河南省現代農業示范區空間布局及優化*

陶良如

(河南農業職業學院,鄭州 451450)

0 引言

中國農業目前正處于由傳統向現代化轉型的關鍵時期，但由于幅員遼闊、農業資源基礎及發展水平地域差異化明顯，統籌兼顧全面推進實行現代化并不可行，因此，選擇農業資源條件較好、具一定區位優勢、有自身農業特色的地區先行建立一批主導產業突出、現代農業發展水平較高、示范帶動作用明顯的現代農業示范區，有梯度、分批次地發展現代農業成為必然。自2009年至今，農業農村部(原農業部)共選建了3批共283個國家級現代農業示范區，以期通過以點帶面，實現區域現代農業發展。增長極理論[1]認為，區域增長在各地不能同時發生，其必然先在某個或某些點上出現增長，并逐漸形成未來的增長中心，在空間上出現極化，并發揮對周圍腹地的極化與擴散作用。空間布局即將規劃各要素在空間上進行合理擺放[2]，合理的空間布局對有效發揮示范區的輻射帶動作用及生產布局的“落地生根”具有重要意義。

目前有關空間布局及優化的研究主要集中在城市公共設施[3-4]、農村居民點[5-7]等方面，而農業領域空間布局及優化的研究較少，且主要集中在休閑農業方面，胡亞丹等[8]運用GIS及計量地理方法對上海市休閑農業布局及影響因素進行分析，發現其分布呈凝聚型，且集中程度較高，休閑農業用地在區縣間分布不均衡；向雁[9]以京津冀地區內示范帶動作用較強的651處休閑農業示范點為研究對象，運用變異系數、最鄰近指數、基尼系數、核密度分析法、緩沖區、距離分析等方法分析了京津冀休閑農業的空間布局；李津津[10]運用區位商法，分析了新疆14個地區現代農業產業空間布局并提出優化建議，得出新疆農業兩級分化比較明顯，優先發展種植業、培育現代農業優勢產業帶和大力發展畜牧業是其發展方向的結論。而有關現代農業示范點的研究較少，且主要集中在定性方面，張媛[11]等通過問卷調查等形式對河北省現代農業示范園區現狀進行分析，發現其存在土地流轉慢、投入機制不靈活、主體培育不夠等問題，并基于此提出發展對策。截止目前，對示范園空間布局及優化的研究不多。文章則利用GIS及地理方法，以河南省為例，對現代農業示范園區空間布局進行分析，把握其空間布局現狀、特征以及空間結構，指出河南省現有的現代農業示范區的空間布局存在的問題并提出優化建議，對河南省現代農業示范園區合理規劃、有效發揮其輻射帶動作用，推進河南省現代農業發展具有重要指導借鑒意義。

1 研究區域概況

河南省位于中國中東部、黃河中下游，地理位置介于北緯31°23′～36°22′、東經110°21′～116°39′之間，是中國重要的經濟、農業及人口大省。2017年河南省GDP達到4.498 816萬億元，居全國第5位；常住人口9 559.13萬人，居全國第3位；農林牧漁總產值7 799.67億元，占GDP比重17.3%。河南省積極響應國家現代農業示范區建設工作，積極創建并申報農業示范區，給予政策支持，推進改革創新，目前省內有16個縣已成功申報并被認定為國家級現代農業示范區，此外還有國家級農業科技示范園區16個，省級農業科技示范園區13個，以及省級家庭農場示范園區100個，示范園區數量總計166個。現代農業示范區在引領全省糧食生產、產業創新、機制創新、科技支撐等方面，發揮了較強的優勢和示范帶動作用，推動了全省現代農業的發展[12]。

