王秀鵑 胡繼連
(山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 山東 泰安 271018)
水是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)的重要資源,一國(guó)水資源的多少對(duì)其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的影響。我國(guó)人均擁有淡水資源量2100m3,只有世界平均數(shù)的28%,屬于世界上嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一。捉襟見(jiàn)肘的水資源擁有量使得我國(guó)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市生活等各個(gè)方面都必須節(jié)約用水。因此,2011年中央一號(hào)文件明確提出要實(shí)行“最嚴(yán)格的水資源管理制度”,并設(shè)定了水資源利用管理的“三條紅線”和“四項(xiàng)制度”,分別是“到2030年全國(guó)用水總量不超過(guò)7000億m3、水資源利用效率達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平、水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率提高到95%以上”和“用水總量控制制度、用水效率控制制度、水功能區(qū)限制納污制度、水資源管理責(zé)任和考核制度”。
毫無(wú)疑問(wèn),農(nóng)業(yè)是我國(guó)水資源消耗利用的第一大戶,農(nóng)業(yè)用水總量在全國(guó)水資源利用總量中的比重一直在70%以上。但是,我國(guó)農(nóng)業(yè)水資源的利用效率并不高,全國(guó)平均在0.5左右。因此,控制全國(guó)用水總量的重點(diǎn)應(yīng)該在農(nóng)業(yè),農(nóng)業(yè)用水總量控制管理得好,全國(guó)用水總量控制管理的總體目標(biāo)才有可能實(shí)現(xiàn)。然而,全國(guó)各地的水資源稟賦不同,有的地區(qū)水資源稀缺,有的地區(qū)水資源豐富,若把高耗水農(nóng)作物配置在水資源豐富的地區(qū),則能夠有條件的節(jié)約灌溉用水。因此,我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水應(yīng)該鼓勵(lì)調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間布局。
以年降水量為主要指標(biāo)(降水是地表淡水的主要來(lái)源)考察全國(guó)各地的水資源稟賦,總體格局為:北方(西北)地區(qū)水資源稟賦稀少,南方(東南)地區(qū)的水資源稟賦則相對(duì)充裕。全國(guó)各省、直轄市、自治區(qū)的年降水情況見(jiàn)表1。
表1數(shù)據(jù)顯示,東南沿海的廣東、廣西、福建、海南、江西等省區(qū)的年降水量在1600mm以上;長(zhǎng)江中下游地區(qū)的浙江、上海、江蘇、安徽、湖南、湖北等省及西南地區(qū)的四川、貴州、云南、重慶等省(市)為1000-1500mm;華北地區(qū)的北京、天津、河北、山西等省(市)為500-600mm;東北地區(qū)的黑龍江、吉林、遼寧三省為500-800mm;黃河中下游地區(qū)的山東、河南兩省為700mm左右;西北地區(qū)的陜西省為600mm,而甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古僅有200-300mm,青藏高原(青海、西藏)為400mm左右,新疆自治區(qū)只有154mm。
表1 中國(guó)內(nèi)陸地區(qū)的年降雨量排序(mm)
資料來(lái)源:中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)
