2012年，淮河流域糧食產量高—低和低—高格局分布縣區由6個增加到10個，然后降低至3個，縣區規模總體較小。在空間分布上，1990年糧食生產呈高—低分布格局的縣區分別是蕭縣和禹州市，在2000年擴展至開封縣、禹州市、襄城縣、郾城縣、蕭縣、江都市6個縣區，其空間格局呈離散分布，淮河上中下游均有布局，其中上游分布較為集中，中游和下游均為孤立縣域單元分布，而2012年呈高—低格局分布的縣區僅為西平縣1個，位于淮河源北岸地區；淮河流域糧食產量呈低—高格局分布的縣區，其空間分布由1990年位于淮河下游東部區域的臨沭、泰州、靖江，于2000年向西遷移至淮河中游的新沂、鳳臺、界首，并于2012年進一步演變為淮河中上游邊緣地區的泗陽、鳳臺、長豐3個縣，可見空間分布變化異常劇烈。

3.4淮河流域糧食生產空間格局演進影響因素與驅動機制

淮河流域糧食生產空間格局變化受到自然條件、社會經濟發展、國家政策、市場和科技服務等因素共同作用。自然條件主要包括土壤、氣候、降水量及地形所決定的水土資源條件，社會經濟發展主要包括經濟發展水平、糧食價格、農業從業人員、播種面積等，科技服務因素主要包括物種改良、新技術的應用等，另外還涉及到供求關系和農業產業結構調整的影響，多種因素相互影響，綜合構建如下邏輯關系。

3.4.1耕地資源的空間格局變化是驅動糧食生產重心轉移的客觀基礎1990—2012年淮河流域耕地面積從2.71×107hm2減少至1.85×107hm2，近20 a淮河流域耕地總規模減少31.6%，致使流域人均耕地面積從0.17hm2減少至0.11 hm2。因流域不同地區在人口規模變化，以及工業化、城鎮化和市場化水平的差異，導致不同地區建設用地需求及耕地占用差異巨大，驅使淮河流域耕地資源空間格局迅速演化。其中，江蘇省城鎮化率在1990—2012年從21%提升至63%，發展速度流域最快，是江蘇省域耕地面積急劇下降的重要原因，而地處淮河中上游地區的安徽省、河南省城鎮化發展進程相比較慢，可用耕地相對保護好，從而驅使著糧食生產重心向淮河中上游安徽、河南地區移動。

3.4.2新技術的應用和政策傾斜是糧食生產重心轉移的直接驅動因素農業機械化水平是提高農業生產能力和糧食產量的重要途徑。1990年淮河流域農業機械總動力為4. 06×107kW，其中河南省、安徽省、山東省、江蘇省分別為：1.14×107，7.99×106，8.29×106，1.29×107kW，4省份投入農業機械動力比重分別為：28.2%，19.7%，20.4%和31.7%；而在2012年，上述4省的農業機械總動力增加為1.85×108kW，其中河南省、安徽省、山東省、江蘇省分別為：6.47×107，4.46×107，3.98×107，3.6×107kW，4省份比重演變為35%，24.1%，21.5%和19.5%，可見河南、安徽省近20 a機械化總動力投入占淮河流域比重分別提高約7%和5%，而同期江蘇省卻下降了月12%。同樣，在農業發展的財政投入上，2012年安徽省、河南省、江蘇省對農業的財政投入占財政總支出的比例分別是10.87%，11.02%，10.73%，分別是1990年投入的135.79，155.67，137.86倍。財政傾斜及科技投入的差異，使河南、安徽省的糧食產量迅速上升，成為淮河流域糧食生產的重要產區，直接驅動著糧食生產重心的“西進”。

3.4.3比較效益低、農民種糧積極性不高是糧食生產重心轉移的關鍵驅動因素受到市場需求的變化影響，農業產業結構迅速調整，具體表現為經濟作物種植的面積不斷擴大，壓縮糧食播種面積和產量。例如，山東農村種糧1 hm2虧本3 000元左右，而1 hm2煙葉可達30 000元收益，這1 hm2煙葉經過加工可得60～70萬元的收益，可見比較效益差異程度[21]。同樣，基于市場利益驅使和工業化、城鎮化發展，江蘇省農業從業人口由1990年的1 714.50萬人下降到2012年的796.03萬人，20余年間農業從業人口流失了53.6%。江蘇省鄉鎮企業的崛起，吸引大量的農村勞動力轉為從事非農業生產，且2012年江蘇省鄉鎮企業的人均值達到31 970元，遠遠高于種糧的收入，是驅動著糧食生產重心自東向西的移動關鍵原因。

3.4.4淮河流域水資源條件是糧食生產重心轉移的重要驅動因素2000年超級雜交水稻的成功種植，使得淮河干流沿淮地區旱地改水田的現象劇增，流域內水稻種植面積從1990年2.58×106hm2上升至2012年2.90×106hm2，產量也由1990年1.73×107t上升至2012年2.47×107t。但水稻種植需要具有優厚的水資源條件，而淮河流域人口稠密、耕地率高，每hm2人均水資源占有量少，面臨這種困境，目前國家正在計劃實施引江濟淮工程，這有利于改善淮河流域水資源條件，使得糧食種植結構發生變化，提高糧食增長和農民收入。因此，水資源條件是糧食生產重心轉移的重要驅動因素。

