許云霖，石培基，李佳芳，王永男，周文霞

(西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州 730070)

·問(wèn)題研究·

河西走廊縣域人均糧食占有量的時(shí)空演變與驅(qū)動(dòng)力分析*

許云霖，石培基※，李佳芳，王永男，周文霞

(西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州 730070)

糧食安全始終是關(guān)系我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家自立的全局性重大戰(zhàn)略問(wèn)題。我國(guó)政府明確提出“以我為主、立足國(guó)內(nèi)、確保產(chǎn)能、適度進(jìn)口、科技支撐”的糧食安全新戰(zhàn)略，并將其作為首要工作任務(wù)。文章以河西走廊20個(gè)縣域?yàn)檠芯繂卧?，運(yùn)用ESDA和GWR模型，分析河西走廊人均糧食占有量的時(shí)空格局演變及變化的驅(qū)動(dòng)力。結(jié)果表明：1990～2014年，河西走廊人均糧食占有量呈波動(dòng)增長(zhǎng)-急劇減少-持續(xù)增長(zhǎng)變化特征；縣域人均糧食占有量增長(zhǎng)類(lèi)型以總產(chǎn)低、快速增長(zhǎng)型為主，中東部的張掖全市、永昌縣、涼州區(qū)等地糧食生產(chǎn)作用日益明顯；人均糧食占有量總體空間關(guān)聯(lián)度在提高，高高聚集和低低聚集態(tài)勢(shì)增強(qiáng)；人均糧食占有量變化的驅(qū)動(dòng)因素中，種植結(jié)構(gòu)>復(fù)種指數(shù)>人均耕地面積>單位面積產(chǎn)量>非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)>人均GDP，驅(qū)動(dòng)因素表現(xiàn)出過(guò)渡性、空間分異特征，單位面積產(chǎn)量、非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)和人均GDP的變化對(duì)人均糧食占有量的影響具有空間分異特征；種植結(jié)構(gòu)、復(fù)種指數(shù)和人均耕地面積對(duì)人均糧食占有量的變化影響從高值區(qū)向東西兩側(cè)遞減。河西走廊水資源短缺，生態(tài)環(huán)境脆弱，發(fā)展糧食生產(chǎn)應(yīng)處理好糧食生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的關(guān)系，在生態(tài)安全的前提下促進(jìn)糧食生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展。此外，統(tǒng)籌考慮自身發(fā)展規(guī)模與資源環(huán)境狀況，發(fā)展一定規(guī)模的草畜、經(jīng)濟(jì)作物，有條件的縣域，注重產(chǎn)糧大縣的建設(shè)，政府政策、資金對(duì)其進(jìn)行扶持，保障產(chǎn)糧大縣以及糧農(nóng)的利益。

人均糧食占有量 時(shí)空演變 GWR 驅(qū)動(dòng)力 河西走廊

0 引言

糧食安全始終是關(guān)系我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家自立的全局性重大戰(zhàn)略問(wèn)題[1]。我國(guó)政府明確提出“以我為主、立足國(guó)內(nèi)、確保產(chǎn)能、適度進(jìn)口、科技支撐”的糧食安全新戰(zhàn)略，并將其作為首要工作任務(wù)[2]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在不同視角和時(shí)空尺度上對(duì)糧食安全評(píng)價(jià)[3～4]、生產(chǎn)力估算[4-5]、供需水平[6]、耕地因素分解[7-10]、時(shí)空格局[11-19]、成因分析[14-20]等方面進(jìn)行了廣泛的研究。研究表明農(nóng)業(yè)要素投入、土地利用變化等因素影響糧食生產(chǎn)格局演化?？偟膩?lái)說(shuō)，研究區(qū)域由全國(guó)和省區(qū)等宏觀尺度向區(qū)域和市縣的中微觀尺度以及多尺度方向轉(zhuǎn)變，中小尺度能更詳盡的揭示糧食生產(chǎn)區(qū)域差異的空間格局[21]； 研究范圍廣泛，包括糧食主產(chǎn)區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)及城市化水平高的地區(qū)； 研究視角從糧食總產(chǎn)量、糧食單產(chǎn)[22-23]、人均糧食[11， 14-15， 19]、不同作物類(lèi)型[4， 8， 10， 12， 18]進(jìn)行分析； 糧食生產(chǎn)格局研究由單純的描述性分析逐漸轉(zhuǎn)向空間計(jì)量分析，重視研究單元之間的空間關(guān)聯(lián)性及原因解釋?zhuān)诩Z食變化成因分析時(shí)，注重地理空間效應(yīng)。

