2000～2015年新疆糧食生產時空演替與驅動因素分析*

王 晶，肖海峰

(1.中國農業大學經濟管理學院，北京 100083； 2.塔里木大學經濟與管理學院，新疆阿拉爾 843300)

0 引言

糧食是一種具有戰略意義的特殊商品[1]，糧食安全始終是關系到國民經濟發展、社會穩定和國家自立的全局性重大戰略問題[2]。美國學者布朗的《誰來養活中國》使中國糧食問題成為世界關注的焦點[3]。當前，我國農業發展環境錯綜復雜，部分農產品供求結構性失衡問題日益凸顯，如何在資源環境約束趨緊的背景下，優化糧食品種結構和區域布局，以保障國家糧食安全和有效供給，是未來農業亟須解決的重要問題。2016年國家相繼出臺《全國種植業結構調整規劃(2016-2020)》、《全國農業現代化規劃(2016-2020)》等，提出調整優化種植結構，提高糧食安全保障能力。新疆占國土面積的1/6，擁有中國面積最大的后備耕地資源[4]，亦可能成為我國糧食安全的戰略接替區，獨特的地域環境使該地區的糧食安全對邊疆民生及社會安定具有特殊意義。2016年新疆糧食種植面積226.67萬hm2，產量實現八連增，基本保證“區內平衡，略有結余”，但是水資源結構性短缺且效率偏低、生態環境脆弱且功能退化、糧食供求區域性矛盾突出、“糧棉爭地”“糧果爭地”品種結構矛盾加劇等問題使得新疆糧食安全讓人堪憂。因此，探討新疆糧食生產的時空變遷與布局優化，對提高新疆糧食生產綜合能力和國家糧食安全具有重要意義。

科學合理的糧食生產格局是確保糧食安全的有效途徑，糧食生產時空變遷及布局優化問題是近年來學術界關注的焦點并已取得部分有價值的研究成果。在研究對象上，從國家、區域、省域等不同的空間尺度進行研究，鄧宗兵[5]、徐志宇[6]等運用GIS、空間自相關、重心遷移等方法對中國糧食生產空間布局的時空特征及驅動因素進行分析； 陳玉潔[7]、潘佩佩[8]等從區域尺度探討了東北西部、太湖流域糧食生產時空格局變化及糧食安全； 周立青[9]、張紅富[10]等運用空間計量和數理統計分析方法，從省域尺度探討了黑龍江和江蘇省糧食生產時空變化及動因，還有學者研究了不同糧食品種的布局變遷問題[11]。在研究方法上，描述性統計分析、聚類分析、回歸分析以及Moran′s I指數、空間重力、GIS等空間計量方法被廣泛應用于宏觀或區域性糧食生產方面的研究[12-13]。在研究內容上，主要圍繞時空格局、空間集聚、地域差異及動因方面。綜上，已有的研究成果對指導我國糧食生產和優化布局具有一定指導意義，研究方法由描述性分析向空間計量分析轉變，研究區域由宏觀尺度向中微觀尺度轉變，但是對于縣域尺度等微觀層面的研究較少。因此，文章利用2000～2015年地區糧食生產統計數據，采用重心遷移、聚類分析和似無關方程組模型等方法，分析新疆糧食生產時空演化特征和驅動因素，旨在為新疆糧食生產空間布局優化、結構調整及構建區域糧食安全保障體系提供決策依據。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源及說明

該研究采用數據為2000～2015年新疆各縣市的時間序列和截面數據構成的面板數據，為保持數據統一性和延續性，以新疆2015年行政單元為基準，以85個縣(市)作為基本空間單元*將各地級市的市區范圍合并為市轄區統一分析，其所轄的其他縣域單獨分析，由于2007年縣域行政區劃大幅調整，米泉市與烏魯木齊東山區合并設立米東區，為保持數據一致性和可比性，剔出米泉市，將烏魯木齊市轄區作為獨立單元； 新疆生產建設兵團為跨區域地理單元，暫不對其進行研究，各縣市主要糧食作物生產、要素投入、社會經濟發展方面的數據來源于《新疆統計年鑒》和《新疆調查年鑒》，其中統計資料中沒有提供不同糧食作物化肥施用量、有效灌溉面積數據，這兩項數據根據各縣市糧食作物種植比重、化肥施用量(折純)、有效灌溉面積估算得到。農作物成本收益方面數據來源于《全國農產品成本收益資料匯編》和《新疆農牧產品成本收益資料匯編》。此外，人口、面積、產量等因時間和地區差異采用不同量綱，將該類數據轉化為相同的度量單位便于后期分析。

