任彧 田潔玫 陳杰

摘要 在河南省耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評價的基礎(chǔ)上，測算了糧食核心區(qū)的生產(chǎn)能力特征以及空間分布。結(jié)果顯示：河南省糧食核心區(qū)實際生產(chǎn)能力總產(chǎn)為4 560.94萬t，平均單產(chǎn)為11 647.9 kg/hm2，實際單產(chǎn)最高的區(qū)域位于豫北豫西山前平原區(qū)，實際總產(chǎn)最高的區(qū)域位于黃淮海平原核心區(qū)。河南省糧食核心區(qū)可實現(xiàn)生產(chǎn)能力總產(chǎn)為10 929.80萬t，平均單產(chǎn)為16 260.0 kg/hm2。河南省糧食核心區(qū)近期總產(chǎn)增產(chǎn)潛力能達到約1 800萬t，其中黃淮平原核心區(qū)最高，達1 000萬t以上，是重要的增產(chǎn)區(qū)域。

關(guān)鍵詞 糧食核心區(qū)；耕地生產(chǎn)能力；產(chǎn)能核算；空間分布

中圖分類號 S-9 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）22-0193-05

Abstract Based on survey and evaluation of the farmland quantity grade of Henan，the paper calculated spatial distribution characteristics and production capacity of Henans core grain production region.The results are concluded as follows：The actual capacity of grain production is 45 million 609 thousand and 400 tons with an average of 11 647.9 kg per hectare.The piedmont plain of northwest Henan is the highest average yield.The highest total production yield is the core area of the Huang Huai Hai Plain.The total production capacity of grain core area in Henan Province is 109.298 million tons，and the average yield is 16 260.0 kg/ha.The grain yield increasing potential is 18 million tons with Huang Huai Hai Plains 10 million tons outstanding the most.

Key words Core grain production region；Production capacity；Productivity accounting；Spatial distribution

糧食是關(guān)系國計民生的重要商品，是關(guān)系經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定和國家自立的基礎(chǔ)，保障國家糧食安全始終是治國安邦的頭等大事。耕地作為構(gòu)成糧食綜合生產(chǎn)能力的最基本要素，耕地生產(chǎn)能力是國家綜合國力的重要組成部分，是保障國家糧食安全的基礎(chǔ)和保證[1]。

國土資源部完成對全國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定工作后，國內(nèi)相關(guān)專家在耕地質(zhì)量等級調(diào)查的基礎(chǔ)上，開展耕地生產(chǎn)能力相關(guān)方面研究。國土資源部土地整理中心結(jié)合耕地質(zhì)量等別調(diào)查成果，開展了耕地生產(chǎn)能力核算理論方面的研究。很多學(xué)者運用3S 技術(shù)手段，開展耕地產(chǎn)能核算監(jiān)測、信息系統(tǒng)開發(fā)等研究[2-7]。一些學(xué)者以農(nóng)用地分等因素指標(biāo)區(qū)為研究單元來核算農(nóng)用地綜合生產(chǎn)能力，分析了耕地產(chǎn)能的空間格局及其分異規(guī)律，探討了各二級區(qū)內(nèi)耕地產(chǎn)能提升的主導(dǎo)影響因子[8-10]。還有一些學(xué)者以農(nóng)用地分等成果在產(chǎn)能核算中的應(yīng)用為目的，探討耕地如何做到精細化管理[11-14]。上述研究從理論方法、信息數(shù)據(jù)庫構(gòu)建及實踐應(yīng)用等方面開展耕地產(chǎn)能核算研究工作，得耕地產(chǎn)能核算工作日趨完善。

河南糧食生產(chǎn)核心區(qū)是河南省糧食生產(chǎn)的主戰(zhàn)場，其耕地生產(chǎn)能力的高低對河南省糧食總產(chǎn)的影響舉足輕重[15]。筆者依托河南省耕地質(zhì)量等別調(diào)查與評定成果，首先測算了糧食核心區(qū)目前實際生產(chǎn)能力，對河南省糧食生產(chǎn)重點區(qū)域的耕地生產(chǎn)能力進行摸底；其次通過研究了糧食生產(chǎn)能力與耕地質(zhì)量（等別）的關(guān)系，分區(qū)構(gòu)建耕地生產(chǎn)能力測算數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)河南省糧食核心區(qū)不同區(qū)域可實現(xiàn)生產(chǎn)能力的計算，最后通過分析不同區(qū)域增產(chǎn)潛力，劃定了今后河南省糧食增產(chǎn)的重點區(qū)域和各核心區(qū)增產(chǎn)的主要目標(biāo)，為河南省糧食增產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