河西走廊位于祁連山北麓，東起烏鞘嶺，西與新疆交接，北部是馬鬃山、龍首山和合黎山，總面積27.1萬(wàn)km2，占甘肅省面積的60%，綠洲面積占區(qū)域面積的24%，屬西北內(nèi)陸極干旱區(qū)，降水稀少，氣候干燥，風(fēng)大沙多，生態(tài)環(huán)境脆弱。該區(qū)光照充足，晝夜溫差大，有利于有機(jī)物質(zhì)積累和瓜果糖分積累，源于祁連冰川積雪區(qū)的石羊河、黑河、疏勒河三大流域澆灌的灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，是我國(guó)的重要商品糧基地之一，為保障甘肅省糧食安全做出重要貢獻(xiàn)，現(xiàn)進(jìn)行農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)展特色農(nóng)業(yè)和綠洲節(jié)水高效農(nóng)業(yè)(圖1)。

由于各研究單元人口數(shù)量的差異，從糧食總產(chǎn)的角度探討糧食生產(chǎn)時(shí)空格局演變并不能很好的反應(yīng)糧食生產(chǎn)格局的變化，而人均糧食占有量是反映區(qū)域糧食供給水平、安全程度的重要指標(biāo)[14]。在研究區(qū)域上，糧食生產(chǎn)與安全多集中在糧食主產(chǎn)區(qū)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的糧食主銷(xiāo)區(qū)，對(duì)于生態(tài)環(huán)境脆弱的西部地區(qū)的研究較少。基于此，文章以河西走廊20個(gè)縣域?yàn)檠芯繂卧?，通過(guò)人均糧食占有量變化指數(shù)模型與空間自相關(guān)分析，對(duì)河西走廊1990～2014年縣域人均糧食占有量的時(shí)空格局進(jìn)行分析，運(yùn)用地理加權(quán)回歸(GWR)模型探索演化的驅(qū)動(dòng)因素。

圖1 研究區(qū)域概況

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 空間自相關(guān)分析模型

探索性空間數(shù)據(jù)分析是分析事物空間分布模式和空間差異變化，揭示研究對(duì)象之間的空間相互作用機(jī)制的一種有效工具，分為全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)[24]。Global Moran′s I指數(shù)根據(jù)要素位置和要素值來(lái)度量空間自相關(guān)，Local Moran′s I指數(shù)可標(biāo)識(shí)在模型中具有相似屬性值的要素的空間聚類(lèi)。

1.2 人均糧食占有量變化指數(shù)模型

參考劉玉的人均糧食變化指數(shù)模型[19]，人均糧食占有量年增長(zhǎng)指數(shù)是指區(qū)域某時(shí)間段內(nèi)各縣域人均糧食占有量的年增長(zhǎng)速度：

(1)

式(1)中，Si為i縣人均糧食年增長(zhǎng)指數(shù)，Git1、Git2分別表示i縣域在t1、t2年的人均糧食占有量。

人均糧食占有量比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)(AIi)是指i縣域某個(gè)年份人均糧食占有量與區(qū)域人均糧食占有量的比值：

(2)

人均糧食增長(zhǎng)比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)(CIi)是指i縣域某時(shí)間段內(nèi)人均糧食占有量年增長(zhǎng)指數(shù)(Si)與區(qū)域同期年增長(zhǎng)指數(shù)(S)的比值。

(3)

1.3GWR模型

地理加權(quán)回歸(GWR)模型是將空間結(jié)構(gòu)嵌入線(xiàn)性回歸模型中，探測(cè)空間關(guān)系的非平穩(wěn)性。該模型改進(jìn)了普通線(xiàn)性回歸(OLS)模型，可以清楚地展示空間結(jié)構(gòu)分異，得到的參數(shù)估計(jì)可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。模型參數(shù)的估計(jì)時(shí)，常用的空間權(quán)函數(shù)包括距離閾值法、距離反比法、Gauss函數(shù)法與截尾型函數(shù)法。模型對(duì)特定權(quán)函數(shù)的帶寬很敏感，常用的權(quán)函數(shù)帶寬的優(yōu)化方法有交叉驗(yàn)證方法、AIC準(zhǔn)則、貝葉斯信息準(zhǔn)則[25]。