1.2 研究方法

1.2.1 重心遷移模型

糧食生產重心在時序上的空間遷移說明區域糧食生產的不均衡性，亦體現糧食生產的時空分布格局。重心遷移方向表明某區域范圍內是糧食生產的聚集，而遷移距離則表明糧食生產的均衡程度，其計算公式為：

(1)

式(1)中，xi、yi為第i單元的經度和緯度坐標，該坐標取各單元的中心；λi為i單元糧食產量；X、Y為糧食重心坐標；d為重心遷移距離。

1.2.2 聚類分析

聚類分析是研究多要素樣本分類的基本方法，其基本思路是根據樣本數值特征的相似性或差異性，定量確定樣本之間的親疏關系，進而根據親疏程度對樣本進行聚類。常見的聚類分析主要有絕對值距離、歐式距離、明科夫斯基距離、切比雪夫距離等。該研究采用相似系數對單元進行系統聚類。

(2)

1.2.3 似無關方程組模型

糧食生產的空間布局變化是多因素綜合作用的結果，既受自然環境、要素投入、技術水平等內生因素影響，也與社會、經濟和市場因素相關。該文采用2000～2015年新疆糧食生產面板數據，選取耕地面積、農機總動力、化肥施用量、有效灌溉面積、非農就業機會、城鎮化水平、受災面積、糧食單產、棉花種植比重、畜牧業產值比重等變量，構建SUR模型分析水稻、小麥、玉米、豆類、薯類5種糧食作物生產空間布局變化的動因。由于SUR考慮了方程間的誤差相關，參數估計方差較小，因此比單方程OLS估計結果更有效。

(3)

式(3)中，Yit為被解釋變量“糧食作物種植比重”；Xit為一系列解釋變量；ai為截距項；βi為要素、技術、經濟等變量的參數；εit為誤差項。變量含義見表1。

表1 變量名稱及含義

類型變量名稱符號含義賦值單位被解釋變量糧食作物種植比重Y1-Y5農作物種植面積/農作物總播種面積連續變量，%要素投入人均耕地面積X1年末耕地面積/年末總人口連續變量，hm2/人單位面積農機總動力X2農機總動力/農作物總播種面積連續變量，kW·h/萬hm2化肥施用量折純X31-X35農作物種植比重×化肥施用量折純連續變量，t有效灌溉面積X41-X45農作物種植比重×有效灌溉面積連續變量，萬hm2社會經濟非農就業機會X5(鄉村從業人員—農林牧漁從業人員)/鄉村從業人員連續變量，%城鎮化水平X6非農人口/年末總人口連續變量，%環境要素受災面積X7旱災、水災等自然災害減產一成以上農作物播種面積連續變量，hm2技術水平糧食單產水平X81-X85農作物產量/農作物播種面積連續變量，kg/hm2市場要素棉花種植比重X9棉花種植面積/農作物總播種面積連續變量，%畜牧業產值比重X10畜牧業產值/農林牧漁業總產值連續變量，%

2 新疆糧食生產時空演化特征分析

2.1 時序變化特征

新疆糧食總產量呈波動上升趨勢，由2000年的808.60萬t增加到2015年的1 501.30萬t，人均糧食占有量從407.12人/kg提高到653.00人/kg，全國排位僅次于糧食生產大省黑龍江、吉林和內蒙古，位居第4位。受20世紀90年代末糧食生產戰略性結構調整影響， 2001年、2003年總產出現短暫減產。不同糧食作物變化趨勢差異顯著(圖1)：(1)因資源稟賦及區域差異，小麥和玉米始終是新疆最主要的糧食作物，并呈現交替上升趨勢， 2008年之前為小幅交替上升階段，產出差異較小， 2008～2010年大幅交替上升，產出差異高達201.88萬t， 2011年之后趨于穩定性交替上升階段； (2)水稻、薯類、豆類產量在糧食產量中比重較小，水稻多年穩定在60萬t產出水平，薯類呈連續性小幅波動上升趨勢，而豆類產量則呈波動性下降趨勢，且2006～2009年產出波幅顯著，之后逐步趨于穩定。

