基于面板数据的我国天然橡胶生产布局时空演变研究

李海亮　戴声佩　郑倩　王祥军　禹萱　胡盈盈　罗红霞

关键词：天然橡胶；生产布局；时空演变；空间重心；面板数据

中图分类号：S17；S59；S717 文献标识码：A

天然橡胶是四大工业原料中唯一的可再生资源，是重要的国家战略资源。我国天然橡胶起步于新中国成立初期橡胶供应遭帝国主义封锁的特殊时期。天然橡胶产业的发展，不仅在特殊历史时期保障了战略物资的供应，而且在新形势下对我国橡胶的有效供应起到了稳定和支持的作用。我国分别于2001 年和2003 年成为天然橡胶最大消费国和最大进口国，自此我国对于天然橡胶的消费和进口量一直保持着较快的同步增长态势。2021 年我国天然橡胶消费总量达到626 万t，占全球消费量的44%，然而国内天然橡胶产量仅约为85 万t，自给率不到14%[1]。目前还没有任何一种合成橡胶的整体性能能达到天然橡胶的水平，因此在航空航天和矿山等重型负载轮胎领域，合成橡胶无法完全替代天然橡胶的应用[2]。此外，杜仲橡胶、蒲公英橡胶和银胶菊橡胶虽然可以作为天然橡胶的补充资源，但由于生产成本和生产效率等因素的影响，目前也不可能大规模取代天然橡胶。因此，在新的发展时期，天然橡胶作为一种资源约束型战略资源是无法替代的。由于中国适宜种植橡胶的土地资源极其有限，不论是现在还是将来，我国天然橡胶供不应求的状况无法改变。同时，我国进口天然橡胶集中在少数几个国家（2021 年从泰国、越南和马来西亚的进口占比分别是 44.78%、25.82%和13.09%，从上述3个国家的进口占比达83.69%[3]），进口集中度高，我国天然橡胶对外高度依存的状况不可改变，资源供应存在安全隐患。当前国际贸易环境复杂多变，霸权国家随时有可能限制生产国与我国的天然橡胶贸易，也有可能使用禁运制裁等手段使我国在境外投资生产的天然橡胶难以进入国内，还有可能通过技术封锁、金融封锁等手段对我国天然橡胶供应进行打压。综上，我国天然橡胶资源安全问题更加突出。

天然橡胶生产布局反映了天然橡胶生产在空间维度对自然资源和社会资源的利用状况，是农业产业结构优化的重要依据。同时，天然橡胶生产布局的特征和变化信息也是研究全球变化与天然橡胶生产之间的互动效应和反馈机制的基础。在全球变化背景下，我国热区农业气候资源和社会经济发展发生了明显改变，天然橡胶生产布局也正在发生变化。研究天然橡胶生产布局变化的基本特征和发展趋势，有利于我国热区农业资源利用和农业生产力布局，助推天然橡胶产业区域布局优化、促进天然橡胶产业可持续发展，保障国家战略物质安全。因此，开展中国天然橡胶生产布局时空演变研究具有重要的理论意义和现实意义。

1 材料与方法

1.1 研究区概况与数据来源

中国热区一般是指中国热带和南亚热带地区中具有适合热带农业发展的独特气候条件的一定区域[4-5]。有关学者通过以日均温稳定≥10 ℃的年积温、日均温≥10 ℃的天数、最冷月平均气温和年极端最低气温为指标的中国热区划分指标体系和标准划定了中国热区的范围[6]。中国热区陆地范围集中分布在海南、香港和澳门全域，以及福建南部、广东大部、广西中南部、云南南部与西南部；中国热区飞地分散分布在西藏、四川、云南、贵州、湖南和江西等省（区）。中国热区热量丰富，雨量充沛，生物多样性异常丰富，目前已鉴明的植物种类有1.2 万余种，占我国植物种群数量的30%[7]。主要的热带作物有天然橡胶、热带薯类作物（木薯）、热带糖料作物（甘蔗）、热带水果（香蕉、芒果、荔枝和龙眼等）、热带香辛饮料（香草兰、咖啡和可可等）、热带油料作物（椰子和油棕等）和热带牧草等[8]。本研究以中国热区内有天然橡胶种植的云南、海南、广东、广西和福建5 个省（区）为研究区。

数据来源为1995—2020 年《全国热带、南亚热带作物生产情况》（由农业农村部发展南亚热带作物办公室和农业农村部农垦局编制），根据本研究所用模型选取数据，并完成单位换算和数据一致化处理等工作。构建以1995—2020 年为时间维度，以云南、海南、广东、广西和福建为截面维度的平衡长面板数据集， 其中时间维度为t=1，2，3…26（t 为年份），截面维度为i=1，2，3…5（i 为省<区>），观测值有天然橡胶实有面积、产量和单产等。

1.2 方法

1.2.1 生产规模指数 天然橡胶生产规模指数（production scale index， PSI）是指某地區某时期天然橡胶实有面积占全国天然橡胶实有面积的比重，该指标可以反映各省（区）天然橡胶生产对全国天然橡胶生产的贡献程度。计算公式为[9]：