2 研究方法和數據來源

圖1 河南省現代農業示范區空間及行政區劃聚合分布

該文以河南省166個現代農業示范區為研究對象，采用GIS10.1及計量地理方法對河南省現代農業園區空間布局進行研究，并提出優化建議。河南省國家級現代農業示范園區名單來源于農業部公布的3批國家現代農業示范區；13個國家農業科技園區、37個省級農業科技園區名單來源于河南省科學技術廳公布信息(http：//www.hnkjt.gov.cn/2017/11/24/1511517719139.html)；省級示范家庭農場名單來源于河南省農業廳公布數據。采用Google Earth獲取166個現代農業示范園區地理位置，其中有效定位163個；采用GIS10.1對現代農業示范區空間分布及行政區劃分布進行可視化表達，結果見圖1。采用最鄰近點指數對河南省現代農業示范區的空間凝聚特征進行分析，采用地理集中指數及基尼系數對其空間分布集中度進行分析，利用核密度估計法對其空間形態特征進行可視化表達。河南省國家級現代農業及農業科技示范區名單來自于國家農業農村部公布數據；省級農業科技示范園區及家庭農場示范園區名單來自于河南省農業局公布數據。

2.1 空間分布類型

采用最鄰近點指數對河南省現代農業示范區的空間凝聚特征進行計算。最鄰近點指數表示點狀事物的空間分布特征，是表示其相互鄰近程度的地理指標。最鄰近點指數用M表示，其有均勻、隨機和凝聚3種類型，M<1，為凝聚分布；M=1，為隨機型；M>1，為均勻分布。最鄰近點指數計算公式為：

(1)

(2)

式(1)中，qi為示范園區理論最鄰近距離，n為河南省現代農業示范區總數，A為河南省行政面積，d為點密度；q1為示范區空間分布的實際最鄰近距離。采用ArcGIS10.1軟件對河南省現代農業示范區的最鄰近點指數進行計算。

2.2 空間分布集中度

采用地理集中指數法及基尼系數對河南省現代農業示范區空間分布集中度進行計算。地理集中指數是研究點狀分布集中度的重要指標，用H來表示。H的取值介于0～100之間，越接近100，說明現代農業示范區分布越集中；反之越分散。計算公式為：

(3)

式(3)中，Yi為第i個市的現代農業示范區的總數；N為河南省現代農業示范區的總數；n為市總數。

基尼系數用來研究觀察對象在空間的分布情況，地理學中利用基尼系數對離散區域空間分布進行描述[13]。其值介于0～1之間，越接近于0，集中程度越低，反之越高。基尼系數計算公式為：

(4)

Rm=lnn

(5)

C=1-R/Rm

(6)

式(4)中，mi為第i個市現代農業示范園區數量占全部現代農業示范園區總數的比重，n為市總數，C為園區分布均勻度。

2.3 空間分布密度

核密度估計法可以較好地表現研究對象的空間分異特征，是空間布局研究應用較多的方法。因此該文采用核密度估計法對河南省現代農業示范區空間形態特征進行可視化表達。核密度估計法有效地解決了參數估計法的缺陷，是從數據樣本本身出發研究數據分布特征。設O代表空間里的任一點，O1，O2，O3，…，On代表樣本n個點的屬性數據，而樣本的特征就可以通過它的核密度函數圖像得到體現。核密度計算公式如下，式(7)中，k為核心，h為帶寬，帶寬越小，核密度估計偏差越小。Pi-P代表O點和被觀測點Oj之間的距離。通過ArcGIS10.1軟件中的密度分析對河南省現代農業示范區的核密度進行可視化表達。

(7)

3 河南省現代農業示范區空間布局

3.1 空間分布類型

采用ArcGIS10.1軟件中的Average Nearest Neighbor對河南省現代農業示范區進行最鄰近距離測算，得到實際最鄰近距離P1=10.89km；理論最鄰近距離PE=15.86km，根據最鄰近點指數計算公式，河南省現代農業示范區最鄰近點指數M=0.69。采用SPSS進行顯著性檢驗，其校驗值為-13.2，通過檢驗。因此，河南省現代農業示范區在省域范圍內呈集聚分布。

河南省現代農業示范園區在以省域單元內空間分布類型為集聚型，但鑒于各市之間由于地理區位、地形、農業資源狀況差異比較大，現代農業園區分布也存在差異，因此，進一步對河南省各市現代農業園區空間分布類型作進一步研究，結果見表1。

