河南省现代农业示范区空间布局及优化*

陶良如

(河南农业职业学院,郑州 451450)

0 引言

中国农业目前正处于由传统向现代化转型的关键时期，但由于幅员辽阔、农业资源基础及发展水平地域差异化明显，统筹兼顾全面推进实行现代化并不可行，因此，选择农业资源条件较好、具一定区位优势、有自身农业特色的地区先行建立一批主导产业突出、现代农业发展水平较高、示范带动作用明显的现代农业示范区，有梯度、分批次地发展现代农业成为必然。自2009年至今，农业农村部(原农业部)共选建了3批共283个国家级现代农业示范区，以期通过以点带面，实现区域现代农业发展。增长极理论[1]认为，区域增长在各地不能同时发生，其必然先在某个或某些点上出现增长，并逐渐形成未来的增长中心，在空间上出现极化，并发挥对周围腹地的极化与扩散作用。空间布局即将规划各要素在空间上进行合理摆放[2]，合理的空间布局对有效发挥示范区的辐射带动作用及生产布局的“落地生根”具有重要意义。

目前有关空间布局及优化的研究主要集中在城市公共设施[3-4]、农村居民点[5-7]等方面，而农业领域空间布局及优化的研究较少，且主要集中在休闲农业方面，胡亚丹等[8]运用GIS及计量地理方法对上海市休闲农业布局及影响因素进行分析，发现其分布呈凝聚型，且集中程度较高，休闲农业用地在区县间分布不均衡；向雁[9]以京津冀地区内示范带动作用较强的651处休闲农业示范点为研究对象，运用变异系数、最邻近指数、基尼系数、核密度分析法、缓冲区、距离分析等方法分析了京津冀休闲农业的空间布局；李津津[10]运用区位商法，分析了新疆14个地区现代农业产业空间布局并提出优化建议，得出新疆农业两级分化比较明显，优先发展种植业、培育现代农业优势产业带和大力发展畜牧业是其发展方向的结论。而有关现代农业示范点的研究较少，且主要集中在定性方面，张媛[11]等通过问卷调查等形式对河北省现代农业示范园区现状进行分析，发现其存在土地流转慢、投入机制不灵活、主体培育不够等问题，并基于此提出发展对策。截止目前，对示范园空间布局及优化的研究不多。文章则利用GIS及地理方法，以河南省为例，对现代农业示范园区空间布局进行分析，把握其空间布局现状、特征以及空间结构，指出河南省现有的现代农业示范区的空间布局存在的问题并提出优化建议，对河南省现代农业示范园区合理规划、有效发挥其辐射带动作用，推进河南省现代农业发展具有重要指导借鉴意义。

1 研究区域概况

河南省位于中国中东部、黄河中下游，地理位置介于北纬31°23′～36°22′、东经110°21′～116°39′之间，是中国重要的经济、农业及人口大省。2017年河南省GDP达到4.498 816万亿元，居全国第5位；常住人口9 559.13万人，居全国第3位；农林牧渔总产值7 799.67亿元，占GDP比重17.3%。河南省积极响应国家现代农业示范区建设工作，积极创建并申报农业示范区，给予政策支持，推进改革创新，目前省内有16个县已成功申报并被认定为国家级现代农业示范区，此外还有国家级农业科技示范园区16个，省级农业科技示范园区13个，以及省级家庭农场示范园区100个，示范园区数量总计166个。现代农业示范区在引领全省粮食生产、产业创新、机制创新、科技支撑等方面，发挥了较强的优势和示范带动作用，推动了全省现代农业的发展[12]。

