王 謝，楊德乾，郭海霞，張建華，曾其國

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，四川 成都 610066；2. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南山地農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室，四川 成都 610066；3.成都師范學(xué)院，四川 成都 611130)

【研究意義】中國是世界蠶桑業(yè)的起源地，數(shù)千年來，“農(nóng)桑并重”，全國桑園分布經(jīng)歷了一場場的發(fā)展、衰落與變遷[1]。桑園面積作為國家制定繭絲綢產(chǎn)業(yè)政策和經(jīng)濟計劃的重要依據(jù)，不僅反映了在空間范圍內(nèi)利用蠶桑生產(chǎn)資源的情況，還是了解蠶繭產(chǎn)量空間分布特征的重要信息的有效途徑?！厩叭搜芯窟M展】基于此，從2006年開始，我國實施了“東桑西移”[2]項目，使我國蠶桑生產(chǎn)的區(qū)域逐漸從東部地區(qū)向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移。過去蠶桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的江蘇、浙江、山東等省份蠶桑產(chǎn)業(yè)不斷萎縮，桑園面積不斷縮減，而廣西、四川、云南等地區(qū)的桑園面積穩(wěn)步發(fā)展[3]。李建琴等以空間為維度，以蠶繭產(chǎn)量、桑園面積、發(fā)種量為指標(biāo)，對比分析了1991-2010年間東、中、西部蠶區(qū)蠶桑生產(chǎn)狀況，指出：屬于勞動力與土地密集型的蠶桑產(chǎn)業(yè)在區(qū)域間的轉(zhuǎn)移主要表現(xiàn)為東部地區(qū)向西部地區(qū)的轉(zhuǎn)移，即東桑西移，而不是東部地區(qū)向中西部地區(qū)的轉(zhuǎn)移[4]；它是從經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)[5]?！颈狙芯壳腥朦c】至今，“東桑西移”項目已經(jīng)實施了十余年，相關(guān)數(shù)據(jù)匯總和正式發(fā)布已經(jīng)更新到了2016年，全國各地桑園面積有增有減，甚至出現(xiàn)了如海南等的新、大蠶區(qū)?！緮M解決的關(guān)鍵問題】為進一步揭示“東桑西移”項目在推進我國蠶桑產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革中的作用，本文基于1996-2016年我國桑園面積的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通過分析全國1999-2016年的桑園面積的時空變化及其驅(qū)動因子，揭示我國桑園面積變化的驅(qū)動力，為進一步保護產(chǎn)業(yè)的原料基礎(chǔ)，緩解蠶繭生產(chǎn)安全所需耕地與生態(tài)和經(jīng)濟建設(shè)矛盾，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保障產(chǎn)業(yè)在結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和跨越、鄉(xiāng)村振興和扶貧攻堅中發(fā)揮重要作用，提供科學(xué)的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。

1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域為全國各省、直轄市、自治區(qū)(不包含香港、澳門和臺灣地區(qū))。為明確我國各經(jīng)濟區(qū)域桑園面積的變化，依據(jù)《中西東部和東北地區(qū)劃分方法》[6]將我國的經(jīng)濟區(qū)域劃分為東部、中部、西部和東北四大地區(qū)(表1)。

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)庫的建立

2.1.1 桑園數(shù)據(jù)庫 1996-2010年桑園面積(SYMJ)數(shù)據(jù)來源于農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司《新中國60年蠶桑生產(chǎn)情況資料匯編》[7]；2011-2016年桑園面積以及蠶繭生產(chǎn)數(shù)據(jù)來源于國家商務(wù)部(http://www.mofcom.gov.cn/)歷年發(fā)布的《中國蠶繭絲綢行業(yè)運行報告》。

2.1.2 驅(qū)動因子數(shù)據(jù)庫 選取1999-2016年國家統(tǒng)計局歷年發(fā)布的《中國統(tǒng)計年鑒》(http://www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/)中的自然、社會、經(jīng)濟因素作為1999-2016年桑園面積時空變化的驅(qū)動因子。其中，自然因子包括降水、年光照時間和年均氣溫；社會因子包括人口數(shù)量、0～14歲人口數(shù)量、15～64歲人口數(shù)量、65歲以上人口數(shù)量；經(jīng)濟因子包括GDP總量、人均GDP、固定資產(chǎn)投資、第一產(chǎn)值、第二產(chǎn)值和第三產(chǎn)值。

2.2 研究方法與統(tǒng)計

2.2.1 桑園的時間動態(tài)變化模擬 采用桑園動態(tài)度模型，以表達1996-2016年桑園面積變化的時間動態(tài)變化情況[8]，公式為：

(1)

