杜國明，張揚(yáng)，李全峰

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理與法學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

近十幾年來，種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化、布局調(diào)整作為影響糧食產(chǎn)量的重要因素，對保障我國糧食安全起到了重要的作用[1-2]。與此同時(shí)，農(nóng)產(chǎn)品有效供給不足與結(jié)構(gòu)性過剩并存成為現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要問題，并由此導(dǎo)致糧食生產(chǎn)量、庫存量、進(jìn)口量“三量齊增”以及農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格倒掛等問題，影響著國家糧食安全的穩(wěn)定性，阻礙著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提升和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此，從農(nóng)業(yè)供給側(cè)出發(fā)，優(yōu)化調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)勢在必行。2019年中央一號文件《國務(wù)院關(guān)于堅(jiān)持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展做好“三農(nóng)”工作的若干意見》與《全國種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃（2016—2020年）》明確指出，優(yōu)化調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)是推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革、提升農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革質(zhì)量與效率的重要保障?？茖W(xué)合理地優(yōu)化區(qū)域農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)成為當(dāng)前國家糧食安全與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要措施。而如何客觀認(rèn)識與識別區(qū)域農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)特征演變與驅(qū)動(dòng)機(jī)制是優(yōu)化國家/區(qū)域農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)的必要前提。

當(dāng)前國內(nèi)學(xué)者對農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量相關(guān)研究，其學(xué)科領(lǐng)域涉及經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)學(xué)與地理學(xué)等[3-5]。從信息源獲取方式看，面板數(shù)據(jù)、遙感解譯數(shù)據(jù)與調(diào)查數(shù)據(jù)構(gòu)成了農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)研究的多源數(shù)據(jù)平臺[6-7]。從內(nèi)容看，學(xué)者們主要從不同空間尺度探討了農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)的時(shí)空演變及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制[8-10]。如劉珍環(huán)等[3,11]分別對中國全域和中國東北地區(qū)近30 a農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，全國范圍內(nèi)多元種植結(jié)構(gòu)正在代替單一種植結(jié)構(gòu)，但東北地區(qū)種植結(jié)構(gòu)單一化明顯，可見不同空間尺度存在不同的種植結(jié)構(gòu)演變特征；并且不同驅(qū)動(dòng)因素影響，不同地區(qū)或者同一地區(qū)不同時(shí)期也會形成不同的農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)變化規(guī)律[12-14]。近年來，東北地區(qū)作為國家商品糧供給的核心區(qū)，其集約化、規(guī)模化與專業(yè)化趨勢愈加明顯，區(qū)域糧食生產(chǎn)格局逐漸趨于穩(wěn)定[15]。三江平原作為東北地區(qū)新興商品糧生產(chǎn)基地，是國家級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合改革配套試驗(yàn)區(qū)的核心區(qū)，農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)演變卻鮮有相關(guān)研究。全面認(rèn)識三江平原農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)時(shí)空特征及其演變態(tài)勢，對推動(dòng)?xùn)|北地區(qū)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革與保障國家糧食安全戰(zhàn)略具有重要意義。

綜上所述，農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)時(shí)空演變是單一/多種類型農(nóng)作物交替組合過程，呈現(xiàn)出明顯的時(shí)空動(dòng)態(tài)性、空間聚集性和區(qū)域差異性[3,16-17]。因此，本研究擬通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)與GIS空間分析方法，刻畫2000—2015年不同時(shí)間尺度農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)時(shí)空特征，揭示三江平原農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)演變趨勢，探究影響三江平原農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)演變的主要驅(qū)動(dòng)機(jī)制，以期為該區(qū)域農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整與布局優(yōu)化、耕地可持續(xù)利用等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

三江平原位于黑龍江省東北部（圖1），土地總面積為10.9×104km2。三江平原由黑龍江、烏蘇里江和松花江匯積而成，地勢平坦，呈南高北低，西高東低。當(dāng)前三江平原農(nóng)作物種植以玉米和水稻等為主，2000—2015年間，三江平原糧食產(chǎn)量由1 197×104t增至 3 605×104t，增幅 2 408×104t，其中玉米產(chǎn)量增幅1 409×104t，水稻產(chǎn)量增幅1 276×104t，而大豆產(chǎn)量減幅115×104t。

