中國蘋果空間分布格局及年際動態變化分析※

王利民，劉 佳，高建孟

（中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所，北京100081）

0 引言

1994年以來，我國水果總產量穩居世界第1位，是世界范圍內重要的水果產地［1］。隨著生產量的增加，中國水果消費快速增長，已經成為世界水果消費大國之一［2］。蘋果生產在我國水果種植業中占有最重要的地位，其發展狀況與農業經濟、水果市場供應和居民生活品質息息相關。近年來，全球蘋果種植面積雖呈現較大波動，如2000年全球蘋果種植面積為545萬hm2，2008年降至467萬hm2，2016年回升至518萬hm2，但隨著種植技術的提升，全球蘋果單產穩步提升，全球蘋果單產已由2000年的10.9 t/hm2上升至2016年的17.1 t/hm2［3］。我國蘋果產量也出現明顯上升，效益也在逐年提高［4］。蘋果有著豐富的營養價值，是平衡膳食的主要組成部分，水果提供豐富的微量營養素、膳食纖維和植物化學物，增加蔬菜水果攝入可降低中風和冠心病的發病風險［5］。隨著經濟水平提高以及健康意識不斷增長，根據世界糧農組織的數據統計，全球蘋果消費量也在穩步提升。目前中國已成為世界最大的蘋果生產國和消費國，2017年世界蘋果總產量7 600萬t，中國達4 380萬t，生產和消費規模均占全球50%以上［6］。

關于我國蘋果生產及分布的研究較多，如陳學森等［7］概述了歐美等世界蘋果生產先進國家的共同特點和當今世界蘋果產業發展趨勢，總結了我國蘋果產業30年的主要經驗、教訓及存在的問題，并初步提出了我國蘋果產業優質高效發展的意見。翟衡等［8］和廖小軍等［9］總結了我國蘋果產業發展的成就和存在的問題及未來蘋果加工業的發展趨勢。陸秋農［10］對我國蘋果栽培的分布現狀試作自然區劃，并對生態條件與蘋果高產、優質的關系進行初步探討。周霞等［11］從供求彈性視角構建蘋果市場供求模型，分析蘋果價格波動對蘋果生產的影響，認為進口蘋果價格和4年生產周期是影響我國蘋果生產的主要因素。綜上所述，已有研究內容主要集中在我國蘋果產業發展現狀、蘋果產業發展存在的問題、蘋果產業未來發展趨勢、蘋果栽培的自然區劃及蘋果生產波動影響因素研究等方面。利用歷史統計數據對我國蘋果種植面積及空間分布動態方面的研究鮮有報道。文章基于1978—2016年全國及各省蘋果種植面積統計數據，對我國蘋果種植現狀及歷史變化動態進行分析，獲得我國蘋果空間分布格局及年際動態變化特征。

1 數據獲取

研究采用1978—2016年共計39個年份的全國及各省（市、自治區）蘋果種植面積的統計數據，統計數據均來源于農業農村部種植業管理司網站。其中，因重慶市1997年被劃定為直轄市，該文中引用的重慶市蘋果種植面積數據從1997年開始。

2 研究方法

2.1 蘋果空間格局

以2016年統計數據為例，對全國蘋果種植空間分布特征進行分析，以各省（市、自治區）蘋果種植面積絕對量進行層級劃分。統計每個層級內蘋果種植面積之和，并計算每個省份及每個層級內蘋果種植面積占全國蘋果種植面積的比例。計算公式為：

式（1）中，RC表示某省或某一層級蘋果種植面積占全國種植面積的比例，AC表示各省或各層級蘋果絕對種植面積，A表示2016年全國蘋果種植面積。運用ArcGIS軟件繪制各省（市、自治區）蘋果種植面積空間分布專題圖，并統計歸納蘋果的空間分布特征。

2.2 蘋果種植面積動態分析

為分析全國及各省（市、自治區）蘋果種植面積的波動幅度，以行政區域為單元，采用變異系數比較39個年份各省（市、自治區）蘋果動態變化程度，以此作為判斷蘋果種植面積年際穩定性的依據。變異系數又稱“標準差率”，是衡量資料中各觀測值變異程度的統計量。當進行兩個或多個資料變異程度的比較時，需采用標準差與平均數的比值（相對值）來比較。變異系數可以消除平均數不同對兩個或多個資料變異程度比較的影響。計算公式為：