式中，Ua、Ub分別為研究期初期及末期的桑園面積；T為研究時間段長。T設(shè)定為年，K為研究年限內(nèi)桑園面積的動態(tài)度。

2.2.2 桑園的空間動態(tài)變化模擬 通過比較研究1996-2016年全國桑園面積的重心，以揭示桑園空間變化規(guī)律。采用桑園面積重心變化情況來反映。其中第年桑園面積分布重心坐標(biāo)計算方法[9]見公式2：

(2)

式中，Xt、Yt分別表示第t年桑園面積分布重心的坐標(biāo)；Cti表示第i個區(qū)域桑園面積；Xi、Yi分別表示第i個區(qū)域幾何中心的坐標(biāo)；n表示研究區(qū)內(nèi)區(qū)域的總個數(shù)。

表1 我國經(jīng)濟區(qū)域的劃分

注：*東北地區(qū)區(qū)域桑園面積很小，文中忽略不計。

2.2.3 桑園面積變化的驅(qū)動因子分析 首先，對桑園數(shù)據(jù)庫中的降水(x1，mm)、年光照時間(x2，h)、年均氣溫(x3，℃)、人口數(shù)量(x4，萬人)、0～14歲人口數(shù)量(x5，萬人)、15～64歲人口數(shù)量(x6，萬人)、65歲及以上人口數(shù)量(x7，萬人)、GDP總量(x8，億元)、人均GDP(x9，元)、固定資產(chǎn)投資總額(x10，億元)、第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值(x11，億元)、第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值(x12，億元)和第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值(x13，億元)13種驅(qū)動因子進行相關(guān)性分析，以揭示驅(qū)動因子之間的相關(guān)性。其次，檢驗相關(guān)性分析結(jié)果，明確驅(qū)動因子之間相關(guān)性的顯著性。接著，利用主成分分析找到與主成分軸相關(guān)性較大的指標(biāo)。最后，用逐步線性回歸模型從與主成分軸相關(guān)性較大的指標(biāo)中篩選出影響全國桑園面積變化的核心驅(qū)動因子。

2.2.4 數(shù)據(jù)分析 桑園面積變化驅(qū)動力分析選擇自然、社會和經(jīng)濟3類因子(共13個)，通過相關(guān)性檢驗和主成分分析剔除非顯著和載荷量較低的因子，建立逐步回歸模型，揭示全國桑園面積變化的最為核心的解釋因子。數(shù)據(jù)分析基于MS EXCEL2016和SPSS軟件，畫圖基于origin軟件。

圖1 1996-2016年我國東部、中部和西部經(jīng)濟區(qū)域桑園面積占比的逐年變化趨勢

A1為東部地區(qū)前10年變化趨勢圖；A2為西部地區(qū)前10年變化趨勢；圖B1為東部地區(qū)后10年變化趨勢圖；B2為西部地區(qū)后10年變化趨勢A1 shows the variation tendency of the east China in the first 10 years. A2 shows the variation tendency of the west China in the first 10 years.B1 shows the variation tendency of the east China in the last 10 years.B2 shows the variation tendency of the west China in the last 10 years

表2 “東桑西移”項目實施前各經(jīng)濟區(qū)域桑園面積時間動態(tài)度

Table 2 Time dynamic degree of mulberry plantation in different economic regions before the implementation of the project named ‘Sericulture Moving from East to West’

地區(qū)Regions研究年限 Follow up period1996-20061997-20061998-20061999-20062000-20062001-20062002-20062003-20062004-20062005-2006東部0.132.082.553.072.72-0.01-2.28-1.441.2112.43西部-0.76-0.270.171.133.654.554.083.515.117.08中部-2.59-0.891.353.234.962.831.585.426.418.33全國-0.590.511.122.003.352.390.991.473.569.25

3 結(jié)果與分析

3.1 各經(jīng)濟區(qū)域桑園面積總體變化

從圖1可知，中部地區(qū)桑園面積逐年變化趨勢不明顯。東部地區(qū)桑園面積在2007年之前存在較大的波動，隨后呈逐年下降趨勢。西部地區(qū)桑園面積在1997-2002年間前下降狀況，隨后呈逐年增加狀況。

