臨汾市農作物時空變化研究

史 廣，劉立文，楊 艷

（1.山西農業(yè)大學資源環(huán)境學院，山西 太谷 030801；2.山西農業(yè)大學信息科學與工程學院，山西 太谷 030801）

農業(yè)是國民經濟的基礎，農作物種植業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展關系到國民經濟和社會的高質量發(fā)展[1]。解決國民的溫飽問題是長期以來我國農業(yè)生產的主要目的，逐漸形成了以糧食作物生產為主的種植結構[2]。因此，深入研究我國農業(yè)種植結構，不僅能夠促進我國種植業(yè)的持續(xù)發(fā)展，更重要的是保障我國糧食安全戰(zhàn)略的部署[3～5]。

農作物種植面積變化是農作物種植結構變動的基礎數據，種植結構的時空分布具有空間聚集性和時序動態(tài)性等特征，其歷史變化規(guī)律可為調整糧食種植結構提供科學合理的規(guī)劃依據[6～9]。近幾年，一些學者專家分別使用遙感檢測、數據分析、統(tǒng)計應用等方法對農作物種植結構空間變化進行了突破性的研究[10～12]。臨汾市是山西省農業(yè)生產大縣，運用時序變化趨勢、空間集聚分析等方法，從種植結構類型和種植比例[13]入手，分別對不同作物種植類型的年際變化和空間變化進行了分析，找出發(fā)生變化的原因，并提出農作物發(fā)展的意見與建議。

1 研究區(qū)概況

臨汾市位于山西省西南部，東倚太岳，西臨黃河，與陜西省隔河相望；北起韓信嶺，南與運城市交界。南北最大縱距約170 km，東西最大橫距約200 km，總面積20 275 km2（占全省面積的13%）。該市共有1個市轄區(qū)、14個縣和2個縣級市（圖1）。臨汾市地處半干旱、半濕潤季風氣候區(qū)，四季溫度鮮明，雨熱同期，氣溫特點是冬寒夏熱。四面環(huán)山，中間平川，全境分山地、丘陵、盆地三大地形單元，其中，平川、丘陵、山地的面積分別占總面積的19.4%、51.4%和29.2%。臨汾盆地縱貫臨汾市中部，將整體隆起的高原分為東西兩部分山地[14]。東部由北向南為太岳山、中條山，西部是呂梁山脈，海拔多＞1 000 m。

圖1 臨汾市縣域示意圖Fig.1 The counties in Linfen City

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

選取2005～2015年《山西省統(tǒng)計年鑒》中的12種農作物播種面積，主要農作物包括豆類、小麥、薯類、谷物和玉米等。研究區(qū)域包括臨汾市的14個縣、2個縣級市和1個市轄區(qū)。

2.2 研究方法

2.2.1 作物種植面積比例 用作物每年的種植面積所占比例來表示臨汾市各個農作物種植面積的演變趨勢。計算公式為：

其中，Rt為第t種作物種植面積比例（%），Mt為第t種作物的播種面積（hm2），M為農作物的播種總面積（hm2）。

2.2.2 趨勢分析 運用Excel軟件對研究區(qū)域的數據進行整理與分析。根據種植面積的演變趨勢分析各種作物增減的原因，并進行科學預測。

3 結果與分析

3.1 主要作物種植面積的年際變化

選取臨汾市主要作物12種進行研究，其中，谷物、小麥和玉米的種植面積居前3位。2005～2015年11 a間，玉米種植面積比例由16.08%增加到24.85%，增加了8.77個百分點；谷物種植面積比例由45.92%增加到48.28%，增加了2.36個百分點；薯類種植面積比例由0.53%增加到1.00%，增加了0.47個百分點；豆類種植面積比例由3.15%減少到1.45%，減少了1.70個百分點；小麥種植面積比例由27.17%減少到21.53%，減少了5.64個百分點，減少幅度最大；谷子種植面積比例由1.97%減少到1.32%，減少了0.65個百分點；其他作物如豆類、高粱、燕麥、蕎麥和馬鈴薯等的種植面積基本未發(fā)生改變。

3.2 主要作物種植類型的空間分布分析

3.2.1 豆類種植面積比例時空分析 2005～2015年臨汾市各縣的豆類種植面積比例年際間差距較大（圖2）。2015年豆類種植主要分布在永和縣、鄉(xiāng)寧縣、大寧縣、吉縣、襄汾縣和霍州市，種植面積比例為5.86%～22.38%。11 a間，永和縣、鄉(xiāng)寧縣和大寧縣的豆類種植面積比例均有不同程度的提高；吉縣和霍州市的豆類種植面積比例基本保持不變；襄汾縣的豆類種植面積減少，面積比例從2005年的21.38%降至6.43%，降幅明顯。

圖2 2005～2015年臨汾市各縣的豆類種植面積比例Fig.2 The proportion of planting areas of beans in different counties in Linfen in 2005-2015

3.2.2 谷物種植面積比例時空分析 2005～2015年臨汾市各縣的谷物種植面積年際間變幅較小，種植面積比例曲線平緩（圖3）。2015年谷物種植面積較大的前5位縣市依次為襄汾縣、洪洞縣、堯都區(qū)、翼城縣和曲沃縣，谷物種植面積比例為9.38%～16.69%。其中，襄汾縣的種植面積比例從2005年的14.23%增加到2015年的16.69%，躍居第1位；翼城縣、隰縣、蒲縣和侯馬市的種植面積比例增幅均＜1%，種植面積變動微小。

圖3 2005～2015年臨汾市各縣的谷物種植面積比例Fig.3 The proportion of planting areas of grain in different counties in Linfen in 2005-2015

