中國農業文化遺產的空間分布特征及影響因素分析*

韓宗偉

(銅仁學院經濟管理學院，貴州銅仁 554300)

·農業區劃·

中國農業文化遺產的空間分布特征及影響因素分析*

韓宗偉

(銅仁學院經濟管理學院，貴州銅仁 554300)

[目的]為更加全面掌握中國農業文化遺產資源空間分布規律及其影響因素，地理信息系統(GIS)作為定量化和可視化的分析方法具有重要意義。[方法]該研究嘗試以中國境內已被全球重要農業文化遺產或中國重要農業文化遺產名錄收錄的62處農業文化遺產為數據源，通過ArcGIS 10.3的空間分析工具對農業文化遺產進行空間特征分析和核密度估計，并結合農業文化遺產的地域特征研究影響農業文化遺產空間分布的因素。[結果](1)農業文化遺產呈帶狀分布、組團狀分布，分布不均衡，總體空間分布類型屬聚集型； (2)農業文化遺產地域間差異明顯，主要集中于我國中部和東部，長江、黃河流域內多而流域外少，沿海多而內陸少，西南部多于西北部和東北部； (3)農業文化遺產的空間分布聚集區域有5個，主要以京津、浙東、隴東、黔東、滇西為核心； (4)影響農業文化遺產空間分布的主要因素是獨特的地域資源、差異化的民族特點、復雜的文化生態環境。[結論]在開展農業文化遺產地保護工作時，地理信息系統的引入將為農業文化遺產地保護提供精準決策依據和數據支撐，未來需要深入發掘地理信息系統的數字化、信息化、可視化技術在農業文化遺產信息管理、資源評估、保護規劃的運用深度和廣度。

農業文化遺產 地理信息系統 空間分析 地域特征 影響因素

0 引言

“農業文化遺產”是聯合國糧農組織實施“Globally Important Ingenious Agricultural Heritage Systems(GIAHS)”項目的核心內容，其內涵是“農村與環境長期協同進化和動態進化下形成獨特的土地利用系統和農業景觀，這些系統與景觀富含生物多樣性，有利于滿足當地農業和經濟發展的需求，同時有利于促進當地的可持續發展”。農業文化遺產綜合了物質遺產、非物質遺產和非物質文化遺產的特點，是一種復合遺產[1]，也是一種特殊的文化遺產，有著其獨特的歷史文化、藝術價值、審美價值，在世界各國文化遺產中占有重要的地位。眾多學者在農業文化遺產及其農業生物多樣性、土地退化和荒漠化防治、知識體系、食物和生計安全以及文化的國際認同、動態保護和適應性管理等農業文化遺產保護方面都做了大量的研究[2-4]。自2012年我國農業部啟動“中國重要農業文化遺產”評選工作以來，不僅使我國成為世界上首個開展國家級農業文化遺產評選與保護的國家，也使得公眾對農業文化遺產的了解越來越多，可見我國非常重視對農業文化遺產的保護。截止2015年10月，我國已經確定了62項具有代表性的中國重要農業文化遺產，這只是我國悠久的農業文明積淀的眾多農業文化遺產中的小部分，更多的農業文化遺產有待發掘和保護。