2000年以來，糧食播種面積呈現“減少—增加”態勢，主要糧食作物播種面積變化差異顯著：(1)玉米、小麥整體呈持續增長態勢，其中玉米播種面積從2000年的38.245萬hm2增加到96.187萬hm2，增幅高達251.50%。(2)豆類、水稻播種面積呈波動性下滑趨勢，分別在2012年、2015年降到16年間最低值，薯類面積在2011年達到最高值后持續下降(圖2)。從農作物種植比重來看，糧食占耕地面積比重從42.66%下降到38.64%，新增耕地向棉花、特色林果、蔬菜等作物傾斜，相對收益和政策引導是部分農戶轉產的主要誘因。主要作物的種植結構變化差異顯著(圖3)：(1)小麥播種面積比重從2000年的峰值(24.76%)一路下跌至2007年最低值(14.43%)，種植優勢略有下降； (2)玉米播種面積比重呈波動性上升趨勢，并在2012年達到峰值(17.67%)，優勢逐漸凸顯； (3)豆類、水稻比重與產量呈相似變化特征，呈緩慢下滑趨勢，而薯類呈現“上升—下降”趨勢。

總體來看，小麥和玉米是新疆最主要的糧食作物，但是小麥優勢地位略有下降，玉米增長趨勢明顯，豆類、水稻、薯類非區域性主糧，優勢亦有所下降。

圖1 新疆主要糧食作物產量變化 圖2 新疆糧食播種面積變化

圖3 糧食作物結構變化 圖4 南北疆糧食產量差異

2.2 空間演化特征

從宏觀尺度看(圖4)，新疆傳統的“北牧南耕”農業格局被打破，北疆超過南疆成為重要的糧食產區，北疆分布于沿天山一線的伊犁、塔城、昌吉3地，南疆分布于喀什、阿克蘇、和田等綠洲農業區。不同糧食作物結構差異顯著，南疆小麥生產優勢顯著，從2009年開始北疆超過南疆，近年保持較為穩定的雙中心態勢； 北疆玉米產量從2007年反超北疆，差值急劇擴大，是導致南北疆糧食產量逐年擴大的主要驅動因素； 南疆阿克蘇和北疆伊犁地區的水稻產量占據絕對優勢，南疆呈弱化趨勢； 北疆豆類、薯類占據明顯地域優勢，豆類主要分布在伊犁地區，薯類主要分布在昌吉、阿勒泰地區，整體亦呈弱化趨勢。此外，人均糧食占有量區域差異增大，南北疆人均糧食占有量差值從2000年的-60.57萬t提高到354.38 萬t， 2007年北疆超過南疆并呈逐年擴大趨勢，一般余糧區從7個地州減少到3個，糧食主產區則增加為7個，區域糧食供給率顯著提高，缺糧區從2000年的26個減少為16個，主要分布在人口較密集且開發強度較高的北疆、東疆等城市化地區，區域性糧食主產區由13個增加到55個，由點狀松散型分布向天山南北兩帶集中分布過渡。

表2 2000～2015年新疆糧食作物生產重心遷移變化

20002005201020152000200520102015糧食緯度41 73°41 66°42 53°42 95°玉米緯度41 48°41 61°42 69°43 43°經度81 90°81 62°82 24°82 53°經度81 37°81 30°82 11°82 59°移動方向-西南東北東北移動方向-西北東北東北移動距離(km)-24 5493 37145 37移動距離(km)-15 60147 92239 08水稻緯度41 18°41 04°41 86°41 97°豆類緯度44 26°44 85°42 63°42 48°經度80 59°80 22°81 38°81 08°經度84 61°84 26°81 92°82 09°移動方向-西南東北東北移動方向-西北西南西南移動距離(km)-34 73100 3396 95移動距離(km)-71 31283 15284 31小麥緯度41 76°41 49°42 38°42 30°薯類緯度43 69°43 75°42 59°42 75°經度82 06°81 66°82 35°82 50°經度86 18°86 15°84 23°84 93°移動方向-西南東北東北移動方向-西北西南西南移動距離(km)-44 8573 0670 27移動距離(km)-7 10200 20145 71

