基于面板數(shù)據(jù)的我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)布局時(shí)空演變研究

李海亮　戴聲佩　鄭倩　王祥軍　禹萱　胡盈盈　羅紅霞

關(guān)鍵詞：天然橡膠；生產(chǎn)布局；時(shí)空演變；空間重心；面板數(shù)據(jù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S17；S59；S717 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

天然橡膠是四大工業(yè)原料中唯一的可再生資源，是重要的國(guó)家戰(zhàn)略資源。我國(guó)天然橡膠起步于新中國(guó)成立初期橡膠供應(yīng)遭帝國(guó)主義封鎖的特殊時(shí)期。天然橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不僅在特殊歷史時(shí)期保障了戰(zhàn)略物資的供應(yīng)，而且在新形勢(shì)下對(duì)我國(guó)橡膠的有效供應(yīng)起到了穩(wěn)定和支持的作用。我國(guó)分別于2001 年和2003 年成為天然橡膠最大消費(fèi)國(guó)和最大進(jìn)口國(guó)，自此我國(guó)對(duì)于天然橡膠的消費(fèi)和進(jìn)口量一直保持著較快的同步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2021 年我國(guó)天然橡膠消費(fèi)總量達(dá)到626 萬(wàn)t，占全球消費(fèi)量的44%，然而國(guó)內(nèi)天然橡膠產(chǎn)量?jī)H約為85 萬(wàn)t，自給率不到14%[1]。目前還沒(méi)有任何一種合成橡膠的整體性能能達(dá)到天然橡膠的水平，因此在航空航天和礦山等重型負(fù)載輪胎領(lǐng)域，合成橡膠無(wú)法完全替代天然橡膠的應(yīng)用[2]。此外，杜仲橡膠、蒲公英橡膠和銀膠菊橡膠雖然可以作為天然橡膠的補(bǔ)充資源，但由于生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率等因素的影響，目前也不可能大規(guī)模取代天然橡膠。因此，在新的發(fā)展時(shí)期，天然橡膠作為一種資源約束型戰(zhàn)略資源是無(wú)法替代的。由于中國(guó)適宜種植橡膠的土地資源極其有限，不論是現(xiàn)在還是將來(lái)，我國(guó)天然橡膠供不應(yīng)求的狀況無(wú)法改變。同時(shí)，我國(guó)進(jìn)口天然橡膠集中在少數(shù)幾個(gè)國(guó)家（2021 年從泰國(guó)、越南和馬來(lái)西亞的進(jìn)口占比分別是 44.78%、25.82%和13.09%，從上述3個(gè)國(guó)家的進(jìn)口占比達(dá)83.69%[3]），進(jìn)口集中度高，我國(guó)天然橡膠對(duì)外高度依存的狀況不可改變，資源供應(yīng)存在安全隱患。當(dāng)前國(guó)際貿(mào)易環(huán)境復(fù)雜多變，霸權(quán)國(guó)家隨時(shí)有可能限制生產(chǎn)國(guó)與我國(guó)的天然橡膠貿(mào)易，也有可能使用禁運(yùn)制裁等手段使我國(guó)在境外投資生產(chǎn)的天然橡膠難以進(jìn)入國(guó)內(nèi)，還有可能通過(guò)技術(shù)封鎖、金融封鎖等手段對(duì)我國(guó)天然橡膠供應(yīng)進(jìn)行打壓。綜上，我國(guó)天然橡膠資源安全問(wèn)題更加突出。

天然橡膠生產(chǎn)布局反映了天然橡膠生產(chǎn)在空間維度對(duì)自然資源和社會(huì)資源的利用狀況，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要依據(jù)。同時(shí)，天然橡膠生產(chǎn)布局的特征和變化信息也是研究全球變化與天然橡膠生產(chǎn)之間的互動(dòng)效應(yīng)和反饋機(jī)制的基礎(chǔ)。在全球變化背景下，我國(guó)熱區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)生了明顯改變，天然橡膠生產(chǎn)布局也正在發(fā)生變化。研究天然橡膠生產(chǎn)布局變化的基本特征和發(fā)展趨勢(shì)，有利于我國(guó)熱區(qū)農(nóng)業(yè)資源利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力布局，助推天然橡膠產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局優(yōu)化、促進(jìn)天然橡膠產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，保障國(guó)家戰(zhàn)略物質(zhì)安全。因此，開(kāi)展中國(guó)天然橡膠生產(chǎn)布局時(shí)空演變研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

