临汾市农作物时空变化研究

史 广，刘立文，杨 艳

（1.山西农业大学资源环境学院，山西 太谷 030801；2.山西农业大学信息科学与工程学院，山西 太谷 030801）

农业是国民经济的基础，农作物种植业的稳定发展关系到国民经济和社会的高质量发展[1]。解决国民的温饱问题是长期以来我国农业生产的主要目的，逐渐形成了以粮食作物生产为主的种植结构[2]。因此，深入研究我国农业种植结构，不仅能够促进我国种植业的持续发展，更重要的是保障我国粮食安全战略的部署[3～5]。

农作物种植面积变化是农作物种植结构变动的基础数据，种植结构的时空分布具有空间聚集性和时序动态性等特征，其历史变化规律可为调整粮食种植结构提供科学合理的规划依据[6～9]。近几年，一些学者专家分别使用遥感检测、数据分析、统计应用等方法对农作物种植结构空间变化进行了突破性的研究[10～12]。临汾市是山西省农业生产大县，运用时序变化趋势、空间集聚分析等方法，从种植结构类型和种植比例[13]入手，分别对不同作物种植类型的年际变化和空间变化进行了分析，找出发生变化的原因，并提出农作物发展的意见与建议。

1 研究区概况

临汾市位于山西省西南部，东倚太岳，西临黄河，与陕西省隔河相望；北起韩信岭，南与运城市交界。南北最大纵距约170 km，东西最大横距约200 km，总面积20 275 km2（占全省面积的13%）。该市共有1个市辖区、14个县和2个县级市（图1）。临汾市地处半干旱、半湿润季风气候区，四季温度鲜明，雨热同期，气温特点是冬寒夏热。四面环山，中间平川，全境分山地、丘陵、盆地三大地形单元，其中，平川、丘陵、山地的面积分别占总面积的19.4%、51.4%和29.2%。临汾盆地纵贯临汾市中部，将整体隆起的高原分为东西两部分山地[14]。东部由北向南为太岳山、中条山，西部是吕梁山脉，海拔多＞1 000 m。

图1 临汾市县域示意图Fig.1 The counties in Linfen City

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

选取2005～2015年《山西省统计年鉴》中的12种农作物播种面积，主要农作物包括豆类、小麦、薯类、谷物和玉米等。研究区域包括临汾市的14个县、2个县级市和1个市辖区。

2.2 研究方法

2.2.1 作物种植面积比例 用作物每年的种植面积所占比例来表示临汾市各个农作物种植面积的演变趋势。计算公式为：

其中，Rt为第t种作物种植面积比例（%），Mt为第t种作物的播种面积（hm2），M为农作物的播种总面积（hm2）。

2.2.2 趋势分析 运用Excel软件对研究区域的数据进行整理与分析。根据种植面积的演变趋势分析各种作物增减的原因，并进行科学预测。

3 结果与分析

3.1 主要作物种植面积的年际变化

选取临汾市主要作物12种进行研究，其中，谷物、小麦和玉米的种植面积居前3位。2005～2015年11 a间，玉米种植面积比例由16.08%增加到24.85%，增加了8.77个百分点；谷物种植面积比例由45.92%增加到48.28%，增加了2.36个百分点；薯类种植面积比例由0.53%增加到1.00%，增加了0.47个百分点；豆类种植面积比例由3.15%减少到1.45%，减少了1.70个百分点；小麦种植面积比例由27.17%减少到21.53%，减少了5.64个百分点，减少幅度最大；谷子种植面积比例由1.97%减少到1.32%，减少了0.65个百分点；其他作物如豆类、高粱、燕麦、荞麦和马铃薯等的种植面积基本未发生改变。

3.2 主要作物种植类型的空间分布分析

3.2.1 豆类种植面积比例时空分析 2005～2015年临汾市各县的豆类种植面积比例年际间差距较大（图2）。2015年豆类种植主要分布在永和县、乡宁县、大宁县、吉县、襄汾县和霍州市，种植面积比例为5.86%～22.38%。11 a间，永和县、乡宁县和大宁县的豆类种植面积比例均有不同程度的提高；吉县和霍州市的豆类种植面积比例基本保持不变；襄汾县的豆类种植面积减少，面积比例从2005年的21.38%降至6.43%，降幅明显。

图2 2005～2015年临汾市各县的豆类种植面积比例Fig.2 The proportion of planting areas of beans in different counties in Linfen in 2005-2015

3.2.2 谷物种植面积比例时空分析 2005～2015年临汾市各县的谷物种植面积年际间变幅较小，种植面积比例曲线平缓（图3）。2015年谷物种植面积较大的前5位县市依次为襄汾县、洪洞县、尧都区、翼城县和曲沃县，谷物种植面积比例为9.38%～16.69%。其中，襄汾县的种植面积比例从2005年的14.23%增加到2015年的16.69%，跃居第1位；翼城县、隰县、蒲县和侯马市的种植面积比例增幅均＜1%，种植面积变动微小。

图3 2005～2015年临汾市各县的谷物种植面积比例Fig.3 The proportion of planting areas of grain in different counties in Linfen in 2005-2015