縱觀我國農業文化遺產研究的發展史可知，主要歷經了研究對象由少到多、研究技術由簡到繁、涉及學科由單一向綜合、研究模式由靜態向動靜結合等4個方面的轉化[5]。農業文化遺產每個發展階段有其獨特的時代背景和研究特色，為今后的研究奠定了堅實的理論基礎和不斷完善的學科體系，同時也在不斷融合新學科、新理論、新技術、新方法，如數字化技術在農業文化遺產保護與開發中的應用[6]。隨著信息技術的發展，越來越多可視化的空間分析工具或技術應用到資源的管理和規劃當中。該技術主要關注多維信息空間要素之間的關聯性，是地理空間數據分析、模擬、預測和調控過程的基礎理論和技術[7]。由此可知，若研究對象具有空間特征，并且能夠與時空模型、數據挖掘、可視化技術有效地結合，GIS的空間分析處理技術不失為一種有效的數據分析工具； 另外空間分析技術對資源的管理和規劃有著十分重要的作用，可以提升各項工作的信息化水平和規范程度，并提高處理效率和決策有效性。農業文化遺產也具有一定的空間特征，GIS在農業文化遺產研究中可以應用于農業文化遺產信息管理、空間信息測算和資源評估、復雜信息空間分析、可視化與專題圖繪制、遺產地保護規劃輔助等[8]。而當前的研究中，有部分文獻運用了GIS可視化技術制作專題圖，但更深層次的研究還比較少。Myriam Jansen-Verbeke運用GIS技術對相關數據數字化后，研究一定區域內的文化資源分布特征、文化遺產資源的空間結構效應、遺產地的發展潛力等不同方面，用于展示文化遺產的空間因素[9]。宗路平等運用GIS制圖分析方法，以哈尼梯田農業文化遺產區的鄉村聚落為研究對象，分析了其景觀的組成要素與內部結構、景觀空間格局及演變規律[10]。孫業紅以浙江省青田縣為例，在GIS空間分析技術的支持下實現了農業文化遺產地旅游社區潛力在空間上的尺度轉換和呈現，并探討了其空間差異[11]。開展農業文化遺產空間分布特征及其影響因素研究，將有助于更加全面掌握農業文化遺產資源地理變遷與區域差異，為農業文化遺產地保護提供精準決策依據。

GIS作為農業文化遺產研究中重要的研究方法，有很大發展空間，而運用空間分析方法探究大范圍內農業文化遺產空間分布規律的研究還比較少見。因此，為更好地了解中國農業文化遺產的地理空間分布特征和影響因素，該研究搜集和整理了中國境內已被全球重要農業文化遺產或中國重要農業文化遺產名錄收錄的共計62處農業文化遺產項目，運用地理信息系統(GIS)的空間分析技術對農業文化遺產進行了分析，以期為實現農業文化遺產的動態保護和持續利用奠定基礎。

圖1 研究技術路線

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

文章搜集的農業文化遺產主要來自于中國重要農業文化遺產實錄(http：//www.moa.gov.cn/ztzl/zywhycsl/)中收錄的項目。2013年5月9日農業部確定并公布了第一批中國重要農業文化遺產名錄共19項； 2014年5月29日農業部確定并公布了第二批中國重要農業文化遺產名錄共20項； 2015年9月30日農業部確定并公布了第三批中國重要農業文化遺產名錄共23項； 第一、二、三批共計62項。

1.2 研究方法與技術路線

地理信息系統在高標準農田選址[12]、區域經濟發展發展規劃與管理[13]、非物質文化遺產保護與管理[14]等與資源相關領域的研究中發揮了積極的作用。對于農業文化遺產這一資源，為探討如何利用地理信息系統相關技術對其開展研究，該文嘗試在ArcGIS 10.3空間信息可視化和探索性空間數據分析技術的支持下，運用描述性空間分析、空間格局分析、熱點探索等空間統計方法，從整體分布、地域特點、資源環境等不同角度分析具有一定空間屬性的農業文化遺產，研究其地理分布規律和影響因素，具體技術路線如圖1所示。

1.2.1 描述性空間分析

針對我國已經發布的3批中國重要農業文化遺產名錄，選擇方向分布、平均中心、標準距離3個指標初步探索我國農業文化遺產保護工作重心在空間上的變化情況，以及我國現有農業文化遺產資源的核心區和各農業文化遺產的空間間隔，從而可以理清農業文化遺產在空間位置上的趨勢性和集散程度。方向分布，即創建標準差橢圓以概括農業文化遺產的中心趨勢、離散和方向趨勢等空間特征； 平均中心坐標，即研究區所有農業文化遺產所在地x坐標和y坐標的平均值，如公式1所示； 標準距離，即測量所有農業文化遺產點在平均中心附近離散或者聚集的程度，如公式2所示。各指標的計算公式如下：

(1)

(2)

