本文摘要：摘要：以傳統農區湖南省為研究區域，綜合運用空間集聚分析、時序變化趨勢分析等方法，結合GIS技術分析19862016年湖南省縣域典型農作物種植結構的時空演變過程、格局及階段性特征，從環境基
摘要：以傳統農區湖南省為研究區域，綜合運用空間集聚分析、時序變化趨勢分析等方法，結合GIS技術分析1986—2016年湖南省縣域典型農作物種植結構的時空演變過程、格局及階段性特征，從環境基礎、社會發展、科技進步等方面探討種植結構演變的影響因素。
結果表明：
�、�1986—2016年湖南省共出現29種農作物種植結構類型，有83個縣市區進行農作物種植結構類型調整，主要調整方向為降低主糧作物的種植比例，增加經濟作物和蔬菜類作物種植比例，類型豐富度呈先增后減的趨勢。
�、趶目h域尺度上看，1986—2016年湖南省作物種植比例呈顯著減少趨勢的主要是早稻、晚稻;種植比例呈顯著增加趨勢的主要是中稻、蔬菜和油料，種植類型格局調整為中稻、玉米、蔬菜和油料等作物共存的種植類型格局。
�、坜r作物種植結構演化是區域自然環境基礎與外部影響因素相互作用、交互影響的結果。社會發展與市場需求通過作物價格差異、勞動力價格上漲等因素影響地區種植面積，助推經濟作物種植比例增加;科技進步通過農業技術推動地區種植面積增加;農業政策通過宏觀調控與加大農業投入保證地區糧食種植面積;環境基礎在一定程度上決定地區種植面積與規模;氣候變化通過干預農戶對作物種植類型與種植面積的選擇，從而影響地區農作物種植結構。
關鍵詞：農作物種植結構;農業科技;市場需求;糧食安全;氣候變化;勞動力價格;湖南省
農作物種植結構是農業生產活動對土地利用的表現形式之一，也是對自然資源高效利用及田間科學管理的最終結果。農作物種植結構的時空分布和變化信息是農業種植結構調整的政策科學依據和農業可持續發展的重要研究內容[1]，也是農作物時空變化機制和模擬等研究的基礎信息[2-3]，其歷史變化規律對國家糧食安全保障等理論研究[4-6]、國家農業種植結構調整政策制定有重要意義[7-8]。
農作物論文范例：淺談農作物病蟲害綠色防控技術
改革開放前，中國農作物種植結構是長期執行計劃經濟體制及錯綜復雜的國際國內政治經濟形勢綜合作用的結果[9];改革開放以來我國城鎮化與工業化快速推進，人民收入水平不斷提高和對農產品質量要求不斷提升，居民對農產品的需求不再局限于傳統的糧食作物，而是趨于多元化和復雜化的發展態勢，農作物的種植類型開始由單一向多元化轉變。與此同時，耕地非農化與糧食安全、糧食作物與經濟作物之間的矛盾日趨嚴重，農作物種植結構紊亂日益凸顯，再加上我國農業生產總量與結構不合理、部分農業種植區環境污染嚴重、作物缺少連茬導致病蟲害加重，給國家的糧食安全及國家新一輪農作物種植結構調整帶來了巨大的沖擊，嚴重制約著城鄉統籌一體化進程的有序推進及鄉村振興戰略的實施[10-16]。
因此，開展農作物種植結構演變研究是新時期鄉村農業地理研究的重要課題。農作物種植結構的空間格局研究最早可追溯到1826年杜能的農業區位理論，而后國內外學者從空間分布變化上，分析主要糧食作物種植區域的變動、種植結構的交互變化關系以及相關因素對種植結構變化的影響[17-21]。在國外，Imbach等結合1950—2012年主要作物的歷史統計數據、農業經濟調查數據以及行政邊界以地理空間的形式提供了一套亞馬遜地區時空范圍內以農作物和草場為分組類型的農業動態數據集[22];Lobell等分析了氣候變化影響下全球作物產量的時空分布特征[23];Os⁃trowski等分析了在未來氣候情景下全球變暖對歐洲草屬物種的地理分布影響，并且評估了這些物種與小麥種植分布的保護性問題[24]。
在國內，譚杰揚等基于作物空間分配模型(SPAM)分析東北三省春玉米種植面積與產量的時空分布特征[25];劉珍環等從種植結構類型和種植比例變化趨勢分析了1980年以來中國縣域種植結構的時空格局及分布特征[26];郭健等通過構建雙向固定效應模型，分析了農業勞動力成本上升對中國主要農作物種植結構的影響[27]。有關農作物種植結構的研究逐步由農作物產量的時空分布特征向農作物多樣性組合模式、組合比例、空間布局演變規律等轉變，呈現出由農作物的種植結構到空間格局、由靜態的作物空間分異到動態的演化規律等方面的轉變，并且對于快速城鎮化背景下出現的新型影響因素及在這些因素作用下的農作物種植結構變化更為關注[28-30]。
