王利民，劉 佳，高建孟

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京100081）

0 引言

1994年以來，我國(guó)水果總產(chǎn)量穩(wěn)居世界第1位，是世界范圍內(nèi)重要的水果產(chǎn)地［1］。隨著生產(chǎn)量的增加，中國(guó)水果消費(fèi)快速增長(zhǎng)，已經(jīng)成為世界水果消費(fèi)大國(guó)之一［2］。蘋果生產(chǎn)在我國(guó)水果種植業(yè)中占有最重要的地位，其發(fā)展?fàn)顩r與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、水果市場(chǎng)供應(yīng)和居民生活品質(zhì)息息相關(guān)。近年來，全球蘋果種植面積雖呈現(xiàn)較大波動(dòng)，如2000年全球蘋果種植面積為545萬hm2，2008年降至467萬hm2，2016年回升至518萬hm2，但隨著種植技術(shù)的提升，全球蘋果單產(chǎn)穩(wěn)步提升，全球蘋果單產(chǎn)已由2000年的10.9 t/hm2上升至2016年的17.1 t/hm2［3］。我國(guó)蘋果產(chǎn)量也出現(xiàn)明顯上升，效益也在逐年提高［4］。蘋果有著豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，是平衡膳食的主要組成部分，水果提供豐富的微量營(yíng)養(yǎng)素、膳食纖維和植物化學(xué)物，增加蔬菜水果攝入可降低中風(fēng)和冠心病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)［5］。隨著經(jīng)濟(jì)水平提高以及健康意識(shí)不斷增長(zhǎng)，根據(jù)世界糧農(nóng)組織的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球蘋果消費(fèi)量也在穩(wěn)步提升。目前中國(guó)已成為世界最大的蘋果生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，2017年世界蘋果總產(chǎn)量7 600萬t，中國(guó)達(dá)4 380萬t，生產(chǎn)和消費(fèi)規(guī)模均占全球50%以上［6］。

關(guān)于我國(guó)蘋果生產(chǎn)及分布的研究較多，如陳學(xué)森等［7］概述了歐美等世界蘋果生產(chǎn)先進(jìn)國(guó)家的共同特點(diǎn)和當(dāng)今世界蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，總結(jié)了我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)30年的主要經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)及存在的問題，并初步提出了我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)高效發(fā)展的意見。翟衡等［8］和廖小軍等［9］總結(jié)了我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成就和存在的問題及未來蘋果加工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。陸秋農(nóng)［10］對(duì)我國(guó)蘋果栽培的分布現(xiàn)狀試作自然區(qū)劃，并對(duì)生態(tài)條件與蘋果高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行初步探討。周霞等［11］從供求彈性視角構(gòu)建蘋果市場(chǎng)供求模型，分析蘋果價(jià)格波動(dòng)對(duì)蘋果生產(chǎn)的影響，認(rèn)為進(jìn)口蘋果價(jià)格和4年生產(chǎn)周期是影響我國(guó)蘋果生產(chǎn)的主要因素。綜上所述，已有研究?jī)?nèi)容主要集中在我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題、蘋果產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)、蘋果栽培的自然區(qū)劃及蘋果生產(chǎn)波動(dòng)影響因素研究等方面。利用歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)我國(guó)蘋果種植面積及空間分布動(dòng)態(tài)方面的研究鮮有報(bào)道。文章基于1978—2016年全國(guó)及各省蘋果種植面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)我國(guó)蘋果種植現(xiàn)狀及歷史變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析，獲得我國(guó)蘋果空間分布格局及年際動(dòng)態(tài)變化特征。

1 數(shù)據(jù)獲取

研究采用1978—2016年共計(jì)39個(gè)年份的全國(guó)及各?。ㄊ?、自治區(qū)）蘋果種植面積的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均來源于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種植業(yè)管理司網(wǎng)站。其中，因重慶市1997年被劃定為直轄市，該文中引用的重慶市蘋果種植面積數(shù)據(jù)從1997年開始。

2 研究方法

2.1 蘋果空間格局

以2016年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為例，對(duì)全國(guó)蘋果種植空間分布特征進(jìn)行分析，以各?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）蘋果種植面積絕對(duì)量進(jìn)行層級(jí)劃分。統(tǒng)計(jì)每個(gè)層級(jí)內(nèi)蘋果種植面積之和，并計(jì)算每個(gè)省份及每個(gè)層級(jí)內(nèi)蘋果種植面積占全國(guó)蘋果種植面積的比例。計(jì)算公式為：