3.4.5淮河流域糧食產量空間格局演進的綜合驅動機制分析在區域城鎮化和工業化驅動下耕地資源的變化不但是淮河流域縣域糧食生產時空格局演變的客觀基礎，而且對科學技術、制度政策和比較效益的影響也具有支撐作用。科學技術對農業的投入促使農用機械化程度提高和新品種的研發應用，促進了糧食產量和農民收入的雙豐收；國家通過對提高糧食收購最低價格和種糧補貼政策，刺激種糧大戶聚集發展；相比種植經濟作物和鄉鎮企業的發展，種植糧食的比較效益低下也使科學技術和制度政策向糧食生產傾斜。因此科學技術、制度政策和比較效益相互作用相互影響(圖4)，在區域耕地資源變化的基礎上，共同驅動淮河流域縣域糧食生產時空格局演變。

圖4　淮河流域糧食生產時空格局演進機制

4討論與結論

(1) 1990年以來，淮河流域糧食總產量持續增加，增幅在2000年后有所提升；其中河南、江蘇省是淮河流域糧食主產地，河南省糧產比重最大、安徽省增速最快；蘇皖縣域糧產均值最高，豫最低，糧食增產有待挖掘潛力。在空間分布上，流域高產縣域規模先減后增，安徽省成主要聚集區域；中高糧產縣域逐步向淮河中上游推進，低產縣域規模持續增加，空間分布日趨邊緣化。

(2) 1990—2012年，淮河流域糧食生產重心呈西進南移態勢變動，其中向西推進13.821 km，向南遷移3.435 km，西進速率先快后慢，南北波動幅度較小，空間格局趨向穩定。研究期間從安徽省宿州市轄區遷移到濉溪縣。

(3) 淮河流域糧食產量分布呈顯著空間聚集性特征，且空間聚集性1990年以來具有顯著增強趨勢。在聚集動態上，糧食高產縣域從分散布局日漸聚集于流域中游豫皖交界及下游的蘇北地區；低產縣區空間布局逐步集中連片，聚集于流域上游豫西北邊緣地區；糧食生產高—低與低—高聚集縣區規模較小，但空間布局零散、變化劇烈。

(4) 影響淮河流域糧食產量結構空間格局的因素很多，主要包括耕地資源空間格局變化、農業新技術及政策傾斜、種糧比較效益低及農民種糧積極性不高3個主導方面；其中耕地面積的空間格局及變化趨勢是驅動糧食產量重心移動的客觀條件，科學技術水平進步和國家政策傾斜直接推動糧食生產重心移動，種糧比較效益低、農民種糧積極性不高則是糧食生產重心轉移的重要驅動因素，3主導因素相互作用，共同驅動流域縣域糧食產量空間格局演進。

(5) 作為中國人口最稠密的流域，以及經濟發展、城市化水平差異最大的區域之一，我們需要理性判斷淮河流域糧食產量總量變化及其空間格局演進。一方面我們要清晰淮河流域是中國重要的糧食主產區之一，其糧食產量規模及其變化事關國家糧食安全戰略格局，必須在耕地保有量、技術支持、政策傾斜及農民種糧收益保護方面，給予切實重視和系統研究，確保流域總糧食規模及區域糧食安全；另一方面，作為一個發展水平差異極大的流域，我們也需要在全國更宏觀層面判斷流域不同區域的發展定位，需要結合差異化的區域資源環境狀況、耕地規模及利用方式、制度政策偏好等影響因素，綜合研判流域不同區域糧食生產布局、潛力、時空變化及利益保護要求，引導系統協調政策，促進流域社會經濟良性發展及區域糧食生產的持續發展。

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收稿日期：2015-05-27修回日期：2015-07-16

文獻標識碼：A

文章編號：1000-288X(2016)03-0179-07

中圖分類號：F329.9

Evolution of Temporal-spatial Pattern of Grain Production and Its Driving Mechanism in Huaihe River Basin During 1990-2012

GAO Junbo1,2,3, LIU Yansui2, ZHANG Yongxian1

(1.InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China; 2.SchoolofUrbanandEnvironmentSciences,XinyangNormalUniversity,Xinyang,He’nan464000,China; 3.DepartmentofGeologyandGeography,GeorgiaSouthernUniversity,GA30458,USA)

Abstract：[Objective] With the continuous increase in grain output and agricultural policies adjustment during 1990—2012, the temporal-spatial evolution of grain production and its driving mechanism was studied in order to provide theoretical support for food security policy making in Huaihe River basin. [Methods] The space center and spatial pattern of grain production were analyzed dynamically based on the regional gravity model and spatial autocorrelation method. [Results] (1) The total grain output and per county grain output increased since 1990s. The counties with high grain production distributed in the middle part of Huaihe river basin, while the counties with average grain production distributed toward the middle and up part of the basin. (2) The space center of grain production in Huaihe river basin moved to west and south and the center of grain production moved to the Shuixi County of Anhui Province from the Central Jiangsu Province during the study period, and the spatial pattern tend to be stable. (3) The counties with high grain production tend to aggregate in the junction area between He’nan and Anhui Province and the counties in coastal area of Central Jiangsu Province. While the counties with low grain production tended to cluster in the edge area of western He’nan Province. The number of counties with the aggregation of high-low and low-high is small, but its spatial distribution changed greatly. [Conclusion] The dominant factors, such as water and soil resources change, new agricultural technology and policy inclination, grain comparative benefits, common drive the evolution of basin spatial pattern of food production.

Keywords:grain production; temporal-spatial evolution; driving mechanism; Huaihe river basin

資助項目：國家自然科學基金項目“基于個體時空行為的城市公共服務消費空間、社會剝奪與規劃調控研究”(41401171)，“城鄉發展轉型的資源環境效應及其優化調控研究:以環渤海地區為例”(41130748); 教育部人文社科基金(14YJCZH028); 國家留學基金([2013]5045)

第一作者：高軍波(1979—),男(漢族),河南省信陽縣人,博士,博士后,副教授,主要從事區域農業與農村發展、城市地理與城市規劃研究。E-mail:gaojb@igsnrr.ac.cn。