根據(jù)表1的數(shù)據(jù),使用空間統(tǒng)計(jì)分析軟件GeoDa繪制出來(lái)的全國(guó)各省區(qū)降水量分布圖(見(jiàn)圖1)。很明顯,降水資源主要集中于我國(guó)東南地區(qū),華北地區(qū)次之,西北地區(qū)明顯偏少。在自然地理學(xué)上,400mm等降水線是我國(guó)半濕潤(rùn)和半干旱的地區(qū)分界線,800mm等降水量線是我國(guó)濕潤(rùn)和半濕潤(rùn)地區(qū)分界線。
圖1 中國(guó)各省(市、區(qū))的年降雨量分布圖
影響農(nóng)業(yè)用水總量的農(nóng)業(yè)空間布局因素主要表現(xiàn)為高耗水農(nóng)作物的如何布局。根據(jù)全國(guó)農(nóng)作物灌溉用水定額參數(shù)分析,我國(guó)高耗水農(nóng)作物主要是水稻、蔬菜;中高耗水作物是小麥。
由于水稻種植耗水量巨大,所以歷史上的水稻生產(chǎn)均被安排在了水資源豐富的大江、大河的中下游或湖泊地區(qū)。如果一地的水資源供給減少了,水稻生產(chǎn)就會(huì)從該地區(qū)退出,從而推動(dòng)水稻生產(chǎn)不斷地向水資源富裕地區(qū)集中。
1997年,我國(guó)的水稻生產(chǎn)主要分布在11省區(qū)。水稻種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm2的省區(qū)按面積排序:湖南(407.58萬(wàn)hm2)、江西(306.35萬(wàn)hm2)、廣東(270.41萬(wàn)hm2)、湖北(246.60萬(wàn)hm2)、廣西(243.43萬(wàn)hm2)、江蘇(237.76萬(wàn)hm2)、安徽(221.21萬(wàn)hm2)、四川(219.61萬(wàn)hm2)、浙江(208.59萬(wàn)hm2)、福建(140.16萬(wàn)hm2)、黑龍江(139.69萬(wàn)hm2)。11省區(qū)的水稻種植總面積2641.39萬(wàn)hm2,占全國(guó)水稻總面積的83.15%,其中,排名第一位的湖南省水稻面積達(dá)到407.58萬(wàn)hm2,占全國(guó)水稻總面積的12.83%。
2005年,我國(guó)的水稻主產(chǎn)省區(qū)分布有所變動(dòng)。福建退出100萬(wàn)hm2水稻隊(duì)列,水稻種植面積降為95.16萬(wàn)hm2;遞補(bǔ)進(jìn)來(lái)的是云南,水稻種植面積上升到104.93萬(wàn)hm2。水稻種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm2的省區(qū)排名順序調(diào)整為:湖南(379.52萬(wàn)hm2)、江西(312.90萬(wàn)hm2)、廣西(236.04萬(wàn)hm2)、江蘇(220.93萬(wàn)hm2)、安徽(214.91萬(wàn)hm2)、廣東(213.76萬(wàn)hm2)、四川(208.75萬(wàn)hm2)、湖北(207.74萬(wàn)hm2)、黑龍江(165.03萬(wàn)hm2)、云南(104.93萬(wàn)hm2)、浙江(102.85萬(wàn)hm2)。11省區(qū)的水稻種植總面積為2367.36萬(wàn)hm2,占全國(guó)水稻總面積的82.07%。湖南盡管仍然名列第一位,但實(shí)際面積已經(jīng)降了下來(lái);面積和位次同時(shí)明顯增加的是黑龍江,水稻種植面積從139.69萬(wàn)hm2上升到了165.03萬(wàn)hm2,從第11位上升到第9位;面積和位次同時(shí)明顯下降的是浙江,水稻種植面積從208.59萬(wàn)hm2降到了102.85萬(wàn)hm2,降幅超過(guò)50%,從第9位降到11位。
