气候变化下中国粮食生产时空演变及影响因素
发布时间：2021-03-09 19:34
粮食生产是关系国计民生的重大问题,气候变化对粮食生产稳定性的影响不容忽视.根据1987-2016年中国31个省域粮食总产、单产、播种面积和人均粮食产量等粮食生产数据,采用空间自相关分析法、空间面板杜宾模型及地理加权模型,对全国粮食生产时空演变及影响因素进行计量分析.结果表明:（1）1987-2016年间我国省域粮食单产、粮食总产、播种面积及人均粮食产量均呈增长态势,然而不同粮食品种的增长有所波动.其中,玉米总产量增速明显,小麦、大豆播种面积不断下降.（2）粮食总产量、播种面积以及人均粮食产量均呈"中多西少"、"北多南少"的格局,粮食增产高值省份集中于"38°线"以北及"胡焕庸线"以东地区.（3）技术进步是推动省域粮食增产的首要因素,气候变化对省域粮食生产的负向影响更显著.（4）有效灌溉面积比重提高对于西部内蒙古、中部2省（晋豫）以及东部6省（京津冀鲁苏沪）粮食生产提升效应最明显,对西部的新藏2省提升微弱.年均温比重提高对于西部产区的新疆、西藏等省粮食生产提升效应最明显,对于东北3省及东部的苏沪浙等省粮食生产最为不利.
【文章来源】：河南大学学报(自然科学版). 2020,50(06)
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
1987-2016年中国粮食生产年均增长率变化
(1) 1987-2016年我国粮食生产总体发展趋势良好,粮食单产增速显著,粮食总产、播种面积、人均粮食产量阶段性特征一致(见图1).从增长速度看,粮食单产由1987年的3 621.7 kg/hm2上升至2016年的5 539.2 kg/hm2,年均增长率为1.48%,与同一时期的粮食总产(1.37%)、粮食播种面积(0.24%)和人均粮食产量(0.55%)相比,显示出较快的增长速度.从阶段变化看,具有3阶段发展变化特征:①1987-1998年为缓慢增长期,粮食单产、总产增长最快,年均增长2.0%,分别高出播种面积及人均粮食产量1.79、1.22个百分点.②1999-2003年为波动下滑期,粮食总产、人均粮食产量下滑最为明显,年均降速4.16%、4.81%,而粮食单产下滑相对较缓,年均降速0.9%.③2004-2016年为快速增长期,粮食总产增速最大,粮食单产、人均粮食产量与播种面积相对持平,年均增速分别为2.14%、1.52%、1.61%、1.34%.究其原因发现:1987-1998年我国粮食总产、单产平稳增长与我国农业生产结构调整、政策变化(粮食省长负责制实施)、农村基础设施建设投入有关,而1999-2003年间粮食总产下滑,一方面由于城镇化、工业化建设以及生态退耕导致耕地面积减少,另一方面则因国家农业结构调整中对粮食生产重视性不足,农民生产积极性较低,二者共同导致粮食产量剧烈下滑,而对粮食单产波及较小.2004年以来,国家出台中央一号文件,重点关注“三农”问题,推行“一免三补”,完善粮食市场体制机制,极大调动农民生产积极性,推动粮食总产大幅提高,加上农业科技研发的投入,农业基础设施的完善,粮食单产水平也进一步提高,并在粮食生产中的地位日益突出.(2) 1987-2016年我国粮食生产结构差异显著,玉米产量增速明显,小麦、大豆播种面积下滑趋势显著.从产量看,小麦、玉米、稻米及大豆在研究期间均呈上升趋势.其中,玉米在1987-2016年间共增加3.6倍,由期初的0.79亿t增加到期末的2.2亿t,年均增长率3.58%,与同期的小麦(1.33%)、稻米(0.59%)、大豆(0.13%)相比,增长速度显著.从播种面积看,四种作物中除玉米以外均有下滑.其中,小麦、稻米、大豆分别以1.98%、1.61%、1.92%的平均速率持续下滑,而玉米则以0.67%的平均增速高出粮食总播种面积0.43个百分点,结构差异显著.从作物占比(占粮食生产比重)看,除玉米占比呈上升趋势外,其余作物占比均有不同程度的下滑,大豆下滑最剧烈.总体看来,小麦、水稻产量与粮食总产量走向一致,而玉米产量与粮食单产走向一致.这进一步说明我国粮食生产阶段性变化除与政策、结构调整有关外,与作物结构变化密不可分.