中國(guó)熱區(qū)一般是指中國(guó)熱帶和南亞熱帶地區(qū)中具有適合熱帶農(nóng)業(yè)發(fā)展的獨(dú)特氣候條件的一定區(qū)域[4-5]。有關(guān)學(xué)者通過(guò)以日均溫穩(wěn)定≥10 ℃的年積溫、日均溫≥10 ℃的天數(shù)、最冷月平均氣溫和年極端最低氣溫為指標(biāo)的中國(guó)熱區(qū)劃分指標(biāo)體系和標(biāo)準(zhǔn)劃定了中國(guó)熱區(qū)的范圍[6]。中國(guó)熱區(qū)陸地范圍集中分布在海南、香港和澳門(mén)全域，以及福建南部、廣東大部、廣西中南部、云南南部與西南部；中國(guó)熱區(qū)飛地分散分布在西藏、四川、云南、貴州、湖南和江西等?。▍^(qū)）。中國(guó)熱區(qū)熱量豐富，雨量充沛，生物多樣性異常豐富，目前已鑒明的植物種類(lèi)有1.2 萬(wàn)余種，占我國(guó)植物種群數(shù)量的30%[7]。主要的熱帶作物有天然橡膠、熱帶薯類(lèi)作物（木薯）、熱帶糖料作物（甘蔗）、熱帶水果（香蕉、芒果、荔枝和龍眼等）、熱帶香辛飲料（香草蘭、咖啡和可可等）、熱帶油料作物（椰子和油棕等）和熱帶牧草等[8]。本研究以中國(guó)熱區(qū)內(nèi)有天然橡膠種植的云南、海南、廣東、廣西和福建5 個(gè)省（區(qū)）為研究區(qū)。

數(shù)據(jù)來(lái)源為1995—2020 年《全國(guó)熱帶、南亞熱帶作物生產(chǎn)情況》（由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)展南亞熱帶作物辦公室和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)墾局編制），根據(jù)本研究所用模型選取數(shù)據(jù)，并完成單位換算和數(shù)據(jù)一致化處理等工作。構(gòu)建以1995—2020 年為時(shí)間維度，以云南、海南、廣東、廣西和福建為截面維度的平衡長(zhǎng)面板數(shù)據(jù)集， 其中時(shí)間維度為t=1，2，3…26（t 為年份），截面維度為i=1，2，3…5（i 為省<區(qū)>），觀測(cè)值有天然橡膠實(shí)有面積、產(chǎn)量和單產(chǎn)等。

1.2 方法

1.2.1 生產(chǎn)規(guī)模指數(shù) 天然橡膠生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)（production scale index， PSI）是指某地區(qū)某時(shí)期天然橡膠實(shí)有面積占全國(guó)天然橡膠實(shí)有面積的比重，該指標(biāo)可以反映各?。▍^(qū)）天然橡膠生產(chǎn)對(duì)全國(guó)天然橡膠生產(chǎn)的貢獻(xiàn)程度。計(jì)算公式為[9]：

2 結(jié)果與分析

2.1 天然橡膠生產(chǎn)布局分析

2.1.1 天然橡膠生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)和生產(chǎn)集中度指數(shù)變化分析 由表1 可知，1995—2020 年間，云南天然橡膠生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)不斷上升，由1995 年的24.31%上升至2020 年的49.61%，而海南、廣東、廣西和福建的天然橡膠生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)均呈下降趨勢(shì)，其中海南下降最為明顯，由1995 年的62.07%下降至2020 年的46.13%。我國(guó)植膠區(qū)各?。▍^(qū)）的天然橡膠生產(chǎn)集中度指數(shù)變化與生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)較一致，云南為唯一上升的省（區(qū)），由1995 年的30.86%上升至2020 年的57.13%，海南為下降最為明顯的省（區(qū)），由1995 年的61.42%下降至2020 年的40.74%。圖1 分別從天然橡膠實(shí)有面積和干膠產(chǎn)量各地占比的視角反映了1995—2020年間我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)和生產(chǎn)集中度指數(shù)的逐年變化情況。綜上所述，1995—2020 年間，我國(guó)天然橡膠實(shí)有面積和干膠產(chǎn)量在植膠區(qū)各省（區(qū)）的不斷變化使得天然橡膠布局在全國(guó)層面發(fā)生了明顯變化，云南已超越海南成為我國(guó)第一大植膠區(qū)，但海南仍然是我國(guó)重要的植膠區(qū)。如今，我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)布局越來(lái)越往云南和海南集中，2020 年云南和海南兩省合計(jì)的生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)達(dá)95.74%，生產(chǎn)集中度指數(shù)達(dá)97.87%。