河南糧食生產(chǎn)核心區(qū)涉及的范圍較廣，區(qū)內(nèi)自然、社會、經(jīng)濟等條件差異很大，為了生產(chǎn)能力評價更接近實際，根據(jù)自然條件的相似和空間的連續(xù)性，結(jié)合河南省耕地質(zhì)量等別評定成果，將河南糧食生產(chǎn)核心區(qū)劃分為豫北豫西山前平原區(qū)、豫東北低洼平原區(qū)、黃淮平原核心區(qū)、南陽盆地區(qū)和淮南山地丘陵區(qū)5個分區(qū)（圖1），主體范圍覆蓋全省的93個縣（市、區(qū)），耕地面積661.76萬hm2，占全省耕地面積的83.5%、基本農(nóng)田面積的85%，其中國家認(rèn)定的糧食生產(chǎn)大縣68個。2014年，糧食核心區(qū)主體范圍內(nèi)糧食總產(chǎn)量482.36億kg，占全省的比例為92%。其中黃海海平原糧食總產(chǎn)量378.73億kg，占全省的72.2%；山前平原糧食總產(chǎn)量48.59億kg，占全省的9.3%；南陽盆地糧食總產(chǎn)量55.04億kg，占全省的10.5%。根據(jù)國土資源部發(fā)布的《全國耕地質(zhì)量等別調(diào)查與評定成果》，河南省耕地質(zhì)量等別范圍為4～12等，平均等別為7.44等，其中糧食核心區(qū)耕地質(zhì)量平均等別為7.31等，高于全省平均水平。

1.2 耕地生產(chǎn)能力計算方法

耕地產(chǎn)能包括實際產(chǎn)能、可實現(xiàn)產(chǎn)能及理論產(chǎn)能等3個方面，實際產(chǎn)能是耕地目前已經(jīng)實現(xiàn)的生產(chǎn)能力?？蓪崿F(xiàn)產(chǎn)能是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到基本保證，其他環(huán)境因素均處于正常狀態(tài)時，在當(dāng)?shù)貙嶋H光、熱、水、土等資源條件下，平均投入農(nóng)作物所形成的正常年景能夠達到的糧食產(chǎn)量。理論產(chǎn)能是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到充分保證，其他環(huán)境因素均處于最優(yōu)狀態(tài)時，在當(dāng)?shù)貙嶋H光、熱、水、土等資源條件下，農(nóng)作物所能達到的最高產(chǎn)量。實際產(chǎn)能和可實現(xiàn)產(chǎn)能分別代表耕地當(dāng)前的產(chǎn)能和耕地的近景生產(chǎn)能力，是該研究重點關(guān)注的內(nèi)容。

1.2.1 耕地實際產(chǎn)能計算。

依據(jù)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)糧換算系數(shù)（河南省標(biāo)準(zhǔn)糧為冬小麥，冬小麥產(chǎn)量換算系數(shù)為1，夏玉米標(biāo)準(zhǔn)糧換算系數(shù)為0.890 1），將各行政區(qū)指定作物統(tǒng)計單產(chǎn)換算為標(biāo)準(zhǔn)糧實際單產(chǎn)，再根據(jù)行政區(qū)標(biāo)準(zhǔn)耕作制度及指定作物播種面積計算實際產(chǎn)能，實際產(chǎn)能除以行政區(qū)內(nèi)耕地面積得到實際單產(chǎn)。

1.2.2 耕地可實現(xiàn)產(chǎn)能計算。

可實現(xiàn)產(chǎn)能是目前需要重點關(guān)注的耕地生產(chǎn)能力，以糧食生產(chǎn)核心區(qū)不同區(qū)域為單位，建立抽樣單元的可實現(xiàn)單產(chǎn)和相應(yīng)耕地分等單元的利用等指數(shù)函數(shù)關(guān)系（表1），將所有分等單元的耕地利用等指數(shù)代入函數(shù)方程，可以獲取耕地的可實現(xiàn)單產(chǎn)。依據(jù)所有分等單元的農(nóng)用地可實現(xiàn)單產(chǎn)乘以相應(yīng)的分等單元耕地面積核算耕地可實現(xiàn)總產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 耕地實際生產(chǎn)能力