2 研究方法和数据来源

图1 河南省现代农业示范区空间及行政区划聚合分布

该文以河南省166个现代农业示范区为研究对象，采用GIS10.1及计量地理方法对河南省现代农业园区空间布局进行研究，并提出优化建议。河南省国家级现代农业示范园区名单来源于农业部公布的3批国家现代农业示范区；13个国家农业科技园区、37个省级农业科技园区名单来源于河南省科学技术厅公布信息(http：//www.hnkjt.gov.cn/2017/11/24/1511517719139.html)；省级示范家庭农场名单来源于河南省农业厅公布数据。采用Google Earth获取166个现代农业示范园区地理位置，其中有效定位163个；采用GIS10.1对现代农业示范区空间分布及行政区划分布进行可视化表达，结果见图1。采用最邻近点指数对河南省现代农业示范区的空间凝聚特征进行分析，采用地理集中指数及基尼系数对其空间分布集中度进行分析，利用核密度估计法对其空间形态特征进行可视化表达。河南省国家级现代农业及农业科技示范区名单来自于国家农业农村部公布数据；省级农业科技示范园区及家庭农场示范园区名单来自于河南省农业局公布数据。

2.1 空间分布类型

采用最邻近点指数对河南省现代农业示范区的空间凝聚特征进行计算。最邻近点指数表示点状事物的空间分布特征，是表示其相互邻近程度的地理指标。最邻近点指数用M表示，其有均匀、随机和凝聚3种类型，M<1，为凝聚分布；M=1，为随机型；M>1，为均匀分布。最邻近点指数计算公式为：

(1)

(2)

式(1)中，qi为示范园区理论最邻近距离，n为河南省现代农业示范区总数，A为河南省行政面积，d为点密度；q1为示范区空间分布的实际最邻近距离。采用ArcGIS10.1软件对河南省现代农业示范区的最邻近点指数进行计算。

2.2 空间分布集中度

采用地理集中指数法及基尼系数对河南省现代农业示范区空间分布集中度进行计算。地理集中指数是研究点状分布集中度的重要指标，用H来表示。H的取值介于0～100之间，越接近100，说明现代农业示范区分布越集中；反之越分散。计算公式为：

(3)

式(3)中，Yi为第i个市的现代农业示范区的总数；N为河南省现代农业示范区的总数；n为市总数。

基尼系数用来研究观察对象在空间的分布情况，地理学中利用基尼系数对离散区域空间分布进行描述[13]。其值介于0～1之间，越接近于0，集中程度越低，反之越高。基尼系数计算公式为：

(4)

Rm=lnn

(5)

C=1-R/Rm

(6)

式(4)中，mi为第i个市现代农业示范园区数量占全部现代农业示范园区总数的比重，n为市总数，C为园区分布均匀度。

2.3 空间分布密度

核密度估计法可以较好地表现研究对象的空间分异特征，是空间布局研究应用较多的方法。因此该文采用核密度估计法对河南省现代农业示范区空间形态特征进行可视化表达。核密度估计法有效地解决了参数估计法的缺陷，是从数据样本本身出发研究数据分布特征。设O代表空间里的任一点，O1，O2，O3，…，On代表样本n个点的属性数据，而样本的特征就可以通过它的核密度函数图像得到体现。核密度计算公式如下，式(7)中，k为核心，h为带宽，带宽越小，核密度估计偏差越小。Pi-P代表O点和被观测点Oj之间的距离。通过ArcGIS10.1软件中的密度分析对河南省现代农业示范区的核密度进行可视化表达。

(7)

3 河南省现代农业示范区空间布局

3.1 空间分布类型

采用ArcGIS10.1软件中的Average Nearest Neighbor对河南省现代农业示范区进行最邻近距离测算，得到实际最邻近距离P1=10.89km；理论最邻近距离PE=15.86km，根据最邻近点指数计算公式，河南省现代农业示范区最邻近点指数M=0.69。采用SPSS进行显著性检验，其校验值为-13.2，通过检验。因此，河南省现代农业示范区在省域范围内呈集聚分布。

河南省现代农业示范园区在以省域单元内空间分布类型为集聚型，但鉴于各市之间由于地理区位、地形、农业资源状况差异比较大，现代农业园区分布也存在差异，因此，进一步对河南省各市现代农业园区空间分布类型作进一步研究，结果见表1。