式（2）中，C·V為變異系數，n為研究時段內的年份數，Ai為第i年蘋果種植面積。變異系數越小，變異（偏離）程度越小，蘋果種植面積變化穩定性越高；反之，變異系數越大，變異（偏離）程度越大，蘋果種植面積變化穩定性越低。

2.3 蘋果空間格局變化趨勢

以各省（市、自治區）蘋果種植面積占全國蘋果總種植面積的比例作為重要分析指標，分析1978—2016年間各省蘋果種植重心的變化情況，進而獲得蘋果空間格局的變化趨勢。

3 研究結果

3.1 中國蘋果空間分布格局

以2016年統計數據為準，分析了全國蘋果種植空間分布特征，圖1給出了全國2016年各省（市、自治區）蘋果種植面積概況。

圖1 2016年各省（市、自治區）蘋果種植面積Fig.1 Apple planting areas of provinces in 2016

由圖1及統計數據可知，2016年共有23個省（市、自治區）有蘋果種植，以60萬、30萬、10萬和1萬hm2作為層級閾值，全國各省蘋果種植面積可以分為5個層級，分別為60.01萬以上、30.01～60萬、10.01～30萬、1～10萬和1萬hm2以下。其中，第1個層級僅包括1個省份，即陜西省，蘋果種植面積為105.72萬hm2，占全國蘋果種植面積的30.3%。第2個層級包括山東省、甘肅省和河北省3省，該層級蘋果總種植面積為125.60萬hm2，約占全國蘋果種植面積的36.0%，3省蘋果種植面積分別為45.20萬、44.13萬和36.27萬hm2，占全國比例分別為13.0%、12.7%和10.4%。第3個層級包括河南省、遼寧省、山西省和新疆維吾爾自治區4個省（自治區），該層級蘋果種植總面積為79.66萬hm2，約占全國蘋果種植面積的22.9%，各省依次為23.48萬、23.31萬、22.55萬和10.32萬hm2，面積占比分別為6.7%、6.7%、6.5%和3%。第4個層級包括云南省、寧夏回族自治區、四川省、江蘇省、內蒙古自治區、貴州省、安徽省、吉林省、黑龍江省和北京市共計10個省（市、自治區），該層級蘋果種植總面積為36.26萬hm2，約占全國蘋果種植面積的10.4%，各省種植面積依次為7.62萬、5.78萬、5.64萬、4.64萬、3.98萬、2.15萬、2.06萬、1.82萬、1.56萬和1.01萬hm2，占比依次為2.2%、1.7%、1.6%、1.3%、1.1%、0.6%、0.6%、0.5%、0.4%和0.3%。 第5個 層 級 包括天津市、西藏自治區、湖北省、青海省和重慶市等13個省（市、自治區），該層級蘋果總種植面積約為1.4萬hm2，約占全國蘋果種植面積的0.4%。將不同層級蘋果種植面積及面積占比進行匯總，并計算各層級內平均每省（市、自治區）種植面積，如表1所示。

表1 不同層級蘋果種植面積及面積占比Table 1 Apple planting areas of different levels and their proportions

由表1可以看出，我國蘋果種植在空間分布上呈現出明顯的集中分布特征，第一層級僅有陜西省，但種植面積占到全國種植面積的30%以上，是我國最重要的蘋果生產基地。第一、第二和第三層級共包含8個省（自治區），前3個層級蘋果面積累計占比達到了近90%，即接近90%的蘋果種植區集中于我國的8個省（自治區）。8個省（自治區）分別為陜西省、山東省、甘肅省、河北省、河南省、遼寧省、山西省和新疆維吾爾自治區，空間分布呈現出以陜西省和山東省為中心的“雙峰”分布特征，即在全國范圍內呈現出以陜西省和山東省兩省為中心，蘋果種植面積向四周逐漸遞減的規律。我國蘋果種植主產區集中于陜西山東一線，位于中緯度區域，這與蘋果生長的氣候適宜區相吻合。

此外，不同層級內，平均每省的種植面積級差呈現出逐漸擴大的趨勢，如第一層級平均每省種植面積是第二層級的兩倍左右，而第四層級平均每省種植面積是第五層級的30余倍，即蘋果種植面積呈現出一定的“馬太效應”。