3.2 “東桑西移”對各經(jīng)濟區(qū)域桑園面積的影響

上述西部地區(qū)和東部地區(qū)桑園面積的逐年增減趨勢與“東桑西移”項目存在較大的聯(lián)系。對比“東桑西移”項目實施前后10年東部地區(qū)和西部地區(qū)桑園面積的變化趨勢(圖2)發(fā)現(xiàn)：“東桑西移”項目實施后10年西部地區(qū)和東部地區(qū)桑園面積發(fā)生了顯著的變化。方差分析結(jié)果表明，東西部地區(qū)在“東桑西移”項目實施前十年桑園面積對時間的線性關(guān)系不顯著(P>0.05)，而后十年桑園面積對時間呈顯著的線性關(guān)系(P<0.05)。由圖2可知，“東桑西移”項目實施后，東部區(qū)每年約減少桑園面積16 482.81 hm2(線性擬合結(jié)果為SYMJ=-16 482.81T+ 342 954.15，R2=0.97)；西部地區(qū)每年約增加桑園面積7924.69 hm2(線性擬合結(jié)果為SYMJ=7924.69T+476 791.53，R2=0.80)。

3.3 “東桑西移”前后十年桑園面積的時間動態(tài)分析

根據(jù)公式(1)計算1996-2016年全國桑園面積的動態(tài)度，為更好分析，將其分為“東桑西移”項目實施前后兩個部分，項目實施前10年的研究年限為1996-2006年，項目實施后10年的研究年限為2006-2016年。

由表2可知，1996-2006年這10年間全國桑園面積的動態(tài)度為-0.59 %，說明項目實施前10年間，我國桑園面積以每年按照0.59 %的比例逐漸減少。但分解到逐年可知，這十年間桑園面積的變化主要原因在于東部地區(qū)2001、2002和2003年桑園面積的減少，以及西部與中部地區(qū)在1996和1997年間桑園面積的減少。但就在項目實施前1年，全國桑園面積的動態(tài)度為9.25 %，東部、中部和西部當(dāng)年桑園面積分別增長了12.43 %、8.33 %和7.08 %。

由表2可知，2006-2016年這10年間全國桑園面積的動態(tài)度為-0.78 %，說明項目實施后10年間，我國桑園面積以每年按照0.78 %的比例逐漸減少。從項目實施后第7年(2012年)開始，全國桑園面積的動態(tài)度基本穩(wěn)定，|k|=0.62 %～0.95 %。從各經(jīng)濟區(qū)域來看，在項目實施之后10年內(nèi)，東部桑園面積的動態(tài)度皆小于0，最小動態(tài)度出現(xiàn)在項目實施后1年內(nèi)(|k|=1.38 %)，最大動態(tài)度出現(xiàn)在項目實施后3年內(nèi)(|k|=6.59 %)，動態(tài)度在項目實施5年后基本穩(wěn)定，|k|=4.47 %～5.50 %。西部桑園面積的動態(tài)度皆大于0，最大動態(tài)度出現(xiàn)在項目實施后一年內(nèi)|k|=6.35 %，動態(tài)度在項目實施五年后基本穩(wěn)定，|k|=1.80 %～2.43 %。中部桑園總面積的動態(tài)度在項目實施后1～2年內(nèi)動態(tài)度大于0，其絕對值較大，分別為|k|=7.48 %和4.22 %；后三到十年動態(tài)度基本穩(wěn)定，|k|=0.18 %～2.88 %。由此可知，這十年間桑園面積的變化主要原因在于東部地區(qū)從2006-2016年間的逐年減少，且其桑園面積的減少量高于西部桑園面積的增加量。

表3 “東桑西移”項目實施后各經(jīng)濟區(qū)域桑園面積時間動態(tài)度

Table 3 Time dynamic degree of mulberry plantation in different economic regions after the implementation of the project named ’Sericulture Moving from East to West

地區(qū)Regions研究年限 Follow up period2006-20072006-20082006-20092006-20102006-20112006-20122006-20132006-20142006-20152006-2016東部-1.38-5.78-6.59-6.11-5.00-4.84-4.47-4.83-4.79-4.94西部6.355.003.394.081.802.172.432.252.321.96中部7.484.22-0.43-2.11-2.88-2.17-1.660.37-0.182.30全國3.340.63-0.88-0.44-1.25-0.95-0.62-0.72-0.71-0.78

3.4 桑園面積的空間動態(tài)分析

根據(jù)公式(2)計算出1996-2016年全國桑園空間的重心。由圖3可知：1996-1998年全國桑園空間中心向西移動，移動距離55.31 km；1998-2001年全國桑園空間重心向東移動，移動距離155.03 km；2001-2006年全國桑園空間重心在東部從北向南移動，移動距離202.94 km；2006-2015年全國桑園空間重心從東往西南方向移動，移動距離約265.07 km。從東桑西移開始，全國桑園面積的空間重心是由北向南移動，且越來越向西南偏移。