但已有研究多是基于統計數據進行單一作物研究，近年來基于像元尺度進行多類作物的空間格局監測研究逐漸增多，但是由于遙感、雷達類數據無法進行長時間序列研究，更無法對行政區劃之間的作物信息變化進行有效對比，因此，對多種農作物種植結構的動態變化研究較少。此外，對農作物種植結構變化的影響因素研究多側重于氣候、水文等自然因素，而相對忽略了作物價格、人均收入、居民消費習慣等社會經濟因素對種植結構的影響;在研究尺度上，從全國、省域等宏觀層面展開研究或從鄉鎮等微觀層面的研究居多，而以縣市區為地域單元、利用統計數據從中觀尺度層面進行長時間序列研究相對較少;特別是針對糧食主產區，尤其是傳統農區的相關研究成果較為缺乏。
“十九大”報告要求必須始終把解決好“三農”問題作為全黨工作重中之重，堅持農業農村優先發展，確保國家糧食安全，把中國人的飯碗牢牢端在自己手中。湖南省是我國中部地區的重要經濟增長極和我國傳統糧食主產區，農作物種植結構特征長期受經濟形勢以及國家政治經濟格局影響。近30年來，地區工業化、城鎮化快速發展，人民收入水平的不斷增加使得農作物種植結構趨向多元化，同時，生態環境破壞、農業水資源利用不合理和病蟲害等問題加劇，給湖南省傳統糧食主產區的地位產生巨大的威脅。本研究以湖南省101個縣市區為基本研究地域單元，針對湖南省的水稻、玉米和豆類等主要糧食作物與蔬菜、油料和烤煙等經濟作物，基于全省農作物統計數據庫，分析農作物種植結構的演變規律、地域分異特征及其影響因素，為全省乃至全國種植結構調整和糧食安全保障提供科學基礎。
1研究區概況與數據來源
1.1研究區概況
湖南省位于長江中游、洞庭湖以南，是我國的東南腹地，經緯度范圍為108°47′E~114°15′E、23°38′N~30°08′N，地形包括平原、丘陵和山地，地勢東西南三面環山，土地面積21.18萬km2，全省轄13個市、1個自治州、122個縣市區。2016年耕地面積415.02萬hm2，農作物種植面積為879.33萬hm2，糧食種植面積為486.24萬hm2，總人口6860.20萬人，農村人口3113.10萬人，農民人均可支配收入12936元。
湖南自古以來就享有“九州糧倉”“魚米之鄉”的美譽，全省耕地、林地資源豐富，是我國幾大傳統農區之一。農作物類型多樣，涵蓋了水稻、玉米、烤煙、茶葉、油料、蔬菜等，農副產品產量均位居全國 前列，稻谷總產量連續多年穩居全國首位，是中部地區乃至全國糧食作物和經濟作物產品的有力提供者，肩負著國家糧食安全的重任。因此以該地域進行農作物種植結構動態變化研究，具有較強的典型性和代表性，能夠為全國其它農區農作物種植結構調整與優化提供借鑒和指導作用。
1.2數據來源
通過查閱《湖南農村統計年鑒》[31]，1986—2016年期間湖南省各縣市區的農作物種植類型共有水稻、蔬菜、豆類等15大類，根據已有研究對農作物種類的選取，結合湖南省的實際情況與農作物種植面積的可研究性，選取水稻、玉米、豆類、薯類、油料、蔬菜、棉花和烤煙等8類主要典型農作物進行分析。
湖南省是以水稻種植為主的糧食主產區，一季稻、雙季稻以及水稻與其它作物連茬的種植模式較為普遍，考慮結果的準確性與科學性，將水稻劃分為早稻、中稻和晚稻進行研究。GDP、城鎮化率、人均可支配收入數據來源于《湖南統計年鑒》[32]。因近30年湖南省縣市區行政邊界的多次變化以及縣市區的轉換，本研究對所有市區進行合并，共101個研究單元，界線和名稱均以2013年為準，部分行政單元變化的數據采用等比類推法處理。
2結果分析
2.1湖南省農作物種植結構類型的年際變化
根據已有研究對農作物種植結構類型的劃定與湖南省農作物種植的實際情況，1986—2016年時期內湖南省農作物種植結構類型豐富，共出現了29種農作物種植結構類型，主要有雙季稻型、雙季稻—油料型、雙季稻—蔬菜型、雙季稻—薯類型、一季稻型、蔬菜型、一季稻—蔬菜—油料型等。從類型豐富度來看，1986—2016年湖南省農作物種植結構類型豐富度指數呈先增后減、整體上升的趨勢。
1986年湖南省類型豐富度指數最小，為0.41，最大值出現在2001、2006年，為0.59。2000年以前，種植結構類型首位均為單一雙季稻型，單一作物所形成的種植類型所占比例較大，而其它類型縣數占比較小。全省烤煙、玉米、薯類等作物種植比例相對較多，所形成的組合型種植類型縣數占比分別為14%、19%和13%。2000年以后種植結構類型首位分別為雙季稻—蔬菜型和雙季稻—油料型，多種作物組合形成的類型縣數占比明顯增加，且其它類型縣數占比增加幅度較大，但玉米、薯類、烤煙等作物種植比例減少，所形成的作物類型縣數占比逐漸減小，僅3%、8%和9%。由此可知，2000年以后湖南省蔬菜、油料、中稻作物的種植比例有所增加，早稻、晚稻種植比例減少，種植結構趨于多元化且逐漸穩定。
