中国粮食产量时空格局演变研究

粮食安全是国家战略安全的重要组成部分,在经济新常态下如何夯实农业基础地位、保障粮食安全成为政府与学界共同关注的命题。运用粮食产量变化系数、变异系数、空间分析方法研究了中国粮食产量时空演变格局与粮食安全问题。结果表明：2000-2003年受城镇化和工业化快速推进占用优质农田和大量青壮年劳动力进城务工的影响,粮食播种面积下降导致产量出现波动下滑;2004-2015年,粮食直补、农业税减免、基本农田保护、耕地红线等系列政策促进粮食产量实现“十二连增”。粮食作物类型时序变化表现为玉米产量大幅增长,由1990年的9 681.9×10⁴ t增长为2015年的22 463.2×10⁴ t,稻谷、小麦产量呈现小幅增长态势。2000-2015年中国粮食生产重心逐渐由西南向东北偏移。从各大区域对粮食总产的贡献率来看,1990-2015年南方沿海区对中国粮食总产的贡献率下降幅度最大,达-5.02%,东北地区对全国粮食总产的贡献率增幅最高,为7.75%。中国粮食产量安全区域范围在逐年增加,由2000年的11个省份增加至2015年的16个省,然而,未来粮食安全应关注粮食结构、粮食品质、食品安全、农田生态环境等方面的研究。     

江苏省粮食单产空间差异的因素分解

区分粮食单产空间差异的来源,是粮食单产空间特征和成因机制研究的一个基础问题,可以为粮食促产政策的制定提供较为可靠的依据。基于粮食作物配置的视角,以江苏省为例,运用因素分解法,探讨粮食单产空间结构及单产变化空间差异的贡献因素。结果表明:1)当前江苏省粮食作物配置结构的空间差异可以说明近80%的粮食单产的空间差异,而江苏省粮食生产力的空间分布与粮食单产空间差异仅低度相关。2)1990s中期以来,江苏省粮食单产增幅有南弱北强的倾向,主要来源是生产力效应,结构效应对这种空间分化起到强化作用。因此,相对于笼统的粮食单产指标,排除结构因素的粮食生产力因素能更为准确地体现粮食现实生产力的变化。     

1995-2010年山东省粮食单产变化空间分异及均衡增产潜力

以县域为基本空间单元,采用GIS 空间分析和ESDA方法,对山东省1995-2010 年间县域粮食单产空间格局变化进行了分析,在此基础上,结合全国农业生态区划,分析山东省粮食均衡增产潜力。结果表明:① 山东省县域粮食单产水平之间的差异整体上呈现出先增大后减小的趋势。鲁北和鲁西北平原农业生产基础差,单产增长速度最快;鲁西南平原农业生产基础差,单产增长速度较慢;鲁中南丘陵和山东半岛农业生产基础好,单产增长速度较慢;② 县域粮食单产变化的Global Moran's I 值为0.5708,表明单产变化的区域分布并非完全随机,而是表现出明显的空间集聚特征,4 种集聚类型中,“H-H”类型区和“L-L”类型区占主导,“H-H”类型区主要分布在鲁北和鲁西北平原,“L-L”类型区主要分布在鲁西南平原、鲁中南丘陵和山东半岛;③ 全省可划分为4 个一级、9 个二级均衡增产类型区,粮食单产增产潜力鲁北和鲁西北平原>鲁中南丘陵>山东半岛>鲁西南平原;总产量增产潜力约为9.50×10⁶ t,其中鲁中南丘陵>鲁北和鲁西北平原>鲁西南平原>山东半岛。     

甘肃省粮食生产的多尺度及关联分析

采用甘肃省1949-2011年时间尺度的粮食产量历史数据,在对粮食产量时空尺度分析的基础上,基于33 a时间序列的粮食产量及其相关的11个变量的基础数据作为样本,建立粮食生产灰色系统模型对驱动机制进行分析,期望为农业部门粮食生产决策提供科学借鉴。分析结果表明:(1)1949-2011年,甘肃省粮食生产在波动中增长;粮食总产量、人均粮食产量及单产的曲线的动态变化基本吻合;甘肃省粮食产量变化主要存在23 a、15 a左右的年代际振荡周期和准9 a的年际波动周期,其中23 a、15 a左右的振荡周期较强烈;(2)单产、农村从业人口和有效灌溉面积是甘肃省粮食生产的主要驱动力。     