式（1）中，RC表示某省或某一層級(jí)蘋果種植面積占全國(guó)種植面積的比例，AC表示各省或各層級(jí)蘋果絕對(duì)種植面積，A表示2016年全國(guó)蘋果種植面積。運(yùn)用ArcGIS軟件繪制各?。ㄊ?、自治區(qū)）蘋果種植面積空間分布專題圖，并統(tǒng)計(jì)歸納蘋果的空間分布特征。

2.2 蘋果種植面積動(dòng)態(tài)分析

為分析全國(guó)及各?。ㄊ?、自治區(qū)）蘋果種植面積的波動(dòng)幅度，以行政區(qū)域?yàn)閱卧?，采用變異系?shù)比較39個(gè)年份各省（市、自治區(qū)）蘋果動(dòng)態(tài)變化程度，以此作為判斷蘋果種植面積年際穩(wěn)定性的依據(jù)。變異系數(shù)又稱“標(biāo)準(zhǔn)差率”，是衡量資料中各觀測(cè)值變異程度的統(tǒng)計(jì)量。當(dāng)進(jìn)行兩個(gè)或多個(gè)資料變異程度的比較時(shí)，需采用標(biāo)準(zhǔn)差與平均數(shù)的比值（相對(duì)值）來比較。變異系數(shù)可以消除平均數(shù)不同對(duì)兩個(gè)或多個(gè)資料變異程度比較的影響。計(jì)算公式為：

式（2）中，C·V為變異系數(shù)，n為研究時(shí)段內(nèi)的年份數(shù)，Ai為第i年蘋果種植面積。變異系數(shù)越小，變異（偏離）程度越小，蘋果種植面積變化穩(wěn)定性越高；反之，變異系數(shù)越大，變異（偏離）程度越大，蘋果種植面積變化穩(wěn)定性越低。

2.3 蘋果空間格局變化趨勢(shì)

以各?。ㄊ?、自治區(qū)）蘋果種植面積占全國(guó)蘋果總種植面積的比例作為重要分析指標(biāo)，分析1978—2016年間各省蘋果種植重心的變化情況，進(jìn)而獲得蘋果空間格局的變化趨勢(shì)。

3 研究結(jié)果

3.1 中國(guó)蘋果空間分布格局

以2016年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，分析了全國(guó)蘋果種植空間分布特征，圖1給出了全國(guó)2016年各?。ㄊ?、自治區(qū)）蘋果種植面積概況。

圖1 2016年各?。ㄊ?、自治區(qū)）蘋果種植面積Fig.1 Apple planting areas of provinces in 2016

由圖1及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，2016年共有23個(gè)?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）有蘋果種植，以60萬、30萬、10萬和1萬hm2作為層級(jí)閾值，全國(guó)各省蘋果種植面積可以分為5個(gè)層級(jí)，分別為60.01萬以上、30.01～60萬、10.01～30萬、1～10萬和1萬hm2以下。其中，第1個(gè)層級(jí)僅包括1個(gè)省份，即陜西省，蘋果種植面積為105.72萬hm2，占全國(guó)蘋果種植面積的30.3%。第2個(gè)層級(jí)包括山東省、甘肅省和河北省3省，該層級(jí)蘋果總種植面積為125.60萬hm2，約占全國(guó)蘋果種植面積的36.0%，3省蘋果種植面積分別為45.20萬、44.13萬和36.27萬hm2，占全國(guó)比例分別為13.0%、12.7%和10.4%。第3個(gè)層級(jí)包括河南省、遼寧省、山西省和新疆維吾爾自治區(qū)4個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)），該層級(jí)蘋果種植總面積為79.66萬hm2，約占全國(guó)蘋果種植面積的22.9%，各省依次為23.48萬、23.31萬、22.55萬和10.32萬hm2，面積占比分別為6.7%、6.7%、6.5%和3%。第4個(gè)層級(jí)包括云南省、寧夏回族自治區(qū)、四川省、江蘇省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、貴州省、安徽省、吉林省、黑龍江省和北京市共計(jì)10個(gè)?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)），該層級(jí)蘋果種植總面積為36.26萬hm2，約占全國(guó)蘋果種植面積的10.4%，各省種植面積依次為7.62萬、5.78萬、5.64萬、4.64萬、3.98萬、2.15萬、2.06萬、1.82萬、1.56萬和1.01萬hm2，占比依次為2.2%、1.7%、1.6%、1.3%、1.1%、0.6%、0.6%、0.5%、0.4%和0.3%。 第5個(gè) 層 級(jí) 包括天津市、西藏自治區(qū)、湖北省、青海省和重慶市等13個(gè)省（市、自治區(qū)），該層級(jí)蘋果總種植面積約為1.4萬hm2，約占全國(guó)蘋果種植面積的0.4%。將不同層級(jí)蘋果種植面積及面積占比進(jìn)行匯總，并計(jì)算各層級(jí)內(nèi)平均每省（市、自治區(qū)）種植面積，如表1所示。