2.1.2 天然橡膠生產(chǎn)重心遷移分析 由表2 可知，1995 年我國(guó)天然橡膠實(shí)有面積重心坐標(biāo)位于108.18°E、21.17°N，2020 年中國(guó)天然橡膠實(shí)有面積重心坐標(biāo)位于105.81°E、21.22°N。1995—2020年期間， 中國(guó)天然橡膠實(shí)有面積重心在105.73°E～108.18°E、22.17°N～22.23°N 之間移動(dòng)。1995—2020 年期間實(shí)有面積重心累積移動(dòng)距離為336.80 km，2020 年實(shí)有面積重心較1995 年向西北方向移動(dòng)了228.10 km。1997—1998 年是單年實(shí)有面積重心移動(dòng)距離最大的時(shí)期，移動(dòng)距離為30.90 km（西北）；2009—2010 年是單年實(shí)有面積重心移動(dòng)距離最小的時(shí)期，移動(dòng)距離為0.74 km（東南）。綜上所述，1995—2020 年間我國(guó)天然橡膠實(shí)有面積重心由東南向西北演進(jìn)的趨勢(shì)明顯，同時(shí)北擴(kuò)的趨勢(shì)也顯著。

由表2 可知，1995 年我國(guó)天然橡膠干膠產(chǎn)量重心坐標(biāo)位于107.45°E、21.29°N，2020 年中國(guó)天然橡膠干膠產(chǎn)量重心坐標(biāo)位于105.11°E 、22.56°N。1995—2020 年期間，中國(guó)天然橡膠干膠產(chǎn)量重心在105.11°E～107.45°E、21.29°N～22.56°N之間移動(dòng)。1995—2020 年期間干膠產(chǎn)量重心累積移動(dòng)距離為509.75 km，2020 年干膠產(chǎn)量重心較1995 年向西北方向移動(dòng)了295.92 km。單年干膠產(chǎn)量重心移動(dòng)距離最大的時(shí)期在2004—2005 年，移動(dòng)距離為129.01 km（西北）；單年干膠產(chǎn)量重心移動(dòng)距離最小的時(shí)期在2011—2012 年，移動(dòng)距離為2.22 km（西北）。綜上所述，1995—2020 年間我國(guó)天然橡膠干膠產(chǎn)量重心雖然有多次由西北向東南的移動(dòng)，但總體上由東南向西北演進(jìn)的趨勢(shì)明顯，同時(shí)北擴(kuò)的趨勢(shì)也顯著。

由表2 可知， 與實(shí)有面積重心比較，1995—2020 年間我國(guó)天然橡膠干膠產(chǎn)量重心總體上更偏向西北，累計(jì)移動(dòng)距離和首尾距離更大，移動(dòng)曲線的振幅更大。說(shuō)明位于我國(guó)植膠區(qū)西北方向的云南省實(shí)有面積穩(wěn)定增加和單產(chǎn)位于全國(guó)最高水平，合力驅(qū)動(dòng)了我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)重心明顯向西北方向移動(dòng)的結(jié)果。