1.2 數(shù)據(jù)來源

選 取 2000、2005、2010年 Landsat TM 以 及2015年Landsat OLI 的云量符合標(biāo)準(zhǔn)的6月及8月耕作期影像為主要數(shù)據(jù)源，在對衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進(jìn)行大氣校正、幾何校正和圖像增強(qiáng)的基礎(chǔ)上，分別進(jìn)行TM數(shù)據(jù)4、5、3（OLI數(shù)據(jù)5、6、4）波段融合。在已有三江平原2000、2005、2010、2015年土地利用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上[18]，從土地利用數(shù)據(jù)中提取耕地矢量數(shù)據(jù)，然后利用耕地層矢量數(shù)據(jù)切割影像以獲取4期耕地層影像進(jìn)行非監(jiān)督分類，根據(jù)分類成果中各類型作物的像元數(shù)，統(tǒng)計(jì)得到2000—2015年三江平原不同農(nóng)作物的種植面積。根據(jù)《黑龍江省2016年統(tǒng)計(jì)年鑒》、《黑龍江墾區(qū)2016年統(tǒng)計(jì)年鑒》和依蘭縣、穆棱市農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，獲取2015年三江平原主要農(nóng)作物種植面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以此對農(nóng)作物提取面積進(jìn)行了精度驗(yàn)證，大豆、玉米和水稻面積（其他作物種植面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)難以統(tǒng)計(jì)，因此針對大豆、玉米和水稻提取面積進(jìn)行精度驗(yàn)證）提取精度分別為83.34%、86.58%、90.08%（表1），并通過樣本點(diǎn)野外勘測檢驗(yàn)，反演精度不低于92%。

表1 2015年主要農(nóng)作物遙感提取面積精度驗(yàn)證Table 1 Validation of area accuracy of the remote sensing extraction of major crops in 2015

1.3 研究方法

本文選擇動(dòng)態(tài)度模型、變化幅度來描述三江平原農(nóng)作物種植面積變化情況。為進(jìn)一步揭示三江平原農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)變化特征，使用作物類型變化分析方法分析其種植結(jié)構(gòu)類型變化特征。

1.3.1 農(nóng)作物種植面積變化 1）農(nóng)作物面積變化速度。動(dòng)態(tài)度模型可以描述研究區(qū)某時(shí)期農(nóng)作物面積的變化速度，計(jì)算公式[19]為：

式中：K為研究時(shí)段內(nèi)農(nóng)作物面積變化速度；a和b分別表示研究初期與末期，Ua、Ub分別為研究初期和研究末期的種植面積；T為研究時(shí)間間隔，單位為年。

2）農(nóng)作物面積變化幅度。該指數(shù)可用來表示某種農(nóng)作物在一段時(shí)期內(nèi)的面積變化比例，計(jì)算公式[20]為：

式中：ΔS為作物面積變化幅度，a和b分別表示研究初期與末期，Ua和Ub分別為研究初期和末期某一作物類型的面積。此指數(shù)可以表示某種農(nóng)作物在一段時(shí)間內(nèi)的面積變化情況，其數(shù)值的“±”表示作物面積變化方向。

1.3.2 農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型判定及演化 以縣市為單元，依據(jù)2000—2015年大豆、玉米、水稻、其他作物占耕地總面積的百分比為樣本判定種植結(jié)構(gòu)類型。結(jié)合前人在東北地區(qū)的研究[11,21]，作物組合類型數(shù)不超過3種，種植結(jié)構(gòu)類型判定情況為：當(dāng)縣域只有某一種農(nóng)作物占耕地面積比例超過30%時(shí)，則為該作物單一型，如單一水稻型；當(dāng)有2類或3類農(nóng)作物超過30%，則為作物組合型，如大豆-水稻型、大豆-水稻-其他作物型；當(dāng)所有農(nóng)作物比例都不超過30%時(shí)，則以前3位農(nóng)作物組合。此外，為定量計(jì)算種植結(jié)構(gòu)類型變化，對前后兩期種植結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行空間疊加運(yùn)算，得到農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型互相轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)移矩陣，以表現(xiàn)種植結(jié)構(gòu)類型變化數(shù)量比例及其空間分布，具體計(jì)算公式[22]如下：

