基于EMD模型的我国马铃薯产量波动及其成因的时空研究

[目的]马铃薯生产是整个产业链的中枢环节,产量的波动对马铃薯产业上下游均有直接影响,对我国马铃薯产量时间序列和时空影响因子进行分析,深入了解我国马铃薯产量波动规律和时空主导因素,有利于指导我国马铃薯产业平稳发展。[方法]文章采用经验模态分解模型(EMD)对1982—2018年我国马铃薯总产、单产和面积变化以及不同区域马铃薯产量变化进行分解,对不同时序数据分解后长短周期分量进行波动一致性分析,确定我国马铃薯产量长短周期变化时空主导因子。[结果](1) 1982年以来,我国马铃薯总产量整体呈上升趋势,长短波动周期约分别为7年和4年,我国马铃薯生产按时间序列可分为低位缓增期、快速突破期、阶段顶部期、平稳上升期和高位稳定期5个阶段。(2)在时间尺度上,我国马铃薯单产是总产量短周期波动的主控因子,单产和面积分别是1982—2003年和2004—2018年马铃薯产量长周期波动的主控因子。(3)空间尺度而言,北方一作区是我国马铃薯长短周期波动的共同主控区域,西南混作区和中原二作区分别是我国马铃薯长、短周期波动的主控区域。(4)根据我国马铃薯产量分解后分量图形可以预测,在短周期下我国马铃薯产量即将进入下降通道,应该提前做好我国马铃薯总产量下降的战略准备工作,并且通过对短周期波动主控区合理引导种植,避免我国马铃薯总产量短期内出现较大幅度波动。[结论]我国马铃薯总产量主要存在长短两种不同时间尺度的周期性波动,单产和面积对总产量长短周期波动的主导作用不同,北方一作区对总产量长短周期波动均具有主导作用,西南混作区在2008年以前对总产量长周期波动的主导作用明显,而中原二作区是总产量短周期波动的主控区域。     

2005—2015年我国马铃薯增产空间分异与贡献因素

［目的］马铃薯增产空间分异和贡献因素的研究对我国马铃薯主粮化战略和保障粮食安全有重要意义。［方法］运用对数平均迪式指数法（LMDI），以2005年和2015年我国省级地区马铃薯种植面积和产量为基础，对其增产格局和增产贡献因素进行定量化研究。［结果］（1）2005—2015年，我国马铃薯种植面积和产量总体态势表现为在波动中上升，前6位的省区贡献了增产量的7803%，西南混作区和北方一季区是我国马铃薯增产主要区域。(2)从增产增幅来看，低于全国平均增速的滞后增产类型和高于全国平均增速的超速增产类型的省域单元最多，分别占到44%和32%，超速增产的地区主要集中在西部，西北一季区和云贵一二混作区马铃薯种植地位不断上升。(3)增产的21个省区中，有11个单产增加贡献较大， 10个面积增加贡献较大。单产增加对增产贡献极显著的省为山东、辽宁、黑龙江、湖南、福建和贵州6省，面积增加对产量增加贡献极显著的地区主要有青海、云南、甘肃、湖北、宁夏和四川等地。［结论］对于主要依靠面积增加来提高产量的地区，应合理配置轮作作物，增大科技投入，推广优良品种更新，挖掘耕地增产潜力。     

我国马铃薯生产格局变化特征及原因分析

[目的]在马铃薯主粮化战略提出和马铃薯产业需求快速增长的背景下,研究我国马铃薯生产、消费情况,剖析马铃薯生产格局变化特征及影响因素,为优化马铃薯生产布局提出建议。[方法]利用2000年以来全国及分省马铃薯生产、消费数据,通过统计描述和对比分析对马铃薯生产形势从总量特征和区域特征两方面进行分析,计算单产和种植面积贡献率,并且从成本收益角度对马铃薯生产格局变动及优化布局作出解释。[结果]我国马铃薯种植面积从2000年的472. 3万hm2增加到2015年的551. 8万hm2,马铃薯产量从2000年的1 325. 5万t增长至2015年的1 897. 2万t。在这个过程中,马铃薯生产集中度不断提高,区域布局进一步优化,其中西南混作区逐渐成为马铃薯优势产区。[结论]马铃薯生产格局的变化既有消费需求的拉动,也有国家产业政策的支持,另外收益驱动和资源比较优势的发挥也是推动马铃薯生产格局变化的重要原因。未来为进一步促进马铃薯生产的健康发展,应重点结合各区域环境资源优势进行区域规划、降低脱毒种薯成本并加大良种推广力度。     