表1 不同層級(jí)蘋果種植面積及面積占比Table 1 Apple planting areas of different levels and their proportions

由表1可以看出，我國(guó)蘋果種植在空間分布上呈現(xiàn)出明顯的集中分布特征，第一層級(jí)僅有陜西省，但種植面積占到全國(guó)種植面積的30%以上，是我國(guó)最重要的蘋果生產(chǎn)基地。第一、第二和第三層級(jí)共包含8個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)），前3個(gè)層級(jí)蘋果面積累計(jì)占比達(dá)到了近90%，即接近90%的蘋果種植區(qū)集中于我國(guó)的8個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)）。8個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)）分別為陜西省、山東省、甘肅省、河北省、河南省、遼寧省、山西省和新疆維吾爾自治區(qū)，空間分布呈現(xiàn)出以陜西省和山東省為中心的“雙峰”分布特征，即在全國(guó)范圍內(nèi)呈現(xiàn)出以陜西省和山東省兩省為中心，蘋果種植面積向四周逐漸遞減的規(guī)律。我國(guó)蘋果種植主產(chǎn)區(qū)集中于陜西山東一線，位于中緯度區(qū)域，這與蘋果生長(zhǎng)的氣候適宜區(qū)相吻合。

此外，不同層級(jí)內(nèi)，平均每省的種植面積級(jí)差呈現(xiàn)出逐漸擴(kuò)大的趨勢(shì)，如第一層級(jí)平均每省種植面積是第二層級(jí)的兩倍左右，而第四層級(jí)平均每省種植面積是第五層級(jí)的30余倍，即蘋果種植面積呈現(xiàn)出一定的“馬太效應(yīng)”。

3.2 中國(guó)蘋果種植面積動(dòng)態(tài)變化分析

動(dòng)態(tài)變化分析包括全國(guó)蘋果種植面積動(dòng)態(tài)變化分析和各省蘋果種植面積動(dòng)態(tài)變化分析兩部分。計(jì)算1978—2016年?。ㄊ?、自治區(qū)）蘋果種植面積之和得到當(dāng)年全國(guó)蘋果種植總面積，以年份為橫坐標(biāo)，以當(dāng)年全國(guó)蘋果種植總面積為縱坐標(biāo)繪制全國(guó)蘋果面積變化趨勢(shì)圖，如圖2所示?？梢钥闯鋈珖?guó)蘋果種植面積呈現(xiàn)出先增加后降低，最終種植面積維持基本穩(wěn)定的趨勢(shì)。1978年以來全國(guó)蘋果種植呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)，并在1996年達(dá)到種植面積峰值448.02萬hm2，此后種植面積逐年降低，并在2004年下降到281.49萬hm2，隨后的年份中，蘋果種植面積緩慢上漲，并穩(wěn)定在300.0萬～350.0萬hm2范圍內(nèi)。

圖2 全國(guó)蘋果種植面積變化Fig.2 Change of apple planting areas of China

各省蘋果種植面積動(dòng)態(tài)分析過程包括各省蘋果種植承載力分析及各省蘋果種植面積變化規(guī)律分析兩部分內(nèi)容。統(tǒng)計(jì)1978—2016年各省蘋果種植面積最大值，以此作為各省蘋果種植承載力的參考，以各省份為橫坐標(biāo)、相應(yīng)?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）蘋果最大種植面積為縱坐標(biāo)繪制直方圖（圖3）。可以看出，陜西省和山東省兩個(gè)省份的種植承載力較高，在100.0萬hm2左右；其次為河北省、河南省、甘肅省、遼寧省和山西省5省，蘋果種植承載力在30.0萬hm2以上；江蘇省、新疆維吾爾自治區(qū)等24省（市、自治區(qū)）種植承載力不足20.0萬hm2。為了便于說明，在各省蘋果種植面積動(dòng)態(tài)分析中，將江蘇省、新疆維吾爾自治區(qū)等24?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）合稱為“其他省份”。