1.4 數(shù)據(jù)來(lái)源

該文數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《新中國(guó)60年·甘肅》、《甘肅統(tǒng)計(jì)年鑒》(2010～ 2015)《甘肅農(nóng)村年鑒》(1992～2014)。以河西走廊20個(gè)縣或縣級(jí)市為研究單元，選取1990年、2000年和2014年為研究斷面，以縣域人均糧食占有量為指標(biāo)，研究河西走廊人均糧食占有量時(shí)空格局和驅(qū)動(dòng)機(jī)制。為消除偶然因素的影響，糧食產(chǎn)量采用相應(yīng)年份近3年的均值。

2 河西走廊的人均糧食占有量變化

2.1 人均糧食占有量的時(shí)間序列特征分析

從圖2可知， 1990～2014年，河西走廊人均糧食占有量經(jīng)歷了波動(dòng)增長(zhǎng)-急劇減少-持續(xù)增長(zhǎng)3個(gè)階段。第一階段為1990～1998年，由于農(nóng)業(yè)投入的增加與農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步，人均糧食占有量波動(dòng)增長(zhǎng)，由493.20kg增長(zhǎng)到558.58kg，累計(jì)增長(zhǎng)65.38kg。第二階段為1999～2003年，受市場(chǎng)糧價(jià)下跌以及農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響，人均糧食占有量急劇減少， 2003年減少到最低值436.69kg，累計(jì)減少121.89kg。1995年和2000年，包括河西走廊在內(nèi)甘肅省遭遇嚴(yán)重的旱災(zāi)[26]，人均糧食出現(xiàn)低值點(diǎn)。第三階段為2004～2014年，人均糧食占有量持續(xù)增長(zhǎng)。2004年國(guó)家出臺(tái)了保護(hù)耕地、按最低收購(gòu)價(jià)托市收購(gòu)糧食、減免稅收、建立直接補(bǔ)貼制度、加大投入等一系列政策措施調(diào)動(dòng)農(nóng)民種糧積極性， 2014年人均糧食占有量達(dá)605.97kg，累計(jì)增長(zhǎng)169.28kg。全國(guó)人均糧食占有量、甘肅省人均糧食占有量與河西走廊有相似的變化趨勢(shì)，各階段之間轉(zhuǎn)折年份略有不同； 全國(guó)人均糧食占有量各階段轉(zhuǎn)折年份為1998年、2003年，甘肅省人均糧食占有量各階段轉(zhuǎn)折年份為1998年、2002年。河西走廊與甘肅省的人均糧食占有量差值從200kg下降到160kg，河西走廊與全國(guó)的人均糧食占有量差值從120kg增長(zhǎng)到160kg，全國(guó)與甘肅省的人均糧食占有量差值從80kg下降到0kg(圖3)。河西走廊人均糧食對(duì)甘肅省人均糧食保障作用略有下降，對(duì)全國(guó)人均糧食保障作用有所上升，甘肅省人均糧食達(dá)到全國(guó)平均水平。

2.2 人均糧食占有量空間分異狀況

參考前人研究[14]，該文按Git把各縣劃分為嚴(yán)重缺糧區(qū)(<150kg)、一般缺糧區(qū)(150～300kg)、基本自給區(qū)(300～400kg)、一般余糧區(qū)(400～600kg)、重要余糧區(qū)(>600kg)。從圖4可知，重要余糧區(qū)由1990年的6個(gè)增加到2000年的7個(gè)， 2014年進(jìn)一步增加到8個(gè)，集中分布于河西走廊中東部的張掖市、涼州區(qū)和永昌縣； 一般余糧區(qū)由1990年的6個(gè)減少到2000年的5個(gè)， 2014年進(jìn)一步減少到3個(gè)，分散分布于石羊河流域下游的民勤縣、東部的古浪縣以及中部的金塔縣； 基本自給區(qū)1990年為2個(gè)， 2000年和2014年均為3個(gè)，除祁連山北麓的肅州區(qū)外，集中分布于西部的肅北縣和玉門(mén)市； 一般缺糧區(qū)1990年和2000年均為2個(gè)， 2014年增加到3個(gè)，分散分布于東部的金川區(qū)、天?？h及西部的瓜州縣； 嚴(yán)重缺糧區(qū)1990年為4個(gè)， 2000年和2014年均為3個(gè)，除中部的嘉峪關(guān)市外，集中分布于西部的敦煌市和阿克塞縣。