1.2.2 空間格局分析

空間格局研究指通過對事物空間分布差異與變化研究，揭示事物在一定空間范圍內的分布規律與運行機制[15]。該研究采用空間近鄰分析方法，采用平均最鄰近距離、最鄰近點指數兩個指標衡量農業文化遺產點的空間分布格局。同時運用全局空間自相關分析各省農業文化遺產在空間中分布狀況。全局空間自相關分析即從所有農業文化遺產項目與周邊項目之間的空間差異的平均程度分析全國范圍內農業文化遺產地的分布規律，采用Global Moran，s I指數衡量[16， 17]。平均最近鄰距離即測量所有農業文化遺產地所在位置與其最鄰近點之間距離的平均值，表征鄰近程度，如公式3所示； 最近鄰點指數是農業文化遺產實際最鄰近距離與理論最鄰近距離之比，用于表征農業文化遺產的空間分布類型，R=1則點狀要素為隨機型分布，R>1則點狀要素趨于均勻分布，R<1則點狀要素趨于聚集分布，如公式4所示[18]。

(3)

(4)

1.2.3 熱點探索

在描述性空間分析、空間近鄰分析、全局空間自相關分析的基礎上，若發現農業文化遺產存在空間聚集，則再進行熱點探索，運用核密度估計分析農業文化遺產在空間中的熱點及其分布狀況。核密度估計是基于地理事件可以發生在空間中的任何位置但發生的概率不一樣而建立的，其依據是概率理論，研究要素越密集的區域事件發生的概率也就越大，而研究要素越稀疏的區域事件發生的概率也就越低[21]。核密度估計是將點集X1，…，Xn作為分布密度函數f的總體中抽取的樣本，估計f在某點x處的法f(x)，通常運用Rosen-blatt-Parzen核估計，如公式5所示。

(5)

2 結果與分析

2.1 組成結構分析

依據中國重要農業文化遺產實錄中對各農業文化遺產的介紹，并按照王思明等對農業文化遺產類型的分類[5]，將農業文化遺產的類型劃分成10類，即農業遺址、農業物種、農業工程、農業景觀、農業聚落、農業技術、農業工具、農業文獻、農業特產、農業民俗。但一項農業文化遺產可能會具有多種類型的特征，在對其進行分類時將其劃分為對應的多種類型，因此62項農業文化遺產劃分為各類型累計246項。

各批次的農業文化遺產類型數量如表1所示，可見中國重要農業文化遺產類型前4類由大到小依次是農業技術49項、農業特產45項、農業物種43項、農業民俗39項； 其次為農業遺址27項、農業景觀16項、農業聚落16項，我國農業文化遺產主要集中在農業技術、農業特產、農業物種這幾項，與我國悠久的農耕文化相吻合，也是農業活動中比較重要的元素。同時也發現農業工具和農業工程類項目數量較少，這與我國農業文化的發展有關，在提倡現代化農業的大浪潮中，很多傳統的農業工程被破壞以及農業工具被替代。而對于農業文獻，分類中沒有涉及，主要是由于農業文獻多為紙質版，比較難以保存； 另外與中國重要農業文化遺產的評定標準有關，其主要涉及的是兼具歷史性、系統性、持續性、瀕危性、示范性、保障性的項目，到目前為止還沒有發掘出滿足要求的農業文獻類項目。

各省農業文化遺產類型數量累計量前6的省份由大到小依次為浙江29項、云南23項、甘肅18項、福建13項、四川13項、新疆12項，最少的省份為西藏0項、青海0項、山西0項，可見農業文化遺產的時空特征為經濟較發達的地區和民族聚集的地區農業文化遺產項目較多，而經濟欠發達的地區較少。

表1 各批次農業文化遺產類型數量

農業文化遺產批次農業遺址農業物種農業工程農業景觀農業聚落農業技術農業工具農業文獻農業特產農業民俗第一批91136415101211第二批111436317101517第三批71824917101811總計27438161649304539

2.2 空間探索分析

2.2.1 整體分布特點

中國重要農業文化遺產項目啟動時間較短，僅有3年的時間，但涉及的內容已經囊括大部分農業文化遺產類型，且民族性和地域性很強，具有明顯的地域差異特征。在ArcGIS 10.3中將農業文化遺產作為點狀數據進行空間可視化表達，由圖2可以看出，農業文化遺產的空間分布存在一定的不均勻性，農業文化遺產項目較多的省份為浙江7項、云南6項、甘肅4項，可見農業文化遺產的分布與人類活動和文化積淀有關。