從糧食作物重心遷移變化進一步分析糧食作物的空間演化趨勢(表2)，新疆糧食生產重心沿西南向東北方向移動145.37km，由南疆阿克蘇地區拜城縣移至北疆伊犁州特克斯縣，緯向變化大于徑向變化； 人口重心沿西北方向移動425.90km，由南疆巴州和碩縣移至阿克蘇地區拜城縣，經向變化大于緯向變化，糧食生產重心與人口重心的距離由2000年的490.78km縮小到2015年的125.21km，隨著糧食重心的北移，糧食產銷區調運空間距離進一步縮小，未來以伊犁地區向南疆人口密集區“北糧南運”的趨勢可能進一步增強。水稻生產重心在(80.22°E～81.38°E； 41.04°N～41.97°N)之間變動，向東北方向移動96.95km，在溫宿縣、阿克蘇市、拜城縣間移動； 小麥生產重心在(81.66°E～82.50°E； 41.49°N～42.38°N)之間變動，沿“西南—東北”方向移動70.27km，在阿克蘇地區拜城縣、新和縣間往復運動，重心移動范圍小于水稻，生產集中度和穩定性更強； 玉米生產重心在(81.30°E～82.59°E； 41.48°N～43.43°N)之間變動，向東北方向移動239.08km，在拜城縣、特克斯縣、新源縣間移動，空間位移范圍較大，生產重心波動性和不均衡性增強； 豆類生產重心在(81.92°E～84.61°E； 42.48°N～44.85°N)之間變動，沿西南方向移動284.31km，在烏蘇市、特克斯縣間移動； 薯類生產重心在(84.23°E～86.18°E； 42.59°N～43.75°N)之間變動，向西南方向移動145.71km，在新源縣、吉木薩爾縣間移動。

從微觀尺度(圖5)分析新疆縣域糧食生產空間格局變化。運用系統聚類分析方法進一步分析，以5種糧食作物播種面積比重為主要指標，采用Stata11.0對數據進行聚類分析，經過多次迭代最終確定6個類型，并用ArcGIS空間插值法可視化表達2000年、2015年糧食作物空間變遷特征。

圖5 新疆糧食生產空間格局變化

在85個地域單元中：(1)小麥為主、玉米為輔類型區從26個減少到18個，空間范圍大幅縮小但空間集聚特征逐漸凸顯，集中分布于新疆東北部、伊犁河谷、喀什綠洲與和田綠洲； (2)玉米、小麥并重區從9個增加到27個，空間范圍急劇擴大且集聚趨勢明顯，集中分布于沿天山北坡中西部和塔里木盆地南緣，原分布于和田河、喀什噶爾河、葉爾羌河灌區屬于第一類型區的部分縣市因玉米播種范圍的擴大，逐漸被玉米、小麥并重區取代，特別是伊犁河灌區和塔城地區的塔城市、伊寧市、額敏縣、托里縣和裕民縣等逐漸成為新的玉米、小麥并重區，且玉米種植面積急劇擴大；(3)水稻優勢區空間格局較為穩定，縣(市)數量和區域均未發生顯著變化，呈區域性集中態勢，集中分布于大陸性冰川融水或地表徑流較充足的烏魯木齊市、察布查爾錫伯族自治縣、溫宿縣、烏什縣、和田縣和于田縣； (4)豆類優勢區由6個減少到5個，空間范圍略有縮小，部分縣(市)逐漸被玉米取代，點狀分布于木壘哈薩克自治縣、鞏留縣、澤普縣、葉城縣等地，主要為海拔較高、無霜期短，且土地較為貧瘠的丘陵或荒漠地區； (5)薯類優勢區由2個減少到1個，僅分布于烏魯木齊縣； (6)糧食作物弱勢區由36個減少到28個，但集聚趨勢愈加明顯，原分布區域沿天山南北麓呈“剪刀”狀分布，現在逐漸形成準噶爾盆地西緣、吐哈盆地和塔里木河流域三大區域，前兩個區域是以工業化和城鎮化開發為主的城市化地區，因干旱區建設用地占用耕地空間和水資源，糧食作物空間范圍持續下降，塔里木河流域耕地、光照、水源等農業發展條件較好，逐步形成林果業(蘋果、紅棗、梨、核桃等)、特色農作物(番茄、辣椒等)和棉花等區域性經濟作物主產區，糧食作物優勢不顯著，而昌吉市、呼圖壁、瑪納斯縣、布爾津縣、福海縣、哈巴河等地逐漸被玉米、小麥并重區取代。