圖2 河西走廊、甘肅省和全國(guó)的人均糧食占有量 圖3 河西走廊、甘肅省與全國(guó)之間人均糧食占有量差值

圖4 河西走廊人均糧食占有量空間格局

圖5 1990～2014年人均糧食占有量增長(zhǎng)類(lèi)型

2.3 人均糧食占有量增長(zhǎng)類(lèi)型分析

基于1990年的AI和1990～2014年間的CI將河西走廊縣域劃分為5類(lèi)(圖5)。

Ⅰ類(lèi)。人均糧食占有量高，快速增長(zhǎng)型(AI>1且CI>1)：共4個(gè)縣域，分布于河西走廊中部的臨澤縣以及祁連山北麓的甘州區(qū)、民樂(lè)縣和永昌縣，該區(qū)水土資源組合較好；

Ⅱ類(lèi)。人均糧食占有量低，快速增長(zhǎng)型(AI≤1且CI>1)：共7個(gè)縣域，是研究時(shí)期內(nèi)的主要類(lèi)型，除西部的阿克塞縣外，在祁連山北麓分布較為集中；

Ⅲ類(lèi)。人均糧食占有量緩慢變化型(1≥CI>0)：共3個(gè)縣域，黑河中游的高臺(tái)縣增長(zhǎng)較快，石羊河流域下游的民勤縣和西部的肅北縣緩慢增長(zhǎng)；

Ⅳ類(lèi)。人均糧食占有量高，迅速減少型(AI>1且CI≤0)：共4個(gè)縣域，主要分布在酒泉市的肅州區(qū)、金塔縣、敦煌市和瓜州縣；

Ⅴ類(lèi)。人均糧食占有量低，迅速減少型(AI≤1且CI≤0)：共2個(gè)縣域，中西部的嘉峪關(guān)市和玉門(mén)市，優(yōu)質(zhì)蔬菜、果品、食用菌等特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快。

河西走廊縣域人均糧食增長(zhǎng)以總產(chǎn)低、快速增長(zhǎng)型為主； 中東部的張掖市、永昌縣、涼州區(qū)等地糧食生產(chǎn)作用日益明顯； 中西部的酒泉市、嘉峪關(guān)市調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展特色農(nóng)業(yè)與高效節(jié)水農(nóng)業(yè)，區(qū)域人均糧食占有量迅速下降。

2.4 縣域人均糧食占有量的探索性空間分析(ESDA)

2.4.1 人均糧食占有量的總體空間格局

計(jì)算河西走廊人均糧食占有量的GlobalMoran’sI值，結(jié)果顯示，GlobalMoran’sI全部為正， 1990～1998年、2007年和2008年未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，人均糧食占有量的高值和低值可能呈現(xiàn)隨機(jī)分布狀態(tài)，人均糧食占有量生產(chǎn)的空間格局表現(xiàn)出一定的不穩(wěn)定性。1999年、2006年和2009年通過(guò)p=0.1的顯著性檢驗(yàn)， 2000～2005年、2010年通過(guò)p=0.05的顯著性檢驗(yàn)， 2011～2014年通過(guò)p=0.01的顯著性檢驗(yàn)，存在正的空間自相關(guān)， 1990年Moran’sI為0.126， 2000年Moran’sI為0.268， 2014年Moran’sI為0.421，Moran’sI值隨著時(shí)間推移呈現(xiàn)波動(dòng)性增大的趨勢(shì)，說(shuō)明1999～2006年、2009～2014年總體空間關(guān)聯(lián)度在提高； 河西走廊人均糧食占有量比較接近的縣域呈集中分布趨勢(shì)，即人均糧食占有量比較高(低)的縣域，其周邊縣域的人均糧食占有量也比較高(低)； 人均糧食占有量接近的縣域在空間上趨同性增強(qiáng)。

