APP下载

湖北省水产养殖水体资源和产业地理分布格局*

2019-08-22姜亚洲刘尊雷张寒野程家骅

中国农业资源与区划 2019年7期
关键词:养殖面积养殖业湖北省

张 辉,姜亚洲,刘尊雷,张寒野,程家骅

(中国水产科学研究院东海水产研究所,上海 200090)

0 引言

水产养殖业是我国大农业的重要组成部分。改革开放以来,我国水产养殖产业取得了长足的发展,水产养殖总产量长期位居世界首位,为保障我国优质食物蛋白供给能力、增加农民收入和促进农业产业结构调整做出了重大贡献[1-2]。湖北省是我国淡水养殖主产区之一,因其优越的水体资源禀赋和丰富的水产种质资源,淡水养殖面积、产量等多项指标长期位居全国首位。然而,值得关注的是,湖北水产养殖业在占据较大规模优势的同时,也面临着“大”而不“强”的发展困局[3-4]。中国渔业统计年鉴显示:2016年湖北省淡水养殖产量和养殖面积虽然均位居全国首位,但其淡水养殖业产值和增加值却位于江苏省之后,仅列全国第二位;其单位养殖面积所产生的养殖业增加值约合14.1万元/hm2,远低于江苏省的20.1万元/hm2[5]。鉴于此,如何在资源与环境刚性约束日益突出的条件下,巩固其全国第一淡水养殖大省的地位、解决好“大”而不“强”的问题,实现湖北从水产大省到水产强省的跨越,现已成为该省水产养殖业亟待解决的重大课题。

水产养殖规划的科学制定和有效实施是从顶层宏观管理层面优化地区水产养殖结构布局、推进水产养殖产业提质增效的必要措施。科学合理的水产养殖规划可以降低水产养殖和水环境之间的不确定性、减少水产养殖活动的外部不经济性、提高水资源的利用效率,对水产养殖产业的可持续发展具有重要意义[6]。对宜养水体资源禀赋、养殖结构现状和可持续发展制约因素等产业发展阶段特征的准确把握是制定产业发展规划的重要科学依据。为此,文章以湖北水产养殖业为研究对象,利用水产养殖水体资源分布的卫星遥感解析数据,同时结合水产统计年鉴数据,定量分析研究湖北水产养殖特征及其地理分布格局。目的旨在此研究基础上,坚持水产养殖业生态、健康的总体发展理念,探索助推湖北水产养殖业提质增效的有效途径,以期为合理规划湖北水产养殖产业布局、促进产业转型升级提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源

1.1.1 水体资源空间分布信息

湖北省水体资源空间分布信息来源于卫星遥感数据解析结果。其解析方式如下[7]:以2010年5—6月中巴资源遥感卫星获取的遥感影像数据为主,部分地区辅以2008年和2009年同期的遥感影像数据,依据规定判别法则,通过影像信息提取、分析、处理及数字化成图等技术,解析研究区内水体资源分布,并通过实地比对调查和GPS测量数据校验,最终获取湖北省水体资源空间分布信息。

1.1.2 水体资源的类型

为更好服务于水产养殖规划制定等相关管理决策,该研究参照程家骅等[7]水体资源划分方法,将湖北省水体资源划分为养殖水体和典型非养殖水体。其中,养殖水体包括内陆池塘、山塘和水库、大水面3种类型;典型非养殖水体包括河流、进排水渠道等流动性水体及公园内观赏水体等类型,该类水体不作为该文的研究范畴[7]。

1.1.3 水产养殖数据

水产养殖数据源自2010年湖北省渔业统计年鉴,数据以湖北省下辖的县域为统计单元。统计数据利用类别主要有水产养殖产量、水产养殖面积、水产养殖类型、水产养殖品种等水产养殖业相关数据。

1.2 分析方法

应用上述数据,该研究主要采用全局和局部空间自相关、多维标度分析(MDS)和相似性分析检验(ANOSIM)等分析检验方法,对湖北水产养殖业的地理分布格局进行了定量与定性解析。

1.2.1 水产养殖面积和产量分布的空间自相关分析

该研究以湖北省县域经济体为基础分析单元,以水产养殖产量和面积为评价要素,利用全局和局部空间自相关分析方法,解析湖北省水产养殖业的地理集聚特征[8]。

全局空间自相关主要用来描述空间单元与其邻域的相似程度,通过要素位置和要素值来度量要素在研究区域内分布的空间特征或集聚模式[9-10]。该研究选取Moran′s I指数进行空间自相关分析,检验研究区域内水产养殖产量在相邻地区的分布是聚类、离散还是随机模式。其计算公式为:

(1)

当全局自相关分析显示整体内存在显著空间自相关性时,该研究将利用局部自相关分析来考察目标空间单元与邻近单元间的局部空间关联和空间差异程度,主要以Moran散点图分析水产养殖产量和面积的局部空间自相关关系来表达。Moran散点图将水产养殖产量、面积的空间分布划分为4个象限,分别对应于目标空间单元与邻近单元间4种类型的局部空间联系形式。第一和第三象限为“高—高”、“低—低”类型,代表空间的聚集和相似性;第三和第四象限为“低—高”、“高—低”类型,代表空间异聚和异质性[9]。上述计算过程通过R软件的sedep程序包执行[11]。

1.2.2 水产养殖类型与养殖品种结构的多维标度分析和相似性分析检验

该研究利用多维标度分析,对湖北省下辖地市级经济体间水产养殖类型和养殖品种结构的相似性进行低维标序,依据标序结果划分水产养殖类型和品种结构的区域类型;在此基础上,利用相似性分析检验对各区域类型间的差异性进行显著性检验。同时,对各区域类型的水产养殖类型和养殖品种结构进行描述性比对分析,探寻引起区域差异的相关因素,进而揭示湖北省水产养殖类型和养殖品种结构的空间格局。上述统计分析过程利用多元统计软件PRIMER6实现[12]。

表1 湖北省各地市水产养殖水体资源遥感监测结果 hm2

2 结果

2.1 湖北省水产养殖水体资源分布

表1所示为利用卫星遥感数据解析获取的湖北省水体资源数据。湖北省具水产养殖功能的水体资源面积合计81.4万hm2。该省水产养殖水体资源以大水面和养殖池塘为主,两者所占水产养殖水体资源总量的比重分别达到51.5%和41.9%;水库和山塘所占比重较低,仅为6.6%。

湖北省水产养殖水体资源分布并不均匀,各地市间存在明显的空间异质性。从水体资源总量来看,湖北省中东部长江沿岸各市相对丰富,其中荆州和武汉两市的水产养殖水体资源总量位居湖北省前两位,两者所占全省水产养殖水体资源总量的比重合计高达38.1%;位于湖北省西部的恩施土家族苗族自治州、十堰市、宜昌市和襄阳市等市州的水产养殖水体资源相对贫乏,上述4市州国土面积在湖北省位列前四,所占全省国土面积的比重合计高达47.0%,而其水产养殖水体资源仅占全省总量的14.5%。

从水体资源类型构成上看,湖北省西部各市州的水产养殖水体资源均以大水面为主,水库、山塘和内陆池塘所占比重较低;中东部长江沿岸各市内陆池塘的占比明显较高,其中荆州和仙桃的水产养殖水体资源更是以内陆池塘为主要形式。

2.2 湖北省水产养殖业的空间自相关分析

全局空间自相关Moran′s I指数检验结果显示,无论从水产养殖面积还是从水产养殖产量上看,Moran′s I指数的计算结果均大于0,且正态分布单尾假设检验均拒绝无效假设(水产养殖产量:I=0.154,P<0.01;水产养殖面积:I=0.529,P<0.01),这表明湖北省水产养殖业在整体上表现出显著的正向空间自相关性,该省水产养殖业空间分布呈现非随机的地理集聚格局,水产养殖产业具有明显的空间关联性和异质性。

图1为依据湖北省水产养殖产量和水产养殖面积进行局部自相关分析获得的Moran散点图。就该研究而言,Moran散点图4个象限的表征意义如下:第1象限为自身与周边水产养殖产业均较为发达且相互差异较小的县域;第2象限为自身较为发达但周边较为落后,空间异聚的县域;第3象限为自身与周边均较为落后,且相互差异较小的县域;第4象限为自身较为落后但周边较为发达,同样是空间异聚的县域。

从水产养殖产量局部自相关分析结果上看,各县域单元空间关联性达到显著性水平的共有6个,均位于散点图的第一象限,分别为洪湖市、鄂州市、仙桃市、监利县、汉川市和武汉市市辖区(图1a),上述6县市区在湖北省县域单元水产养殖产量的排序位次分别为第1,2,3,4,6和7位,水产养殖产量占湖北省水产养殖总产量的比重合计达36.7%。上述区域均位于湖北省中南部的长江沿岸地带,是该省水产养殖产量的集聚区。