圖3 各省份蘋果最大種植面積Fig.3 The highest apple planting areas of provinces

以1978—2016年各年份為橫坐標(biāo)，蘋果種植面積為縱坐標(biāo)繪制各?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）蘋果面積變化圖，如圖4所示。圖中可以看出，各省份蘋果種植面積變化規(guī)律呈現(xiàn)出兩種類型：（1）以山東省為典型代表的“單峰”變化，即蘋果種植面積總體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，符合該趨勢(shì)的省份還包括河北省、河南省和山西省3個(gè)省份，呈現(xiàn)出該規(guī)律的原因可能與當(dāng)?shù)氐姆N植結(jié)構(gòu)調(diào)整有關(guān)。（2）以陜西省為典型代表的“N字”變化，即蘋果種植面積總體呈現(xiàn)出先增加后降低最后又增加的趨勢(shì)，符合該趨勢(shì)的省份還包括甘肅省、遼寧省和其他省份。這說明近年來在陜西省、甘肅省及遼寧省等地蘋果種植面積有升高的趨勢(shì)，尤其是陜西省，蘋果種植面積增速顯著，已超越山東省成為我國(guó)最為重要的蘋果生產(chǎn)基地。

圖4 各省份蘋果種植面積變化Fig.4 Change of apple planting areas of different provinces

為了定量描述各省份蘋果種植面積波動(dòng)情況，計(jì)算全國(guó)及各省份在1978—2016年間蘋果種植面積的最大值、最小值、平均值及變異系數(shù)（表2）。表2中可以看出，在全國(guó)層面，全國(guó)蘋果種植面積變異系數(shù)為0.36，波動(dòng)性較小，表明我國(guó)蘋果種植面積總體穩(wěn)定。在各省層面，陜西省變異系數(shù)最大，為0.61；甘肅省變異系數(shù)次之，為0.58。變異系數(shù)越大波動(dòng)性越大，表明陜西省與甘肅省蘋果種植面積年際波動(dòng)大，這主要與近年來兩省蘋果種植面積迅速增長(zhǎng)有關(guān)。遼寧省蘋果種植面積變異系數(shù)最小，僅為0.27，表明遼寧省蘋果種植面積年際波動(dòng)較小。

表2 各省份種植面積變化參數(shù)Table 2 Change parameters of planting areas of provinces

此外，同為種植大省的陜西省和山東省，歷年蘋果種植面積均值相近，分別為53.15萬和54.40萬hm2，但變異系數(shù)卻相差很大，分別為0.61和0.38。甘肅省和遼寧省兩省的蘋果種植面積均值分別為23.85萬和25.86萬hm2，變異系數(shù)也相差很大，分別為0.58和0.27。因此，可以得出某省的蘋果種植面積年際變化波動(dòng)性的高低與該省蘋果種植面積的大小無顯著相關(guān)關(guān)系。

3.3 中國(guó)蘋果空間格局變化趨勢(shì)分析

全國(guó)范圍內(nèi)蘋果種植格局可以通過各省蘋果種植面積占當(dāng)年全國(guó)總面積的占比來表示，占比越大表示對(duì)全國(guó)蘋果種植的影響力和貢獻(xiàn)度越大，利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算各省蘋果種植面積占當(dāng)年全國(guó)面積的占比，以年份為橫坐標(biāo)，各省蘋果種植面積占比為縱坐標(biāo)，繪制不同省份蘋果種植面積占比隨時(shí)間變化曲線，如圖5所示。圖5中可以看出，不同省份的蘋果種植比重變化各異，變化規(guī)律大致可以劃分為3類：（1）種植面積占比逐漸增長(zhǎng)類，符合該類變化規(guī)律的省份為陜西省和甘肅??；（2）種植面積占比逐漸降低類，符合該類變化規(guī)律的省份為山東省和遼寧??；（3）種植面積占比基本持平類，符合該類變化規(guī)律的省份為河北省、河南省、山西省和其他省份。綜上，我國(guó)蘋果種植重心由山東省、遼寧省轉(zhuǎn)移至陜西省和甘肅省，我國(guó)蘋果種植出現(xiàn)了明顯的“西移”現(xiàn)象。陜西省和甘肅省蘋果種植面積占比增長(zhǎng)迅速，并成為我國(guó)重要的蘋果生產(chǎn)大省。山東省和遼寧省蘋果種植面積占比下降明顯，對(duì)我國(guó)蘋果種植的影響逐漸降低。我國(guó)蘋果空間格局呈現(xiàn)出大致沿同緯度“西移”的規(guī)律，這主要與不同省份的農(nóng)產(chǎn)品種植政策及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等社會(huì)因素、蘋果適宜種植的氣候條件等環(huán)境因素有關(guān)。