3.2 中國蘋果種植面積動態變化分析

動態變化分析包括全國蘋果種植面積動態變化分析和各省蘋果種植面積動態變化分析兩部分。計算1978—2016年省（市、自治區）蘋果種植面積之和得到當年全國蘋果種植總面積，以年份為橫坐標，以當年全國蘋果種植總面積為縱坐標繪制全國蘋果面積變化趨勢圖，如圖2所示。可以看出全國蘋果種植面積呈現出先增加后降低，最終種植面積維持基本穩定的趨勢。1978年以來全國蘋果種植呈現出逐漸增加的趨勢，并在1996年達到種植面積峰值448.02萬hm2，此后種植面積逐年降低，并在2004年下降到281.49萬hm2，隨后的年份中，蘋果種植面積緩慢上漲，并穩定在300.0萬～350.0萬hm2范圍內。

圖2 全國蘋果種植面積變化Fig.2 Change of apple planting areas of China

各省蘋果種植面積動態分析過程包括各省蘋果種植承載力分析及各省蘋果種植面積變化規律分析兩部分內容。統計1978—2016年各省蘋果種植面積最大值，以此作為各省蘋果種植承載力的參考，以各省份為橫坐標、相應省（市、自治區）蘋果最大種植面積為縱坐標繪制直方圖（圖3）。可以看出，陜西省和山東省兩個省份的種植承載力較高，在100.0萬hm2左右；其次為河北省、河南省、甘肅省、遼寧省和山西省5省，蘋果種植承載力在30.0萬hm2以上；江蘇省、新疆維吾爾自治區等24省（市、自治區）種植承載力不足20.0萬hm2。為了便于說明，在各省蘋果種植面積動態分析中，將江蘇省、新疆維吾爾自治區等24省（市、自治區）合稱為“其他省份”。

圖3 各省份蘋果最大種植面積Fig.3 The highest apple planting areas of provinces

以1978—2016年各年份為橫坐標，蘋果種植面積為縱坐標繪制各省（市、自治區）蘋果面積變化圖，如圖4所示。圖中可以看出，各省份蘋果種植面積變化規律呈現出兩種類型：（1）以山東省為典型代表的“單峰”變化，即蘋果種植面積總體呈現先增加后降低的趨勢，符合該趨勢的省份還包括河北省、河南省和山西省3個省份，呈現出該規律的原因可能與當地的種植結構調整有關。（2）以陜西省為典型代表的“N字”變化，即蘋果種植面積總體呈現出先增加后降低最后又增加的趨勢，符合該趨勢的省份還包括甘肅省、遼寧省和其他省份。這說明近年來在陜西省、甘肅省及遼寧省等地蘋果種植面積有升高的趨勢，尤其是陜西省，蘋果種植面積增速顯著，已超越山東省成為我國最為重要的蘋果生產基地。

圖4 各省份蘋果種植面積變化Fig.4 Change of apple planting areas of different provinces

為了定量描述各省份蘋果種植面積波動情況，計算全國及各省份在1978—2016年間蘋果種植面積的最大值、最小值、平均值及變異系數（表2）。表2中可以看出，在全國層面，全國蘋果種植面積變異系數為0.36，波動性較小，表明我國蘋果種植面積總體穩定。在各省層面，陜西省變異系數最大，為0.61；甘肅省變異系數次之，為0.58。變異系數越大波動性越大，表明陜西省與甘肅省蘋果種植面積年際波動大，這主要與近年來兩省蘋果種植面積迅速增長有關。遼寧省蘋果種植面積變異系數最小，僅為0.27，表明遼寧省蘋果種植面積年際波動較小。

表2 各省份種植面積變化參數Table 2 Change parameters of planting areas of provinces

此外，同為種植大省的陜西省和山東省，歷年蘋果種植面積均值相近，分別為53.15萬和54.40萬hm2，但變異系數卻相差很大，分別為0.61和0.38。甘肅省和遼寧省兩省的蘋果種植面積均值分別為23.85萬和25.86萬hm2，變異系數也相差很大，分別為0.58和0.27。因此，可以得出某省的蘋果種植面積年際變化波動性的高低與該省蘋果種植面積的大小無顯著相關關系。