2010年,我國(guó)的水稻主產(chǎn)區(qū)分布進(jìn)一步調(diào)整,浙江退出百萬(wàn)公頃水稻隊(duì)列,水稻種植面積下降為92.32萬(wàn)hm2。水稻種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm2的省區(qū)變?yōu)?0個(gè),按面積排序分別是:湖南(403.05萬(wàn)hm2)、江西(331.84萬(wàn)hm2)、黑龍江(276.88萬(wàn)hm2)、安徽(224.54萬(wàn)hm2)、江蘇(223.42萬(wàn)hm2)、廣西(209.44萬(wàn)hm2)、湖北(203.82萬(wàn)hm2)、四川(200.45萬(wàn)hm2)、廣東(195.27萬(wàn)hm2)、云南(102.10萬(wàn)hm2)。10省區(qū)的水稻種植總面積為2370.81萬(wàn)hm2,占全國(guó)水稻總面積的79.36%。湖南省仍然名列第一位,實(shí)際面積恢復(fù)到了400萬(wàn)hm2以上;面積和位次同時(shí)大幅度增加的還是黑龍江(面積上升到276.88萬(wàn)hm2,從第9位升到第3位)。2010年,水稻主產(chǎn)區(qū)向黑龍江延伸的趨勢(shì)已經(jīng)開(kāi)始顯現(xiàn)。
2016年,我國(guó)水稻主產(chǎn)區(qū)分布相對(duì)穩(wěn)定。水稻種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm2的省區(qū)仍然是原來(lái)的10個(gè),內(nèi)部排序有所調(diào)整,按面積排序?yàn)椋汉?411.41萬(wàn)hm2)、江西(334.24萬(wàn)hm2)、黑龍江(314.78萬(wàn)hm2)、江蘇(229.16萬(wàn)hm2)、安徽(223.49萬(wàn)hm2)、湖北(218.85萬(wàn)hm2)、四川(199.08萬(wàn)hm2)、廣西(198.39萬(wàn)hm2)、廣東(188.73萬(wàn)hm2)、云南(113.48萬(wàn)hm2)。10省區(qū)的水稻種植總面積為2431.60萬(wàn)hm2,占全國(guó)水稻總面積的80.47%。湖南省仍然名列第一位,實(shí)際面積進(jìn)一步恢復(fù)到了410萬(wàn)hm2以上。水稻種植面積大幅度增加的仍然是黑龍江,排名仍列第3位,面積超過(guò)300萬(wàn)hm2。黑龍江水稻主產(chǎn)區(qū)地位已經(jīng)非常明顯了。
上述分析表明,1997年以來(lái)我國(guó)在水稻生產(chǎn)空間布局的調(diào)整上,一方面是中南地區(qū)水稻主產(chǎn)區(qū)的繼續(xù)集中,另一方面是黑龍江水稻主產(chǎn)區(qū)的逐漸形成,還有就是非主產(chǎn)區(qū)水稻面積的逐漸縮減和退出,推動(dòng)了水稻生產(chǎn)向中南和黑龍江的集中。水稻面積大幅度減少和萎縮的地區(qū)包括北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古、山東、陜西等省區(qū)(市)。
蔬菜是一種特殊的高耗水作物。歷史上由于蔬菜易腐易爛不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸和儲(chǔ)藏,所以蔬菜生產(chǎn)往往貼近居民區(qū)進(jìn)行布局,主要安排在城市郊區(qū)進(jìn)行生產(chǎn),目的是方便城市居民的蔬菜供給。然而,隨著蔬菜保護(hù)地栽培和運(yùn)輸、儲(chǔ)藏條件的不斷改善,蔬菜生產(chǎn)布局不再僅僅局限于城市周邊,而是按照區(qū)域化、專業(yè)化、規(guī)?;?、市場(chǎng)化的原則在全國(guó)范圍內(nèi)向比較優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)不斷集中。例如,山東、河北、河南等省區(qū)均已逐漸演化成為全國(guó)著名的蔬菜生產(chǎn)基地,向全國(guó)各地供應(yīng)蔬菜。
1997年,全國(guó)蔬菜種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm2的省份只有1個(gè),即山東省,蔬菜種植面積126.76萬(wàn)hm2,占全國(guó)蔬菜總面積的11.23%。