5月甘肃省马铃薯市场月报

正走势:2018年5月地头(出库)价低于去年同期,较上月有大幅下跌,贮藏薯清库销售结束,批量外售规模较小,淀粉加工大量收购加工,全粉加工企业停工检修。预计后期(6月至9月份)以外地鲜薯货源为主,市场供给受西南混作区、中原二作区马铃薯供应影响,市场价格在短期内低价震荡运行。     

中国马铃薯生产区域布局的时空特征与驱动机制研究*——基于主产区的面板数据的分析

[目的]基于1993—2015年中国马铃薯21个省区的数据,实证研究马铃薯生产区域布局的时空特征及其内在的驱动机制。[方法]从全国和5个马铃薯优势产区层面,运用生产规模指数分析马铃薯生产区域布局的时空特征,从自然环境、技术进步、经济效益、非农产业化水平、政府支持政策等方面厘清和探究马铃薯生产区域布局的驱动机制,并重点利用面板数据计量模型研究这些因素在全国以及5个马铃薯优势产区的影响的差异性和重要程度。[结果]中国马铃薯播种面积从1993年的308. 720万hm2增至2015年的551. 830万hm2,呈现迅速增长、下降与增长交替并存、平稳增长3个阶段;中国马铃薯生产的地理集聚现象明显。一方面,马铃薯生产规模在不同省区出现更迭变动。另一方面,马铃薯生产区域进一步向优势区域集中,呈现出向西南和西北优势产区集中的特征。[结论]中国马铃薯生产区域布局是自然灾害、农业基础设施、技术进步、马铃薯与粮食生产净利润比值、非农产业水平和政府支持政策等因素共同作用的结果,其中自然灾害、农业基础设施、非农产业化水平、政府支持政策的影响更为显著,但由于区域差异,各因素在全国和不同马铃薯优势产区的影响程度有明显的差异性。     

基于索洛余值法的马铃薯全要素生产率探析

[目的]根据2011—2016年的全国农产品成本收益数据,从物质资料投入、劳动力投入和技术投入等方面确定5个指标对全国16个省(区、市)的马铃薯全要素生产率的变动进行研究。[方法]运用含参数的索洛余值法,构建柯布道格拉斯生产函数模拟我国马铃薯生产的投入和产出之间的关系,通过回归分析得到各个生产要素对马铃薯生产的贡献大小和影响程度。[结果](1) 2012—2016年,我国马铃薯全要素生产率变化呈"N"型,未来有上升趋势;(2)在规模报酬不变的假定条件下,广义的科技进步对马铃薯单产的贡献率高达57%,肥料和劳动力投入的弹性分别为0. 28和0. 15,广义的科技进步对马铃薯生产影响十分显著;(3)我国马铃薯TFP变化区域差异明显。[结论]基于以上研究提出了提高肥料的科技含量、加速马铃薯经营主体的人力资本积累、强化政策扶持与制度建设和不断推进科技创新等政策性建议。     

近25年甘肃省马铃薯生产比较优势与空间分异分析

[目的]文章以1991—2016年甘肃省的统计数据为依据,研究甘肃省马铃薯生产的现状格局、生产比较优势、变化规律以及在全国的竞争地位,为甘肃省马铃薯供给侧结构调整、促进马铃薯主食化及三产融合政策制定提供依据。[方法]运用生产规模优势、效率优势、综合比较优势、集中度和区位熵等研究方法。[结果](1) 1991—2016年甘肃省马铃薯生产的SAI、EAI、CAI均大于1,在全国马铃薯生产中具有重要位置,整体竞争力较强,区域优势明显;(2)甘肃省马铃薯在种植空间上呈现向中部地区集中的态势;(3)马铃薯生产效率优势相对较集中,效率优势指数多集中在0. 8～1. 4之间;(4)各市州马铃薯种植的CAI与SAI的变动趋势具有一致性,马铃薯生产综合优势的"极化效益"提升;(5)马铃薯生产集中度排名格局基本形成且保持稳定;(6)兰州、金昌、白银、天水、武威、张掖、平凉、庆阳、定西、陇南、临夏、甘南12个市的马铃薯生产具有较高的专业化水平和较强的市场竞争力。[结论]构建扶持马铃薯生产的长效机制,树立"一个理念"、实现"五化"的发展思路,形成一、二、三产业深度融合的全产业链发展模式,实现由马铃薯生产大省到产业强省的跨越式发展。     