3結論與討論
3.1結論
�、俑鶕䦟ΨN植結構類型的定義，1986—2016年湖南省出現了29種農作物種植結構類型，共有83個縣市區進行了農作物種植結構類型調整，主要調整方向為降低主要糧食作物的種植比例，增加經濟作物和蔬菜類作物種植比例。單一雙季稻型逐漸被多元組合型所替代，而組合型種植結構類型因雙季稻種植比例減少和蔬菜、油料等作物種植比例增加變得更加多元化。從類型豐富度來看，湖南省類型豐富度指數呈先增后減、整體上升的趨勢，1986年湖南省類型豐富度指數最小，為0.41，最大值出現在2001、2006年，為0.59。
②從縣級尺度上看，1986—2016年湖南省早稻種植比例呈顯著減少趨勢的縣數占比為47%，晚稻為55%(p<0.05)，主要分布于湘西、湘南等地;中稻總體呈增加趨勢，但少數地區呈減少趨勢，呈顯著增加趨勢的縣數占比為18%，主要分布湘北地區。蔬菜種植比例呈顯著增加趨勢的縣數占比為85%，油料為65%，主要分布在長株潭等大城市周邊，與城市化和市場需求密切相關。結合種植結構類型來看，早稻和晚稻為主的種植類型格局調整為中稻、玉米、蔬菜和油料的種植區域共存的格局，并改變了其原始的種植結構類型。
�、�1986—2016年湖南省作物種植比例變化空間集聚特征明顯。早稻種植比例增加的高值聚集區縣數占比為7%，中稻為11%，晚稻為10%，薯類為10%，玉米為14%，豆類為9%，油料為9%，蔬菜為8%，棉花為9%，烤煙為6%。早稻低值集聚區縣數占比為10%，中稻為8%，晚稻為8%，薯類為14%，玉米為14%，豆類為8%，油料為9%，蔬菜為9%，棉花為4%，烤煙為4%。
�、苻r作物種植結構演化是區域自然環境基礎與外部驅動因素相互作用、交互影響的結果。社會發展與市場需求通過作物價格差異、勞動力價格上漲等因素影響地區種植面積，助推經濟作物種植比例增加;科技進步通過農業技術推動地區種植面積增加;農業政策通過宏觀調控與加大農業投入保證地區糧食種植面積;環境基礎在一定程度上決定了地區種植面積與規模、是否存在好的市場環境;氣候變化通過干預農戶對作物種植類型與種植面積的選擇，從而影響地區農作物種植結構，推動地區農作物種植結構演變。
3.2討論
①主糧作物與糧食安全保障。本研究以湖南省101個縣市區為研究單元，基于統計數據庫與多種定量方法對湖南省農作物種植結構時空演變及影響因素展開研究，把握改革開放以來湖南省縣域農作物種植結構的時空變化特征及規律，為全省乃至全國種植結構調整和糧食安全保障提供科學基礎。農作物種植結構變化與糧食供給能力密切相關，糧食安全保障主要來源于主糧作物種植比例調整。我國主糧作物包括水稻、玉米和小麥等，湖南省糧食作物種植以水稻為主，小麥與玉米種植比例相對較小，對于糧食作物的研究存在局限性和缺乏系統性。保障糧食安全，解決糧食供給問題，對主糧作物種植比例調整研究有待進一步深入系統的研究。
此外，水稻的種植一般以一季稻或雙季稻為主，但新型作物連茬模式的出現，改變了傳統水稻的種植模式，如何深入認識新型作物連茬對種植結構調整的影響，仍需進一步研究。②種植結構演變的影響因素與調控路徑。已有研究認為，種植結構演變是政策、科技技術、社會發展、經濟效益和自然條件等多因素綜合作用的過程。
本研究中由于地區農作物種植結構變化的非線性特征以及部分縣市區種植結構區域差異不大，種植結構類型與部分驅動因素尚難以定量化，未能對農作物種植結構演變影響因素進行定量分析，未來的研究可立足于研究某種作物的時空演變特征及其驅動力進行定量分析，進而根據其演變規律與地域分異特征進行相應的調控路徑分析，為農作物種植結構調整提供理論依據。因此，定量分析農作物種植結構演變的影響因素及相應的調控路徑將是下一步研究的重點。
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作者：安悅1，譚雪蘭※1，譚杰揚2，余航菱1，王振凱1，李文哲1
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