河北省粮食生产灰色关联动态分析

根据 194 9～ 1998年各县 (市 )的统计资料 ,分析了河北省近 5 0年粮食生产的变化历程和空间差异 ,运用灰色系统理论对影响河北省粮食生产的诸因素进行关联动态分析 ,量化了粮食总产量与诸因子的关联程度 ,指出粮食单产、有效灌溉面积和粮食播种面积是影响河北省粮食生产的最重要因素 ,并提出了实现河北省粮食生产可持续发展的基本途径 ,为今后河北省农业可持续发展提供了参考依据     

粮食单产视角下中国北方农牧交错带粮食安全研究

从中国北方农牧交错带粮食安全和粮食单产的重要性出发,利用空间自相关分析揭示带内粮食单产的空间分异及演化特征,作为划分农牧业发展地域的依据,进而利用地理探测器模型揭示控制单产分异的主导因子及其交互作用,藉此探讨提高带内粮食单产、保障粮食安全的对策。结果表明：（1）2000—2020年带内粮食单产呈现相对稳定的集聚分布态势,自然环境分异大势是其基础性控制因素,社会生产条件及其耦合水平则强化了粮食单产的空间分异特征。（2）单产热点区主要集中在带内东北部平原地区和西南部河湟谷地,冷点区分布在中部水土流失区和丘陵地区,次热和次冷点区则围绕热、冷点形成圈层结构;依据该格局可将热点区划分为宜农区,将次热和次冷区划分为农牧耦合区,将冷点区划分为生态修复区,以因地制宜地促进带内农牧业协调发展。（3）2000—2020年带内粮食单产的增长模式从以劳动力为主导转变为以现代农业技术为主导,但出现了劳动力与耕地、现代农业技术之间过度解耦,以及各种现代农业技术之间的耦合性不足等问题,因而提出了以“人-地-技”耦合发展促进粮食单产健康增长、提高粮食安全保障能力的建议。     

1950—2014年印度粮食单产对气候变化的响应

利用1950—2014年印度粮食单产统计资料及气候变化资料,从实证的角度,定量分析了小麦、水稻单产对气候的年际变化和年代内趋势性变化的响应。结果表明：1）年际变化方面,粮食单产与降水量和雨日数呈显著正相关,与温度和潜在蒸发量呈显著负相关,其中小麦单产与四者的相关系数分别为0.35（P＜0.01）、0.24（P＜0.10）、-0.32（P＜0.05）和-0.41（P＜0.001）,水稻的相关系数分别为0.32（P＜0.05）、0.32（P＜0.05）、-0.26（P＜0.05）和-0.33（P＜0.01）。这表明,高温、少雨导致的水分胁迫不利于粮食增产。2）在年代内趋势性变化方面,1996—2005年印度气候呈现暖、干化趋势,全国平均粮食单产呈下降趋势;从变化速率的空间分异看,单产下降速率与暖、干化速率的空间分异规律基本吻合,单产快（慢）速下降区域与降水量快（慢）速减少、潜在蒸发量快（慢）速增加区域基本一致。水稻和小麦单产变化速率与降水量变化速率的空间分异均呈正相关,与潜在蒸发量变化速率的空间分异均呈负相关。由此表明,降水减少和温度升高导致的水分胁迫是印度粮食单产时空变化的主要气象成因。     

中国粮食单产对气候变化的敏感性评价

选取农业政策相对稳定的1985-2004年,全国2075个县(市)的粮食单产数据和全国730个基础气象站点的逐月气温、降水数据,运用协整分析方法提高了气候变化敏感区的辨识能力,得到以下结论:(1)典型相关分析结果说明4-10月温度,其次5-9月降水是影响中国粮食单产空间分异的主导因素;(2)在240个单产趋势增加显著地区中,识别出137个地区的单产趋势增长与4-10月温度变化存在长期互动关系,主要分布在地势阶梯转换带以及长江沿线等重要地理过渡带上;(3)在数据有效的328个地区中,有41.6%的地区粮食单产波动项对4-10月温度和5-9月降水两个气候波动项都敏感,主要集中分布在:①夏季风区与非季风区分界线和胡焕庸人口地理线之间的地区,常年缺粮区占优势,秦岭以北单产波动系数很高,②江西、浙江、福建是余粮区和常年缺粮区并存、单产波动变化很小的地区,③吉林、辽宁东部、河南、安徽,粮食播种总面积的波动系数低,单产波动系数较全国高,主要为受气候波动变化影响而产量不稳定的主要余粮区,这说明气候变化背景下中国粮食供应稳定性下降。     