(2)GWR模型结果. 以上研究发现,技术进步、气候变化、能源利用均会对粮食生产产生影响,但仅从全国范围内展开分析,未能解释该因素对粮食生产的具体影响程度和影响范围,以及由此产生的空间分异规律.因此,引用GWR模型考察各因子的空间差异.因单位面积用电量(Elec)、年均日照时数(Ssd)及年均降水量(Pre)的空间异质性置信水平较低,以下主要分析有效灌溉面积(Tec)及年均温(Tre)的作用规律(图5).①有效灌溉面积(Tec).有效灌溉面积对粮食生产的影响东西差异显著(图5a-图5c).1987-2016年,有效灌溉面积影响系数呈现出高值区由东向西推进、低值区范围逐渐缩小的变化特征.其中,高值区逐渐由东北平原向华北平原及长江中下游平原转移,涉及的省份集聚于西部内蒙古、中部2省(晋和豫)、以及东部6省(京、津、冀、鲁、苏及沪),其有效灌溉面积每提升1个单位,粮食产量均提高1.6个单位以上.较高值区呈现由华北向华中、华南演变的趋势,由京津冀3省演变为辽、陕、皖、浙、闽、赣及鄂等省,其有效灌溉面积对于粮食产量的提升比为1∶1.5.低值区变动较小,一直呈“半月”状集聚于西部的新藏2省,其有效灌溉面积对于粮食产量的提升值均低于1个单位.有效灌溉面积对于粮食产量影响系数的空间分异与我国当前粮食单产“H-L”集聚格局演变、粮食总产空间分布格局基本吻合.有力地佐证了灌溉对于我国粮食单产以及粮食总产积极的“连带”影响.也进一步验证了上述模型中技术对本省粮食生产的积极效应以及对邻省的空间溢出效应.今后,灌溉水平较低的省域还需进一步完善农田灌溉工程建设,提高粮食单产水平,夯实粮食生产能力.
【参考文献】：
期刊论文
[1]RCP 8.5气候变化情景下21世纪印度粮食单产变化的多模式集合模拟[J]. 张学珍,李侠祥,张丽娟,席建超,戴尔阜. 地理学报. 2019(11)
[2]气候变化对我国主要粮食作物产量的影响及适应措施[J]. 赵彦茜,肖登攀,唐建昭,柏会子. 水土保持研究. 2019(06)
[3]中国粮食生产效率测度及其空间溢出效应[J]. 伍国勇,张启楠,张凡凡. 经济地理. 2019(09)
[4]东北地区粮食生产结构时空演变[J]. 刘大千,刘世薇,温鑫. 经济地理. 2019(05)
[5]南方水稻复种指数变化对国家粮食产能的影响及其政策启示[J]. 蒋敏,李秀彬,辛良杰,谈明洪. 地理学报. 2019(01)
[6]江苏省粮食生产时空格局及其驱动因素[J]. 夏四友,赵媛,许昕,文琦,孙琪,王璐玮. 经济地理. 2018(12)
[7]中国水-能源-粮食压力时空变动及驱动力分析[J]. 白景锋,张海军. 地理科学. 2018(10)
[8]粮食生产中化肥投入的影响因素研究——基于Durbin模型的分析[J]. 张军伟,张锦华,吴方卫. 经济地理. 2018(11)
[9]2000年～2015年江汉平原粮食生产的时空格局及影响因素[J]. 余瑞林,马宗良. 世界地理研究. 2018(03)
[10]中国县域粮食产量时空演变及影响因素变化[J]. 王凤,刘艳芳,孔雪松,陈奕云,潘佳威. 经济地理. 2018(05)
本文编号：3073358
【文章来源】：河南大学学报(自然科学版). 2020,50(06)
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
1987-2016年中国粮食生产年均增长率变化
(1) 1987-2016年我国粮食生产总体发展趋势良好,粮食单产增速显著,粮食总产、播种面积、人均粮食产量阶段性特征一致(见图1).从增长速度看,粮食单产由1987年的3 621.7 kg/hm2上升至2016年的5 539.2 kg/hm2,年均增长率为1.48%,与同一时期的粮食总产(1.37%)、粮食播种面积(0.24%)和人均粮食产量(0.55%)相比,显示出较快的增长速度.从阶段变化看,具有3阶段发展变化特征:①1987-1998年为缓慢增长期,粮食单产、总产增长最快,年均增长2.0%,分别高出播种面积及人均粮食产量1.79、1.22个百分点.②1999-2003年为波动下滑期,粮食总产、人均粮食产量下滑最为明显,年均降速4.16%、4.81%,而粮食单产下滑相对较缓,年均降速0.9%.③2004-2016年为快速增长期,粮食总产增速最大,粮食单产、人均粮食产量与播种面积相对持平,年均增速分别为2.14%、1.52%、1.61%、1.34%.究其原因发现:1987-1998年我国粮食总产、单产平稳增长与我国农业生产结构调整、政策变化(粮食省长负责制实施)、农村基础设施建设投入有关,而1999-2003年间粮食总产下滑,一方面由于城镇化、工业化建设以及生态退耕导致耕地面积减少,另一方面则因国家农业结构调整中对粮食生产重视性不足,农民生产积极性较低,二者共同导致粮食产量剧烈下滑,而对粮食单产波及较小.2004年以来,国家出台中央一号文件,重点关注“三农”问题,推行“一免三补”,完善粮食市场体制机制,极大调动农民生产积极性,推动粮食总产大幅提高,加上农业科技研发的投入,农业基础设施的完善,粮食单产水平也进一步提高,并在粮食生产中的地位日益突出.(2) 1987-2016年我国粮食生产结构差异显著,玉米产量增速明显,小麦、大豆播种面积下滑趋势显著.从产量看,小麦、玉米、稻米及大豆在研究期间均呈上升趋势.其中,玉米在1987-2016年间共增加3.6倍,由期初的0.79亿t增加到期末的2.2亿t,年均增长率3.58%,与同期的小麦(1.33%)、稻米(0.59%)、大豆(0.13%)相比,增长速度显著.从播种面积看,四种作物中除玉米以外均有下滑.其中,小麦、稻米、大豆分别以1.98%、1.61%、1.92%的平均速率持续下滑,而玉米则以0.67%的平均增速高出粮食总播种面积0.43个百分点,结构差异显著.从作物占比(占粮食生产比重)看,除玉米占比呈上升趋势外,其余作物占比均有不同程度的下滑,大豆下滑最剧烈.总体看来,小麦、水稻产量与粮食总产量走向一致,而玉米产量与粮食单产走向一致.这进一步说明我国粮食生产阶段性变化除与政策、结构调整有关外,与作物结构变化密不可分.