2.4.2 人均糧食占有量局部空間自相關(guān)分析(LISA)

根據(jù)p=0.05的LISA聚類(lèi)圖可知(圖6)， 1990年高值區(qū)為中部為黑河河谷盆地的高臺(tái)縣，該區(qū)自身和區(qū)域周邊人均糧食占有量均顯著較高(顯著HH)； 2000年高值區(qū)增加了黑河流域的臨澤縣； 2014年高值區(qū)繼續(xù)向東南方向擴(kuò)散，河西走廊中部的民樂(lè)縣、山丹縣和臨澤縣成為高值區(qū)，且西部的敦煌市成為低值區(qū)，該區(qū)自身和區(qū)域周邊人均糧食占有量均顯著較低(顯著LL)； 1990年、2000年和2014年3個(gè)時(shí)間段未出現(xiàn)自身人均糧食較高而周邊地區(qū)人均糧食較低(顯著HL)的縣域和自身人均糧食較低而周邊地區(qū)人均糧食較高(顯著LH)的縣域，這可能與研究的縣域數(shù)量較少有關(guān)。高值區(qū)與低值區(qū)的縣域數(shù)增加，研究時(shí)段內(nèi)人均糧食占有量高高聚集和低低聚集態(tài)勢(shì)增強(qiáng)，糧食生產(chǎn)地域分工和空間趨同性更加明顯。

圖6 河西走廊縣域人均糧食占有量的LISA聚類(lèi)分析注： 1990年和2000年未出現(xiàn)顯著LL、顯著LH和顯著HL， 2014年未出現(xiàn)顯著LH、顯著HL

3 人均糧食占有量變化的驅(qū)動(dòng)力分析

上述分析發(fā)現(xiàn)，河西走廊人均糧食占有量表現(xiàn)出較強(qiáng)的空間自相關(guān)性，空間聚集特征較為顯著，因此，較普通最小二乘法(OLS)，采用GWR模型解釋人均糧食占有量變化的驅(qū)動(dòng)因素可能效果更好。

人均糧食占有量具有顯著的空間異質(zhì)性和較強(qiáng)的時(shí)間異質(zhì)性，要素投入的改變、糧食生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的變化、社會(huì)需求的改變、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展、自然環(huán)境的變化、人口數(shù)量的增減均導(dǎo)致人均糧食占有量地域格局發(fā)生變化[15， 29-30]?；诖?，該文用2014年相對(duì)于1991年的人均gdp、非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)、種植結(jié)構(gòu)、人均牛羊肉、復(fù)種指數(shù)、有效灌溉面積比率、畝均農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、當(dāng)年造林面積、人均耕地面積和單位面積產(chǎn)量作為GWR模型回歸分析的解釋變量。為方便計(jì)算，各項(xiàng)指標(biāo)做標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化。

在ArcGIS中選擇FIXED核類(lèi)型和CV帶寬方法做局域估計(jì)。采用F檢驗(yàn)對(duì)GWR模型回歸方程及回歸系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。結(jié)果表明GWR模型回歸方程的回歸效果顯著，人均牛羊肉、有效灌溉面積比率、畝均農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力和當(dāng)年造林面積不顯著，其他解釋變量均通過(guò)p=0.05的顯著性檢驗(yàn)。

用剩余6個(gè)變量做OLS分析，其R2為0.928，AdjustedR2為0.895，AICc值為17.059，而GWR模型得到的R2為0.978，AdjustedR2為0.939，AICc值為56.930，說(shuō)明GWR模型的模擬結(jié)果更合理。GWR模型估計(jì)的種植結(jié)構(gòu)、復(fù)種指數(shù)、人均耕地面積和單位面積產(chǎn)量的回歸系數(shù)在各縣域均為正值，非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)和人均GDP的回歸系數(shù)在各縣域有正有負(fù)。GWR模型能解釋人均糧食占有量變化的90.95%～98.14%，擬合程度好。