圖4 2005～2015年臨汾市各縣的薯類種植面積比例Fig.4 The proportion of planting areas of tubers in different counties in Linfen in 2005-2015

3.2.3 薯類種植面積比例時空分析 2005～2015年臨汾市各縣的薯類種植面積比例年際間差異較大（圖4）。其中，襄汾縣和隰縣的薯類種植面積比例降低迅速；蒲縣、鄉(xiāng)寧縣、汾西縣以及永和縣的薯類種植面積比例穩(wěn)步提高；蒲縣的薯類種植面積提升迅速，11 a間種植面積比例提升了5.22個百分點；其他各縣的薯類種植面積比例為0%～5%，變化幅度較小。2005年薯類種植面積較大的前3位縣市依次為襄汾縣、隰縣和蒲縣，種植面積比例分別為21.71%、19.30%和9.05%；侯馬市、安澤縣和古縣的薯類種植面積較小，種植面積比例為0%～2%。2015年薯類種植面積居前3位的縣市依次為蒲縣、隰縣和鄉(xiāng)寧縣，種植面積比例分別為14.27%、12.83%和11.65%。

3.2.4 小麥種植面積比例時空分析 2005～2015年臨汾市各縣的小麥種植面積比例年際間變化幅度均很小（圖5）。2005年小麥種植面積較大的前3位縣市依次為洪洞縣、襄汾縣和堯都區(qū)，種植面積比例分別為18.86%、16.79%和13.78%；2015年小麥種植面積比例較大的前3位縣市仍然是洪洞縣、襄汾縣和堯都區(qū)，但種植面積比例略微發(fā)生了變化。其中，襄汾縣的小麥種植面積比例躍居第1位，增幅最大；古縣和大寧縣的小麥種植面積比例均有不同程度的減少；其他各縣的小麥種植面積比例均小幅度變動，基本平穩(wěn)。

圖5 2005～2015年臨汾市各縣的小麥種植面積比例Fig.5 The proportion of planting areas of wheats in different counties in Linfen in 2005-2015

3.2.5 玉米種植面積比例時空分析 2005～2015年臨汾市各縣的玉米種植面積比例年際間變化幅度均較小（圖6）。2005年玉米種植面積比例較大的前3位縣市依次為洪洞縣、襄汾縣和堯都區(qū)；2015年玉米種植面積較大的縣市仍是這3個縣，其中，襄汾縣的種植面積增幅最大，洪洞縣的種植面積比例降低了4.42個百分點。吉縣、鄉(xiāng)寧縣、隰縣、汾西縣、堯都區(qū)、霍州市、蒲縣和古縣的玉米種植面積比例均有所下降；永和縣、安澤縣、翼城縣、曲沃縣和侯馬市的玉米種植面積比例都不同程度地增長。

圖6 2005～2015年臨汾市各縣的玉米種植面積比例Fig.6 The proportion of planting areas of corn in different counties in Linfen in 2005-2015

4 結論與對策建議

4.1 結論

（1）11 a間，臨汾市種植的12種農作物中，仍然以谷物、小麥和玉米為主，豆類和薯類等種植面積所占比例較小，這對臨汾地區(qū)耕地資源與糧食增產潛力，作物收儲和種植結構有深遠影響。

（2） 2005～2015年，受資源稟賦、經濟效益和農業(yè)政策等諸多因素的影響，臨汾市小麥、玉米和谷物種植面積比例均發(fā)生了不同程度的變化。其中，谷物種植面積變化幅度最小，種植面積比例增加了2.36個百分點；玉米種植面積增幅最大，且不斷增加效益良好的玉米種植面積比例；小麥種植面積比例減少了5.64個百分點。

（3）臨汾市作物空間變化呈現較強的規(guī)律性，表現為西北部的作物種植面積比例增加幅度大于其他地區(qū)。谷物、玉米和小麥種植集中分布在襄汾縣和洪洞縣，且由中東部地區(qū)向西南地區(qū)集中；豆類種植主要分布在堯都區(qū)和襄汾縣，且由南部向西北邊集中；薯類種植主要分布在襄汾縣和隰縣，種植面積由南部向西北部擴大。

4.2 對策建議

（1）領導重視，組織充分。作物種植結構變化是政策、技術水平、社會需求、經濟效益、自然條件、城市化和氣候變化等多種因素綜合作用的過程，政府應指導農戶進行種植結構調整，積極適應國家政策與臨汾市出臺的方案。政府要切實把給農戶的補助落實到位，確保糧食直補資金可以發(fā)放到農戶手中，真正做到惠農政策落實萬家，這不僅關系到農戶的切身利益，更能激發(fā)農民的生產積極性。

（2）緊抓良墑，適期播種，保證播種進度和質量。各地緊緊抓住播前有效降雨，大面積推行機械化播種技術，搶墑適時播種，保質保量播種。

（3） 防蟲治病，綜合治理。近年來由于小麥腥黑穗病等病蟲害逐年加重，一些地區(qū)的作物受此影響，種植面積縮小，因此，各地應該緊緊抓住作物生長的關鍵時期，采取有效措施，防止病害發(fā)生。嚴格把控作物種子檢疫關，及時發(fā)布腥黑穗病等病蟲害預警，開展種子包衣和病蟲防治技術培訓等工作，并且在做好預防工作的同時積極開展研發(fā)防治病蟲害的藥劑。

（4）良種良法，優(yōu)化配套。各級各部門應該大力推廣測土配方施肥、藥劑拌種、適期播種、合理密植、優(yōu)質小麥品種、秸稈還田、免耕播種、半精量播種、機播、氮肥后移、保護性耕作等先進實用技術，確保無論是山區(qū)還是平川，旱地還是水地，都在合理種植農作物。