2005年,我國(guó)蔬菜種植總面積有所增長(zhǎng),蔬菜主產(chǎn)區(qū)布局也有所變動(dòng),種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm2的省區(qū)增加到了7個(gè),按面積排序:山東(184.77萬(wàn)hm2)、河南(159.59萬(wàn)hm2)、江蘇(119.44萬(wàn)hm2)、廣東(116.27萬(wàn)hm2)、河北(110.48萬(wàn)hm2)、廣西(109.44萬(wàn)hm2)、湖北(110.48)。7省區(qū)的蔬菜種植總面積900.17萬(wàn)hm2,占全國(guó)蔬菜總面積的50.80%。此外,還有2個(gè)省份的蔬菜種植面積非常接近100萬(wàn)hm2,分別是湖南99.71萬(wàn)hm2、四川99.15萬(wàn)hm2。
2010年,全國(guó)蔬菜種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm2的省區(qū)增加到了9個(gè),按面積排序:山東(177.08萬(wàn)hm2)、河南(170.41萬(wàn)hm2)、江蘇(122.98萬(wàn)hm2)、廣東(117.98萬(wàn)hm2)、四川(116.62萬(wàn)hm2)、河北(113.86萬(wàn)hm2)、湖南(113.31萬(wàn)hm2)、湖北(102.08萬(wàn)hm2)、廣西(100.78萬(wàn)hm2)。9省區(qū)的蔬菜種植總面積達(dá)1135.10萬(wàn)hm2,占全國(guó)蔬菜總面積的59.74%。新加入蔬菜種植100萬(wàn)hm2隊(duì)列的省區(qū)是四川和湖南,而且是一下子排到了第5位和第7位。至此,全國(guó)蔬菜主產(chǎn)區(qū)格局基本形成。
2016年,全國(guó)蔬菜種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm2的省區(qū)再次增加為10個(gè),按面積排序:山東(188.86萬(wàn)hm2)、河南(175.17萬(wàn)hm2)、江蘇(143.14萬(wàn)hm2)、廣東(138.20萬(wàn)hm2)、湖南(137.29萬(wàn)hm2)、四川(134.96萬(wàn)hm2)、河北(124.21萬(wàn)hm2)、廣西(122.10萬(wàn)hm2)、湖北(121.29萬(wàn)hm2)、云南(100.40萬(wàn)hm2)。10省區(qū)的蔬菜種植總面積達(dá)1385.62萬(wàn)hm2,占全國(guó)蔬菜總面積的62.98%。全國(guó)蔬菜主產(chǎn)區(qū)格局基本穩(wěn)定了下來(lái)。
上述分析表明, 1997年以來(lái)我國(guó)蔬菜生產(chǎn)空間布局的調(diào)整上,一方面是山東主產(chǎn)區(qū)得到繼續(xù)鞏固,另一方面是中南主產(chǎn)區(qū)和河北、西南主產(chǎn)區(qū)的形成。其他非主產(chǎn)區(qū)的蔬菜種植面積,除了北京、天津、吉林有所減少之外,也都有不同程度的增長(zhǎng)。
小麥?zhǔn)呛档剞r(nóng)作物耗水量比較大的一種。1997年以來(lái),我國(guó)的小麥生產(chǎn)空間布局也發(fā)生了一些富有特色的變化。
1997年,我國(guó)小麥生產(chǎn)主要分布在12個(gè)省區(qū)。小麥種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm2的省區(qū)按面積排序:河南(492.73萬(wàn)hm2)、山東(403.76萬(wàn)hm2)、河北(272.07萬(wàn)hm2)、江蘇(234.14萬(wàn)hm2)、安徽(213.76萬(wàn)hm2)、四川(182.45萬(wàn)hm2)、陜西(160.28萬(wàn)hm2)、甘肅(132.01萬(wàn)hm2)、湖北(127.65萬(wàn)hm2)、內(nèi)蒙古(116.46萬(wàn)hm2)、黑龍江(107.44萬(wàn)hm2)、新疆(101.74萬(wàn)hm2)。12省區(qū)的小麥種植總面積2544.49萬(wàn)hm2,占全國(guó)水稻總面積的84.66%。其中,河南、山東的小麥種植面積均超過(guò)400萬(wàn)hm2,兩省小麥種植面積合計(jì)896.49萬(wàn)hm2,占全國(guó)小麥總面積的29.83%。