從1991～2014年人均糧食占有量變化的回歸系數(shù)估計(jì)(圖7)可見(jiàn)，影響人均糧食占有量變化的解釋變量的重要程度不同，從大到小依次為：種植結(jié)構(gòu)、復(fù)種指數(shù)、人均耕地面積、單位面積產(chǎn)量、非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)和人均GDP。

其中種植結(jié)構(gòu)對(duì)人均糧食占有量的變化起到較強(qiáng)的推動(dòng)作用，種植結(jié)構(gòu)的回歸系數(shù)均值達(dá)0.781，影響程度以河西走廊中部的張掖市為中心向東西兩側(cè)遞減，東部的金川區(qū)、民勤縣和古浪縣高于其南部縣域。西部的敦煌市、瓜州縣等地水資源相對(duì)匱乏，糧食作物耗水量較大，且經(jīng)濟(jì)作物的比較效益較高，該區(qū)壓縮高耗水作物，發(fā)展林果、瓜菜為主的高效節(jié)水農(nóng)業(yè)，人均糧食占有量下降明顯，但其重要程度在所有驅(qū)動(dòng)因素中仍最大。歷史上，張掖市、武威市有“金張掖，銀武威”之稱(chēng)，農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)歷史悠久，受區(qū)位條件和傳統(tǒng)觀念等因素的影響，種植結(jié)構(gòu)對(duì)糧食產(chǎn)量的作用較大。

圖7 人均糧食占有量變化GWR模型的回歸系數(shù)估計(jì)分布

復(fù)種指數(shù)的變化與人均糧食占有量呈正相關(guān)，回歸系數(shù)以民樂(lè)縣、山丹縣和金昌市為中心向東西兩側(cè)遞減，東部的天?？h和古浪縣低于其北部縣域。復(fù)種指數(shù)與耕作制度、農(nóng)戶(hù)的種植意愿有關(guān)，充足的農(nóng)村勞動(dòng)力，較高的糧食種植意愿，糧食作物的復(fù)種指數(shù)較高。張掖市、武威市的農(nóng)業(yè)人口較多，糧食種植維持在一定比重，復(fù)種指數(shù)貢獻(xiàn)較大； 玉門(mén)市以西的縣域經(jīng)過(guò)流域綜合治理，壓糧擴(kuò)經(jīng)，復(fù)種指數(shù)貢獻(xiàn)較小。

人均耕地面積的變化與人均糧食占有量也呈正相關(guān)，回歸系數(shù)以西部的瓜州縣和肅北縣為中心向東西兩側(cè)遞減，中部的金塔縣高于其南部縣域。人均耕地面積較大，易于產(chǎn)生規(guī)模效益，其對(duì)人均糧食占有量的影響主要與糧食單產(chǎn)有關(guān)，還受種植結(jié)構(gòu)影響，單產(chǎn)越高、糧食作物種植比例越大，人均耕地面積產(chǎn)出的糧食越多。酒泉市積極培育新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體，以轉(zhuǎn)包、出租、互換、轉(zhuǎn)讓、股份合作等形式流轉(zhuǎn)土地，建成多個(gè)規(guī)模經(jīng)營(yíng)示范點(diǎn)，人均耕地面積表現(xiàn)出的貢獻(xiàn)較大，敦煌市的單產(chǎn)貢獻(xiàn)最大，但種植結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)較小，人均耕地面積的貢獻(xiàn)適中，金昌市和武威市的單產(chǎn)貢獻(xiàn)較小，種植結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)較大，規(guī)模效應(yīng)有待提高。

單位面積產(chǎn)量對(duì)人均糧食占有量的變化起到正向作用，回歸系數(shù)自西向東遞減，東部的永昌縣和涼州區(qū)高于其北部縣域。一個(gè)糧食作物種植比例高的地區(qū)，人均糧食占有量的變化對(duì)糧食單產(chǎn)的依賴(lài)較小。玉門(mén)市以西的縣域由于糧食作物占比較低，單產(chǎn)的影響較大，影響程度高于復(fù)種指數(shù)。張掖市、金昌市的種植結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)較高，單產(chǎn)貢獻(xiàn)較低。東部的武威市人均糧食播種面積較大，人均糧食占有量對(duì)單產(chǎn)依賴(lài)偏小。