表1 河南省市域范围内现代农业示范区空间分布类型

根据表1可知，河南省现代农业园区在市域范围内分布不均衡，且3种类型均有，其中现代农业园区在市域范围内呈集聚分布类型的有10个，分别为郑州、开封、安阳、新乡、焦作、南阳、商丘、驻马店、鹤壁、济源；呈随机分布类型的有4个市，分别为洛阳、许昌、漯河、三门峡；呈随机分布类型的有4个，分别为平顶山、濮阳、信阳、周口。由此可见，河南省现代农业园区在市域范围内主要以集聚型分布为主，分布不均衡。

3.2 空间分布集中度

根据最邻近距离指数，河南省现代农业示范园区的分布类型为集聚分布，为进一步研究其分布集聚程度，采用地理集中指数及基尼系数对其集中程度进行分析。现代农业示范园区总数N=163；市总数n=18，根据地理集中指数公式计算得H=25.14。假设163个现代农业示范园区均匀分布在18个市，则每个区(县)分布9.05个，由此计算出的H′=23.56，H>H″因此河南省现代农业园区空间分布属于较集中分布。采用基尼系数对河南省现代农业园区的分布集中度作进一步测算，得R=2.82，Rm=2.89，C=0.03，接近于0，因此，河南省现代农业示范园区在18个市域范围内虽然呈集中分布，但集中分布程度很低。由此可见，河南省休闲农业示范区空间上并不属于在省域范围内均匀分布或是在一个或某些个区域里高程度的集中分布，但偏向于后者。均匀分布有利于发挥示范区对整个省域休闲农业的带动作用，带动省域内休闲农业均衡发展，共同进步；而过于集中的分布于某一个或某些区域，则有利于使该区域休闲农业优先发展起来，形成一定的极化效应，再带动周边休闲农业大发展。目前河南省休闲农业已趋于集中分布，但集中分布程度尚不明显，因此，增强集中分布区域休闲农业分布密度，使该区域休闲农业优先发展，以一定的极化效应带动周边区域发展是河南省基于休闲农业示范园区空间现状的发展方向。

图2 河南省现代农业示范区空间分布核密度

3.3 空间分布密度

该文以核密度分析法，借助GIS10.1软件度量河南省现代农业示范区空间分布密度，结果见图2。由图中可以看出，河南省现代农业示范区并不是在每个区域均有分布，其分布不均衡。空间布局模式总体上呈“一核、五带”型，“一核”即一个核心区，其坐落于焦作中心区域；“五带”即河南省现代农业示范区呈5条带状集中分布在核心区周围，5条带状分别为“新乡—鹤壁—濮阳”带、“三门峡—洛阳交界”带、“平顶山市中心—平顶山西北边界”带、“郑州—许昌—开封”带、“商丘市中心—商丘东南边界”带，无论是核心区还是五带，均集中在河南省北部，分布并不合理。此外，示范区分布密度在总体上呈现出“北高南低、东高西低”的空间分布格局，其分布密度北部>东部>南部>西部，西部地区示范区分布最少，且三门峡、洛阳市中心以南、平顶山市中心以西、南阳市中心以北区域是河南省现代农业示范区空间格局分布最薄弱区域，该区域内示范区罕见分布，同样为河南省现代农业示范区空间布局不合理之处。综上，河南省现代农业示范区空间布局现状对发挥其对全省范围农业的示范带动作用并不明显，将会使其现代农业发展出现极化效应，即北部地区现代农业发展明显高于南部地区，且西部地区最为落后。

4 优化建议

根据该文对河南省现代农业园区空间布局现状研究得出的结论，发现其空间集中度并不高，且空间布局不均衡，区域间分布密度差异明显。为确保示范区有效发挥对全省范围内的现代农业发展示范带动作用，该文在基于河南省现代农业园区空间布局现状的基础上，发现“三核、多带，区域间平衡布局”才是河南省现代农业园区最优的空间布局模式。打造该布局模式，就要从以下几方面入手。