式中：a和b分別表示研究初期與末期，Am×n為某一時(shí)期的種植結(jié)構(gòu)類型，Cm×n為研究初期到末期的種植結(jié)構(gòu)類型變化結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)作物種植面積變化分析

整體上看，2000—2015年間大豆與其他作物種植面積減少（減幅分別為24.10%，17.46%），玉米與水稻種植面積增加（增幅分別為18.33%，23.23%）。15年來，三江平原大豆種植比例呈現(xiàn)先穩(wěn)定后持續(xù)減少的趨勢，而玉米呈現(xiàn)先穩(wěn)定后持續(xù)增加的趨勢，其變化時(shí)點(diǎn)均為2005年；而其他作物和水稻種植比例分別呈現(xiàn)“階梯狀”的下降與上升趨勢，其變化時(shí)點(diǎn)為2005與2010年。總體而言，自2005年后玉米和水稻等農(nóng)作物逐漸成為三江平原主要種植類型，其種植總比例由33.27%增加至74.82%（圖2、圖 3）。

圖2 2000—2015年三江平原農(nóng)作物面積變化Fig. 2 Changes of major crop areas in Sanjiang Plain during 2000—2015

具體而言，2000—2015年三江平原大豆和其他作物種植面積減少速度呈現(xiàn)增加趨勢，年均減少速度分別為-4.95%和-3.31%；而玉米種植面積增加速度呈現(xiàn)逐漸增加趨勢，水稻種植增加速度呈現(xiàn)先增加后減緩趨勢，年均增加速度分別為9.93%和7.83%。從不同時(shí)段看，2010—2015年大豆和玉米面積變化幅度與年均變化速度均達(dá)到最大，大豆為-70.6%、-14.12%，玉米為84.76%、16.95%（表2）。在此期間，大豆種植面積快速減少而玉米種植面積快速增加，說明農(nóng)民對農(nóng)作物種植類型的選擇發(fā)生變化；而水稻和其他作物種植面積變化幅度與速度在2005—2010年達(dá)到最大，在此期間，水稻種植面積快速增加而其他作物面積快速減少。

圖3 2000—2015年三江平原農(nóng)作物比例變化Fig. 3 Changes of major crop proportions in Sanjiang Plain during 2000—2015

2.2 農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型演變

2.2.1 種植結(jié)構(gòu)類型時(shí)間變化 2000—2015年以縣域?yàn)閱卧娜皆r(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)變化累計(jì)為10種類型（表3），主要表現(xiàn)為玉米和水稻的單一化類型階段性增加，以大豆與其他作物組合型為主導(dǎo)的縣域農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型向水稻和玉米組合型逐漸轉(zhuǎn)變。

表2 2000—2015年三江平原農(nóng)作物變化幅度及年均變化速度（%）Table 2 Ranges and speeds of the crop structure changes in Sanjiang Plain during 2000—2015（%）

表3 2000—2015年三江平原農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型縣域數(shù)量比例變化（%）Table 3 Proportion changes of the crop structure and planting regions in Sanjiang Plain during 2000—2015（%）

15年來，三江平原農(nóng)作物種植單一化類型的縣域數(shù)量比例呈現(xiàn)先增加后減少趨勢（詳細(xì)數(shù)據(jù)見表3）。其中三江平原大豆種植單一化類型的縣域數(shù)量比例于2015年降至為0；而水稻種植單一化類型的縣域數(shù)量比例呈現(xiàn)顯著增加趨勢，于2010年達(dá)到最高（39.13%）；玉米種植單一化類型縣域數(shù)量比例略增加，于2015年達(dá)到最高（21.74%）；其他作物種植單一化類型縣域數(shù)量比例明顯下降，于2010年降至最低（8.70%）。農(nóng)作物組合類型縣域數(shù)量比例先減少后增加，2000年時(shí)最高（43.48%），于2010年降至最低（26.09%）。主要以大豆與其他作物組合型為主導(dǎo)的縣域農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型向以玉米與水稻組合型轉(zhuǎn)變。