南方冬作区马铃薯发展趋势、区域格局与增产潜力

发展南方冬作区马铃薯对保障我国粮食安全和增加农民收入意义重大。2000～2008年,南方冬作区马铃薯播种面积和产量均稳定增长,但8省份趋势有所不同,广西发展尤为迅速。南方冬作区马铃薯进一步增产存在三方面有利因素:(1)冬闲田面积达733.3万hm2,广东、广西、云南、湖南四省闲田面积均超过133.3万hm2;(2)最为重要的3个技术瓶颈都与脱毒种薯培育和检测相关,相关科研正在加强;(3)马铃薯的种植收益远高于油菜,部分油菜耕地将改为种植马铃薯。     

中国马铃薯生产区域比较优势及其影响因素分析

[目的]基于我国马铃薯总产高、单产低的现状,在推进马铃薯主粮化的战略背景下,优化马铃薯生产布局和马铃薯生产资源配置,提高马铃薯生产效率。[方法]文章对全国范围内马铃薯生产区域的比较优势进行研究。在国内外现有研究的基础上,通过对2006~2015年时间序列数据进行分析,运用综合比较优势指数分析的方法,从效率优势、规模优势和综合优势3个方面对我国各主产省份的马铃薯进行生产优势差异分析。[结果]效率比较优势方面:相比全国平均水平,甘肃、黑龙江、辽宁、青海、新疆、云南、四川、重庆、西藏、江西、福建和广东有明显优势;规模比较优势方面:相比全国平均水平,甘肃、内蒙古、陕西、山西、宁夏、青海、云南、四川、贵州、重庆、福建有明显优势;综合比较优势方面:相比全国平均水平,甘肃、内蒙古、陕西、宁夏、青海、云南、四川、贵州、重庆、福建有明显优势。最后,从自然因素、科技因素、市场因素、政策因素等方面分析了我国马铃薯生产区域比较优势差异的原因。[结论]提出通过调整马铃薯种植区域分布、完善马铃薯市场体制、加大新品种和技术推广力度等建议来提高马铃薯生产区域的比较优势。     

中国糖料生产布局变动及其影响因素分析

[目的]掌握糖料生产布局规律,引导并支持糖料生产向优势主产区转移,将能够在一定程度上提高中国糖料的市场竞争力。[方法]利用1980—2015年13个省(区)的面板数据,采用描述性统计和固定效应模型,文章重点对中国糖料生产布局变动、区域比较优势及其影响因素进行了分析。[结果]改革开放后中国糖料品种逐步向甘蔗集中;甘蔗生产逐渐向华南的广西和西南的云南集中;甜菜生产逐步向西北的新疆和内蒙古聚集。从区域比较优势看,现行中国糖料生产布局是符合生产规律的。此外,研究还发现比较效益、农户粮食安全供给水平、有效灌溉面积和农业机械化水平对中国甘蔗生产布局具有显著的正向影响;有效灌溉面积、受灾程度和临时收储政策对中国甜菜生产布局具有正向促进作用。[结论]建议从做好全国糖料生产区域规划、精准给予糖料生产支持政策及提高政策支持成效三方面下功夫。     