2005年,我國(guó)小麥主產(chǎn)省區(qū)分布有所變動(dòng)。內(nèi)蒙古、黑龍江、湖北、新疆4省區(qū)退出100萬(wàn)hm2小麥產(chǎn)區(qū)隊(duì)列。小麥種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm2的省區(qū)還剩8個(gè),排名順序:河南(496.27萬(wàn)hm2)、山東(327.87萬(wàn)hm2)、河北(237.71萬(wàn)hm2)、安徽(210.83萬(wàn)hm2)、江蘇(168.44萬(wàn)hm2)、四川(126.23萬(wàn)hm2)、陜西(121.15萬(wàn)hm2)、甘肅(100.08萬(wàn)hm2)。8省區(qū)的小麥種植總面積1788.58萬(wàn)hm2,占全國(guó)小麥總面積的78.47%。8省區(qū)中,只有河南的小麥面積有少量增長(zhǎng),其他7個(gè)省區(qū)的小麥面積均有減少。
2010年,我國(guó)小麥主產(chǎn)省區(qū)分布又有輕微變動(dòng)。甘肅退出100萬(wàn)hm2小麥產(chǎn)區(qū)隊(duì)列,湖北和新疆重返100萬(wàn)hm2小麥產(chǎn)區(qū)隊(duì)列。小麥種植面積超過(guò)100萬(wàn)hm2的省區(qū)調(diào)整為9個(gè),排名順序:河南(528.00萬(wàn)hm2)、山東(356.19萬(wàn)hm2)、河北(242.03萬(wàn)hm2)、安徽(236.57萬(wàn)hm2)、江蘇(209.31萬(wàn)hm2)、四川(126.57萬(wàn)hm2)、陜西(114.89萬(wàn)hm2)、新疆(112.00萬(wàn)hm2)、湖北(100.01萬(wàn)hm2)。9省區(qū)的小麥種植總面積2025.57萬(wàn)hm2,占全國(guó)小麥總面積的83.51%。除陜西之外,其他8個(gè)省區(qū)的小麥種植面積均出現(xiàn)不同程度的增長(zhǎng),其中河南為連續(xù)增長(zhǎng)。我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)分布格局基本形成。
2016年,我國(guó)小麥主產(chǎn)省區(qū)分布繼續(xù)穩(wěn)定在9個(gè)省區(qū),排名順序稍有變動(dòng):河南(542.57萬(wàn)hm2)、山東(379.98萬(wàn)hm2)、安徽(245.70萬(wàn)hm2)、河北(231.89萬(wàn)hm2)、江蘇(217.88萬(wàn)hm2)、新疆(123.93萬(wàn)hm2)、四川(111.90萬(wàn)hm2)、湖北(109.34萬(wàn)hm2)、陜西(108.56萬(wàn)hm2)。9省區(qū)的小麥種植總面積達(dá)2071.75萬(wàn)hm2,占全國(guó)小麥總面積的85.82%。除了河北、四川、陜西3省小麥面積略有下降之外,其他6個(gè)省區(qū)的小麥種植面積均有不同程度的增長(zhǎng),其中河南省連續(xù)增長(zhǎng)。小麥主產(chǎn)區(qū)分布格局趨于穩(wěn)定。
為了研究農(nóng)作物空間布局與水資源稟賦的配比關(guān)系,本文在此提出一個(gè)新概念:高耗水農(nóng)作物空間布局與水資源稟賦擬合度。
高耗水農(nóng)作物空間布局與水資源稟賦擬合度的計(jì)算方法:先確定水資源稟賦優(yōu)勢(shì)區(qū)域(即降水優(yōu)勢(shì)區(qū)域),再計(jì)算高耗水農(nóng)作物布局在該區(qū)域的集中度(CR)。CR比值最大為1,最小為0,比值越大表示擬合度越高,比值越小表示擬合度越低。參考我國(guó)濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)地區(qū)的800mm降水分界線,我們采用省區(qū)降水前15名(CR15)確定水資源稟賦(降水)優(yōu)勢(shì)區(qū)域(第15名省區(qū)的降水量1000mm,第16名以后各省區(qū)的降水量開(kāi)始等于或小于800mm)。
