山東省地理標志農產品空間分布及影響因素研究

李 臻，季 民，王映然

（山東科技大學測繪與空間信息學院，山東 青島 266590）

地理標志產品是指在特定區域內生產的產品，且產品原產地的自然生態因素和人文歷史因素決定了產品的品質、信譽和特性本質，經審查批準后，可按地名來命名［1］。地理標志產品主要包括農產品、酒類、加工食品、手工藝品等，其中農產品占比較大。

近年來，地理標志農產品在促進區域農業發展和地方經濟、推動產業集群等方面發揮著重要的作用。目前，國外學者對地理標志進行了廣泛的研究，主要集中在地理標志的社會經濟發展［2］、促進社會經濟和環境可持續性的潛力［3，4］、地理標志與商標的關系［5］、地理標志的潛力及法律保護［6］、地理標志對文化產業的影響［7］等方面。國內學者主要從中國地理標志的法律保護以及存在的問題［8-10］、地理標志產品的經濟價值評價［11］、地理標志產品與縣域經濟發展［12］、品牌建設與競爭力提升［13，14］、地理標志農產品的發展困境與對策［15，16］、區域分布特征［17］等方面對地理標志進行了探討研究。此外，中國學者也從地理學角度研究了不同尺度地理標志的空間分布規律。例如：樊立惠等［18］基于全國地理標志農產品數據資料，分類探討了地理標志農產品的空間分布格局以及影響分布的因素，而田立慧等［19］、趙金麗等［20］、徐英等［21］、韓磊等［1］以中國地理標志產品數據為依據，分別對中國、江蘇省、貴州省、湖北省的地理標志空間分布特征進行了分析，并探討了其影響因素。關于山東省地理標志產品的研究主要集中在地理標志產品的現狀分析［22］、標志保護問題［23］、發展對策［24］上，而針對山東省地理標志空間分布的研究較少。

因此，本研究選取山東省作為研究區域，探討了山東省地理標志農產品的空間分布格局，分析其影響因素，并針對山東省地理標志農產品空間分布中存在的主要問題提出相應的建議，以期為保護特色農產品以及促進山東省地理標志農產品的協調發展提供理論參考。

1 研究區域概況

山東省地處北緯34°22.9＇—38°24.01＇，東經114°47.5＇—122°42.3＇之間，位于中國東部沿海、黃河下游，是華東地區的最北部省份［25］。山東省地形特征總體呈中部山地突起，西南、西北低洼平坦，東部緩丘起伏的態勢。地貌類型以平原和丘陵為主，平原、丘陵、山地分別占全省面積的66%、15%和15%（圖1）。氣候屬暖溫帶季風氣候區，氣候溫和，降水集中，光、熱、水等自然條件配合較好，適宜多種農作物生長，是重要的農業大省。山東省內河流較多，水系發達，其中南四湖和東平湖面積較大。耕地面積大，土壤類型豐富，主要以棕壤和褐土為主，兩種土壤都是中國北方地區的主要農業土壤。

圖1 山東省區劃及高程

山東省以約占全國6%的耕地和1%的淡水資源，貢獻了8%的糧食、9%的肉類、10%的水果、11%的蔬菜、13%的水產品、16%的花生產量。2020年山東省農林牧漁業總產值首次突破1萬億元，成為中國第一個農業總產值超過萬億元的省份，實現了農業的重大突破。山東省農業資源豐富，農產品種類繁多，如章丘大蔥、日照綠茶、馬家溝芹菜、煙臺蘋果等覆蓋食、飲、藥等領域的廣為人知的農產品都來自山東省。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

從全國農產品地理標志信息查詢網站，獲取山東省農產品地理標志農產品名稱以及地域范圍等數據信息［21］；從中國地理標志網網站，獲取山東省所有的地理標志農產品數據；山東省行政區劃數據來源于全國1∶100萬基礎數據；社會經濟數據均來自《山東統計年鑒（2019）》，包括人均GDP、年末人口數、第一產業產值、農林牧漁業總產值、農業財政預算投入等；SRTMDEM 90 M分辨率數字高程模型數據來自地理空間數據云網站。

