鄧 文,譚杰揚,劉 英,祝琪雅,王 劍
(湖南省農業科學院農業經濟和農業區劃研究所,長沙 410125)
農作物時空分布信息反映了人類在空間上利用農業生產資源的情況,是進行作物結構調整和優化的依據[1]。水稻是我國主要糧食作物,研究其時空變化對優化水稻區域結構、確保口糧絕對安全具有現實意義。近年來,不少學者從不同層次角度,采用多種方法開展水稻時空變化,特別是生產重心變遷及影響因素研究并取得了一些新的成果。從全國來看,不同時期、不同地區、不同季別水稻生產的面積、產量、單產重心呈現出不同的變遷特征,影響因素涉及社會、經濟、技術、市場、政策等多個方面[2-7]。從省域看,僅少數學者對江蘇[8-10]、吉林[11]等地的水稻生產重心變遷及驅動因素進行過研究。從研究方法看,重心遷移方面應用較多的是區域重心分析法、重心擬合模型、GIS等,影響因素方面則主要有回歸模型、空間計量經濟、敏感性分析、相關分析等。
湖南是水稻生產大省,主要包括雙季稻、一季稻兩種熟制,其中雙季稻、一季稻產量分別約占全省水稻總產的70%、30%。開展湖南2006~2015年不同熟制水稻產量重心變遷及影響因素研究,既可豐富和深化我國水稻空間布局理論體系,又能為優化湖南水稻結構、鞏固提升水稻產能提供依據。
湖南14個市(州)均有水稻種植,但張家界市、湘西州雙季稻,湘潭市一季稻在全省水稻產量中占比很小,在確定不同熟制研究對象時分別予以剔除。選擇稻谷產量、增幅、占比、變異系數作為水稻生產變化的考察指標。區域變化類型分為平穩下降型(變異系數<全省,增幅< 0)、波動下降型(變異系數>全省,增幅< 0)、平穩增長型(變異系數<全省,增幅> 0)、波動增長型(變異系數>全省,增幅>0)4種。
選擇重心法分析水稻產量重心變遷軌跡,計算公式為:
(1)
(2)
采用灰色關聯分析法[12-13],選擇播種面積、單產為子因素,水稻產量重心經度和緯度為母因素,研究全省重心變遷影響因素; 以水稻產量占比為母因素,研究各市(州)影響因素。
為便于表述和比較,將湖南劃分為長株潭地區(長沙、株洲、湘潭)、湘南地區(衡陽、郴州、永州)、大湘西地區(邵陽、婁底、懷化、張家界、湘西)、洞庭湖地區(常德、益陽、岳陽)。
數據來自歷年《湖南農村統計年鑒》。
2006~2015年,湖南不同熟制水稻產量區域變化呈現出不同特點。從地區看,水稻產量以波動增長型(湘南、洞庭湖)為主,波動下降型(長株潭)和平穩下降型(大湘西)少,無平穩增長型; 雙季稻產量以平穩下降型(長株潭、大湘西)為主,平穩增長型(湘南)和波動增長型(洞庭湖)少,無波動下降型; 一季稻產量以平穩下降型(長株潭、大湘西)和波動下降型(湘南、洞庭湖)為主,無平穩增長型和波動增長型。
從市(州)看,水稻產量以波動下降型(長沙、株洲、湘潭、張家界、郴州、永州、懷化、湘西)和波動增長型(衡陽、岳陽、常德、益陽、婁底)為主,平穩下降型(邵陽)少,無平穩增長型; 雙季稻產量以平穩下降型(長沙、株洲、湘潭、衡陽、邵陽、永州)和波動增長型(岳陽、常德、益陽、郴州、婁底)為主,波動下降型(懷化)少,無平穩增長型; 一季稻產量以波動下降型(長沙、株洲、衡陽、岳陽、常德、益陽、郴州、永州、婁底)和平穩增長型(張家界、懷化、湘西)為主,平穩下降型(邵陽)少,無波動增長型。
進一步考察各類典型市(州)不同熟制水稻產量變化情況。
(1)水稻產量。波動下降型懷化市、波動增長型益陽市、平穩下降型邵陽市變異系數分別比全省高2.08倍、高3.34倍、低6.50%。“十二五”水稻產量均值分別為141.75萬t、226.22萬t、260.55萬t,較“十一五”下降5.93%、增長6.82%、下降1.42%; 占比均值分別為5.14%、8.19%、9.44%,下降0.34個百分點、增長0.50個百分點、下降0.16個百分點。
(2)雙季稻產量。平穩下降型株洲市、波動增長型常德市、波動下降型懷化市變異系數分別比全省低21.20%、高1.96倍、高10.03倍?!笆濉彪p季稻產量均值分別為160.34萬t、289.39萬t、16.95萬t,較“十一五”下降3.13%、增長18.87%、下降51.03%; 占比均值分別為7.02%、12.67%、0.75%,下降0.61個百分點、增長1.49個百分點、下降0.85個百分點。