2.2.2 種植結(jié)構(gòu)類型空間分布特征 2000—2015年三江平原縣域農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型空間聚集性和區(qū)域分異特征明顯（圖4）?？傮w而言，農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型在東北部河流沿岸縣域、中部地形平坦縣域與西北、西南部山地丘陵縣域呈聚集分布且彼此差異明顯。

具體來看，2000年，縣域種植結(jié)構(gòu)類型由北到南以其他作物主導(dǎo)型、大豆-其他作物型和單一大豆型為主。2005年縣域種植結(jié)構(gòu)類型由北到南以單一大豆型、大豆-其他作物型、其他作物主導(dǎo)型為主。2010年縣域種植結(jié)構(gòu)類型以單一水稻型、大豆-水稻型、單一玉米型為主。單一水稻型連片分布在黑龍江、松花江及烏蘇里江沿岸縣域，大豆-水稻型區(qū)域主要分布在東部富錦—密山一帶平原縣域，單一玉米型區(qū)域分布在集賢、雞東等山地丘陵區(qū)縣域。2015年縣域種植結(jié)構(gòu)類型以單一水稻型、單一玉米型、玉米-水稻型為主。單一水稻型連片分布在黑龍江、松花江和烏蘇里江沿岸縣域，玉米-水稻型在北部呈“小聚集”狀態(tài)分布，單一玉米型連片分布在依蘭—寶清一帶平原縣域。

圖4 三江平原農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型空間分布Fig. 4 Spatial distribution of crop structures in Sanjiang Plain during 2000—2015

2.2.3 種植結(jié)構(gòu)類型變化區(qū)域分異特征 通過對比不同時(shí)期縣域農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型變化可發(fā)現(xiàn)，15年來，三江平原東北部河流沿岸縣域和中部平原縣域向水稻、玉米的單一化類型和組合型轉(zhuǎn)變且趨于穩(wěn)定，西北部和南部山地丘陵縣域向大豆與其他作物組合型轉(zhuǎn)變（圖5）。

2000—2005年三江平原北部農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型以單一大豆及其組合型代替其他作物主導(dǎo)及其組合型為主，南部其他作物主導(dǎo)及其組合型成為主要農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型。2005—2010年東北部農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型由單一大豆及其組合型改為單一水稻及其組合型；單一大豆及其組合型代替其他作物主導(dǎo)型在三江平原南部呈“小聚集”狀態(tài)分布；其他作物主導(dǎo)及其組合型退出三江平原主要種植結(jié)構(gòu)類型序列。2010—2015年東北部農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型趨于穩(wěn)定，以中部平原和西南部依蘭、樺川地勢平坦地區(qū)單一大豆及其組合型改為單一玉米及其組合型為主。

3 種植結(jié)構(gòu)演變驅(qū)動(dòng)機(jī)制

3.1 驅(qū)動(dòng)因素分析

3.1.1 自然環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素 自然環(huán)境（氣候、地形、水文等）影響耕地資源稟賦，決定了農(nóng)作物種植的適宜性。近年來，三江平原顯著的氣候變暖為玉米、水稻等喜溫作物的種植和擴(kuò)張?zhí)峁┝藲夂驐l件，驅(qū)使著玉米、水稻種植面積的增加。與山地丘陵地區(qū)相比，平原地區(qū)地形平坦，適宜大規(guī)模機(jī)械化耕作，這為大宗農(nóng)產(chǎn)品集中連片種植創(chuàng)造了積極條件。而水文條件制約著農(nóng)作物灌溉條件，直接影響水稻的種植條件。三江平原東北部和中部地形平坦，水資源豐富，灌溉便利，隨著氣候變暖，水稻和玉米種植面積迅速增加（增幅分別為18.33%和23.23%），原有的大豆與其他作物逐漸向西北部與南部山地丘陵萎縮，自然環(huán)境因素是影響三江平原農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)演變空間特征的直接因素。

圖5 2000—2015年三江平原農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型變化Fig. 5 Changes of crop structures in Sanjiang Plain during 2000—2015