2 结果与分析

2.1 天然橡胶生产布局分析

2.1.1 天然橡胶生产规模指数和生产集中度指数变化分析 由表1 可知，1995—2020 年间，云南天然橡胶生产规模指数不断上升，由1995 年的24.31%上升至2020 年的49.61%，而海南、广东、广西和福建的天然橡胶生产规模指数均呈下降趋势，其中海南下降最为明显，由1995 年的62.07%下降至2020 年的46.13%。我国植胶区各省（区）的天然橡胶生产集中度指数变化与生产规模指数较一致，云南为唯一上升的省（区），由1995 年的30.86%上升至2020 年的57.13%，海南为下降最为明显的省（区），由1995 年的61.42%下降至2020 年的40.74%。图1 分别从天然橡胶实有面积和干胶产量各地占比的视角反映了1995—2020年间我国天然橡胶生产规模指数和生产集中度指数的逐年变化情况。综上所述，1995—2020 年间，我国天然橡胶实有面积和干胶产量在植胶区各省（区）的不断变化使得天然橡胶布局在全国层面发生了明显变化，云南已超越海南成为我国第一大植胶区，但海南仍然是我国重要的植胶区。如今，我国天然橡胶生产布局越来越往云南和海南集中，2020 年云南和海南两省合计的生产规模指数达95.74%，生产集中度指数达97.87%。

2.1.2 天然橡胶生产重心迁移分析 由表2 可知，1995 年我国天然橡胶实有面积重心坐标位于108.18°E、21.17°N，2020 年中国天然橡胶实有面积重心坐标位于105.81°E、21.22°N。1995—2020年期间， 中国天然橡胶实有面积重心在105.73°E～108.18°E、22.17°N～22.23°N 之间移动。1995—2020 年期间实有面积重心累积移动距离为336.80 km，2020 年实有面积重心较1995 年向西北方向移动了228.10 km。1997—1998 年是单年实有面积重心移动距离最大的时期，移动距离为30.90 km（西北）；2009—2010 年是单年实有面积重心移动距离最小的时期，移动距离为0.74 km（东南）。综上所述，1995—2020 年间我国天然橡胶实有面积重心由东南向西北演进的趋势明显，同时北扩的趋势也显著。

由表2 可知，1995 年我国天然橡胶干胶产量重心坐标位于107.45°E、21.29°N，2020 年中国天然橡胶干胶产量重心坐标位于105.11°E 、22.56°N。1995—2020 年期间，中国天然橡胶干胶产量重心在105.11°E～107.45°E、21.29°N～22.56°N之间移动。1995—2020 年期间干胶产量重心累积移动距离为509.75 km，2020 年干胶产量重心较1995 年向西北方向移动了295.92 km。单年干胶产量重心移动距离最大的时期在2004—2005 年，移动距离为129.01 km（西北）；单年干胶产量重心移动距离最小的时期在2011—2012 年，移动距离为2.22 km（西北）。综上所述，1995—2020 年间我国天然橡胶干胶产量重心虽然有多次由西北向东南的移动，但总体上由东南向西北演进的趋势明显，同时北扩的趋势也显著。

由表2 可知， 与实有面积重心比较，1995—2020 年间我国天然橡胶干胶产量重心总体上更偏向西北，累计移动距离和首尾距离更大，移动曲线的振幅更大。说明位于我国植胶区西北方向的云南省实有面积稳定增加和单产位于全国最高水平，合力驱动了我国天然橡胶生产重心明显向西北方向移动的结果。

2.2 天然橡胶比较优势分析

2.2.1 天然橡膠效率比较优势时空变化 由图2可知，天然橡胶效率比较优势空间差异明显。2020年云南和海南的EAI 指数均大于1，具有天然橡胶生产效率比较优势，分别位居全国第一、第二；广东、广西和福建的EAI 指数均小于1，不具有天然橡胶生产效率比较优势。由表3 和图3 可知，1995 与2020 年相比，云南的效率比较优势由1995年的1.23 增加至2020 年的2.71（位居全国第一），为大幅增加特征（增加量为1.48，全国唯一增加地区）；1995 与2020 年相比，海南的效率比较优势由1995 年的2.03 减少至2020 年的1.27，为大幅减少特征（减少量为0.76，位居全国减量第一）；1995 与2020 年相比，广东、广西和福建的效率比较优势均明显减少，其中广西和福建已减至0，三省（区）效率比较劣势更加突出。

2.2.2 天然橡胶规模比较优势时空变化 由图2可知，天然橡胶规模比较优势空间差异明显，2020年云南和海南的SAI 指数均大于2，具有显著规模比较优势，分别位居全国第一、第二；广东、广西和福建的SAI 指数均小于0.5，具有规模比较劣势。由表3 和图3 可知，1995 与2020 年相比，云南的规模比较优势由1995 年的0.87（0.52，位居全国第一，为显著规模比较优势地区），为大幅增加特征（增加量为1.66，全国唯一增加地区）；1995 与2020 年相比，海南的规模比较优势由1995 年的4.35（SAI>2，位居全国第一，为显著规模比较优势地区）减少至2020 年的2.41（SAI>2，位居全国第二，为显著规模比较优势地区），为大幅减少特征（减少量为1.93，位居全国减量第一）；1995 与2020 年相比，广东、广西和福建的规模比较优势均明显减少，其中福建已减至0，三省（区）规模比较劣势更加突出。