(3)一季稻產量。波動下降型岳陽市、平穩增長型懷化市、平穩下降型邵陽市變異系數分別比全省高2.13倍、低55.46%、低4.68%。“十二五”一季稻產量均值分別為19.74萬t、124.79萬t、56.56萬t,較“十一五”下降43.46%、增長7.52%、下降18.00%; 占比均值分別為4.14%、26.22%、11.88%,下降1.77個百分點、增長6.03個百分點、下降0.01個百分點。
2006~2015年,湖南不同熟制水稻產量重心變遷路徑見圖1。

圖1 不同熟制水稻產量重心變遷路徑
水稻產量重心在112°6′35″E~112°5′21″E、28°9′8″N~28°11′14″N之間變化,處于湖南幾何中心(111°42′30″E、27°36′25″N)的東北方向,始終位于長株潭地區的長沙市寧鄉縣內??傮w呈現出向北偏西方向移動特點,分別向北、向西移動3.79km、0.76km。
雙季稻產量重心在112°17′56″E~112°16′24″E、28°15′19″N~28°20′1″N之間變化,處于湖南幾何中心的東北方向, 2006年位于長株潭地區的長沙市寧鄉縣內,自2007年起,北移至洞庭湖地區的益陽市桃江縣內??傮w呈現出向北偏西方向移動特點,分別向北、向西移動8.70km、0.94km。
一季稻產量重心在111°29′8″E~111°12′9″E、28°29′46″N~28°32′35″N之間變化,處于湖南幾何中心西北方向的洞庭湖地區,除2010年位于常德市桃源縣內外,其他年份均位于益陽市安化縣內。總體呈現出向西偏北方向移動特點,分別向西、向北移動29.18km、1.23km。
灰色關聯分析表明,全省水稻、雙季稻重心主要影響因素,經度均為單產,緯度均為播種面積,一季稻重心經、緯度主要影響因素分別為播種面積、單產。水稻、雙季稻重心經度均與單產呈正相關,與播種面積呈負相關,緯度則相反; 一季稻重心經度與播種面積、單產均呈正相關,緯度則相反。
各市(州)中,水稻、雙季稻、一季稻產量占比主要影響因素為播種面積的分別為湘潭、衡陽、岳陽、常德、益陽、懷化、婁底7市,湘潭、岳陽、常德、益陽、郴州、懷化、婁底7市,株洲、衡陽、邵陽、岳陽、常德、張家界、益陽、郴州、永州、懷化、婁底11市,其他市(州)相應熟制水稻產量占比主要影響因素為單產。
2006~2015年,湖南不同熟制水稻產量變化區域差別較大。“十二五”與“十一五”比較,洞庭湖地區水稻、雙季稻產量占比上升;長株潭地區、湘南地區、大湘西地區下降; 大湘西地區、長株潭地區一季稻產量占比上升;洞庭湖地區、湘南地區下降。
全省水稻產量重心位于長株潭地區,雙季稻和一季稻產量重心位于洞庭湖區,分別向北偏西、北偏西、西偏北方向移動,移動距離排序為一季稻>雙季稻>水稻。根據目前重心坐標及移動趨勢判斷,分別以112°6′E、28°11′N,112°17′E、28°20′N,111°12′E、28°31′N為中心點,所在經線軸兩側各約90km、緯線軸兩側各約110km區域將分別是湖南未來一段時期水稻、雙季稻、一季稻生產核心區所在。水稻、雙季稻、一季稻重心分別向北、向西移動1km,總產相應增加22.27萬t、111.27萬t, 25.74萬t、237.73萬t,-113.44萬t、-4.78萬t。
全省不同熟制水稻產量重心坐標經緯度主要影響因素各異。水稻、雙季稻播種面積上升、單產下降,一季稻播種面積和單產下降,可能是導致產量重心分別向北、向西遷移的原因。
長株潭地區、湘南地區、大湘西地區的水稻和雙季稻產量占比主要影響因素均為單產,洞庭湖地區為播種面積; 長株潭地區、大湘西地區的一季稻產量占比主要影響因素均為單產,湘南地區和洞庭湖地區均為播種面積。
為穩定湖南水稻生產、推進水稻供給側結構性調整,建議以洞庭湖地區、湘南地區、長株潭地區為雙季稻生產重點區域,落實地方主體責任,完善激勵機制和支持政策,在鞏固擴大湘潭、岳陽、常德、益陽、郴州等地雙季稻播種面積的同時,不斷提高長沙、株洲、衡陽、永州等地雙季稻單產,推進雙季稻生產全程機械化; 以大湘西地區為一季稻生產重點區域,適度增加邵陽、張家界、懷化、婁底等地一季稻播種面積,著力提升湘西州一季稻單產水平,充分利用溫光水土資源,推廣“一季+再生”水稻種植模式,開展化肥農藥使用量零增長行動,推進丘陵山區一季稻生產技術機械一體化,提升社會化服務水平,因地制宜實行水田輪作休耕制度。
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