2.1.1 分區(qū)域單產(chǎn)及總產(chǎn)。從表2可以看出，河南省糧食核心區(qū)耕地實際總產(chǎn)為4 560.94萬t，占2014年河南省糧食總產(chǎn)的85%以上，是河南省糧食生產(chǎn)的主要區(qū)域，糧食核心區(qū)內(nèi)實際生產(chǎn)能力平均單產(chǎn)為11 647.9 kg/hm2，也高于全省平均水平。其中黃淮海平原核心區(qū)實際總產(chǎn)和單產(chǎn)均為5個分區(qū)中最高，分別為2 663.94萬t和12 049.17 kg/hm2，總產(chǎn)占糧食核心區(qū)總產(chǎn)比例的58.41%，黃淮平原核心區(qū)是河南省平原的主體，分布范圍大，耕地質(zhì)量高，是河南省糧食生產(chǎn)的重點區(qū)域；豫北豫西山前平原雖然實際總產(chǎn)位于5個分區(qū)中的倒數(shù)第二，但實際單產(chǎn)卻在5個分區(qū)中排在第二位，說明豫北豫西山前平原耕地質(zhì)量較好，但由于地處山區(qū)，耕地面積較少；淮南山地丘陵區(qū)下轄7個縣（市、區(qū)），面積最小，實際單產(chǎn)也較低，因此實際總產(chǎn)在5個分區(qū)中最低；南陽盆地西部區(qū)域多為山地，多受地形、土壤等自然條件限制限制，耕地利用程度偏低，實際單產(chǎn)最低。

2.1.2 空間分布特征。

糧食核心區(qū)內(nèi)93個縣級單位實際總產(chǎn)總計為4 560.94萬t，永城市實際總產(chǎn)最高，為112.10萬t，南陽市西峽縣實際總產(chǎn)最低，為8.05萬t。根據(jù)93個縣實際總產(chǎn)繪制頻率直方圖，以直方圖上的突變位置（28.90萬、52.60萬、72.45萬t）作為分界點，將全區(qū)93個縣級的實際總產(chǎn)劃分為4個等級，從高到低依次為一、二、三、四等（圖2）。分析圖2得出，實際產(chǎn)能總產(chǎn)的一等區(qū)主要分布在黃淮平原區(qū)的東南部，南陽盆地區(qū)的中南部；二等產(chǎn)能區(qū)主要分布在黃淮平原區(qū)中北部、冀魯豫低洼平原區(qū)、南陽盆地東北部和淮南山地丘陵區(qū)的中北部；三等產(chǎn)能區(qū)主要分布在豫北和豫西的山前平原區(qū)；四等產(chǎn)能區(qū)主要分布在西部山區(qū)。

依據(jù)Natural Breaks（Jenks）方法，對取整之后的實際單產(chǎn)繪制頻率直方圖，以直方圖上的突變位置（9 566.4、11 364.0、12 688.2 kg/hm2）作為分界點，將93個縣級單位劃分為4個等級區(qū)，分別將其命名為實際單產(chǎn)的優(yōu)產(chǎn)區(qū)、高產(chǎn)區(qū)、中產(chǎn)區(qū)和低產(chǎn)區(qū)（圖3）。分析圖3得出，實際單產(chǎn)的優(yōu)產(chǎn)區(qū)主要分布在黃淮平原中東部和太行山山前平原區(qū)，實際單產(chǎn)平均為13 226.49 kg/hm2。高產(chǎn)區(qū)主要分布在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件相對較好的黃淮平原區(qū)中部優(yōu)產(chǎn)區(qū)周圍、太行山山前平原區(qū)的東部地區(qū)及冀魯豫低洼平原區(qū)，實際單產(chǎn)平均為11 899.27 kg/hm2。中產(chǎn)區(qū)主要分布在黃淮平原區(qū)的北部和南部、豫西山地丘陵區(qū)的東部、淮南山地丘陵區(qū)和南陽盆地的東南部，實際單產(chǎn)平均為10 660.94 kg/hm2。實際單產(chǎn)的低產(chǎn)區(qū)主要分布在太行山區(qū)、豫西、豫南的山區(qū)，實際單產(chǎn)平均為8 760.54 kg/hm2。主要原因在于實際單產(chǎn)的中低產(chǎn)區(qū)主要分布在黃泛區(qū)和山區(qū)，多受地形、土壤等自然條件限制，耕地利用程度偏低。