2.2.3 天然橡胶综合比较优势时空变化 由图2可知，天然橡胶综合比较优势空间差异明显，2020年云南和海南的AAI 指数均大于1，具有综合比较优势，分别位居全国第一、第二；广东、广西和福建的AAI 指数均小于1，不具有综合比较优势。由表3 和图3 可知，1995 与2020 年相比，云南的综合比较优势由1995 年的1.04（AAI>1，为综合比较优势地区）增加至2020 年的2.53（AAI>1，位居全国第一，为综合比较优势地区），为大幅增加特征（增加量为1.58，全国唯一增加地区）；1995 与2020 年相比，海南的综合比较优势由1995 年的2.97（AAI>1，位居全国第一，为综合比较优势地区） 减少至2020 年的1.75（AAI>1，位居全国第二，为综合比较优势地区），为大幅减少特征（减少量为1.22，位居全国减量第一）；1995 与2020 年相比，广东、广西和福建的综合比较优势均明显减少，其中广西和福建已减至0，三省（区）规模比较劣势更加突出。

3 讨论

本研究获取了我国天然橡胶生产布局的特征和时空变化信息，为研究全球变化与天然橡胶生产之间的互动机制奠定基础，但是本研究仅反映了我国天然橡胶生产在时空维度对自然资源和社会资源的利用状况，未能对天然橡胶生产布局的时空演变机理进行研究。天然橡胶的生产布局变化不仅受自然因素（如气温、降水和土壤）的影响，而且受社会经济因素（包括农业政策、人口和技术等）的综合作用，从单一的自然或社会经济因素来分析，难以深入理解其时空动态变化的过程。因此，必须综合考虑自然和社会经济多种因素，并在不同时空尺度下进行比较研究，以了解天然橡胶空间格局动态变化的特征，才能真正了解导致其动态变化的原因。基于多因子多尺度的空间统计分析研究方法，正成为农作物空间格局动态变化机理研究的重要方向。

未来，在天然橡胶生产布局研究领域，围绕“信息重构——特征描述——驱动分析——未来情景”的工作思路，开展天然橡胶生产布局时空演变和预测研究。“信息重构”的研究可以实现天然橡胶的种植动态监测，产出我国天然橡胶空间分布“一张图”，相关研究成果可应用于农业生产力布局，保障国家战略物质安全；“特征描述”的研究可实现对天然橡胶及其影响因子变化趋势的动态把握，相关研究成果可应用于农业资源利用和农业结构调整，促进热区农业资源高效可持续利用，保障我国天然橡胶产业可持续发展；“驱动分析”的研究可明确自然因素和社会经济因素对天然橡胶空间分布的驱动机制，相关研究成果可应用于当前自然和社会经济条件下天然橡胶生态系统的优化，促进热带农业生态与自然和谐共生，有效保护和改善天然橡胶发展环境；“未来情景”的研究可实现对天然橡胶生产布局未来情景的预测，相关研究成果可应用于未来自然和社会经济条件下天然橡胶生态系统适应策略的拟定，提高天然橡胶生态系统综合调控能力，推进我国热区农业农村高质量发展。

4 结论

本研究运用生产规模指数、生产集中度指数和生产重心分析法对我国天然橡胶生产布局的时空变化特征及其重心迁移轨迹进行分析，应用效率比较优势、规模比较优势和综合比较优势对我国天然橡胶生产区域比较优势进行分析，得到如下研究結论。

（ 1 ） 从我国天然橡胶生产布局来看，1995—2020 年间，我国天然橡胶实有面积和干胶产量在植胶区各省（区）的不断变化使得天然橡胶布局在全国层面发生了明显变化，云南已超越海南成为我国第一大植胶区，但海南仍然是我国重要的植胶区。如今，我国天然橡胶生产布局越来越往云南和海南集中，2020 年云南和海南两省合计的生产规模指数达95.74%，生产集中度指数达97.87%。1995—2020 年间我国天然橡胶实有面积重心和干胶产量重心由东南向西北演进的趋势明显，同时北扩的趋势也显著；位于我国植胶区西北方向的云南省实有面积稳定增加和单产位于全国最高水平，合力驱动了我国天然橡胶生产重心明显向西北方向移动的结果。

（2）从我国天然橡胶生产比较优势来看，1995—2020 年间，我国天然橡胶生产区域比较优势也在发生显明变化，云南已超越海南成为我国最具比较优势的植胶区，海南依然属于比较优势区域；广东、广西和福建的比较优势均明显减少，目前已减至或趋近于0，三省（区）比较劣势更加突出。