3.3 中國蘋果空間格局變化趨勢分析

全國范圍內蘋果種植格局可以通過各省蘋果種植面積占當年全國總面積的占比來表示，占比越大表示對全國蘋果種植的影響力和貢獻度越大，利用統計數據計算各省蘋果種植面積占當年全國面積的占比，以年份為橫坐標，各省蘋果種植面積占比為縱坐標，繪制不同省份蘋果種植面積占比隨時間變化曲線，如圖5所示。圖5中可以看出，不同省份的蘋果種植比重變化各異，變化規律大致可以劃分為3類：（1）種植面積占比逐漸增長類，符合該類變化規律的省份為陜西省和甘肅省；（2）種植面積占比逐漸降低類，符合該類變化規律的省份為山東省和遼寧省；（3）種植面積占比基本持平類，符合該類變化規律的省份為河北省、河南省、山西省和其他省份。綜上，我國蘋果種植重心由山東省、遼寧省轉移至陜西省和甘肅省，我國蘋果種植出現了明顯的“西移”現象。陜西省和甘肅省蘋果種植面積占比增長迅速，并成為我國重要的蘋果生產大省。山東省和遼寧省蘋果種植面積占比下降明顯，對我國蘋果種植的影響逐漸降低。我國蘋果空間格局呈現出大致沿同緯度“西移”的規律，這主要與不同省份的農產品種植政策及種植結構調整等社會因素、蘋果適宜種植的氣候條件等環境因素有關。

圖5 各省份蘋果種植面積占比變化Fig.5 Change of proportions of apple planting areas of different provinces

4 結論與討論

該文從蘋果空間格局、蘋果種植面積動態分析和蘋果空間格局變化趨勢3個方面對我國蘋果種植特點及其歷史變化規律進行了分析。

蘋果空間格局上，我國蘋果種植在空間分布上呈現出明顯的集中分布特征，僅陜西省一個省份，種植面積占到全國種植面積的30%以上，是我國最為重要的蘋果生產基地。接近90%的蘋果種植區集中于我國的8個省（自治區）中，8個省（自治區）分別為陜西省、山東省、甘肅省、河北省、河南省、遼寧省、山西省和新疆維吾爾自治區，我國蘋果種植空間分布呈現出以陜西省和山東省為中心的“雙峰”分布特征，即在全國范圍內呈現出以陜西省和山東省兩省為中心，蘋果種植面積向四周逐漸遞減的規律。我國蘋果種植主產區集中于陜西山東一線，位于中緯度區域，這與蘋果生長的氣候適宜區相吻合。

蘋果種植面積動態方面，全國蘋果種植面積呈現出先增加后降低，最終種植面積維持基本穩定的趨勢。各省份蘋果種植面積變化規律呈現出兩種類型：其中一類以山東省為典型代表的“單峰”變化，即蘋果種植面積總體呈現先增加后降低的趨勢，符合該趨勢的省份還包括河北省、河南省和山西省3個省份；另一類變化規律是以陜西省為典型代表的“N字”變化，即蘋果種植面積總體呈現出先增加后降低最后又增加的趨勢，符合該趨勢的省份還包括甘肅、遼寧和其他省份。利用變異系數對各省蘋果種植面積的波動性進行了分析，在全國層面，全國蘋果種植面積變異系數為0.36，波動性較小，表明我國蘋果種植面積總體穩定。在各省層面，陜西省變異系數最大，甘肅省次之，變異系數最小的為遼寧省，變異系數分別為0.61、0.58和0.27。表明陜西省與甘肅省蘋果種植面積年際波動較大，而遼寧省蘋果種植面積年際波動較小。此外，通過分析蘋果種植面積均值與變異系數的相關關系，發現蘋果種植面積年際變化波動性的高低與該省蘋果種植面積的大小無顯著相關關系。

蘋果空間格局變化上，我國蘋果種植重心由山東省、遼寧省轉移至陜西省和甘肅省，我國蘋果種植出現了明顯的“西移”現象。陜西省和甘肅省蘋果種植面積占比增長迅速，并成為我國重要的蘋果生產大省。山東省和遼寧省蘋果種植面積占比下降明顯，對我國蘋果種植的影響逐漸降低。我國蘋果空間格局呈現出大致沿同緯度“西移”的規律，這主要與不同省份的農產品種植政策及種植結構調整等社會因素、蘋果適宜種植的氣候條件等環境因素有關。