2.2 耕地可實現(xiàn)生產(chǎn)能力

2.2.1 分區(qū)域單產(chǎn)及總產(chǎn)。

圖4是河南省糧食核心區(qū)分區(qū)域農(nóng)用地可實現(xiàn)產(chǎn)能總產(chǎn)及單產(chǎn)。黃淮海平原核心區(qū)可實現(xiàn)總產(chǎn)為3 710.02萬t，明顯高于其他4個分區(qū)，另外4個分區(qū)農(nóng)用地可實現(xiàn)總產(chǎn)由大到小依次為南陽盆地區(qū)、冀魯豫低洼平原區(qū)、豫北豫西山前平原區(qū)、淮南山地丘陵區(qū)。而農(nóng)用地可實現(xiàn)單產(chǎn)則有所不同，豫北豫西山前平原區(qū)單產(chǎn)為16 840.3 kg/hm2，在5個糧食核心區(qū)分區(qū)中最高，原因在于豫北豫西山前平原區(qū)耕地面積較少，多集中在水肥條件較好的區(qū)域，可實現(xiàn)單產(chǎn)較高。黃淮海平原核心區(qū)可實現(xiàn)單產(chǎn)與豫北豫西山前平原相差不大，黃淮海平原核心區(qū)作為河南省糧食的主產(chǎn)區(qū)，農(nóng)用地產(chǎn)能整體水平較高。其他3個區(qū)域可實現(xiàn)單產(chǎn)排序由大到小為冀魯豫低洼平原區(qū)、南陽盆地區(qū)、淮南山地丘陵區(qū)。

2.2.2 空間分布特征。

糧食核心區(qū)可實現(xiàn)單產(chǎn)為16 260.45 kg/hm2，明顯高于全省平均水平。豫北山前平原的武陟縣可實現(xiàn)單產(chǎn)最高，為19 027.77 kg/hm2，南陽盆地西部的西峽縣理論單產(chǎn)最低，為13 029.20 kg/hm2。依據(jù)Natural Breaks（Jenks）方法，以直方圖上的突變位置（15 000、16 300、17 600 kg/hm2）作為分界點，將93個縣級單元的可實現(xiàn)單產(chǎn)劃分為4個等級區(qū)，分別將其命名為可實現(xiàn)單產(chǎn)的優(yōu)產(chǎn)區(qū)、高產(chǎn)區(qū)、中產(chǎn)區(qū)和低產(chǎn)區(qū)，如圖5所示。

從圖5可以看出，優(yōu)產(chǎn)區(qū)主要分布豫北豫西山前平原區(qū)中南部的6個縣（市）。該區(qū)域位于太行山山區(qū)傾斜平原，該區(qū)土體深厚，質(zhì)地適中，內(nèi)外排水良好，土壤肥力普遍較高，同時該區(qū)地下水資源比較豐富，優(yōu)越的水土條件，使該區(qū)成為了全省理論單產(chǎn)最高的地區(qū)之一。高產(chǎn)區(qū)也主要分布在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件相對較好的黃淮海平原核心區(qū)和豫北豫西山前平原區(qū)的中部、東部地區(qū)。中產(chǎn)區(qū)主要分布在冀魯豫低洼平原區(qū)和黃淮海平原核心區(qū)南部，其中冀魯豫低洼平原區(qū)盡管地勢比較平坦，但由于黃河等河流的多次泛濫，土地質(zhì)量較差，因此可實現(xiàn)單產(chǎn)位于中游；黃淮海平原核心區(qū)南部的高地區(qū)地勢較低，排水不暢，容易發(fā)生洪澇災(zāi)害，使該區(qū)的可實現(xiàn)單產(chǎn)受到了一定程度的影響。低產(chǎn)區(qū)主要分布在南陽盆地和淮南山地丘陵區(qū)。該區(qū)域雖然氣候條件相對優(yōu)越，但由于位于山區(qū)，土壤黏重，瘠薄上浸，適耕期短，導(dǎo)致該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定，可實現(xiàn)單產(chǎn)相對較低。