中国粮食生产格局演变及城镇化与膳食结构变化的影响（英文）

粮食生产格局是国家粮食安全的基础。自从1978年改革开放以来,中国社会经济的快速发展推动城市化进程不断加快,城乡居民的膳食结构亦发生了显著变化。在这样的背景下,粮食生产格局也发生了较大变化。一是传统的粮食生产南北格局发生变化,"北移"特征明显。1980年南方省区粮食产量占比60%,北方省区占比40%,到2015年北方省区占比56%,南方省区下降为44%;二是东中西部粮食生产呈现"东缩中扩"特征,东部沿海省区粮食生产明显萎缩,中部粮食生产呈扩大态势。1980年东中西部粮食占比分别为38%、36%和26%,到2015年则为27%、46%和27%;三是粮食生产空间集中度增大。1980年全国13个粮食主产省区的总产量占比为69.27%,到2015年达到76.18%,粮食主产区对国家粮食安全的影响力增强。城市化快速发展对粮食播种面积的影响具有显著的区域差异。随着城市化水平提高,东中部和南北方粮食播种面积此消彼长,增减幅度在7%–8%之间。膳食结构变化对粮食生产格局的影响表现在两个方面,一方面粮食消费总量减少,粮食播种面积占农作物播种面积比重从1980年的82%下降为2015年的68%;另一方面,粮食消费结构发生变化,人口直接消费的粮食减少,动物消费的饲料粮扩大。表现为稻谷和小麦种植面积占比下降,饲料粮(主要是玉米)种植面积占比从1980年代的20%增大到36%。未来随着国家粮食生产功能区的建立,粮食生产的空间格局将合理回归,饲料粮需求持续增加但生产扩大的空间有限。     

基于资源潜力开发的粮食增产途径——以河南省为例

河南省是产粮大省,充分挖掘资源增产潜力,提高粮食综合生产能力,对保障国家粮食安全具有重要意义.对河南省粮食产量的现状与动态进行分析后的结果显示,河南省粮食总产量的变化呈现上升态势,粮食总产的增长越来越依赖于单产的提高,近10年河南省粮食总产的增长主要是靠小麦、玉米产量的增长实现的.在分析影响粮食生产能力因素的基础上,提出了挖掘土地资源潜力和作物资源潜力提高粮食生产能力的战略途径及对策,为河南省粮食增产和全国粮食生产提供理论依据.     

中国粮食生产时空演变规律与耕地可持续利用研究

随着全球粮食贸易格局的日益紧张,如何利用有限的耕地资源保证中国粮食安全成为新阶段的难题。本文从耕地可持续利用视角提出粮食稳产、增产策略,以期为粮食安全、耕地保护等国家战略提供理论支撑。基于1985—2015年中国31个省（自治区、直辖市）统计数据,以农业生态区为基本单元,采用比较分析法和GIS空间分析法,对中国粮食生产时空演变及其影响因素进行规律性探究。研究结果表明：（1）中国粮食产量呈“波动-上升”的趋势,但长江中下游区、江南和华南区粮食增长率较低,甚至出现减产现象。（2）中国粮食产量主产区逐渐由长江中下游区、江南和华南区向东北区、黄淮海区转移。（3）中国粮食生产的影响因素呈现阶段性和区域性规律。例如,东北区、西北区粮食生产主要受粮食单产、耕地面积等影响;黄淮海区、内蒙古高原和黄土高原区、云贵高原和横断山区主要受粮食单产影响。（4）中国各区耕地存在不同类型和不同程度的耕地非持续问题,在西北区、内蒙古高原和黄土高原等生态脆弱区域较严重。     

Changes in China’s Grain Production Pattern and the Effects of Urbanization and Dietary Structure