非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)的變化與人均糧食占有量的回歸系數(shù)自西向東減少，中部的肅州區(qū)和金塔縣高于其南部縣域，玉門(mén)市以西的縣域影響程度大于復(fù)種指數(shù)，敦煌市的影響程度僅次于種植結(jié)構(gòu)，正值區(qū)為嘉峪關(guān)市及其以西的縣域，該區(qū)農(nóng)民人均糧食播種面積較小，一部分農(nóng)民從事非農(nóng)事業(yè)，一部分農(nóng)民通過(guò)土地流轉(zhuǎn)、參加專(zhuān)業(yè)合作社，以糧食生產(chǎn)作為主要收入來(lái)源，專(zhuān)業(yè)化經(jīng)營(yíng)，易于產(chǎn)生規(guī)模效益，武威市、金昌市和張掖市的農(nóng)民人均糧食播種面積較大，在現(xiàn)有耕作水平下，非農(nóng)就業(yè)帶來(lái)的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的減少以及老弱化會(huì)導(dǎo)致耕地不能充分耕種，對(duì)人均糧食占有量產(chǎn)生負(fù)面影響。

人均GDP對(duì)人均糧食占有量變化的影響自西向東降低，回歸系數(shù)均值為-0.245，中部的肅南縣低于其北部縣域。正值區(qū)為嘉峪關(guān)市以西的縣域，敦煌市的回歸系數(shù)大于復(fù)種指數(shù)，該區(qū)收入的增長(zhǎng)增加了對(duì)農(nóng)業(yè)方面的投入，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，對(duì)人均糧食占有量起到正向作用，糧食生產(chǎn)的比較效益低，武威市和金昌市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中部分耕地由城鄉(xiāng)建設(shè)用地替代或發(fā)展設(shè)施農(nóng)牧業(yè)和特色林果業(yè)，出現(xiàn)耕地非農(nóng)化、非糧化現(xiàn)象，非農(nóng)就業(yè)也對(duì)人均糧食占有量產(chǎn)生負(fù)面影響。

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

(1)1990～2014年，河西走廊人均糧食占有量經(jīng)歷了波動(dòng)增長(zhǎng)-急劇減少-持續(xù)增長(zhǎng)3個(gè)階段； 縣域人均糧食占有量增長(zhǎng)以產(chǎn)量低、快速增長(zhǎng)型為主，中東部的張掖全市、永昌縣、涼州區(qū)等地糧食生產(chǎn)作用日益明顯； 人均糧食占有量總體空間關(guān)聯(lián)度在提高，高高聚集和低低聚集態(tài)勢(shì)增強(qiáng)，部分年份可能呈現(xiàn)隨機(jī)分布狀態(tài)。

(2)人均糧食占有量的驅(qū)動(dòng)因素中，種植結(jié)構(gòu)>復(fù)種指數(shù)>人均耕地面積>單位面積產(chǎn)量>非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)>人均GDP，玉門(mén)市以西的縣域非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)大于復(fù)種指數(shù)； 非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)和人均GDP的回歸系數(shù)在各縣域有正有負(fù)，其余均為正； 驅(qū)動(dòng)因素表現(xiàn)出過(guò)渡性、空間分異性特征，單位面積產(chǎn)量、非農(nóng)就業(yè)機(jī)會(huì)和人均GDP的變化對(duì)人均糧食占有量的影響具有空間分異性特征； 種植結(jié)構(gòu)、復(fù)種指數(shù)和人均耕地面積對(duì)人均糧食占有量的變化影響以高值區(qū)向東西兩側(cè)遞減。