2.2 天然橡膠比較優(yōu)勢(shì)分析

2.2.1 天然橡膠效率比較優(yōu)勢(shì)時(shí)空變化 由圖2可知，天然橡膠效率比較優(yōu)勢(shì)空間差異明顯。2020年云南和海南的EAI 指數(shù)均大于1，具有天然橡膠生產(chǎn)效率比較優(yōu)勢(shì)，分別位居全國(guó)第一、第二；廣東、廣西和福建的EAI 指數(shù)均小于1，不具有天然橡膠生產(chǎn)效率比較優(yōu)勢(shì)。由表3 和圖3 可知，1995 與2020 年相比，云南的效率比較優(yōu)勢(shì)由1995年的1.23 增加至2020 年的2.71（位居全國(guó)第一），為大幅增加特征（增加量為1.48，全國(guó)唯一增加地區(qū)）；1995 與2020 年相比，海南的效率比較優(yōu)勢(shì)由1995 年的2.03 減少至2020 年的1.27，為大幅減少特征（減少量為0.76，位居全國(guó)減量第一）；1995 與2020 年相比，廣東、廣西和福建的效率比較優(yōu)勢(shì)均明顯減少，其中廣西和福建已減至0，三?。▍^(qū)）效率比較劣勢(shì)更加突出。

2.2.2 天然橡膠規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)時(shí)空變化 由圖2可知，天然橡膠規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)空間差異明顯，2020年云南和海南的SAI 指數(shù)均大于2，具有顯著規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)，分別位居全國(guó)第一、第二；廣東、廣西和福建的SAI 指數(shù)均小于0.5，具有規(guī)模比較劣勢(shì)。由表3 和圖3 可知，1995 與2020 年相比，云南的規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)由1995 年的0.87（0.52，位居全國(guó)第一，為顯著規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)地區(qū)），為大幅增加特征（增加量為1.66，全國(guó)唯一增加地區(qū)）；1995 與2020 年相比，海南的規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)由1995 年的4.35（SAI>2，位居全國(guó)第一，為顯著規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)地區(qū)）減少至2020 年的2.41（SAI>2，位居全國(guó)第二，為顯著規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)地區(qū)），為大幅減少特征（減少量為1.93，位居全國(guó)減量第一）；1995 與2020 年相比，廣東、廣西和福建的規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)均明顯減少，其中福建已減至0，三?。▍^(qū)）規(guī)模比較劣勢(shì)更加突出。

2.2.3 天然橡膠綜合比較優(yōu)勢(shì)時(shí)空變化 由圖2可知，天然橡膠綜合比較優(yōu)勢(shì)空間差異明顯，2020年云南和海南的AAI 指數(shù)均大于1，具有綜合比較優(yōu)勢(shì)，分別位居全國(guó)第一、第二；廣東、廣西和福建的AAI 指數(shù)均小于1，不具有綜合比較優(yōu)勢(shì)。由表3 和圖3 可知，1995 與2020 年相比，云南的綜合比較優(yōu)勢(shì)由1995 年的1.04（AAI>1，為綜合比較優(yōu)勢(shì)地區(qū)）增加至2020 年的2.53（AAI>1，位居全國(guó)第一，為綜合比較優(yōu)勢(shì)地區(qū)），為大幅增加特征（增加量為1.58，全國(guó)唯一增加地區(qū)）；1995 與2020 年相比，海南的綜合比較優(yōu)勢(shì)由1995 年的2.97（AAI>1，位居全國(guó)第一，為綜合比較優(yōu)勢(shì)地區(qū)） 減少至2020 年的1.75（AAI>1，位居全國(guó)第二，為綜合比較優(yōu)勢(shì)地區(qū)），為大幅減少特征（減少量為1.22，位居全國(guó)減量第一）；1995 與2020 年相比，廣東、廣西和福建的綜合比較優(yōu)勢(shì)均明顯減少，其中廣西和福建已減至0，三?。▍^(qū)）規(guī)模比較劣勢(shì)更加突出。

3 討論

本研究獲取了我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)布局的特征和時(shí)空變化信息，為研究全球變化與天然橡膠生產(chǎn)之間的互動(dòng)機(jī)制奠定基礎(chǔ)，但是本研究?jī)H反映了我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)在時(shí)空維度對(duì)自然資源和社會(huì)資源的利用狀況，未能對(duì)天然橡膠生產(chǎn)布局的時(shí)空演變機(jī)理進(jìn)行研究。天然橡膠的生產(chǎn)布局變化不僅受自然因素（如氣溫、降水和土壤）的影響，而且受社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素（包括農(nóng)業(yè)政策、人口和技術(shù)等）的綜合作用，從單一的自然或社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素來(lái)分析，難以深入理解其時(shí)空動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程。因此，必須綜合考慮自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)多種因素，并在不同時(shí)空尺度下進(jìn)行比較研究，以了解天然橡膠空間格局動(dòng)態(tài)變化的特征，才能真正了解導(dǎo)致其動(dòng)態(tài)變化的原因?；诙嘁蜃佣喑叨鹊目臻g統(tǒng)計(jì)分析研究方法，正成為農(nóng)作物空間格局動(dòng)態(tài)變化機(jī)理研究的重要方向。