表1 河南省市域范圍內現代農業示范區空間分布類型

根據表1可知，河南省現代農業園區在市域范圍內分布不均衡，且3種類型均有，其中現代農業園區在市域范圍內呈集聚分布類型的有10個，分別為鄭州、開封、安陽、新鄉、焦作、南陽、商丘、駐馬店、鶴壁、濟源；呈隨機分布類型的有4個市，分別為洛陽、許昌、漯河、三門峽；呈隨機分布類型的有4個，分別為平頂山、濮陽、信陽、周口。由此可見，河南省現代農業園區在市域范圍內主要以集聚型分布為主，分布不均衡。

3.2 空間分布集中度

根據最鄰近距離指數，河南省現代農業示范園區的分布類型為集聚分布，為進一步研究其分布集聚程度，采用地理集中指數及基尼系數對其集中程度進行分析。現代農業示范園區總數N=163；市總數n=18，根據地理集中指數公式計算得H=25.14。假設163個現代農業示范園區均勻分布在18個市，則每個區(縣)分布9.05個，由此計算出的H′=23.56，H>H″因此河南省現代農業園區空間分布屬于較集中分布。采用基尼系數對河南省現代農業園區的分布集中度作進一步測算，得R=2.82，Rm=2.89，C=0.03，接近于0，因此，河南省現代農業示范園區在18個市域范圍內雖然呈集中分布，但集中分布程度很低。由此可見，河南省休閑農業示范區空間上并不屬于在省域范圍內均勻分布或是在一個或某些個區域里高程度的集中分布，但偏向于后者。均勻分布有利于發揮示范區對整個省域休閑農業的帶動作用，帶動省域內休閑農業均衡發展，共同進步；而過于集中的分布于某一個或某些區域，則有利于使該區域休閑農業優先發展起來，形成一定的極化效應，再帶動周邊休閑農業大發展。目前河南省休閑農業已趨于集中分布，但集中分布程度尚不明顯，因此，增強集中分布區域休閑農業分布密度，使該區域休閑農業優先發展，以一定的極化效應帶動周邊區域發展是河南省基于休閑農業示范園區空間現狀的發展方向。

圖2 河南省現代農業示范區空間分布核密度

3.3 空間分布密度

該文以核密度分析法，借助GIS10.1軟件度量河南省現代農業示范區空間分布密度，結果見圖2。由圖中可以看出，河南省現代農業示范區并不是在每個區域均有分布，其分布不均衡。空間布局模式總體上呈“一核、五帶”型，“一核”即一個核心區，其坐落于焦作中心區域；“五帶”即河南省現代農業示范區呈5條帶狀集中分布在核心區周圍，5條帶狀分別為“新鄉—鶴壁—濮陽”帶、“三門峽—洛陽交界”帶、“平頂山市中心—平頂山西北邊界”帶、“鄭州—許昌—開封”帶、“商丘市中心—商丘東南邊界”帶，無論是核心區還是五帶，均集中在河南省北部，分布并不合理。此外，示范區分布密度在總體上呈現出“北高南低、東高西低”的空間分布格局，其分布密度北部>東部>南部>西部，西部地區示范區分布最少，且三門峽、洛陽市中心以南、平頂山市中心以西、南陽市中心以北區域是河南省現代農業示范區空間格局分布最薄弱區域，該區域內示范區罕見分布，同樣為河南省現代農業示范區空間布局不合理之處。綜上，河南省現代農業示范區空間布局現狀對發揮其對全省范圍農業的示范帶動作用并不明顯，將會使其現代農業發展出現極化效應，即北部地區現代農業發展明顯高于南部地區，且西部地區最為落后。

4 優化建議

根據該文對河南省現代農業園區空間布局現狀研究得出的結論，發現其空間集中度并不高，且空間布局不均衡，區域間分布密度差異明顯。為確保示范區有效發揮對全省范圍內的現代農業發展示范帶動作用，該文在基于河南省現代農業園區空間布局現狀的基礎上，發現“三核、多帶，區域間平衡布局”才是河南省現代農業園區最優的空間布局模式。打造該布局模式，就要從以下幾方面入手。