由ArcGIS 10.3度量地理分布工具集中的方向分布工具獲取的標準差橢圓如圖2所示，我國農業文化遺產的空間分布具有一定的方向性且集中于我國中部和東部。具體分布原因及其規律如下：其一，兩流域歷史悠久，都為人類文明的發源地，人類活動頻繁，有濃厚的文化積淀，該區域的地質地貌環境復雜且變化多樣，孕育了豐富的物種資源，為農業的發展創造了良好的物質條件和環境，從而使得全國農業文化遺產多分布于長江和黃河流域內的省份，而流域外的省份分布的較少； 其二，沿海地區自然社會條件優越，經濟發達且文化活動頻繁，與外界的交流較多，文化多樣性突出，造成了中國農業文化遺產沿海地區多而內陸少的現象； 其三，西南部地區民族數量較多，有著復雜而豐富的民族文化和生活習性，且農業活動豐富，而西北部和東北部地區民族數量相對較少，并且地廣人稀，人類活動較少，形成了中國農業文化遺產西南部多于西北部和東北部的情況。在此基礎上，分析各批次及所有農業文化遺產地的中心坐標，如圖2所示，中心坐標都處于我國的中部，但第一、二、三批農業文化遺產中心坐標的位置有所差異，特別是第三批的中心坐標向東移動，可見我國在重要農業文化遺產的評選上有一定的區域性，客觀反映了我國農業文化遺產的空間分布多集中于我國東部的規律。若62處農業文化遺產均勻分布于我國轄區范圍內，則農業文化遺產點間的標準距離為1768.96km，中心坐標為東經104.952361°，北緯36.793421°，實際農業文化遺產點間的標準距離為1296.49km，中心坐標為東經112.633073°，北緯33.103678°，進一步說明了我國農業文化遺產的分布具有一定的緊湊性。

圖2 中國農業文化遺產省域分布

2.2.2 空間格局特征

利用ArcGIS 10.3中的空間分析工具分析數字化后的62項農業文化遺產，由平均最近鄰統計工具探索農業文化遺產地所在位置與其周圍農業文化遺產地之間的空間位置關系及農業文化遺產的空間分布類型，得到的實際最近鄰距離為169km，理論最近鄰距離為215km，最近鄰指數為0.79，z得分為-3.21，p值為0.001 29，可見中國農業文化遺產項目的空間分布具有顯著的聚集分布特征。運用ArcGIS 10.3中全局自相關分析工具對各省農業文化遺產項目數量進行空間自相關分析，由于農業文化遺產有一定的地域性，各項目之間的影響會隨著距離的加大而減少，因此在進行全局空間自相關分析時空間關系選擇反距離加權，通過多次實驗，距離閾值設為實際最近鄰距離的一半，即84km，Moran’sI為0.68，z得分為1.08，p值為0.282，中國農業文化遺產分布具有正的空間自相關，其空間聯系的具體特征是農業文化遺產項目多的省份相對地趨于和農業文化遺產項目多的省份相鄰，或者農業文化遺產項目少的省份相對地趨于和農業文化遺產項目少的省份相鄰。各省農業文化遺產的空間分布并不是表現出完全的隨機性，而是農業文化遺產數量相似的區域之間的空間聚集，可見農業文化遺產在一定的空間范圍內可以相互影響和遷移，形成一個聚集區。

2.2.3 熱點探索

由前文分析可知，中國重要農業文化遺產在空間上存在一定的聚集性，為更加精確地確定具體的聚集中心，利用ArcGIS 10.3的空間分析中集成的核密度估計工具進行分析。通過反復實驗，確定帶寬為3.5°，創建中國重要農業文化遺產名錄的核密度分布，如圖3所示。

圖3 中國農業文化遺產分布核密度

由圖3看出，中國重要農業文化遺產呈帶狀分布、組團狀分布，形成了2個高密度圈和3個次級核心圈，分別以京津、浙東為核心和以隴東、黔東、滇西為核心，各核心區都有一定的輻射范圍。這些地區不僅包括政治、經濟、文化活動中心、對外交流往來的口岸，還包括資源豐富和民族聚集的地區?？梢娹r業文化遺產的分布與地域資源、民族特點、文化生態環境有關，主要體現在2個方面：一是中國重要農業文化遺產是一種活態的文化，其產生和發展始終離不開人類的活動，涉及資源的開發利用和文化的交流融合，農業文化隨著人類活動范圍的擴散而向周圍傳播擴散； 二是人類所處的生態、經濟、政治、文化、社會等環境的各不相同，所產生的農業文化遺產會出現地域和時空上的差異，同時也會在一定范圍內影響周邊農業文化的發展。