未來(lái)，在天然橡膠生產(chǎn)布局研究領(lǐng)域，圍繞“信息重構(gòu)——特征描述——驅(qū)動(dòng)分析——未來(lái)情景”的工作思路，開(kāi)展天然橡膠生產(chǎn)布局時(shí)空演變和預(yù)測(cè)研究。“信息重構(gòu)”的研究可以實(shí)現(xiàn)天然橡膠的種植動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，產(chǎn)出我國(guó)天然橡膠空間分布“一張圖”，相關(guān)研究成果可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力布局，保障國(guó)家戰(zhàn)略物質(zhì)安全；“特征描述”的研究可實(shí)現(xiàn)對(duì)天然橡膠及其影響因子變化趨勢(shì)的動(dòng)態(tài)把握，相關(guān)研究成果可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)資源利用和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)熱區(qū)農(nóng)業(yè)資源高效可持續(xù)利用，保障我國(guó)天然橡膠產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展；“驅(qū)動(dòng)分析”的研究可明確自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素對(duì)天然橡膠空間分布的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，相關(guān)研究成果可應(yīng)用于當(dāng)前自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下天然橡膠生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化，促進(jìn)熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)與自然和諧共生，有效保護(hù)和改善天然橡膠發(fā)展環(huán)境；“未來(lái)情景”的研究可實(shí)現(xiàn)對(duì)天然橡膠生產(chǎn)布局未來(lái)情景的預(yù)測(cè)，相關(guān)研究成果可應(yīng)用于未來(lái)自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下天然橡膠生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)策略的擬定，提高天然橡膠生態(tài)系統(tǒng)綜合調(diào)控能力，推進(jìn)我國(guó)熱區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村高質(zhì)量發(fā)展。

4 結(jié)論

本研究運(yùn)用生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)、生產(chǎn)集中度指數(shù)和生產(chǎn)重心分析法對(duì)我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)布局的時(shí)空變化特征及其重心遷移軌跡進(jìn)行分析，應(yīng)用效率比較優(yōu)勢(shì)、規(guī)模比較優(yōu)勢(shì)和綜合比較優(yōu)勢(shì)對(duì)我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)區(qū)域比較優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，得到如下研究結(jié)論。

（ 1 ） 從我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)布局來(lái)看，1995—2020 年間，我國(guó)天然橡膠實(shí)有面積和干膠產(chǎn)量在植膠區(qū)各?。▍^(qū)）的不斷變化使得天然橡膠布局在全國(guó)層面發(fā)生了明顯變化，云南已超越海南成為我國(guó)第一大植膠區(qū)，但海南仍然是我國(guó)重要的植膠區(qū)。如今，我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)布局越來(lái)越往云南和海南集中，2020 年云南和海南兩省合計(jì)的生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)達(dá)95.74%，生產(chǎn)集中度指數(shù)達(dá)97.87%。1995—2020 年間我國(guó)天然橡膠實(shí)有面積重心和干膠產(chǎn)量重心由東南向西北演進(jìn)的趨勢(shì)明顯，同時(shí)北擴(kuò)的趨勢(shì)也顯著；位于我國(guó)植膠區(qū)西北方向的云南省實(shí)有面積穩(wěn)定增加和單產(chǎn)位于全國(guó)最高水平，合力驅(qū)動(dòng)了我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)重心明顯向西北方向移動(dòng)的結(jié)果。

（2）從我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)來(lái)看，1995—2020 年間，我國(guó)天然橡膠生產(chǎn)區(qū)域比較優(yōu)勢(shì)也在發(fā)生顯明變化，云南已超越海南成為我國(guó)最具比較優(yōu)勢(shì)的植膠區(qū)，海南依然屬于比較優(yōu)勢(shì)區(qū)域；廣東、廣西和福建的比較優(yōu)勢(shì)均明顯減少，目前已減至或趨近于0，三?。▍^(qū)）比較劣勢(shì)更加突出。