面向农业区划的作物种植结构遥感提取

[目的]尝试将作物种植结构提取结果由行政单元发展为基于相对均质的地理网格单元,解决当前农作物种植结构信息提取的空间局限性问题,文章在大尺度的土地利用/覆被分类与地块尺度的作物分类之间提出了作物种植结构单元概念,并构建了一种快速、低成本、准确的区域尺度作物种植结构提取方法。[方法]利用黑龙江省2014年250m分辨率的植被指数产品构建时间序列曲线提取物候信息,在耕地物候分区基础上对各物候区进行面向对象的多尺度分割,提取作物种植结构单元,利用光谱特征和NDVI指数构建特征空间,最终采用最邻近分类方法提取作物种植结构。[结果](1)利用MODIS时间序列数据提取物候特征进行多尺度分割的方法,能够有效的提取区域尺度农作物种植结构单元;(2)作物种植结构提取总体精度为95.70%;(3)黑龙江省2014年作物种植类型共有12种。其中,三江平原主要是水稻单一种植区、水稻混作区;松嫩平原以玉米单一种植区以及玉米-大豆混作区种植为主;西北部种植结构较复杂;东南部因地势等影响多种植玉米、大豆。[结论]利用物候数据进行种植结构提取可以有效划分农业区划,研究成果不仅为作物种植结构调整和农业发展布局提供科学依据,也是不同区域产量预测的基础,为合理布局农业生产、改进耕作制度以及引入和推广新产品等提供依据。     

我国不同区域在新阶段粮食连增中的贡献因素分析

[目的]通过将我国三大粮食功能区粮食生产变化量的贡献因素分解为粮食单产贡献、耕地面积贡献、粮食播种面积占农作物总播种面积比值的贡献以及复种指数贡献四种,试图探讨各因素对粮食生产变化量的贡献及时空差异化原因。[方法]利用第二次国土资源普查数据对耕地面积进行调整,采用LMDI对数平均迪氏指数模型对我国31个省域粮食生产总量变化的贡献因素进行分解,并对不同区域粮食生产变化量贡献因素的时空差异进行比较分析。[结果]研究结果表明2004~2013年间粮食三大功能产区粮食生产变化量出现显著的空间分异,粮食生产分布向主产区集中,其对全国粮食连增的贡献率达到88%。在影响粮食生产变化量的贡献因素中,粮食单产因素对粮食十连增的贡献率达到60%,成为三大粮食产区尤其是主销区粮食生产的主要贡献因素,播种面积因素(包括耕地面积贡献、粮食播种面积占农作物总播种面积的比值贡献以及复种指数贡献)对粮食十连增的贡献率为40%。[结论]新阶段我国粮食连增主要由粮食主产区引领,粮食单产贡献是不同区域粮食生产变化量的主要贡献因素。     

Sustainable crop intensification through surface water irrigation in Bangladesh? A geospatial assessment of landscape-scale production potential

Changing dietary preferences and population growth in South Asia have resulted in increasing demand for wheat and maize, along side high and sustained demand for rice. In the highly productive northwestern Indo-Gangetic Plains of South Asia, farmers utilize groundwater irrigation to assure that at least two of these crops are sequenced on the same field within the same year. Such double cropping has had a significant and positive influence on regional agricultural productivity. But in the risk-prone and food insecure lower Eastern Indo-Gangetic Plains (EIGP), cropping is less intensive. During the dryer winter months, arable land is frequently fallowed or devoted to lower yielding rainfed legumes. Seeing opportunity to boost cereals production, particularly for rice, donors and land use policy makers have consequently reprioritized agricultural development investments in this impoverished region. Tapping groundwater for irrigation and intensified double cropping, however, is unlikely to be economically viable or environmentally sound in the EIGP. Constraints include saline shallow water tables and the prohibitively high installation and energetic extraction costs from deeper freshwater aquifers. The network of largely underutilized rivers and natural canals in the EIGP could conversely be tapped to provide less energetically and economically costly surface water irrigation (SWI). This approach is now championed by the Government of Bangladesh, which has requested USD 500 million from donors to implement land and water use policies to facilitate SWI and double cropping. Precise geospatial assessment of where freshwater flows are most prominent, or where viable fallow or low production intensity cropland is most common, however remains lacking. In response, we used remotely sensed data to identify agricultural land, detect the temporal availability of freshwater in rivers and canals, and assess crop production intensity over a three-year study period in a 33,750 km² case study area in southwestern Bangladesh. We combined these data with georeferenced and temporally explicitly soil and water salinity information, in addition to relative elevation classifications, in order to examine the extent of winter fallows and low productivity rainfed cropland that could be irrigated by small-scale surface water pumps. Applying observations of irrigated crop sowing dates and yields from 510 wheat, 550 maize, and 553 rice farmers, we also modeled crop intensification production scenarios within the case study area. We conservatively estimate that at least 20,800 and 103,000 ha of fallow and rainfed cropland, respectively, could be brought into intensified double cropping using SWI. Scenario analysis indicates that if 25%–75% of the fallow or low-intensity land were converted to irrigated maize, national aggregate production could increase by 10–14% or 29–42%, respectively. Conversion to wheat would conversely boost national production by 9–10% or 26–31%. Irrigated rice is however unlikely to contribute >3%. In aggregate, these actions could generate between USD 36–108 million of revenue annually among farmers. Intensification therefore has important land use policy and food and income security implications, helping to rationalizei SWI investments. Crop choice, water resource allocation, and water governance will however remain crucial considerations for irrigation planners.     