高耗水農(nóng)作物布局在水資源稟賦(降水)優(yōu)勢(shì)區(qū)域的集中度可以采用兩種方式進(jìn)行計(jì)算:一種是計(jì)算水資源稟賦(降水)CR15區(qū)域內(nèi)高耗水農(nóng)作物種植面積占全國(guó)種植面積的比重,另一種是計(jì)算水資源稟賦(降水)CR15區(qū)域內(nèi)高耗水農(nóng)作物產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量的比重,本文傾向于計(jì)算面積比重。
通過(guò)測(cè)算水資源稟賦(降水)CR15區(qū)域內(nèi)水稻種植面積在全國(guó)水稻面積中的比重,可以得出水稻空間布局與水資源稟賦的擬合度。測(cè)算結(jié)果見(jiàn)表2。
測(cè)算結(jié)果顯示,水稻生產(chǎn)空間布局與水資源稟賦的空間擬合度高達(dá)80%以上,水稻生產(chǎn)比較好的利用了水資源稟賦(降水)比較優(yōu)勢(shì)。但是,兩者擬合度(水資源稟賦優(yōu)勢(shì)區(qū)域的水稻面積比重)有不斷降低的趨勢(shì),1997年為88.10%,2005年降為85.84%,2010年再降為82.15%,2016年則降為81.22%。這說(shuō)明,水稻的生產(chǎn)布局有向水資源稟賦優(yōu)勢(shì)區(qū)域以外擴(kuò)散的趨勢(shì)。
通過(guò)測(cè)算水資源稟賦(降水)CR15區(qū)域內(nèi)蔬菜種植面積在全國(guó)蔬菜面積中的比重,可以得出蔬菜空間布局與水資源稟賦的擬合度。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。
測(cè)算結(jié)果顯示,蔬菜生產(chǎn)空間布局與水資源稟賦的空間擬合度比較低,只有60%左右,蔬菜生產(chǎn)沒(méi)有很好的利用水資源稟賦(降水)比較優(yōu)勢(shì)。但是,兩者擬合度(水資源稟賦優(yōu)勢(shì)區(qū)域的水稻面積比重)近兩年稍有提高,2016年為63.29%。這說(shuō)明,蔬菜生產(chǎn)空間布局有向水資源稟賦優(yōu)勢(shì)區(qū)域開(kāi)始集中的趨勢(shì)。
表2 我國(guó)水稻布局與水資源稟賦的配比關(guān)系(面積集中度)
說(shuō)明:本表原始數(shù)據(jù)來(lái)源于表2
表3 我國(guó)蔬菜布局與水資源稟賦的配比關(guān)系(面積集中度)
說(shuō)明:本表原始數(shù)據(jù)來(lái)源于表3
非水資源稟賦(降水)優(yōu)勢(shì)地區(qū)蔬菜布局的主要省區(qū)是山東、河北、河南三省,其中河北、河南兩省在1997年的蔬菜面積并不凸顯,分別為59.93萬(wàn)hm2和76.04萬(wàn)hm2,與水資源稟賦(降水)優(yōu)勢(shì)地區(qū)的江蘇、湖北、湖南、廣東、廣西、四川相差無(wú)幾(山東的歷史數(shù)字比較高);2005年以來(lái),山東、河北、河南的蔬菜面積迅速增長(zhǎng),成為水資源稟賦(降水)優(yōu)勢(shì)區(qū)域以外的三大重要蔬菜產(chǎn)區(qū),2016年三省蔬菜面積分別為188.86萬(wàn)hm2、124.21萬(wàn)hm2和175.17萬(wàn)hm2,三省蔬菜面積之和為488.24萬(wàn)hm2,占全國(guó)蔬菜面積比重的22.19%。
與水稻和蔬菜不同,小麥生產(chǎn)首先要受光熱氣候條件的約束。因此,對(duì)于小麥生產(chǎn)布局與水資源稟賦擬合度的測(cè)算,要在綜合考慮光熱氣候條件約束的前提下進(jìn)行,首先要確定適合小麥種植和生長(zhǎng)的光熱氣候區(qū)域。