从水产养殖面积局部自相关分析结果上看,各县域单元空间关联性达到显著性水平的共有8个,均位于散点图的第一象限,分别为洪湖市、鄂州市、仙桃市、监利县、江夏区、嘉鱼县、蔡甸区和武汉市市辖区(图1b)。上述县市区占湖北省水产养殖总面积的比重合计达36.7%,是湖北省水产养殖面积集聚区。湖北省水产养殖面积集聚区与水产养殖产量集聚区基本重合,均分布于湖北省中南部的长江沿岸地带。

基于上述分析结果可见,湖北省中南部的长江沿岸地带是该省水产养殖产业的地理集聚区。从总体上看,无论水产养殖产量还是水产养殖面积,在湖北省域范围内均呈现出由地理集聚区向外围递减的趋势(图2)。

图1 湖北省水产养殖产量(a)和面积(b)的Moran散点图

图2 湖北省水产养殖产量(a)和水产养殖面积(b)空间分布

2.3 湖北省水产养殖类型和品种结构的空间分布格局

湖北省的水产养殖类型主要可分为精养池塘养殖、湖泊养殖、水库养殖、塘堰养殖、河沟养殖、稻田水产养殖等。按养殖面积进行排序,精养池塘养殖、湖泊养殖和水库养殖位列前三位,其养殖面积占该省水产养殖总面积的比重分别为38.5%,29.9%和16.9%;按养殖产量进行排序,精养池塘养殖、湖泊养殖和塘堰养殖位列前三位,其养殖产量占该省水产养殖总产量的比重分别为68.8%,10.1%和8.1%。图3所示为依水产养殖产量对各市州水产养殖类型相似性进行二维排序的结果,据此可将其大致划分为两大区域类型,区域类型I含随州、恩施、襄阳和十堰等西部4市;其余各市列入区域Ⅱ。ANOSIM检验结果显示,两大区域的水产养殖类型间存显著性差异(R=0.943,P=0.001),区域I的主要养殖类型为水库养殖、精养池养殖和塘堰养殖,区域Ⅱ中则以精养池养殖占据绝对优势地位(表2)。

图3 湖北省各地市水产养殖类型相似性的MDS排序结果 图4 湖北省各地市水产养殖品种结构相似性的MDS排序结果

表2 不同区域主要水产养殖类型的产量及其百分比

表3 不同区域主要水产养殖品种的产量及其百分比

湖北省水产养殖品种主要包括四大家鱼、鲤鱼、鲫鱼、鳊鲂、黄鳝、白鱼、鲴鱼、克氏原螯虾和河蟹等。图4所示为依水产养殖产量对各市州水产养殖品种结构相似性进行二维排序的结果。据此排序结果,结合地理分布,可将其大致划分为三大区域类型,区域类型I含随州、恩施、襄阳和宜昌等湖北西部4市;区域类型Ⅱ仅含十堰一市;其余各市均列入区域Ⅲ。ANOSIM检验结果显示,三大区域间水产养殖品种结构存显著性差异(R=0.522,P=0.006)。表3所示为不同区域类型主要水产养殖品种(养殖产量在全省养殖总产量的比重超过1%的品种)的产量及在总养殖产量中的占比,三大区域虽均以四大家鱼为优势养殖品种,但不同区域间主要品种所占总产量的比重存明显差异,以各区域的第一优势养殖品种为例,区域I和区域Ⅲ为四大家鱼中的鲢鱼和草鱼,区域Ⅱ则为白鱼和鲴鱼。

3 讨论

该研究利用高新遥感技术手段,摸清了湖北省水产养殖水体资源家底;基于水产统计年鉴数据,综合利用空间自相关和多元统计分析方法,阐清湖北水产养殖特征及其地理分布格局。上述信息为精确把握湖北水产养殖产业发展现状、有效评估水产养殖产业发展情景、合理规划水产养殖产业发展布局提供了基础依据。

3.1 湖北水产养殖自然条件与产业结构调整压力

湖北素有“千湖之省”、“鱼米之乡”的美誉,省内湖库池塘星罗棋布,水域面积位居全国第一,多达167万hm2[3]。该研究利用卫星遥感监测结果显示,湖北省拥有内陆池塘、水库、山塘和大水面等3种类型宜养水体面积共计约合81万hm2,占该省水域总面积的比重约为48.5%。丰富的宜养水体资源为湖北省水产养殖业发展奠定了良好的自然资源基础,也成为促使该省淡水养殖总量连续20余年位居全国首位的重要因素。但与此同时,高投入、高产出、过度强调单产水平的粗放型水产养殖发展模式也给该省水域生态环境带来了诸多负面影响。为践行绿色发展理念,推进水产养殖产业可持续发展,湖北省现已确立“健康养殖、生态渔业、绿色发展”的水产行业发展理念;针对水产养殖业,明确提出了“湖泊拆围、水库限养”的管控要求,制定了全省江河湖库渔业于2020年前全面退出人工养殖、发展增殖渔业的行动措施[13]。在此背景下,湖北省将有合计47万hm2的水库、山塘和大水面等原有宜养水体丧失水产养殖功能(表1)。依据现阶段湖北水产养殖产量构成进行测算,江河湖库水产养殖业的退出将使该省面临水产养殖总量减产逾四成的压力。由此可见,湖北省水产养殖业发展的资源与环境刚性约束日益趋紧,该省水产养殖业的发展仅靠养殖面积的扩张来维持其在国内水产养殖业的地位已不现实。探索水产资源配置的新机制,依靠规模化、集约化求发展,应为湖北水产养殖业实现转型升级的必循之路。