2.2 研究方法

2.2.1 最鄰近分析 最鄰近分析是根據圖層中各個點與其最鄰近點的平均距離來計算最鄰近指數，從而判斷該點的分布模式是離散的還是集聚的［26］，結果是平均觀測距離和預期平均距離之比（R），計算公式如下：

式中，DE為預期平均距離，指假設要素呈隨機分布時，每個要素與其最近的要素之間的平均距離，計算公式如下：

Do為平均觀測距離，是每個要素與其最近鄰要素之間的平均距離，計算公式如下：

式中，A為研究區域的面積；n為點數；di為要素i與其最近鄰要素間的距離。

2.2.2 核密度法 核密度可以將各點的已知總體數量從點位置開始向四周分散［27］，計算每個輸出柵格像元周圍點要素的密度。核密度分析工具得到的核密度圖能夠清晰直觀地反映出要素聚集和分散特點，且結果分布比較平滑，因此本研究采用核密度分析對山東省473個標志農產品進行處理，生成核密度圖。

其估算公式如下［27］：

其中，p（x）為核函數估計值；參數h為核密度函數的帶寬；K（x）稱為核函數；x1，x2，x3，…，xk為k個獨立分布的樣本點，N表示為尺度范圍內農產品數量。

2.2.3 基尼系數 基尼系數原本是評價貧富收入差距的一個指標，但在地理學中，基尼系數是描述空間要素分布的重要方法［28］。它可以用來研究對象在不同區域的分布差異情況，計算公式如下［29］：

式中，Pi表示第i個地區農產品數量占全部農產品數量的比重［27］；Gini代表基尼系數的值；C表示農產品分布的均勻度；N表示地區數。Gini的取值在0～1之間，值越大集中程度越高，相反分布均勻度越低。

2.2.4 空間自相關分析 空間自相關是對空間依賴性的定量描述，是指空間要素的非空間屬性信息的空間分布模式［30］。全局空間自相關程度用全局莫蘭指數來衡量，Moran’s I可以確定點要素的某個屬性值的高低是否與點要素在空間上聚集、分散或隨機分布有關。莫蘭指數取值范圍為［-1，1］，大于0表示空間正相關性，指數值越大，空間相關性越明顯。指數值小于0表示空間負相關性，指數值越小，空間相關性越大；如果該值等于0，則空間成隨機性。

Local Moran’s I是局部空間自相關指數，用于研究參考單元與臨近單元屬性特征值相互的關聯性，分析空間異質性分類以及定性空間集聚和空間孤立［31］。本研究利用Geoda軟件求全局以及局部莫蘭指數，并對空間相關屬性特征進行顯著性檢驗。

2.2.5 相關性分析 采用Person相關系數法來分析農產品和影響空間分布的因素之間的相關性。皮爾森相關系數法是一種評價2個數值型變量之間的線性相關關系的方法［21］。相關系數用r來表示，其值在正負1之間。

如果相關系數大于0，表明2個變量之間存在正向相關關系；如果相關系數小于0，表明存在負向相關。否則，這意味著這2個變量之間存在非線性關系。不同的r值，2個變量之間的關系是不同的，具體關系見表1所示。

表1 r值說明

3 山東省地理標志農產品空間分布特征

3.1 發展現狀

地理標志農產品類型劃分為果品類、蔬菜與菌類等9種［16］。截至2019年12月31日，除加工食品、酒類等非農產品外，山東省共有地理標志農產品473個。從表2中看出，不同種類的地理標志農產品的數量差異非常明顯，蔬菜與菌類（113個）、果品類（149個）數量第一，而茶葉類、花卉類農產品的數量最少（<15個）。

表2 山東省地理標志農產品分類

3.2 市際分布特征

從表3中可以看出，濰坊市擁有70個標志農產品，占全省農產品的14.8%，位居全省首位，而泰安市、濱州市、棗莊市、菏澤市、德州市、東營市標志農產品的數量均小于15，山東省標志農產品市域分布如圖2所示。