(2)GWR模型结果. 以上研究发现,技术进步、气候变化、能源利用均会对粮食生产产生影响,但仅从全国范围内展开分析,未能解释该因素对粮食生产的具体影响程度和影响范围,以及由此产生的空间分异规律.因此,引用GWR模型考察各因子的空间差异.因单位面积用电量(Elec)、年均日照时数(Ssd)及年均降水量(Pre)的空间异质性置信水平较低,以下主要分析有效灌溉面积(Tec)及年均温(Tre)的作用规律(图5).①有效灌溉面积(Tec).有效灌溉面积对粮食生产的影响东西差异显著(图5a-图5c).1987-2016年,有效灌溉面积影响系数呈现出高值区由东向西推进、低值区范围逐渐缩小的变化特征.其中,高值区逐渐由东北平原向华北平原及长江中下游平原转移,涉及的省份集聚于西部内蒙古、中部2省(晋和豫)、以及东部6省(京、津、冀、鲁、苏及沪),其有效灌溉面积每提升1个单位,粮食产量均提高1.6个单位以上.较高值区呈现由华北向华中、华南演变的趋势,由京津冀3省演变为辽、陕、皖、浙、闽、赣及鄂等省,其有效灌溉面积对于粮食产量的提升比为1∶1.5.低值区变动较小,一直呈“半月”状集聚于西部的新藏2省,其有效灌溉面积对于粮食产量的提升值均低于1个单位.有效灌溉面积对于粮食产量影响系数的空间分异与我国当前粮食单产“H-L”集聚格局演变、粮食总产空间分布格局基本吻合.有力地佐证了灌溉对于我国粮食单产以及粮食总产积极的“连带”影响.也进一步验证了上述模型中技术对本省粮食生产的积极效应以及对邻省的空间溢出效应.今后,灌溉水平较低的省域还需进一步完善农田灌溉工程建设,提高粮食单产水平,夯实粮食生产能力.
【参考文献】：
期刊论文
[1]RCP 8.5气候变化情景下21世纪印度粮食单产变化的多模式集合模拟[J]. 张学珍,李侠祥,张丽娟,席建超,戴尔阜. 地理学报. 2019(11)
[2]气候变化对我国主要粮食作物产量的影响及适应措施[J]. 赵彦茜,肖登攀,唐建昭,柏会子. 水土保持研究. 2019(06)
[3]中国粮食生产效率测度及其空间溢出效应[J]. 伍国勇,张启楠,张凡凡. 经济地理. 2019(09)
[4]东北地区粮食生产结构时空演变[J]. 刘大千,刘世薇,温鑫. 经济地理. 2019(05)
[5]南方水稻复种指数变化对国家粮食产能的影响及其政策启示[J]. 蒋敏,李秀彬,辛良杰,谈明洪. 地理学报. 2019(01)
[6]江苏省粮食生产时空格局及其驱动因素[J]. 夏四友,赵媛,许昕,文琦,孙琪,王璐玮. 经济地理. 2018(12)
[7]中国水-能源-粮食压力时空变动及驱动力分析[J]. 白景锋,张海军. 地理科学. 2018(10)
[8]粮食生产中化肥投入的影响因素研究——基于Durbin模型的分析[J]. 张军伟,张锦华,吴方卫. 经济地理. 2018(11)
[9]2000年～2015年江汉平原粮食生产的时空格局及影响因素[J]. 余瑞林,马宗良. 世界地理研究. 2018(03)
[10]中国县域粮食产量时空演变及影响因素变化[J]. 王凤,刘艳芳,孔雪松,陈奕云,潘佳威. 经济地理. 2018(05)
本文编号：3073358
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