同樣依據(jù)Natural Breaks（Jenks）方法，根據(jù)可實現(xiàn)產(chǎn)能總產(chǎn)將河南省糧食核心區(qū)的縣級單元劃分為一、二、三、四等（分界點分別為45.0萬、62.8萬、102.5萬t）。從圖6可以看出，河南省糧食核心區(qū)可實現(xiàn)產(chǎn)能一等縣在除了豫北豫西山前平原的其他4個分區(qū)都有分布，其中黃淮海平原核心區(qū)分布最多，為9個縣；二等縣主要分布在一等縣的周圍；三、四等縣主要分布在豫北豫西山前平原區(qū)和南陽盆地北部山區(qū)；造成上述分布的原因，總產(chǎn)不但受產(chǎn)能單產(chǎn)影響，更受耕地面積影響，是由耕地面積和可實現(xiàn)單產(chǎn)兩方面決定的。豫北豫西山前平原區(qū)單產(chǎn)水平高，但縣域面積小，耕地面積少，所以總產(chǎn)不具有優(yōu)勢。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

耕地可實現(xiàn)生產(chǎn)能力作為近景生產(chǎn)能力，其與耕地實際生產(chǎn)能力之間的差值，可以反映耕地資源的增產(chǎn)潛力。通過計算可實現(xiàn)生產(chǎn)能力與實際生產(chǎn)能力的差值，分析不同區(qū)域單產(chǎn)和總產(chǎn)可提升潛力（圖7）。從圖7可以看出，豫北豫西山前平原區(qū)單產(chǎn)增產(chǎn)潛力最高，達到5 092.8 kg/hm2；其次為南陽盆地區(qū)，單產(chǎn)增產(chǎn)潛力也超過了5 000 kg/hm2；黃淮海平原核心區(qū)和冀魯豫低洼平原區(qū)增產(chǎn)潛力超過4 000 kg/hm2；單產(chǎn)增產(chǎn)潛力最低的區(qū)域為淮南山地丘陵區(qū)?？偖a(chǎn)增產(chǎn)潛力由于受耕地面積和單產(chǎn)潛力兩方面的影響，分布趨勢與單產(chǎn)增產(chǎn)潛力有所不同。黃淮海平原核心區(qū)由于耕地面積最大，總產(chǎn)增產(chǎn)潛力也最高，達到1 046.08萬t，是近期河南省增產(chǎn)潛力最大的區(qū)域。南陽盆地區(qū)總產(chǎn)潛力居第二位，一方面說明南陽盆地農(nóng)用地的利用程度尚不充分，通過開展土地綜合整治等工程，實際單產(chǎn)尚有較大的提升空間；另一方面，南陽盆地也是全省糧食產(chǎn)量提升的重點區(qū)域。豫北豫西山前平原雖然單產(chǎn)增產(chǎn)潛力較高，但一方面耕地面積較小，另一方面當(dāng)前耕地單產(chǎn)已經(jīng)處于較高水平，再度提升的難度相對較大?；茨仙降厍鹆陞^(qū)多種植水稻，單產(chǎn)潛力最低，又由于耕地面積較小，因此總產(chǎn)潛力也不高，說明該區(qū)近期單產(chǎn)和總產(chǎn)增產(chǎn)空間不大。因此，近期河南省糧食總產(chǎn)和單產(chǎn)提升的重點區(qū)域是黃淮海平原核心區(qū)和南陽盆地區(qū)域。

3.2 結(jié)論

該研究在河南省耕地質(zhì)量等別調(diào)查與評價的基

礎(chǔ)上，補充調(diào)查所需資料，首先測算河南省糧食生產(chǎn)核心區(qū)耕地的實際生產(chǎn)能力，河南省糧食核心區(qū)實際生產(chǎn)能力總產(chǎn)為4 560.94萬t，平均單產(chǎn)為11 647.9 kg/hm2，實際單產(chǎn)最高的區(qū)域位于豫北豫西山前平原區(qū)，而實際總產(chǎn)最高的區(qū)域位于黃淮海平原核心區(qū)；其次測算了河南省糧食核心區(qū)縣級、分區(qū)域和整體的耕地可實現(xiàn)生產(chǎn)能力。全區(qū)可實現(xiàn)生產(chǎn)能力總產(chǎn)為10 929.80萬t，平均單產(chǎn)為16 260.0 kg/hm2，總產(chǎn)生產(chǎn)能力接近河南糧食生產(chǎn)核心區(qū)2020年達到6 500萬t的規(guī)劃目標(biāo)；最后通過增產(chǎn)潛力分析，計算河南省糧食核心區(qū)近期總產(chǎn)增產(chǎn)潛力能達到約1 800萬t，其中黃淮平原核心區(qū)最高，達1 000萬t以上，是重要的增產(chǎn)潛力區(qū)域。

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