3.2 湖北水产养殖产业的空间分布特点

该研究综合运用空间自相关分析、多维标度分析和相似性分析检验等分析手段,对湖北水产养殖业的空间分布格局进行了系统剖析。空间自相关分析结果显示,湖北省水产养殖业不论是在整体上还是局部区域上都表现出了显著的正向空间自相关性,呈现出水产养殖高产地区相互集中,低产地区相互连片的空间关联结构,全省水产养殖业的空间分布呈现非随机的地理集聚格局。位于湖北中南部的荆州、武汉、仙桃和鄂州的长江沿岸县市区,无论是从水产养殖产量还是从水产养殖面积,均位居该省前列,为湖北省水产养殖业的优势区域。上述区域相连成片,形成地理集聚带,是湖北省水产养殖业地理集聚的核心区域。从地理集聚区向外围县市区延展,水产养殖产量和水产养殖面积均呈现递减的趋势,从而致使湖北省水产养殖呈现明显的“中心—外围”空间分布模式。此外,湖北省水产养殖类型存有明显的空间差异,襄阳、十堰、恩施、随州等西部地市的水库和湖泊养殖占据较大比重,其余地市则以精养池养殖占据绝对优势地位,在“湖泊拆围、水库限养”政策背景下,前者面临的资源环境约束更为突出,后者水产养殖业发展更具比较优势。从养殖品种上看,湖北省水产业主导品种仍是四大家鱼,名优品种比重偏低,养殖品种结构调优具有较大潜力。

3.3 湖北水产养殖产业的可持续发展路径

文中湖北省水产养殖水体资源和水产养殖业的空间分布特征的研究结果,在优化湖北省水产养殖业结构布局方面具有一定的政策启示价值。不同区域应立足自身资源禀赋和产业比较优势,综合考虑产业基础、市场条件以及生态环境等方面因素,确立水产养殖产业发展目标。首先,在水产养殖水体资源丰富,产业发展基础较好的中南部长江沿岸地带,建议合理引导水产养殖业地理集聚,强化地理集聚区对全省水产养殖业发展的支撑与带动作用[14-15]。农业产业地理集聚是加快建设现代农业和转变农业经济发展方式,促进农业技术革新,增强农业规模效益的重要途径[16-19]。目前,湖北省水产养殖业现已形成了一定的产业集聚格局,产业集聚区的水产养殖产量已占该省总产量的近四成。为强化地理集聚区对全省水产养殖业发展的支撑与带动作用,在保持其产量优势的同时,政府部门应积极加以政策引导,通过培育特色品牌、延长产业链条、加强科技研发投入,提升水产养殖产业综合效益[3,20-21]。其次,对于宜养水体资源相对贫乏、湖泊和水库养殖占比较大的西部地区,建议根据全省统一部署,及时调整水产养殖结构,清退湖泊和水库养殖方式,有序开展增殖渔业;与此同时,根据自身的资源特点和区位优势,紧跟水产市场需求变化,大力发展特色水产养殖产业,努力形成自身产业发展比较优势。

猜你喜欢

养殖面积养殖业湖北省
养殖业如何应对饲料成本高企
养殖面积逐年减少!珠三角这条鱼曾风靡一时,为何现在渔民都不愿养殖它?
出苗量增长30%仍畅销!养殖面积、饲料容量再增!这条“网红鱼”开年拿下第一局
论养殖业“减抗”背景下无抗替代品与畜产品安全
未来三年农村养殖业发展方向
2020年小龙虾养殖业的机遇与挑战
1斤鲫鱼能卖10元!现鱼苗紧缺,养殖面积和产量锐减!对这条鱼,养殖户是忍痛放弃还是继续坚持?
35元/尾却还是一苗难求!台山养殖面积锐减80%,这个品种还有未来吗?
湖北省2016年9月水产品塘边价格
湖北省水产品塘边价格