4.2 展望

河西走廊水資源短缺，生態(tài)環(huán)境脆弱，發(fā)展糧食生產(chǎn)應(yīng)處理好糧食生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的關(guān)系，在生態(tài)安全的前提下促進(jìn)糧食生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展。此外，統(tǒng)籌考慮自身發(fā)展規(guī)模與資源環(huán)境狀況，發(fā)展一定規(guī)模的草畜、經(jīng)濟(jì)作物，有條件的縣域，注重產(chǎn)糧大縣的建設(shè)，政府政策、資金對(duì)其進(jìn)行扶持，保障產(chǎn)糧大縣以及糧農(nóng)的利益。劃定永久基本農(nóng)田，保持一定數(shù)量的糧食播種面積，防止出現(xiàn)糧食大減產(chǎn)，推進(jìn)土地整治、中低產(chǎn)田改造，對(duì)于灌區(qū)末端水利條件較差，或綠洲邊緣毗鄰戈壁、沙漠地區(qū)質(zhì)量較差的耕地，考慮退耕封育。加強(qiáng)農(nóng)田水利、農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，發(fā)展新型農(nóng)業(yè)科技，復(fù)種指數(shù)適當(dāng)調(diào)減，控制農(nóng)田灌溉配水規(guī)模，實(shí)施灌區(qū)節(jié)水改造工程，推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)，發(fā)揮河西制種基地的優(yōu)勢(shì)，培育優(yōu)良品種，注重高產(chǎn)田的建設(shè)，優(yōu)化糧食生產(chǎn)布局，重視高產(chǎn)田的空間集聚，提升農(nóng)村勞動(dòng)力素質(zhì)，提高農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率，發(fā)展規(guī)?；慕?jīng)營(yíng)模式，科學(xué)配方施肥，可探索適度減少化肥、農(nóng)藥等化學(xué)投入的經(jīng)濟(jì)機(jī)制，實(shí)行化學(xué)投入風(fēng)險(xiǎn)擔(dān)保政策[28]，推進(jìn)糧食綠色生產(chǎn)。

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SPATIO-TEMPORAL EVOLVEMENT AND ITS DRIVING FACTORS OF PER CAPITA GRAIN POSSESSION AT COUNTY LEVEL IN HEXI CORRIDOR*

Xu Yunlin，Shi Peiji※，Li Jiafang，Wang Yongnan,Zhou Wenxia

(College of Geographic and Environmental Science，Northwest Normal University，Lanzhou，Gansu 730070，China)

Grain security is a national strategy that is related to economic development, social stability and national independence. China′s government explicitly proposed new grain security strategy, that is "taking the initiative, focusing on domestic, making sure the production capacity, moderate import, and technical support". Taking 20 counties as research units in Hexi Corridor, using the methods of ESDA and geographically weighted regression (GWR) model, the article analyzed the evolvement of spatial-temporal patterns and its driving factors of per capita grain possession. The results showed that the change characteristics of per capita grain possession fluctuated, i.e. rising, declining, and rising again from 1990 to 2014. Low production but fast growth was the main pattern in the county level of per capita grain possession, and grain production function was more obvious in Zhangye, Yongchang county and Liangzhou district where were in the middle and east of the Corridor. Overall spatial correlation of per capita grain possession increased and the state of high-high cluster pattern and low-low cluster pattern heightened. Among the driving factors of per capita grain possession change, plant structure > multiple cropping index > per capita cultivated area > yield per unit area > nonfarm employment > per capita GDP. Driving factors had transitional and spatial differentiation characteristics. The change of yield per unit area, nonfarm employment and per capita GDP impact on per capita grain possession had spatial differentiation characteristics, and the impact of plant structure, multiple cropping index and per capita cultivated area declined as the high value area to the east and the west sides. Finally, it suggested that because of the water resource shortage and vulnerable ecological environment in Hexi Corridor, for the grain production it should balance the relationship among grain production, economic and social development, and ecological protection, develop a certain scale of pasture grass, livestock and cash crops, and pay attention to construct major grain-producing counties. The Government policies and funding should protect the interests of grain farmer and major grain-producing counties.

per capita grain possession; spatial-temporal evolvement; GWR; driving factors; Hexi Corridor

10.7621/cjarrp.1005-9121.20170116

2016-05-29 作者簡(jiǎn)介：許云霖(1993—)，男，山西晉中人，碩士。研究方向：城市與區(qū)域發(fā)展?！ㄓ嵶髡撸菏嗷?1961—)，男，甘肅定西人，教授、博士生導(dǎo)師。研究方向：城市與區(qū)域發(fā)展。Email：xbsdspj@163.com *資助項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“河西走廊經(jīng)濟(jì)帶綠洲型城鎮(zhèn)簇群空間成長(zhǎng)過(guò)程、機(jī)理及管治研究”(41271133)

F307.11； F224

A

1005-9121[2017]01101-10