圖5 各省份蘋果種植面積占比變化Fig.5 Change of proportions of apple planting areas of different provinces

4 結(jié)論與討論

該文從蘋果空間格局、蘋果種植面積動(dòng)態(tài)分析和蘋果空間格局變化趨勢(shì)3個(gè)方面對(duì)我國(guó)蘋果種植特點(diǎn)及其歷史變化規(guī)律進(jìn)行了分析。

蘋果空間格局上，我國(guó)蘋果種植在空間分布上呈現(xiàn)出明顯的集中分布特征，僅陜西省一個(gè)省份，種植面積占到全國(guó)種植面積的30%以上，是我國(guó)最為重要的蘋果生產(chǎn)基地。接近90%的蘋果種植區(qū)集中于我國(guó)的8個(gè)省（自治區(qū)）中，8個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)）分別為陜西省、山東省、甘肅省、河北省、河南省、遼寧省、山西省和新疆維吾爾自治區(qū)，我國(guó)蘋果種植空間分布呈現(xiàn)出以陜西省和山東省為中心的“雙峰”分布特征，即在全國(guó)范圍內(nèi)呈現(xiàn)出以陜西省和山東省兩省為中心，蘋果種植面積向四周逐漸遞減的規(guī)律。我國(guó)蘋果種植主產(chǎn)區(qū)集中于陜西山東一線，位于中緯度區(qū)域，這與蘋果生長(zhǎng)的氣候適宜區(qū)相吻合。

蘋果種植面積動(dòng)態(tài)方面，全國(guó)蘋果種植面積呈現(xiàn)出先增加后降低，最終種植面積維持基本穩(wěn)定的趨勢(shì)。各省份蘋果種植面積變化規(guī)律呈現(xiàn)出兩種類型：其中一類以山東省為典型代表的“單峰”變化，即蘋果種植面積總體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，符合該趨勢(shì)的省份還包括河北省、河南省和山西省3個(gè)省份；另一類變化規(guī)律是以陜西省為典型代表的“N字”變化，即蘋果種植面積總體呈現(xiàn)出先增加后降低最后又增加的趨勢(shì)，符合該趨勢(shì)的省份還包括甘肅、遼寧和其他省份。利用變異系數(shù)對(duì)各省蘋果種植面積的波動(dòng)性進(jìn)行了分析，在全國(guó)層面，全國(guó)蘋果種植面積變異系數(shù)為0.36，波動(dòng)性較小，表明我國(guó)蘋果種植面積總體穩(wěn)定。在各省層面，陜西省變異系數(shù)最大，甘肅省次之，變異系數(shù)最小的為遼寧省，變異系數(shù)分別為0.61、0.58和0.27。表明陜西省與甘肅省蘋果種植面積年際波動(dòng)較大，而遼寧省蘋果種植面積年際波動(dòng)較小。此外，通過分析蘋果種植面積均值與變異系數(shù)的相關(guān)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)蘋果種植面積年際變化波動(dòng)性的高低與該省蘋果種植面積的大小無顯著相關(guān)關(guān)系。

蘋果空間格局變化上，我國(guó)蘋果種植重心由山東省、遼寧省轉(zhuǎn)移至陜西省和甘肅省，我國(guó)蘋果種植出現(xiàn)了明顯的“西移”現(xiàn)象。陜西省和甘肅省蘋果種植面積占比增長(zhǎng)迅速，并成為我國(guó)重要的蘋果生產(chǎn)大省。山東省和遼寧省蘋果種植面積占比下降明顯，對(duì)我國(guó)蘋果種植的影響逐漸降低。我國(guó)蘋果空間格局呈現(xiàn)出大致沿同緯度“西移”的規(guī)律，這主要與不同省份的農(nóng)產(chǎn)品種植政策及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等社會(huì)因素、蘋果適宜種植的氣候條件等環(huán)境因素有關(guān)。