3.5 桑園面積變化的驅(qū)動因子分析

3.5.1 驅(qū)動因子之間的相關(guān)性分析 對13個驅(qū)動因子進行相關(guān)性分析，得到桑園變化驅(qū)動力變量的相關(guān)性系數(shù)矩陣(表4)。結(jié)果表明，影響桑園面積變化的驅(qū)動因子之間存在著不同程度的正向相關(guān)性，其中x4與x6、x8與x12、x8與x13間相關(guān)性較大，相關(guān)系數(shù)分別為0.996、0.987和0.975；x2與x3、x1與x2間存在較大的負(fù)向相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為-0.661和-0.604；x4與x5、x4與x7、x5與x6、x6與x7、x12與x13也存在較大相關(guān)性。

3.5.2 桑園面積與驅(qū)動因子的相關(guān)性分析 對13個驅(qū)動因子與桑園面積進行相關(guān)性分析得到桑園面積與驅(qū)動力因素的相關(guān)系數(shù)，進而檢驗?zāi)芊襁M行主成分因子分析。

圖3 1996-2016年全國桑園面積的空間動態(tài)分析

3.5.3 驅(qū)動因子的主成分分析 KMO和Bartlett的檢驗。KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)和Bartlett檢驗結(jié)果表明，KMO統(tǒng)計量數(shù)值為0.67，同時Bartlett的球形度檢驗的近似卡方值為17 842.59，統(tǒng)計顯著性概率小于0.05。說明，所選驅(qū)動因子具有相關(guān)性，較適合進行主成分因子分析。

從表6看出，第一、第二和第三主成分的累計貢獻率已達到86.255 %，損失信息13.745 %，已完全符合主成分分析要求。為使指標(biāo)結(jié)構(gòu)更加顯著，更容易解釋，采用最大方差法對提取的3個主成分進行正交旋轉(zhuǎn)，從而得到三個主成分載荷矩陣(表7)，主成分載荷是主成分與原始變量之間的相關(guān)系數(shù)，其大小反應(yīng)了原始變量對主成分的重要性。

表4 桑園變化驅(qū)動力變量的相關(guān)系數(shù)矩陣

注：上三角為相關(guān)顯著性P值，下三角為相關(guān)性系數(shù)R，*表示0.01

Note: The upper triangle is correlation saliencyP, the lower triangle is correlation coefficientsR, * means 0.01

表5 1999-2016年全國桑園面積與驅(qū)動因素的相關(guān)系數(shù)

注：*在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，**在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

Note：*and**in the table indicated the significance of difference at 5 % and 1 % levels，respectively.

表6 桑園面積變化驅(qū)動力的特征值和主成分貢獻率

表7 桑園面積變化驅(qū)動力的3個主成分載荷矩陣

由表7可見，第一主成分(Z1)與、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11、x12、x13相關(guān)性較大，第二主成分(Z2)與x9相關(guān)性較大，第三主成分(Z3)與x1相關(guān)性較大，相關(guān)系數(shù)皆大于0.70。

表8 回歸模型結(jié)果

3.5.4 主要驅(qū)動因子篩選 通過逐步回歸對主成分分析得出顯著影響桑園面積的10個指標(biāo)(x1、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11、x12、x13)進行進一步的篩選，結(jié)果剔除了6個共線性較高指標(biāo)(x4、x5、x8、x9、x11、x13)，最終得到回歸方程(公式(3)，回歸模型訓(xùn)練結(jié)果見表8)。

Y=6.670x1-6.977x6+134.667x7-1.692x12

(3)

上述模型揭示了自然(降雨量x1)、人口(15～64歲人口數(shù)量、65歲及以上人口數(shù)量x6)與經(jīng)濟(第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值x12)對桑園面積變化有顯著的指示作用，是各類驅(qū)動因子中最能解釋1999-2016年間桑園面積變化的驅(qū)動機制。

4 討 論

4.1 我國桑園空間分布的重心向南、向西移動

以桑園面積為指標(biāo)，基于1996-2016的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過對東部、中部、西部桑園面積變化的具體分析，可以將1996-2016年我國桑園面積變化特點及相關(guān)驅(qū)動力總結(jié)如下：從研究時間內(nèi)來看，東部桑園面積總體減少，西部桑園面積總體增加，中部桑園面積無明顯變化。通過對全國桑園面積的重心計算可以看出，桑園面積的重心在研究期初先向西再向東移動，隨后向南再偏向西移動，總體趨勢是向西南方向移動。無論是從桑園面積數(shù)據(jù)的變化還是計算桑園面積的空間重心變化，都不難發(fā)現(xiàn)1999-2016年間我國桑園面積向南、向西部移動。2016年較2015年有輕微的向東移動的趨勢，這可能也暗示了我國桑園面積向西移動的驅(qū)動驅(qū)動力有所減弱，但向南轉(zhuǎn)移的趨勢卻一直未改變。這種變化基本與當(dāng)前的蠶桑發(fā)展?fàn)顩r相一致。短期內(nèi)，四川以西地區(qū)，如西藏等地大面積發(fā)展蠶桑的條件尚不成熟，而廣東以南，如海南等地大面積發(fā)展蠶桑的雛形已經(jīng)形成，十三五國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系已經(jīng)在海南建了現(xiàn)代蠶桑產(chǎn)業(yè)體系綜合試驗站。