3 新疆糧食生產空間格局變遷影響因素分析

3.1 模型檢驗與回歸結果

面板數據兼具截面數據和時序數據的特點，樣本量較大，在解決遺漏變量和觀測多樣本動態行為方面有明顯優勢，但同時也存在異方差、多重共線性和時序相關等問題，為提高參數估計結果的有效性，該文用統計分析軟件Stata11.1分別用PM、FE和RE模型對數據進行回歸和檢驗，做處理和檢驗： (1)對連續變量取對數以減弱模型分析中的異方差性，雖然不能徹底消除，但在一定程度上可以提高估計結果的有效性； (2)為消除變量間的多重共線性問題，將農機總動力、化肥施用量(折純)等指標除以農作物播種面積進行數據轉換，同時用方差膨脹因子VIF檢驗變量的多重共線性，結果顯示VIF變動區間為[1.08， 4.12]，Mean VIF=2.67，根據經驗判斷，模型變量不存在顯著的多重共線性； (3)在平衡面板數據的基礎上，構建SUR模型，分別進行最小二乘回歸、固定效應回歸和隨機效應回歸，首先構建最小二乘虛擬變量模型，結果顯示個體虛擬變量的顯著性P值均小于0.05，即FE回歸優于PM回歸，然后將時間變量加入固定效應模型，其P值均大于0.05，即模型不包含時間效應，最后豪斯曼檢驗結果顯示，顯著性P值(Prob>chi2=0.00)低于5%，即FE參數估計結果比RE更有效。似乎無關方程組模型的固定效應回歸結果見表3。

表3 固定效應模型估計結果

VariableRiceWheatCornBeansPotatoesCoef P>|t|Coef P>|t|Coef P>|t|Coef P>|t|Coef P>|t|C10 80(4 79)0 0017 60(8 84)0 0020 30(20 85)0 00-0 37(-0 85)0 40-0 59(-3 50)0 00X10 95(5 80)???0 007 59(5 76)???0 009 33(10 31)???0 000 98(2 16)??0 030 01(0 07)0 95X2-0 00(-3 32)???0 00-0 00(-2 91)???0 00-0 00(-6 15)???0 000 00(0 21)0 830 00(1 93)?0 06X3-0 00(-5 37)???0 000 00(1 89)???0 060 00(1 12)0 26-0 00(-13 01)???0 000 00(0 84)0 40X42 43(31 30)???0 000 80(11 49)???0 001 05(14 71)???0 004 41(39 97)???0 002 81(32 23)???0 00X5-0 03(-6 62)???0 00-0 08(-2 35)??0 020 00(0 12)0 91-0 03(-2 59)???0 000 01(1 66)0 11X60 00(5 27)???0 000 04(5 04)???0 000 05(9 35)???0 000 01(2 26)??0 02-0 00(-0 01)0 99X7-0 00(-3 79)???0 00—0 00(-2 65)???0 00-0 00(-3 88)???0 00-0 00(-4 08)???0 00-0 00(-1 81)?0 07X80 00(8 36)???0 000 00(2 07)??0 040 00(3 57)???0 000 00(0 16)0 87-0 00(-1 75)?0 08X9-0 01(-6 63)???0 00-0 19(-13 77)???0 00-0 16(-16 50)???0 00-0 00(-0 06)0 96-0 00(-0 71)0 48X10-0 02(-5 60)???0 000 15(6 72)???0 00-0 18(-12 25)???0 000 05(5 86)???0 000 02(7 19)???0 00ObsR-sqF-StatPEquation113600 8220638 870 00Equation213600 4565142 410 00Equation313600 5832228 540 00Equation413600 7292384 740 00Equation513600 6604285 530 00 注：?、??、???分別表示在10%、5%和1%水平上統計顯著