小麥屬于溫涼作物,其萌芽最低溫度2-4℃、最適溫度15-25℃、最高溫度32-37℃,出苗最低溫度3-5℃、最適溫度15-18℃、最高溫度32-35℃,灌漿和成熟最低溫度10-12℃、最適溫度18-22℃、最高溫度32-35℃。僅從光熱氣候條件來(lái)看,我國(guó)適合小麥(包括冬小麥和春小麥)種植和生長(zhǎng)的地區(qū)是北方暖溫帶,主要在秦嶺-淮河以北和江淮丘陵地區(qū),覆蓋行政區(qū)域包括江蘇北部(徐州、連云港、宿遷等)、安徽北部(宿州、淮北、蚌埠、阜陽(yáng)、亳州等)、湖北北部以及山東、河南、河北、山西、陜西、寧夏、甘肅、青海、新疆、內(nèi)蒙古、吉林、遼寧、黑龍江等省區(qū)全部和四川北部的小部分地區(qū)。而在這些區(qū)域內(nèi),水資源稟賦(降水)的相對(duì)優(yōu)勢(shì)區(qū)域?yàn)榻K北部(徐州、連云港、宿遷等)、安徽北部(宿州、淮北、蚌埠、阜陽(yáng)、亳州等)、湖北北部以及山東、河南、河北、山西、陜西、北京、天津、吉林、遼寧、黑龍江等省區(qū)全部和四川北部小部地區(qū),年降雨量在500-1000mm之間。
基于上述分析,通過(guò)測(cè)算上述水資源稟賦(降水)相對(duì)優(yōu)勢(shì)區(qū)域內(nèi)小麥種植面積在全國(guó)小麥面積中的比重,可以得出小麥空間布局與水資源稟賦的擬合度。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 我國(guó)小麥布局與水資源稟賦的配比關(guān)系(面積集中度)
說(shuō)明:本表原始數(shù)據(jù)來(lái)源于表4
測(cè)算結(jié)果顯示,小麥生產(chǎn)空間布局與水資源稟賦的空間擬合度存在一個(gè)明顯的由低到高的提升過(guò)程。1997年全國(guó)小麥生產(chǎn)布局與水資源稟賦的擬合度只有78.01%,2005年提升至82.28%,2010年提升至83.80%,2016年躍升至96.76%,這說(shuō)明,我國(guó)小麥生產(chǎn)布局正在快速向水資源稟賦適合區(qū)域集中,小麥生產(chǎn)越來(lái)越充分地利用了水資源稟賦比較優(yōu)勢(shì)。
非水資源稟賦(降水)優(yōu)勢(shì)地區(qū)小麥布局的主要省區(qū)是甘肅、內(nèi)蒙古和新疆。其中,甘肅的年降水量?jī)H為300mm,該省1997年的小麥種植面積卻高達(dá)132.01萬(wàn)公頃,近幾年有所減少,但2016年仍有79.48萬(wàn)公頃;內(nèi)蒙古的年降水量只有220mm,但其1997年的小麥種植面積卻達(dá)116.46萬(wàn)公頃,近幾年也有所減少,2016年仍有56.41萬(wàn)公頃;新疆的年降水量只有154mm,但其小麥種植面積卻一直居高不下,1997年為101.74萬(wàn)公頃、2010年為112.00萬(wàn)公頃、2016年為123.93萬(wàn)公頃。
1.我國(guó)水資源稟賦(降水)的空間分布差異巨大。江南特別是東南地區(qū)的水資源稟賦(降水)優(yōu)勢(shì)明顯,年降水總量都在1000mm以上,東南地區(qū)達(dá)到1600mm以上。華北、黃河中下游和東北地區(qū)的水資源稟賦(降水)缺乏優(yōu)勢(shì),年降水量在500-800mm之間。西北地區(qū)的水資源稟賦(降水)劣勢(shì)明顯,年降水量只有200-400mm,新疆地區(qū)只有154mm。
2.我國(guó)的高耗水農(nóng)作物(水稻)主要分布在江南(包括西南、中南、東南)地區(qū),水稻主產(chǎn)區(qū)與水資源稟賦(降水)的擬合程度在80%以上,比較好地利用了我國(guó)的水資源稟賦(降水)優(yōu)勢(shì)。從水稻布局動(dòng)態(tài)調(diào)整過(guò)程來(lái)看,華北、西北等水資源稟賦較差地區(qū)的水稻種植面積正逐漸退縮,與農(nóng)業(yè)節(jié)水的總體要求基本一致。但是,近些年來(lái),水稻生產(chǎn)空間布局與水資源稟賦(降水)的擬合度大幅度下降,意味著我國(guó)的水稻生產(chǎn)空間布局正在向其他非水資源稟賦優(yōu)勢(shì)區(qū)域擴(kuò)散,不符合農(nóng)業(yè)節(jié)水的總體目標(biāo)要求。
3.我國(guó)的高耗水農(nóng)作物(蔬菜)依然主要分布于江南(包括西南、中南、東南)地區(qū),與水資源稟賦(降水)分布的擬合度在60%以上,利用水資源稟賦(降水)優(yōu)勢(shì)不充分。2010年以來(lái),蔬菜生產(chǎn)空間布局與水資源稟賦的擬合度開(kāi)始提升,2016年達(dá)到了63.29%,意味著近些年蔬菜生產(chǎn)空間布局的調(diào)整開(kāi)始向著農(nóng)業(yè)節(jié)水的總體目標(biāo)有所靠近了。