4.2 我國桑園空間分布向降雨量多的地區(qū)轉(zhuǎn)移

在自然條件上，模型(公式3)表明桑園種植面積與降雨量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，這與上述桑園整體布局往南遷移的結(jié)論相一致。因此，在當(dāng)前的桑園栽培中，土壤水分管理技術(shù)不僅要考慮灌溉系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)，還要進一步加強排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)。

4.3 我國桑園空間分布向老齡化比較嚴(yán)重的地區(qū)轉(zhuǎn)移

在人口結(jié)構(gòu)上，模型(公式3)表明桑園種植面積與15～64歲人口數(shù)量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與和65歲及以上人口數(shù)量的顯著正相關(guān)關(guān)系，這表明桑樹種植區(qū)正在朝著老齡化比較嚴(yán)重的地區(qū)發(fā)展，這與上述桑園整體布局往西遷移的結(jié)論相一致。這也反映出了當(dāng)前蠶桑產(chǎn)業(yè)的面臨的一個巨大問題——用工老年化。因此，在當(dāng)前蠶桑生產(chǎn)模式下，需要進一步思考如何進一步利用機械化技術(shù)來取代人工進行種桑養(yǎng)蠶，以解決勞動力成本日益增長的問題。

4.4 我國桑園空間分布向第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值較低的地區(qū)轉(zhuǎn)移

在經(jīng)濟發(fā)展上，模型(公式3)表明桑園種植面積與第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。改革開放以來，國民經(jīng)濟飛速增長，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高，工業(yè)化步伐加快[10]，城市用地的經(jīng)濟收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桑園。同時，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，也使得桑園用地向相對具有更高的經(jīng)濟收益用地[11]轉(zhuǎn)化。因此，在當(dāng)前蠶桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，從供給側(cè)進一步進行結(jié)構(gòu)性改革，結(jié)合現(xiàn)代新型農(nóng)業(yè)技術(shù)，從蠶桑生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)入手，充分挖掘其潛在價值，比如在蠶桑生產(chǎn)環(huán)節(jié)充分利用桑枝、桑葉、桑果以及蠶、蠶蛹、蠶蛾、絲膠等開發(fā)高附加值的健康產(chǎn)品[12]，特別是要在桑樹的多元化利用上下功夫[13-14]。

4.5 政策制度是我國桑園空間分布格局變遷的重要驅(qū)動力

政策制度被認(rèn)為是影響土地利用變化的重要驅(qū)動因素[15-16]。在政策制定上，2006年開始實施的“東桑西移”項目后，從數(shù)據(jù)可以看出，我國東部桑園面積呈線性減少，西部桑園面積呈線性增加，而且桑園面積的重心也逐漸向西南方向移動。由此可見，政策制度在調(diào)控桑園空間分布格局中起著不可估量的作用，是我國桑園空間分布格局變遷的重要驅(qū)動力。

5 結(jié) 論

我國桑園面積空間分布重心在1996-2016年間由北向南移動，且向西南偏移的趨勢明顯。其中，政策、自然、人口和經(jīng)濟是影響我國桑園面積時空格局變遷的主要驅(qū)動因子。在政策方面，2006年開始實施“東桑西移”項目后，我國東部桑園面積呈線性減少，平均每年減少16 482.81 hm2，十年間的動態(tài)度為-4.94 %；西部桑園面積呈線性增加，年約增加桑園面積7924.69 hm2，十年間的動態(tài)度為1.96 %。在自然方面，我國桑園空間分布向降雨量多的地區(qū)轉(zhuǎn)移。在人口方面，我國桑園空間分布向老齡化比較嚴(yán)重的地區(qū)轉(zhuǎn)移。在經(jīng)濟方面，我國桑園空間分布向第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值較低的地區(qū)轉(zhuǎn)移。由此可見，桑園排水、種養(yǎng)輕簡化和蠶桑多元化發(fā)展是蠶桑產(chǎn)區(qū)地理變遷背景下所需要進一步重點關(guān)注的領(lǐng)域。