4.1 优先打造西部示范核心区

欲实现现代农业园区对河南全省范围内现代农业的示范带动作用，推动全省现代农业均衡有效地发展，仅依靠焦作一个核心区远远不够。根据河南省行政区划地图，打造焦作核心区，许昌核心区及西部核心区3个核心区是保证全域现代农业统筹发展最优布局模式。鉴于西部地区三门峡、洛阳市中心以南、平顶山市中心以西、南阳市中心以北区域是河南省现代农业示范区空间格局分布最薄弱区域，因此，为避免河南省现代农业发展呈现区域不平衡现象，优先打造西部核心区成为首要任务。政府政策的引导及支持力度对于西部现代农业核心示范区的建设具有举足轻重的作用。加强对已有的现代农业园区的建设力度，加大资金投放力度，优先选择发展较好地园区，积极引进人才、技术、资金及项目，加强对农业院校、科研单位的技术联结及合作，积极展示其农业领域新成果、新技术。此外，要积极借鉴发挥当地主导产业，加大招商引资，大力发展龙头企业，积极提升园区发展水平，成为示范区。

4.2 继续发展许昌示范核心区

根据河南省现代农业示范园区布局现状，许昌农业示范区分布密度较大，其核心区的地位已逐渐显现出来，鉴于其地理位置，将其作为示范第二核心区有利于带动河南省南部现代农业发展，但其核心强度及覆盖广度依然较弱，这就需要政府加大其核心区的建设力度，积极引导及发展许昌现代农业核心示范带动作用。将土地利用政策向现代农业示范园区建设倾斜，鼓励示范园区土地利用；鼓励当地金融机构放宽对农业示范园区经营者贷款发放政策，加大发放力度；政府在资金上给予经营者一定补贴，加大农业园区现代化水平，发挥示范效应。

4.2 着力打造“多带”布局

河南省农业地域广阔，“五带”布局对于发展现代农业远远不够，这就需要政府加大“多带”布局培育，尤其是在河南省西部及南部地区。现代农业示范园在河南省南部分布较均衡，但未达到极化效应，即未发展到带状分布，因此，在南部地区现有的农业示范园区基础上，继续有选择性的加强对现有农业园区建设，使示范园区密度增加，打造示范园区多带分布，有效地促进其对现代农业的示范带动作用。而西部地区由于示范园区数量较少，因此加强农业园区建设成为必然，提升质量及发展水平，使其由普通园区上升为示范园区，快速而有效地增加示范园区数量，打造“多带”分布格局。

5 结论

该文以河南省166个现代农业示范区为研究对象，采用GIS10.1及计量地理方法对河南省现代农业园区空间布局进行研究，得到以下结论：河南省现代农业示范区在省域范围内呈集聚分布，在市域范围内分布不均衡，主要以集聚型分布为主。河南省现代农业示范园区呈较集中分布，但集中分布程度很低。空间布局模式总体上呈“一核、五带”型，均集中在河南省北部。“一核”坐落于焦作中心区域；“五带”分别为“新乡—鹤壁—濮阳”带、“三门峡—洛阳交界”带、“平顶山市中心—平顶山西北边界”带、“郑州—许昌—开封”带、“商丘市中心—商丘东南边界”带。示范区分布密度呈现出“北高南低、东高西低”的空间分布格局，且北部>东部>南部>西部，西部三门峡、洛阳市中心以南、平顶山市中心以西、南阳市中心以北区域是河南省现代农业示范区空间格局分布最薄弱区域。河南省现代农业示范区空间布局现状对发挥其对全省范围农业的示范带动作用并不明显，将会产生极化效应。“三核、多带，区域间平衡布局”是河南省现代农业园区空间优化布局。