3.1.2 社會經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素 社會經(jīng)濟(jì)狀況（市場需求、經(jīng)濟(jì)效益、農(nóng)業(yè)政策）歷來被認(rèn)為是影響糧食生產(chǎn)的重要因素[23]。我國北糧南運(yùn)的糧食產(chǎn)業(yè)格局逐漸成型，三江平原作為我國重要的商品糧基地，玉米和水稻等大宗農(nóng)產(chǎn)品需求逐漸加大，促進(jìn)了玉米和水稻種植面積的增加。并且在市場經(jīng)濟(jì)條件下，農(nóng)民按照市場價(jià)值規(guī)律從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)產(chǎn)品收購價(jià)格和產(chǎn)量的高低直接關(guān)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和種植結(jié)構(gòu)變化。此外，黑龍江省2004年取消農(nóng)業(yè)稅、2005年制定并且逐步上調(diào)水稻收購價(jià)格至3.1元/kg、2008年制定玉米臨儲收購價(jià)格且逐步上調(diào)至2.22元/kg，以及諸多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)補(bǔ)貼形成農(nóng)產(chǎn)品間的比較效益，影響著農(nóng)民對農(nóng)作物種植類型的選擇，導(dǎo)致了2005年和2010年以后水稻與玉米種植面積的快速增加，在土地報(bào)酬遞減規(guī)律作用下，經(jīng)濟(jì)效益較少的大豆和其他作物面積減少，種植區(qū)域向山地丘陵縣域萎縮，從而影響到農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型的變化。

3.1.3 科技驅(qū)動(dòng)因素 農(nóng)業(yè)投入與技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要因素。2000年以來，三江平原東部地區(qū)土地整理重大工程107個(gè)子項(xiàng)目及其他土地整治等項(xiàng)目[24]陸續(xù)實(shí)施，通過平整土地、完善排灌渠道、建設(shè)農(nóng)業(yè)附屬設(shè)施、完善改進(jìn)農(nóng)田水利工程，為水稻、玉米等大宗農(nóng)作物的大規(guī)模種植奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，水稻育秧、栽培、植保技術(shù)發(fā)展，具有耐寒、高產(chǎn)等特性的水稻、玉米等作物新品種不斷繁育，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷提高，為克服農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)變化限制因素，促進(jìn)玉米、水稻大規(guī)模種植提供了有利條件，直接影響著種植結(jié)構(gòu)與格局的變化。

3.2 驅(qū)動(dòng)機(jī)制

區(qū)域種植結(jié)構(gòu)演變是在自然與社會經(jīng)濟(jì)規(guī)律共同作用下，區(qū)域種植結(jié)構(gòu)從一種空間狀態(tài)向另一種空間狀態(tài)變化的過程，是自然環(huán)境與人類活動(dòng)相結(jié)合的結(jié)果[25]，充分體現(xiàn)了人地關(guān)系矛盾沖突性與動(dòng)態(tài)適應(yīng)性。

從本文結(jié)果規(guī)律看，人文要素與自然要素共同驅(qū)動(dòng)著區(qū)域農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)格局變化，具體表現(xiàn)為自然環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)狀況、科學(xué)技術(shù)等因素。自然環(huán)境中氣候、地形和水文條件直接影響著農(nóng)作物種植格局狀態(tài)，其時(shí)空變化是種植結(jié)構(gòu)變化的約束力與驅(qū)動(dòng)條件；在此基礎(chǔ)上，社會經(jīng)濟(jì)中市場需求、經(jīng)濟(jì)效益和政策的調(diào)控影響農(nóng)作物種植類型的選擇，促使農(nóng)作物種植類型由大豆和其他作物轉(zhuǎn)向經(jīng)濟(jì)效益更高的玉米和水稻，間接影響著區(qū)域農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)變化，對種植結(jié)構(gòu)影響較為快速和明顯；農(nóng)業(yè)投入及土地整治、農(nóng)業(yè)機(jī)械和農(nóng)藝技術(shù)的進(jìn)步能動(dòng)地改變了水稻、玉米生長的限制因素，對種植結(jié)構(gòu)與格局影響具有直接性和持續(xù)性。自然環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)等因素相互影響，共同驅(qū)動(dòng)著三江平原農(nóng)作物種植面積和種植結(jié)構(gòu)類型的時(shí)空變化，并對區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平具有一定的反饋?zhàn)饔茫▓D6）。