3 農業文化遺產分布影響因素分析

3.1 地域資源的獨特性

地域資源是人類生存的物質基礎，是農業發展的根基。我國農業活動長期適應和改造著當地環境，借助地域優勢資源而不斷發展和豐富農耕文化，在悠久的歷史長河中形成了人類智慧的結晶，創造了具有活態性、動態性的重要農業文化遺產。長江和黃河流域作為人類文明的發源地，其獨特的地域資源為當地的農業發展創造了得天獨厚的環境，如氣候、土壤、生物、水文、地貌等條件的多元性和不平衡性，而兩流域外的區域相對應的資源比較匱乏。這使得人類在從事農業活動時，需要綜合衡量各要素的影響，在合適的地區發展農業，并使其與所處的環境長期協同發展，將效益最大化。進而在空間上形成了農業技術、農業產品、農業物種、農業景觀等各不相同的農業系統，造就了中國農業活動的地域性、適應性、復合性、多元性和多功能性，使農業文化遺產項目在長江、黃河流域內的分布多而流域外少。

3.2 文化生態環境的復雜性

人類文化的起源和發展與自然環境和社會環境有著密切的聯系，后兩者共同構成了文化生態環境。文化生態環境涉及政治、經濟、文化的方方面面，在人類文化的發展中發揮了非常重要的作用，具有戰略意義。農業文化的產生和發展建立在人類對復雜的自然環境和社會環境改造和適應的基礎上，其作為人類文化的重要組成部分，也會受到文化生態環境的影響。中國歷史上政治、經濟、文化中心存在由西北向東南運動的趨勢，西部地區文化逐漸沒落，沿海地區文化始終呈現了繁榮發展和延續的態勢，創造了良好的文化生態環境，從而造成文化生態環境在空間上存在非常強烈的復雜性和差異性。這對農業文化產生了深遠的影響，使得沿海地區和內陸對中國農業文化的重視程度、保護力度、開發深度、資金扶持廣度、傳承人培育強度等方面有較大差異，最終導致中國重要農業文化遺產項目分布在空間上不均衡，即沿海地區多而內陸較少。

3.3 民族特點的差異性

我國民族眾多，民族聚集的地區主要位于我國的西南部、西北部、東北部，3個區域內民族數量由多到少依次為西南部、西北部、東北部。各民族生活水平、經濟條件、生活習慣、宗教信仰等蘊含著民族特點的要素都存在差異，這使得各民族在生活中對農業產品的需求有一定的差異，而需求會影響農業生產，形成具有民族特色的農業文化。隨著社會經濟的全面發展，很多先進的農業物資和技術從外界引入當地，大量原有的傳統農業中的物種和技術被取代，向著現代化農業跨越和發展。而傳統的具有民族特色的農業積淀下來的寶貴經驗和先進理念仍舊會保存下來，并不斷融入當地的農業生產活動中。在民族特點差異化的長期影響下，呈現出可持續發展的態勢，民族聚集區的農業活動逐漸形成了民族性的特征，農業文化遺產在相應地區呈現出比較集中的特點，即西南部多于西北部和東北部。

4 結論與討論

4.1 結論

中國重要農業文化遺產的類型結構具有以農業技術、農業特產、農業物種、農業民俗類項目為主，農業遺址、農業景觀、農業聚落類項目為次，農業工程、農業工具、農業文獻類項目稀缺的特點。中國重要農業文化遺產呈帶狀分布、組團狀分布，分布不均衡，地域差異明顯，總體空間分布類型屬聚集型。中國重要農業文化遺產項目無論是數量還是密度，主要表現為長江、黃河流域內多而流域外少，沿海多而內陸少，西南部多于西北部和東北部，且形成了以京津、浙東、隴東、黔東、滇西為核心的聚集區。造成農業文化遺產分布空間上不均衡的主要原因有：一是獨特的地域資源所形成的地理大環境為農業文化的產生和發展創造了不同的物質條件； 二是復雜的文化生態環境為農業文化營造了不同的生存和發展的環境； 三是人類的生產生活環境造成了其對農產品的獨特需求和地域差異，形成了差異化的民族特點，從而影響農業活動的發展。