3.2 結果分析

(1)人均耕地面積、有效灌溉面積、城鎮化水平、單產水平對水稻種植具有顯著的正向影響。新疆可墾荒地資源約700萬hm2，宜農荒地487萬hm2，占全國比重的13.8%，人均耕地為全國的兩倍，較為豐富的土地為糧食種植面積的擴大提供資源保障； 新疆為綠洲農業和灌溉農業，各類糧食作物種植高度依賴水資源及農田水利設施，新疆不均衡的水資源分布對水稻的空間布局影響很大，水稻優勢區均分布在水源充足、農田水利設施較完備的綠洲農業區，有利于種植比重和區域性集聚效應的提高； 隨著工業化、城鎮化的推進，本地市場對水稻、小麥、玉米等農產品需求進一步加大，進而影響糧食種植； 節水抗草品種改良、旱地直播、機械收割及科學施肥灌溉等種植技術的推廣，在一定程度上可提高單產，激發農戶生產積極性。農機總動力、化肥施用量、非農就業機會、受災面積、棉花種植比重、畜牧業產值比重等對水稻種植具有負向影響。農機總動力對水稻、小麥、玉米等作物的種植影響為負，內因在于農業機械在糧食作物和棉花、林果等經濟作物間的不均衡分配，導致主糧作物單位面積平均農機總動力投入不足，且存在機械作業費、排灌費等生產成本上升等問題，抑制其種植比重的增加，而對耕種收農機化率偏低的豆類、薯類未產生負面影響； 新疆主要糧食作物的化肥施用量已處于較高水平，持續的投入對糧食作物種植的積極作用已開始弱化，并在水稻、豆類種植中體現出來； 從2016年伊犁州直農產品成本收益情況來看，水稻種植的人工成本為7 417.09元/hm2，較同期玉米生產高出89.53%，較高的非農就業機會導致更多勞動力流向其他高報酬產業，雇工費用持續上漲不利于水稻種植，這種負面影響在小麥、豆類種植中亦開始顯現。

(2)人均耕地面積、化肥施用量、有效灌溉面積、城鎮化水平、單產水平和畜牧業產值比重對小麥種植具有顯著的正向影響。近年來，小麥節水滴灌技術在新疆大范圍推廣應用，有效提高水資源利用率，小麥農藥拌種、精量半精量播種、“井字形”播種、機械均播、縮行條播等高產栽培技術模式的推廣，為提高小麥單產和節本增效提供技術支撐，均有助于提高小麥種植； 畜牧業的快速發展增加了牧區對秸稈等飼草料的需求和區間調運，有利于推動小麥生產和畜牧業的互補性。農機總動力、非農就業機會、農作物受災面積、棉花種植比重等對小麥種植具有顯著負向影響。新疆為自然災害多發頻發地區，季節性、災害共生性和伴生性較為顯著，局地暴雨洪水、融雪型洪水及衍生地質災害、大風及沙塵暴、冰雹、寒潮、雪災等氣象災害給農業生產造成巨大損失， 2000年以來的農業受災面積呈波動性上升趨勢，應給予重點關注； 因光熱資源優勢、市場因素和長期的種植習慣，農戶更愿意種植經濟效益相對較好的棉花，糧棉“爭水、爭地、爭肥”矛盾愈加凸顯，這必然會降低糧食作物的種植面積，尤其對小麥、玉米、水稻等產生消極影響。

(3)人均耕地面積、有效灌溉面積、城鎮化水平、單產水平對玉米種植具有顯著的正向影響。新疆有效灌溉面積從2000年的312.151萬hm2增長至2015年的381.223萬hm2， 2014年玉米種植的水澆地比重在南北疆地區分別高達100%和85.7%，并略高于同期小麥比重，光熱資源優勢、水資源有效供給以及滴灌、水肥一體等農業技術，使玉米單產保持較高水平，而新疆玉米的凈利潤從2000年的2 571.06元/hm2上漲到2011年的6 076.46元/hm2，顯著高于其他糧食作物，農戶更傾向于種植產量更高并帶來更多預期收益的玉米，進而增加玉米種植比重。對玉米種植具有顯著負向影響的因素為農機總動力、受災面積、棉花種植比重和畜牧業產值比重，值得關注的是，畜牧業發展并未與玉米生產形成協同互補的關系，可能的原因是：一方面玉米生產以籽粒玉米為主，從2016年才開始推行的青貯玉米耕地補貼政策尚未對糧食作物結構調整起到顯著作用，另一方面，新疆畜牧業對農作物秸稈高效利用尚處起步階段，青貯、黃貯等技術和設備設施不完善，不能實現與玉米產業的優勢互補和有效對接。

(4)有效灌溉面積和畜牧業產值比重對豆類、薯類均有顯著的正向影響，豆類、薯類呈現農戶小規模分散種植特征，種植區域與畜牧業主產區空間重合度較高，有利于農作物副產品就近轉化為飼草料，從而增加農作物種植比重； 受災面積則對兩者均產生顯著負面影響。