中国省际耕地利用生态效率时空格局演变及影响因素分析 ——基于2000—2019年面板数据

研究目的：探究全国大陆31个省（市、区）2000—2019年耕地利用生态效率时空变化特征,考察效率的影响因素。研究方法：超效率SBM模型、探索性空间数据分析法、核密度法、趋势面和地理加权回归（GWR）模型。研究结果：（1）2000—2019年,全国各省耕地利用生态效率范围由0.408~3.976缩小到 0.353~2.046,全国、东部、中部、西南和西北区域耕地利用生态效率均值均呈下降趋势,东北地区均高于全国水平且呈上升趋势;（2）31个省耕地利用生态效率在多个年份存在显著的空间负相关关系,效率高值区分布由西南方逐渐变为东北方向;（3）资源禀赋、经济发展水平、自然条件和生产条件均对耕地利用生态效率产生影响,但影响方向和程度在不同年份、不同区域有差异。研究结论：当前全国大部分区域耕地利用生态效率均呈下降趋势且分布不均,区域间存在较大差异,未来政府应强化相关政策工具应用、探索区域差异化路径、推动农户流转耕地和促进耕地规模经营,助推各地耕地利用生态效率的提高。     

中原经济区耕地压力时空演变及驱动因素研究

[目的]严守耕地红线、合理利用和保护耕地资源,保障国家粮食安全。[方法]文章采用最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,分析了2007—2016年中原经济区耕地压力时序变化特征,引入重心转移模型和变异系数,探究耕地压力重心的空间分布及迁移特征,并基于粮食生产因素和社会经济因素双重视角,选取10个指标运用灰色关联分析法对影响中原经济区耕地压力变化的驱动因素进行研究。[结果]2007—2016年中原经济区耕地压力指数呈现阶段性特征,总体处于波动递减的趋势,各地级市耕地压力离散程度和空间差异不断拉大,空间分布不均衡,东西分化趋势显著;耕地压力重心从西北向东南方向迁移,在郑州市区域移动;选取的影响因素指标对耕地压力变化均有影响,关联度大小依次为人均GDP城市化水平农民收入产业结构化肥投入灌溉水平复种指数粮食单产量耕地质量人均耕地面积。[结论]社会经济因素对耕地压力影响显著,是影响耕地压力变动的主导因素。     

县级土壤环境功能区划研究与示范——以登封市为例

土壤是人类赖以生存与发展的物质基础,土壤环境功能区划是合理开发利用与有效保护管理的重要基础性工作。土壤环境功能区划工作亟须详细展开,且区划方案因尺度不同而异。县级土壤环境功能区划结果要求更具体、可操作性更强。文章深入分析了县级土壤环境功能区划的区划思路、区划原则、区划方法、区划依据与指标体系等区划方案,并以河南省登封市为例进行县级土壤环境功能区划示范研究。登封市土壤环境功能区划分为4级:一级区划分为生产功能区、生活功能区、生态功能区等3类;二级区划分为基本农田种植区、一般农业发展区、商品林生产种植区、农村居民区、城镇建设区、独立工矿区、港口与交通用地区、生态公益林种植区、生态安全控制区、自然景观与文化遗产保护区、湿地保护区、草地保护区等12类;三、四级区划分别根据土壤环境质量现状、潜在风险等进行空间100m格网大小评价并各划分为5个等级。该研究关于县级土壤环境功能区划方案与示范应用,为土壤环境保护与可持续利用提供科学参考,也可为其他地区县级土壤环境功能区划提供科学借鉴。