圖2 山東省標志農產品市域分布

表3 山東省市域地理標志農產品數量及比重

3.3 空間類型分布特征

使用平均最近鄰工具計算得到最近鄰指數為0.423，Z值為-24.001，表明山東省地理標志農產品在空間分布上為集聚型分布，而且聚集程度高。為進一步明確農產品的空間分布特征，分別研究9類農產品的分布特征，結果見表4。從9類農產品的最鄰近比率R來看，藥材類、茶葉類、花卉類與香料、油料、煙草類等4類的最鄰近指數均大于1，表明其趨向于分散分布，其他5種類型的農產品的最鄰近比率都小于1，具有集聚分布的趨勢。

表4 9類標志農產品的最鄰近比率

3.4 空間均衡度特征

地理標志農產品在各市的分布情況見表3，根據基尼系數公式計算出基尼系數Gini為0.922 4，分布均勻度C為0.077 6，說明山東省標志農產品分布相對集中，但各市之間的分布相當不均衡。

為了進一步研究山東省標志農產品的非均衡分布態勢，將山東省各市的標志農產品的比重從小到大進行了排序，并逐次計算出累計百分比［32］。以農產品所在城市的排序位置為橫坐標，以累計比重為縱坐標，用Excel軟件繪制洛倫茨曲線［32］。從圖3中可以看出，洛倫茨曲線并不是呈線性關系而是呈凹形。濟寧市、濰坊市、青島市3市擁有標志農產品數量約占標志農產品總量的40%，而東營市、德州市、菏澤市、棗莊市4市還不足10%，表明山東標志農產品存在空間分布非均衡性特征。

圖3 山東省標志農產品洛倫茨曲線

3.5 空間密度特征

以山東省縣級行政單元為分析范圍，采用核密度分析山東省各類型農產品和所有農產品的空間分布密集型特征。藥材類、茶葉類、花卉類及香料、油料、煙草類這4類農產品趨向于分散分布，數量較少，因此主要研究其余5類農產品的聚集特征。由于帶寬對結果的表達較為重要，經多次試驗優化，將帶寬設定為58 km，生成核密度分布格局。

從圖4可以看出，山東省地理標志農產品空間分布密度總體呈現出中部地區以及東部沿海地區高密度特征。農產品空間分布存在2個高密度區，分別是在壽光市和威海環翠、文登、榮成交界周圍。

圖4 山東省標志農產品核密度分析結果

從圖5至圖9可以看出，果品類、水產品、畜牧業、糧食類、蔬菜與菌類等標志農產品的空間密度差異顯著。果品類農產品形成4個密度核心和4個次密度核心區域。4個密度核心分別為①臨朐核心；②泗水、鄒城、曲阜交界核心；③平度、萊西交界核心；④威海環翠、文登、榮成交界核心。圍繞4個密度核心，其外圍均形成環狀次密度核心。

圖5 果品類核密度分布

圖6 糧食類核密度分布

圖7 蔬菜與菌類核密度分布

圖8 畜牧業類核密度分布

圖9 水產品類核密度分布

蔬菜與菌類農產品形成1個密度核心和2個次密度核心區域，密度核心以濰坊、淄博、濱州、章區、東營為主。

畜牧業類農產品形成2個密度核心和2個次密度核心區域。2個密度核心分別為①梁山、汶上、鄆城、嘉祥交界；②鋼城和萊蕪交界核心。圍繞這2個密度核心，其外圍均形成環狀次密度核心。

水產品類農產品形成2個密度核心和2個次密度核心區域。2個密度核心分別為①濰坊壽光、昌邑、寒亭交界核心；②威海環翠、文登、榮成交界核心。圍繞這2個密度核心，其外圍均形成環狀次密度核心。