圖 6 三江平原種植結(jié)構(gòu)變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制Fig. 6 Driving mechanism of crop structure changes in Sanjiang Plain

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

通過對三江平原2000—2015年農(nóng)作物進(jìn)行遙感提取，并且運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和GIS統(tǒng)計(jì)分析了近15 a三江平原農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型時(shí)空變化特征，主要結(jié)論如下：

1）15 a來三江平原大豆、其他作物種植面積減少，玉米、水稻種植面積增加，且種植總比例由33.27%增加至74.82%；2005—2010年水稻種植面積快速增加，其他作物種植面積快速減少，2010—2015年大豆種植面積快速減少，玉米種植面積快速增加。

2）15 a來以縣域?yàn)閱卧N植結(jié)構(gòu)類型共有10種類型，農(nóng)作物單一化類型縣域數(shù)量占比始終超過50%，并且由大豆和其他作物的單一化類型向玉米和水稻的單一化類型轉(zhuǎn)變；作物組合類型由大豆與其他作物組合型為主導(dǎo)，變?yōu)橛衩着c水稻的組合型為主導(dǎo)。

3）從縣域種植結(jié)構(gòu)類型空間分布及變化區(qū)域差異來看，三江平原北部主要河流沿岸及中部平原縣域變?yōu)樗?、玉米的單一化類型和組合型且趨于穩(wěn)定，大豆、其他作物主導(dǎo)和組合型逐漸向西北和南部山地丘陵縣域萎縮。

4）21世紀(jì)以來，自然環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)狀況和科學(xué)技術(shù)等因素相互影響、相互作用，共同推動(dòng)了三江平原農(nóng)作物種植面積和種植結(jié)構(gòu)類型的變化。

4.2 討論

1）三江平原水稻面積快速增加，農(nóng)業(yè)需水量已經(jīng)引起局部地下水超采，改變了原有的水循環(huán)特征[26-27]。水稻種植時(shí)農(nóng)田地表水集中連片分布會對區(qū)域熱環(huán)境產(chǎn)生影響，導(dǎo)致氣溫及積溫下降[28]。大面積旱地改為水田，必然對區(qū)域土壤的理化性質(zhì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，甚至呈現(xiàn)出土壤類型的變化[29]。由于旱作作物單一，三江平原的旱地區(qū)難以形成合理科學(xué)的輪作制度，不利于耕作土壤養(yǎng)分的保持。因此，如何合理控制水田規(guī)模，實(shí)現(xiàn)三江平原水、土、熱等農(nóng)業(yè)資源的可持續(xù)利用已經(jīng)迫在眉睫。

2）糧食是戰(zhàn)略性資源，確保谷物基本自給、口糧絕對安全是我國的糧食安全戰(zhàn)略。在國際貿(mào)易、氣候變暖、農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼政策等綜合影響下，三江平原的種植業(yè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)與布局不斷演化。但由于其作為國家級商品糧基地的重要意義，保證該區(qū)域種植業(yè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)、布局的相對穩(wěn)定、有序變化對于我國推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革、保證糧食安全特別是粳稻、大豆安全舉足輕重[30]。后續(xù)，如何針對該類地區(qū)調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼和糧食收儲制度來保障戰(zhàn)略性農(nóng)產(chǎn)品安全意義重大。

3）三江平原國營農(nóng)場與普通農(nóng)村相間分布，分別實(shí)施不同的土地所有制和土地使用制度，耕地生產(chǎn)經(jīng)營的行為及種植特征存在顯著的差異。因此，針對該區(qū)域的種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與布局優(yōu)化措施，應(yīng)該因地制宜、分類施策。在國營農(nóng)場改革、自然資源管理制度改革的背景下，優(yōu)化種植業(yè)結(jié)構(gòu)與布局管理也是應(yīng)有之義，當(dāng)審慎為之。