農機總動力對薯類種植有顯著正向影響，原因在于薯類種植空間布局與主糧可形成互補，且具有耐貧瘠、耐干旱和耐鹽堿的生長習性，現有農業機械可充分滿足薯類的種植需求，而單產水平則對其有消極影響，說明雖然薯類未來可能以第四大主糧成為種植業結構調整的主要替代作物，但是品種改良、施肥灌溉、病蟲害防治等關鍵技術尚未配套，進而影響薯類種植。

4 結論與啟示

該文運用重心遷移模型、聚類分析法和似無關方程組模型，分析了新疆糧食生產的時空演化特征及空間格局的影響因素，有幾點結論。

(1)2000年以來，新疆糧食總產呈波動上升趨勢，播種面積呈現“減少—增加”態勢，不同糧食作物變化差異顯著。小麥和玉米是新疆最主要的糧食作物，但是小麥優勢地位略有下降，玉米增長趨勢明顯，豆類、水稻、薯類是非區域性主糧，并呈下降趨勢。

(2)新疆已打破“北牧南耕”傳統格局，北疆糧食產區集中在沿天山一線的伊犁、塔城和昌吉3個地區，南疆則主要分布在喀什、阿克蘇、和田等綠洲農業區。人均糧食占有量區域差異增大，糧食生產重心與人口重心距離縮小，未來以伊犁地區向南疆人口密集區“北糧南運”的趨勢可能進一步增強。

(3)新疆糧食生產的空間集聚特征發生顯著變化，小麥為主、玉米為輔類型區空間范圍大幅縮小但集聚特征逐漸凸顯，集中分布于新疆東北部、伊犁河谷、喀什綠洲與和田綠洲； 玉米、小麥并重區空間范圍急劇擴大且集聚趨勢明顯，集中分布于沿天山北坡中西部和塔里木盆地南緣； 水稻優勢區空間格局較為穩定，呈區域性集中態勢； 豆類優勢區空間范圍略有縮小，部分縣(市)逐漸被玉米取代； 薯類優勢區僅分布于烏魯木齊縣； 糧食作物弱勢區空間范圍大幅縮小且集聚趨勢愈加明顯，集中分布于準噶爾盆地西緣、吐哈盆地和塔里木河流域三大區域，部分縣(市)逐漸被玉米、小麥并重區取代。

(4)似無關方程組模型回歸結果顯示，耕地面積、農機總動力、化肥施用量、有效灌溉面積、非農就業機會、城鎮化水平、受災面積、糧食單產水平、棉花種植比重和畜牧業產值等對糧食作物的種植影響顯著，對不同作物的影響略有差異，通過不同的作用機理形成當前的糧食生產空間格局。

糧食安全是新疆農業結構調整的基礎，糧食主產區是保障農產品供給安全的重要區域，新疆以糧棉為主推進農業供給側改革，以構建區域糧食安全保障系統。該研究基于新疆糧食生產的時空演化特征及影響因素，對優化生產布局提出建議： 一是，以耕地生態安全評級為準適度調減棉花種植，穩定小麥、玉米、水稻的種植面積和產量，發揮比較優勢，在北疆形成小麥、青貯玉米、水稻、豆類、薯類為主的糧食主產區，在南疆形成小麥、水稻、豆類為主的糧食主產區； 調減籽粒玉米，因地制宜發展滿足畜牧業需求的優質蛋白玉米以增加飼草料來源，就地過腹轉化增值； 作為主糧替代性作物，在適宜種植區域擴大豆類、薯類等特色農作物，優化種植結構。二是，發展適度規模經營，加強技術推廣應用，提高糧食產能和安全。在糧食主產區加強集中連片、旱澇保收、穩定高產和生態友好的高標準農田建設，優先建設小麥、玉米、水稻等口糧田，穩定糧食生產供應能力，形成國家糧食安全后備基地； 加強農機裝備，提高糧食作物耕種收機械化水平，特別是水稻機插和玉米、馬鈴薯等機播機收等關鍵環節的困難； 新疆綠洲農業發展的最大瓶頸在于水資源短缺，對主產區農田水利設施建設提出更高要求，應加強節水滴灌、水肥一體等技術推廣，提高水資源利用率； 此外在糧食生產環節普及精選良種、配方施肥、高產栽培技術及地膜回收利用等技術措施，實現節本增效。三是，應對農業勞動力流失對糧食作物產生的負面影響給予重點關注，整合“三項補貼”資金，重點向優勢糧食主產區傾向，加強惠農支農政策力度，以政策引導農戶種植結構調整和提高種糧積極性。

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