糧食類農產品形成2個密度核心和4個次密度核心區域。2個密度核心分別為①濟南歷城、章丘、周村、鄒平、臨淄交界核心；②膠州和高密交界核心。

3.6 空間集聚特征

3.6.1 全局自相關特征 以山東省137個縣（市、區）為單元，使用Geoda軟件分析山東省標志農產品空間全局自相關的集聚特征，得出莫蘭指數值為0.194 789，Z值為3.519 4，P小于0.01，表明農產品聚集分布顯著，無論是農產品分布較多還是分布較少的地區，在空間上都趨向于集聚。

3.6.2 局部自相關反應的差異 全局莫蘭指數只能反映區域空間差異的總體特征，難以反映區域內的空間特征及其相互關系［31］，對農產品分縣數據進一步計算局部莫蘭指數，制得LISA聚集圖（圖10）。根據LISA集聚圖的4種空間集聚類型結果可知，萊州市、萊西市、威海環翠區、文登區、榮成市為高值聚集（H-H）區，該地區本身是高值，周圍也是高值。安丘市、長清區為高低聚集（H-L）區，即高值被低值包圍。廣饒縣、寒亭區、濰城區為低高聚集（L-H）區，即低值被高值包圍。德州市武城縣、德城區、平原縣、禹城市、齊河縣、寧津縣以及菏澤市定陶區為低值聚集（L-L）區。

圖10 山東省標志農產品空間分布LISA圖

4 地理標志農產品空間分布影響因素

4.1 自然因素

山東省的地形、氣候、水系、土壤等都非常適合農業發展，雖然冬季天氣寒冷，但很多地方轉變了種植方式，采用了蔬菜大棚的方法，改變北方地區冬季不能種植蔬菜的問題。

不同類型的農產品分布有不同的影響因素。樊立惠等［18］研究發現果蔬糧油地理標志農產品受氣候與種植歷史影響較大。對于水產品類農產品來說，其影響因素主要是農產品所在的城市是否是沿海城市以及內陸是否有河流和湖泊。

花卉類產品，如“平陰玫瑰”種植在濟南市平陰縣，該縣因盛產玫瑰而被譽為中國的“玫瑰之鄉”。從地形上看，著名的玫瑰鎮位于泰山以西，濟南西南端，三面環山，為低山丘陵臺地，起伏不大。在氣候方面，平陰縣玫瑰鎮屬于暖溫帶半濕潤區大陸性季風氣候，氣候溫和，四季分明，日照時間長。春季降水量較少，玫瑰花病蟲害發生率低。褐土土類是平陰縣主要的土壤，土壤土質較為疏松，略帶酸性，是種植玫瑰的理想土壤。此外，平陰縣地處濟南西部，其地下水富含豐富的礦物質，是其他地方的玫瑰所不具備的優勢。“平陰玫瑰”的例子表明，氣候、地形、土壤等自然因素都會影響花卉的生長。

畜禽、蜂蜜等養殖業，茶葉、中藥、花卉苗木等林業經濟作物受氣候因素影響大［18］。

4.2 人口與經濟因素

人口與經濟因素也影響著農產品的數量。本研究選取山東省各地區的年末總人口（萬人）、第一產業產值（億元）、農林牧漁業總產值（萬元）、人均GDP（元）、農村居民人均純收入（元）等5個指標進行評價。運用SPSS軟件對相關數據進行皮爾森相關分析，以判斷因變量與自變量之間的線性相關強度，結果見表5。

表5 地理標志農產品數量與人口、經濟發展水平相關系數

從表5中可以得到以下結論：

1）地理標志農產品數量與年末總人口數存在一定的相關性，相關性系數為0.634。

2）地理標志農產品數量與第一產業產值的相關系數達到0.727，呈顯著正相關關系。第一產業的經濟發展水平會直接影響到農產品的數量。第一產業產值越高，說明農業在該地區發揮的作用就越大，與田立慧等［19］所得到的結論一致。

3）地理標志農產品數量與農林牧漁業產值的相關系數達到0.714，但與人均GDP的相關性很弱（R=0.009）。農林牧漁業產值反映一定時期內農業生產的總規模和總成果。結果表明，與區域整體經濟發展水平相比，各地區的農業發展水平影響了地理標志農產品的數量，與趙金麗等［20］所得到的結論一致。