Grain production patterns are the basis of a nation’s food security. Since China’s reform and opening-up began in 1978, China’s urbanization process, driven by rapid social and economic development, has accelerated steadily. During this time, the dietary structure of urban and rural Chinese has also changed significantly. Accordingly, grain production patterns have undergone major changes. First, traditional grain production patterns in the north and the south have changed, and the food production center has shifted toward the north. In 1980, the grain yield of southern provinces accounted for 60% of China’s total, while that of northern provinces accounted for 40%. In 2015, the grain yield of southern provinces accounted for 56% of the total, while that of northern provinces accounted for 44%. Second, grain production by regions of the country is “shrinking in the east but expanding in the central regions,” meaning that grain production in eastern coastal provinces has decreased significantly, while that in the central region has expanded. The proportions of the nation’s total grain production from the eastern, central and western regions were 38%, 36% and 26%, respectively, in 1980. These had changed to 27%, 46%, and 27%, respectively, in 2015. Third, the spatial centralization of grain production has increased. The total grain yield of 13 major grain-producing provinces and regions in the country accounted for 69.27% of nation’s total in 1980, and it had reached 76.18% in 2015, showing that the impact of major grain-producing areas on national food security has increased. The influence of rapid urbanization on grain production areas shows remarkable regional differences. As the level of urbanization has increased, build-up land occupies a large number of high-quality farmland, especially in east coastal provinces and thus the grain planting area decreased obviously. The effect of dietary structure changes on grain production patterns was evident in two ways. On the one hand, as dietary diversity has increased, total grain consumption has decreased. The reduction in the proportion of planting area for grain crops to total crop planting area dropped from 82% in 1980 to 68% in 2015, making this change in total grain consumption evident. On the other hand, the ratio of grain for human consumption declined as the ratio of grain consumed by animals increased. The reduction in the proportion of rice and wheat grown and an increase in the proportion of feed grain production (mostly maize) from 20% in the 1980s to 36% in 2015 makes this change in grain production and consumption evident. In the future, with the establishment of national functional areas for grain production, the spatial pattern of grain production will return, while the demand for feed grains will continue to increase but with the space for expansion limited.     

近40a甘肃省气象灾害对社会经济的影响

利用甘肃省近40 a的气温、降水、各种气象灾害和各种灾情、经济指标资料,分析了甘肃气候对全球气候变暖的响应、气象灾害对社会经济和农业的影响。得出全省平均气温为增温趋势;降水河西(以黄河为界)为增加趋势,河东减少趋势;干旱20世纪90年代在增加,而沙尘暴、冰雹、暴雨90年代在减少;极端气候事件增加;气象灾害对农业的影响明显,气象灾害受灾总面积与粮食单产呈明显的负相关,尤以干旱灾害对全省粮食产量的影响更为显著;洪灾造成的直接经济损失增加。     

中国粮食生产发展的时序变化研究*

文章对我国粮食生产发展的时序变化进行了全面系统的研究。剖析了“阶段论”、“台阶论”等粮食生产发展研究的常用方法,提出和论述了“渐变论”的观点和方法,建立了“综合增产率”计算模型。然后,应用“渐变论”对1949年～1995年中国粮食总产量进行了定量研究,从粮食总产变化趋势和变化驱动力两方面,深入地分析了粮食总产的时序特征。最后,应用两种方法对粮食总产进行了动态预测,预测2000年我国粮食总产可突破50000×10⁴t。     

21世纪初中国主要余粮区的空间格局特征

利用2000~2003年分县统计数据,以人均占有量为指标,重点研究21世纪初中国粮食主产区的空间格局及区域差异。研究结果表明：20世纪90年代后期以来,中国粮食生产重心进一步北移,同时出现“西扩”趋势。目前,20世纪90年代后期国家确立的粮食生产大县中近1/3人均粮食占有量已不足400kg,多分布在南方。全国3/4左右的余粮集中出产在东北地区、华北平原中南部地区、西部干旱、半干旱地区;2/3的余粮地区位于环境变化敏感地区,粮食产量波动大。这些地区的粮食丰歉直接影响到全国粮食市场价格的波动,中国粮食安全自然风险增大。加强上述地区的环境变化及粮食安全的自然风险研究,提高适应环境变化能力势在必行。     

中国粮食生产的区域格局变化及东北商品粮基地的响应

依据近10年的统计数据和实地调研资料,运用区域差异分析方法,对中国粮食生产的区域格局变化特征及其规律进行探讨,研究表明:中国粮食产量总体呈增长态势,年均增长率为3.43%;粮食生产重心进一步由南方向北方和由东部向中部推移,北方和中部地区成为新的增长中心;粮食生产地域变化的差异明显,南北绝对差异和相对差异变化较大,八大产区和省区间变化较小。农业生产条件、技术、宏观经济环境和土地利用方式变化是粮食生产地域格局变化的主要原因。东北作为国家粮食安全战略性基地,应对全国粮食生产的地域变化趋势,必须加强商品粮基地建设。通过农业生态环境建设、农业结构调整、商品粮基地空间布局优化等举措,促进粮食生产,保障国家粮食安全。     