图4 2005～2015年临汾市各县的薯类种植面积比例Fig.4 The proportion of planting areas of tubers in different counties in Linfen in 2005-2015

3.2.3 薯类种植面积比例时空分析 2005～2015年临汾市各县的薯类种植面积比例年际间差异较大（图4）。其中，襄汾县和隰县的薯类种植面积比例降低迅速；蒲县、乡宁县、汾西县以及永和县的薯类种植面积比例稳步提高；蒲县的薯类种植面积提升迅速，11 a间种植面积比例提升了5.22个百分点；其他各县的薯类种植面积比例为0%～5%，变化幅度较小。2005年薯类种植面积较大的前3位县市依次为襄汾县、隰县和蒲县，种植面积比例分别为21.71%、19.30%和9.05%；侯马市、安泽县和古县的薯类种植面积较小，种植面积比例为0%～2%。2015年薯类种植面积居前3位的县市依次为蒲县、隰县和乡宁县，种植面积比例分别为14.27%、12.83%和11.65%。

3.2.4 小麦种植面积比例时空分析 2005～2015年临汾市各县的小麦种植面积比例年际间变化幅度均很小（图5）。2005年小麦种植面积较大的前3位县市依次为洪洞县、襄汾县和尧都区，种植面积比例分别为18.86%、16.79%和13.78%；2015年小麦种植面积比例较大的前3位县市仍然是洪洞县、襄汾县和尧都区，但种植面积比例略微发生了变化。其中，襄汾县的小麦种植面积比例跃居第1位，增幅最大；古县和大宁县的小麦种植面积比例均有不同程度的减少；其他各县的小麦种植面积比例均小幅度变动，基本平稳。

图5 2005～2015年临汾市各县的小麦种植面积比例Fig.5 The proportion of planting areas of wheats in different counties in Linfen in 2005-2015

3.2.5 玉米种植面积比例时空分析 2005～2015年临汾市各县的玉米种植面积比例年际间变化幅度均较小（图6）。2005年玉米种植面积比例较大的前3位县市依次为洪洞县、襄汾县和尧都区；2015年玉米种植面积较大的县市仍是这3个县，其中，襄汾县的种植面积增幅最大，洪洞县的种植面积比例降低了4.42个百分点。吉县、乡宁县、隰县、汾西县、尧都区、霍州市、蒲县和古县的玉米种植面积比例均有所下降；永和县、安泽县、翼城县、曲沃县和侯马市的玉米种植面积比例都不同程度地增长。

图6 2005～2015年临汾市各县的玉米种植面积比例Fig.6 The proportion of planting areas of corn in different counties in Linfen in 2005-2015

4 结论与对策建议

4.1 结论

（1）11 a间，临汾市种植的12种农作物中，仍然以谷物、小麦和玉米为主，豆类和薯类等种植面积所占比例较小，这对临汾地区耕地资源与粮食增产潜力，作物收储和种植结构有深远影响。

（2） 2005～2015年，受资源禀赋、经济效益和农业政策等诸多因素的影响，临汾市小麦、玉米和谷物种植面积比例均发生了不同程度的变化。其中，谷物种植面积变化幅度最小，种植面积比例增加了2.36个百分点；玉米种植面积增幅最大，且不断增加效益良好的玉米种植面积比例；小麦种植面积比例减少了5.64个百分点。

（3）临汾市作物空间变化呈现较强的规律性，表现为西北部的作物种植面积比例增加幅度大于其他地区。谷物、玉米和小麦种植集中分布在襄汾县和洪洞县，且由中东部地区向西南地区集中；豆类种植主要分布在尧都区和襄汾县，且由南部向西北边集中；薯类种植主要分布在襄汾县和隰县，种植面积由南部向西北部扩大。

4.2 对策建议

（1）领导重视，组织充分。作物种植结构变化是政策、技术水平、社会需求、经济效益、自然条件、城市化和气候变化等多种因素综合作用的过程，政府应指导农户进行种植结构调整，积极适应国家政策与临汾市出台的方案。政府要切实把给农户的补助落实到位，确保粮食直补资金可以发放到农户手中，真正做到惠农政策落实万家，这不仅关系到农户的切身利益，更能激发农民的生产积极性。

（2）紧抓良墒，适期播种，保证播种进度和质量。各地紧紧抓住播前有效降雨，大面积推行机械化播种技术，抢墒适时播种，保质保量播种。

（3） 防虫治病，综合治理。近年来由于小麦腥黑穗病等病虫害逐年加重，一些地区的作物受此影响，种植面积缩小，因此，各地应该紧紧抓住作物生长的关键时期，采取有效措施，防止病害发生。严格把控作物种子检疫关，及时发布腥黑穗病等病虫害预警，开展种子包衣和病虫防治技术培训等工作，并且在做好预防工作的同时积极开展研发防治病虫害的药剂。

（4）良种良法，优化配套。各级各部门应该大力推广测土配方施肥、药剂拌种、适期播种、合理密植、优质小麦品种、秸秆还田、免耕播种、半精量播种、机播、氮肥后移、保护性耕作等先进实用技术，确保无论是山区还是平川，旱地还是水地，都在合理种植农作物。