4）地理標志農產品的數量與農村居民人均純收入的相關系數為0.426，P=0.088>0.05。二者之間雖然存在相關關系，但關系并不顯著，說明農村居民的收入并不僅僅取決于地理標志農產品，其收入還可能來自其他方面。

4.3 文化與政府關注度因素

選擇農業財政預算投入作為政府重視程度的指標［19］，通過對16個地市的地理標志農產品數量與農業財政預算投入的相關性分析，發現兩者之間的相關系數為0.637，P=0.006<0.01，呈顯著正相關。說明政府對地理標志產品的政治支持、積極態度、關注程度和執行力等，可為標志產品帶來巨大的效益。

各個地區的農業文化傳統也會影響到地理標志農產品的空間分布特征，如濟南的章丘大蔥、青島的大澤山葡萄等，都有著悠久的文化歷史底蘊和上百年的栽培歷史。

5 結論與建議

5.1 結論

1）山東省標志農產品的最近鄰指數R=0.423<1.000，在空間分布上表現為典型的集聚型分布。對不同類型農產品的分布模式進一步分析，發現藥材類、茶葉類、花卉類與香料、油料、煙草類等農產品呈分散分布，而其余5類農產品呈現集聚分布。

2）通過核密度分析可知，山東省地理標志農產品空間分布密度總體呈現出中部地區以及東部沿海地區高密度特征，不同類型的農產品的高密度集聚區是不同的。

3）在均衡度方面，通過計算基尼系數可以看出，山東省標志農產品在各地級市呈現非均衡分布。農產品主要集中分布在濟寧市和濰坊市，而東營市、德州市和菏澤市的農產品分布較少。

4）從全局莫蘭指數結果可以發現，不同區縣的農產品在空間上呈現出集聚特征；從局部莫蘭指數分析可以發現，區域內的空間分布差異程度較大。

5）通過對山東省農產品空間分布的影響因素分析，農產品的空間分布受自然因素、人口因素、經濟因素、政策與文化因素等多種因素的綜合影響。

5.2 建議

山東省標志農產品眾多，但只有煙臺蘋果、章丘大蔥、菏澤牡丹等特色明顯的農產品為人們熟知，限制了山東省地理標志農產品的發展。因此，本研究提出的具體措施如下：

1）因地制宜，改善區域分布不平衡狀況。從空間均衡特征可以看出，標志農產品在空間分布上存在著區域發展不平衡的現象，有必要根據不同區域制定不同的措施。對于菏澤、德州、東營等標志農產品較少的地區，要根據該地區的自然優勢、地方文化和實際情況，充分挖掘資源，變劣勢為優勢。

2）適當舉辦宣傳活動。在壽光市、威海市等密度高值區和熱點地區，適當舉辦各樣的采摘活動、旅游節和文化節等，在弘揚當地文化的同時，宣傳當地的標志農產品，并制定標志農產品發展長期規劃。

3）調整農產品結構類型。從類型上看，山東省茶葉類、花卉類這類農產品比較缺乏，資源挖掘的空間還很大［33］，應加大此類農產品的開發力度。

4）提倡創新，突出特色。對于“柘山花生”“莒南花生”等同類型的農產品，應加大創新力度，體現農產品的獨特優勢，否則產品可能會失去競爭優勢。通過報紙、書籍、電視、網絡等媒體［34］，宣傳農產品獨特的自然優勢、產品特色和質量，也可以宣傳農產品的歷史文化背景，增加消費者對農產品的興趣。

5）統一管理標準，加強政府投入。政府應制定管理標準，對地理標志產品商標進行統一管理，在標志農產品的包裝上印制地理標志產品專用商標，提升熟知度較低的農產品關注度，在一定程度上避免了假冒偽劣產品。政府應加大對農業的投入，如增加農用物資和大型農業機械化設備等［34］，同時加大對政策、人才、科技等方面的投入。