4.1 優先打造西部示范核心區

欲實現現代農業園區對河南全省范圍內現代農業的示范帶動作用，推動全省現代農業均衡有效地發展，僅依靠焦作一個核心區遠遠不夠。根據河南省行政區劃地圖，打造焦作核心區，許昌核心區及西部核心區3個核心區是保證全域現代農業統籌發展最優布局模式。鑒于西部地區三門峽、洛陽市中心以南、平頂山市中心以西、南陽市中心以北區域是河南省現代農業示范區空間格局分布最薄弱區域，因此，為避免河南省現代農業發展呈現區域不平衡現象，優先打造西部核心區成為首要任務。政府政策的引導及支持力度對于西部現代農業核心示范區的建設具有舉足輕重的作用。加強對已有的現代農業園區的建設力度，加大資金投放力度，優先選擇發展較好地園區，積極引進人才、技術、資金及項目，加強對農業院校、科研單位的技術聯結及合作，積極展示其農業領域新成果、新技術。此外，要積極借鑒發揮當地主導產業，加大招商引資，大力發展龍頭企業，積極提升園區發展水平，成為示范區。

4.2 繼續發展許昌示范核心區

根據河南省現代農業示范園區布局現狀，許昌農業示范區分布密度較大，其核心區的地位已逐漸顯現出來，鑒于其地理位置，將其作為示范第二核心區有利于帶動河南省南部現代農業發展，但其核心強度及覆蓋廣度依然較弱，這就需要政府加大其核心區的建設力度，積極引導及發展許昌現代農業核心示范帶動作用。將土地利用政策向現代農業示范園區建設傾斜，鼓勵示范園區土地利用；鼓勵當地金融機構放寬對農業示范園區經營者貸款發放政策，加大發放力度；政府在資金上給予經營者一定補貼，加大農業園區現代化水平，發揮示范效應。

4.2 著力打造“多帶”布局

河南省農業地域廣闊，“五帶”布局對于發展現代農業遠遠不夠，這就需要政府加大“多帶”布局培育，尤其是在河南省西部及南部地區。現代農業示范園在河南省南部分布較均衡，但未達到極化效應，即未發展到帶狀分布，因此，在南部地區現有的農業示范園區基礎上，繼續有選擇性的加強對現有農業園區建設，使示范園區密度增加，打造示范園區多帶分布，有效地促進其對現代農業的示范帶動作用。而西部地區由于示范園區數量較少，因此加強農業園區建設成為必然，提升質量及發展水平，使其由普通園區上升為示范園區，快速而有效地增加示范園區數量，打造“多帶”分布格局。

5 結論

該文以河南省166個現代農業示范區為研究對象，采用GIS10.1及計量地理方法對河南省現代農業園區空間布局進行研究，得到以下結論：河南省現代農業示范區在省域范圍內呈集聚分布，在市域范圍內分布不均衡，主要以集聚型分布為主。河南省現代農業示范園區呈較集中分布，但集中分布程度很低。空間布局模式總體上呈“一核、五帶”型，均集中在河南省北部。“一核”坐落于焦作中心區域；“五帶”分別為“新鄉—鶴壁—濮陽”帶、“三門峽—洛陽交界”帶、“平頂山市中心—平頂山西北邊界”帶、“鄭州—許昌—開封”帶、“商丘市中心—商丘東南邊界”帶。示范區分布密度呈現出“北高南低、東高西低”的空間分布格局，且北部>東部>南部>西部，西部三門峽、洛陽市中心以南、平頂山市中心以西、南陽市中心以北區域是河南省現代農業示范區空間格局分布最薄弱區域。河南省現代農業示范區空間布局現狀對發揮其對全省范圍農業的示范帶動作用并不明顯，將會產生極化效應。“三核、多帶，區域間平衡布局”是河南省現代農業園區空間優化布局。