4.2 討論

中國重要農業文化遺產的主體是農業活動中各種要素組成的集合體，所涉及的內容主要是農業活動，具有地域性、活態性、動態性、民族性、適應性、復合性、多元性、戰略性、多功能性和可持續性特征。我國悠久的農耕歷史必然會產生形式各異、類型多樣的農業文化遺產。中國重要農業文化遺產項目的評定主要是為了傳承農業文化、實現農業可持續發展和拓展農業功能，挖掘、保護、傳承和利用農業文化遺產，是貫徹落實十七屆六中全會精神的重要舉措。但中國重要農業文化遺產項目開展不久，所運用的空間分析方法并不能全面概括農業文化遺產的所有空間特征。因此，該研究只是相對反映了中國重要農業文化遺產項目的結構類型、空間分布、影響因素，未來需要深入發掘地理信息系統的數字化、信息化、可視化技術在農業文化遺產信息管理、資源評估、保護規劃的運用深度和廣度，以及相關影響因素的定量分析。

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GEOGRAPHICAL DISTRIBUTION AND AFFECTING FACTORS OF THE IMPORTANT AGRICULTURAL HERITAGE SYSTEMS IN CHINA*

Han Zongwei

(Department of Economics and Management, Tongren University, Tongren, Guizhou 554300, China)

In order to research the spatial distribution rules and the influence factors of Chinese agricultural heritage, Geography Information System (GIS) as a quantificationand visualization tool has very important significance. Based on the data source of 62 agricultural cultural heritage in China, which was in the list of Globally Important Agricultural Heritage Systems or Chinese Important Agricultural Heritage within the territory of the People′s Republic of China, this paper analyzed the spatial feature and estimated the kernel density of agricultural heritage using the spatial analysis tools in ArcGIS 10.3, and studied the factors affecting the spatial distribution of Agricultural Heritage in combination with the regional characteristics of agricultural heritage. The results showed that the structural types of the agricultural heritage in China can be divided into three classes, i.e., the most predominant class which included agricultural technology, agricultural products, agricultural species, and agricultural folk custom, the less predominant class which included agricultural sites, agricultural landscape, agricultural settlement, and the least predominant class which included agricultural engineering, agricultural tools, and agricultural literature. The distribution structure of the agricultural heritage showed a zonal, cluster and uneven shape, the overall spatial distribution type is in aggregated pattern. There was a significant regional difference in the quantity and density of agricultural heritage which mainly distributed in the coastal region, the Yangtze River basin, the Yellow River basin, and the Southwest region. The spatial distribution of agricultural heritage had five aggregation regions, mainly in Beijing and Tianjin, eastern of Zhejiang, eastern of Gansu, eastern of Guizhou, western of Yunnan. The main factors that influenced the spatial distribution of agriculture heritage were the geographic environments formed by the unique regional resources, the different characteristics of the nation and the complex cultural and ecological environment. It concluded that the application of geographic information system could provide accurate decision basis and data support for the protection of Agricultural Heritage. In the future, it should focus on these areas in agricultural heritage information management, resource evaluation, protection planning and quantitative analysis of related influencing factors, where can use the digitalization, information, visualization technology of geographic information system more deep and wide.

agricultural heritage; geographic information system; spatial analysis; regional characteristics; influence factors

10.7621/cjarrp.1005-9121.20170214

2016-04-07 作者簡介：韓宗偉(1987—)，男，湖北宜昌人，講師。研究方向：農業遺產管理與保護、農業信息化。Email：hansarm@foxmail.com *資助項目：貴州省教育廳人文社會科學研究項目“武陵山片區農業遺產資源分類及其保護對策研究”(2016qn10)； 貴州省教育科學規劃課題“基于農業遺產保護視角的高校民族文化教育體系構建”(2015C042)； 貴州省科技廳社會公關項目“科技支撐促進梵凈山自然文化遺產資源保護與利用規劃研究”(黔科合SY[2013]3127號)

G122

A

1005-9121[2017]02097-08