4.我國(guó)的中高耗水農(nóng)作物(小麥)主要分布于秦嶺-淮河連線以北和江淮少數(shù)丘陵地區(qū),與小麥種植光熱適合區(qū)域的水資源稟賦擬合度逐年提高,2016年已接近97%,充分利用了小麥適合區(qū)域的水資源稟賦優(yōu)勢(shì)。小麥生產(chǎn)空間布局的優(yōu)化調(diào)整,符合全國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水的總體目標(biāo),為全國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水做出了貢獻(xiàn)。
1.水稻空間布局異象解釋與調(diào)整建議。將水稻生產(chǎn)空間布局進(jìn)一步向南方水資源稟賦(降水)優(yōu)勢(shì)區(qū)域集中,提高水稻生產(chǎn)布局與水資源稟賦的擬合度。具體包括:控制和穩(wěn)定黑龍江的水稻面積(不再繼續(xù)擴(kuò)大面積,同時(shí)注意控制地下水灌溉、發(fā)展旱稻)、繼續(xù)控制和減少華北、西北等非水資源稟賦優(yōu)勢(shì)地區(qū)的水稻面積,直至水資源極度貧乏的地區(qū)完全退出水稻種植。
2.蔬菜空間布局調(diào)整建議。簡(jiǎn)單地說(shuō),我國(guó)蔬菜生產(chǎn)空間布局的調(diào)整方向應(yīng)該是“北菜南移”,將蔬菜生產(chǎn)布局進(jìn)一步向南方水資源稟賦(降水)優(yōu)勢(shì)區(qū)域集中,提高蔬菜生產(chǎn)布局與水資源稟賦的擬合度。具體包括:控制和減少山東、河北、河南的蔬菜種植面積,減緩三個(gè)省區(qū)的水資源特別是地下水資源的開(kāi)采壓力;進(jìn)一步壓縮華北、西北、東北等非水資源稟賦優(yōu)勢(shì)地區(qū)的蔬菜面積,有些地方可以完全退出蔬菜生產(chǎn),當(dāng)?shù)鼐用袷卟诵枨笸ㄟ^(guò)“南菜北調(diào)”加以滿足。特別值得一提的是,海南省降水充足、光熱資源豐富,可以作為全國(guó)的“南菜園”重點(diǎn)培植和發(fā)展,通過(guò)“南菜北調(diào)”,既可滿足北方市場(chǎng)蔬菜需求,又可為全國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水做出更多更大的貢獻(xiàn)。
3.小麥空間布局調(diào)整建議?;\統(tǒng)地說(shuō),我國(guó)小麥生產(chǎn)布局的調(diào)整方向應(yīng)該向“秦嶺-淮河800mm降水等高線”北側(cè)附近區(qū)域集中,將小麥生產(chǎn)進(jìn)一步集中在500-800mm的水資源稟賦(降水)相對(duì)優(yōu)勢(shì)區(qū)域,提高小麥生產(chǎn)布局與水資源稟賦的擬合度。與此對(duì)應(yīng),降水小于400mm的干旱、半干旱地區(qū),應(yīng)該退出小麥種植,減少小麥灌溉對(duì)水資源的消耗。當(dāng)然,如此調(diào)整小麥布局必須回答一個(gè)延伸問(wèn)題,即降水小于400mm的干旱、半干旱地區(qū)退出小麥種植會(huì)不會(huì)影響我國(guó)的糧食安全?假設(shè)全國(guó)各地的小麥單產(chǎn)相等(事實(shí)上,水資源稟賦優(yōu)勢(shì)地區(qū)的小麥單產(chǎn)會(huì)高于干旱、半干旱地區(qū)的小麥單產(chǎn)),根據(jù)2017年的小麥種植面積分析,降水小于400mm的干旱、半干旱地區(qū)退出小麥種植對(duì)全國(guó)小麥產(chǎn)量的影響相當(dāng)于減產(chǎn)3%左右,這樣的影響程度,或可以通過(guò)水資源稟賦優(yōu)勢(shì)地區(qū)小麥種植單產(chǎn)水平的提高加以彌補(bǔ),應(yīng)該不會(huì)影響國(guó)家糧食安全。