鄂尔多斯高原明长城的地理界线意义

鄂尔多斯高原明长城位于明万里长城的中部,是明代边防体系的重要组成部分,明长城的地理位置是当时综合自然-社会-经济诸多因素的结果。在实地考察的基础上,从地貌、气候、农牧业界线三个方面分析了明长城的地理界线意义。明长城一线是鄂尔多斯高原与黄土高原的地貌界线,长城南北地貌类型、地貌特征差异显著。明长城处在中国夏季风的尾闾,是中国季风区与非季风区、暖温带与中温带、半湿润区与半干旱、干旱区的分界线。明代鄂尔多斯高原的长城是农牧业的分野,同时鄂尔多斯高原明长城位于中国农牧交错带中部的中轴位置,明长城两侧生产方式和土地利用显著不同,具有农牧分界线的地理意义。研究结果可加深对明长城价值的认识并促进长城的遗产保护。     

巴丹吉林沙漠地表风积砂粒度空间分布及其环境意义

通过对巴丹吉林沙漠平沙地及丘间地表层砂样的粒度分析,发现巴丹吉林沙漠表层砂平均中值粒径为0.45 mm,平均均值粒径为0.53 mm,是中国北方粒度最粗的沙漠之一。整体上,巴丹吉林沙漠表层砂粒径从北到南逐渐变细,在沙漠南缘的雅布赖山附近粒径略有回升。机械组成上,粗砂(0.5～2.0 mm)含量最高,平均为35%,整体变化趋势从北到南逐渐减少,南部略有回升。中砂(0.25～0.50 mm)和细砂(0.10～0.25 mm)为主要的风沙运动组分,其平均含量在50%以上,在沙漠内部变化趋势为从北到南逐渐增多。粒度频率分布曲线从北到南逐渐从多峰过渡到双峰,众数粒径逐渐减小。分析结果表明巴丹吉林沙漠表层砂主要为风成砂,主要沙源区为沙漠北部的湖泊沉积物区及其更北部的戈壁,同时沙漠北部残山丘陵、雅布赖山等也是沙漠砂的源区。     

东北黑土水稻主产区氮肥减施潜力研究

东北平原是中国重要的商品粮生产基地,水稻是该地区的主要粮食作物之一,虽然该地区黑土质量和肥力均较高,但农田施肥过量的现象仍较为普遍。因此,为了阐明黑土区水稻施肥空间格局、差异特征及减施潜力,本文选择东北平原黑土水稻种植区为研究对象,在黑龙江、吉林、辽宁三省水稻施肥和产量进行了大规模调研分析基础上,结合土壤本底供氮能力培养试验,开展相关研究。结果表明：区域内由南至北施氮强度和经济产量均逐渐下降,施氮强度下降幅度大于产量下降,氮肥偏生产力逐渐增加。通过与理论适宜施氮量对比发现,辽宁稻区理论减氮潜力达16.7%~24.7%,吉林中、西部稻区潜力达8.7%~17.8%,黑龙江稻区还有2.0%~11.4%理论减氮空间。三省典型水稻土土壤累积矿化量没有明显差异。因此,地上部生物量变化所引起的氮携出量的变化是引起东北黑土区黑龙江、吉林和辽宁水稻施氮量差异的主要影响因素。     

Spatial-temporal pattern changes of main agriculture natural disasters in China during 1990-2011

China is a disaster prone country, and a comprehensive understanding of change of disasters is very important for China’s agricultural development. In this study, statistical techniques and geographic information system tools are employed to quantify the main agriculture disasters changes and effects on grain production in China during the period of 1990-2011. The results show that China’s grain production was severely affected by disasters including drought, flood, hail, frost and typhoon. The annual area covered by these disasters reached up to 48.7×10⁶ ha during the study period, which accounted for 44.8% of the total sown area, and about 55.1% of the per unit area grain yield change was caused by disasters. In addition, all of the disasters showed high variability, different changing trends, and spatial distribution. Drought, flood, and hail showed significantly decreasing trends, while frost and typhoon showed increasing trends. Drought and flood showed gradual changes and were distributed across the country, and disasters became more diversified from north to south. Drought was the dominated disaster type in northern China, while flood was the most important disaster type in the southern part. Hail was mainly observed in central and northern China, and frost was mainly distributed in southern China. Typhoon was greatly limited to the southeast coast. Furthermore, the resilience of grain production of each province was quite different, especially in several major grain producing areas, such as Shandong, Liaoning, Jilin and Jiangsu, where grain production was seriously affected by disasters. One reason for the difference of resilience of grain production was that grain production was marginalized in developed provinces when the economy underwent rapid development. For China’s agricultural development and grain security, we suggest that governments should place more emphasis on grain production, and invest more money in disaster prevention and mitigation, especially in the major grain producing provinces.