1、河南省农业物质投入时空格局分析摘要：为了解河南省农业投入的时空分布变化特征，依据河南省2000-2009年统计年鉴数据，采用多元统计分析的方法，就河南省农业投入因素的分布变化特征及其响应程度进行了研究。本研究对合理增加农业投入促进河南省粮食增产具有指导意义。 关键词：河南省；农业投入；时空格局；响应程度 中图分类号：DF413.1 文献标识码：A 文章编号： 引言： 粮食安全问题已经成为全国关注的一个热点。合理的农业投入是实现粮食再生产和扩大再生产的重要条件，对粮食生产发展的规模和速度有重要的影响。研究农业投入时间和空间变化规律，尤其对我国主要粮食产区的研究具有重要意义，如河南、山东等粮食主产
2、区。本研究借助GIS和 SPSS统计软件对河南省的 2000-2009年的农业物质投入进行了研究，从时间和空间分布角度分析了农业投入的变化特征，找出了影响粮食产量的重要农业物质投入因素和河南省十年来农业投入强度的空间分布情况。 1.研究区概况及研究方法 1.1 研究区域概况 河南省位于我国中部的黄河中下游地区，全省面积约 16.5万 km2，占全国总土地面积的 1.73%。全省共有 17个省辖市、1 个省直管市，2009年底全省总人口 9967万人，其中从事农林牧渔的人口为 2754万人，占总人口的 27.63%。河南属暖温带-亚热带、湿润-半湿润季风气候，全省年平均气温一般在 12-16之间
3、，气温年较差、日较差均较大。全年无霜期从北往南为 180-240天，年平均降水量约为 500-900毫米，南部及西部山地较多，大别山区可达 1100毫米以上。河南省地势西高东低，北、西、南三面由太行山、伏牛山、桐柏山、大别山沿省界成半环形分布；中东部为黄淮海冲积平原；西南部为南阳盆地。平原和盆地、山地、丘陵分别占总面积的 55.7%、26.6%、17.7%。 1.2 研究数据 本研究所用的数据来源于 2000-2009河南省统计年鉴。 经初步统计分析，河南省在 2000-2009 年间，农业投入各个因素均发生较大的变化（如表 1） ，尤其是农药、农业用电量和农业机械总动力变化较大，十年间极大值
4、和极小值之差占与均值的比例均在 50%以上，而粮食产量的浮动幅度仅占均值的 44.90%。 表 1 河南省农业投入要素变化幅度 2.数据处理方法 数据处理所采用的方法主要包括数据的初步标准化处理方法和数据的相关性统计分析，对于农业投入的空间分布数据则用 arcgis软件进行分析处理。 数据的标准化方法是采用的 Z值标准化方法，具体应用 SPSS软件的Analyze模块对原始数据进行准化处理。 数据标准化原理如下： 公式：Zkj=（Xkj-Xj）/Sj 其中，Xkj：第 j个 变量在对象 k中的观察值； Xj：第 j个变量在所有对象中观察值的平均值； Sj：第 j个变量的标准差； Zkj：第 j
5、个变量在对象 k中的标准化的观察值9-10。 数据的相关性分析是基于标准化数据矩阵，用 Correlate模块进行数据处理，得到相关系数矩阵。相关分析的主要原理是： 其中，xk1：变量 1在对象 k中的水平； ：变量 1在所有对象 k中的水平的平均值； xk2：变量 2在对象 k中的水平； ：变量 2在所有对象 k中的水平的平均值。 最后，用 ARCGIS的属性和分类显示模块，将农业投入信息输入并且与矢量化图相结合得到全省各市的农业投入分布图。 3.研究结果与分析 3.1 农业投入因素与粮食产量的相关性 利用 SPSS 16.0软件对河南省的农业从业人员、农业机械动力、化肥施用量、农药用量、地
6、膜用量六大农业投入因子和粮食单产数据进行了相关处理，结果见表 2。 表 2 河南省农业投入因素相关系数矩阵 由表 2可以看出农业投入因子对粮食单产的相关程度依次排序为：r农业用电量r 农业机械r 地膜r 化肥r 农药r 农业从业人员。在所有农业投入因子中，对河南省粮食产量影响最大的投入因子是农业用电量，其关联度为 0.906。说明农业用电量对粮食产量具有显著的影响。其次是农业机械动力与粮食产量的关系较密切，地膜、化肥、农药的使用量依次排序为 3、4、5，农业从业人员对河南粮食产量的影响最小。尤其是农业从业人员因子与粮食产量呈现负相关，由于数据收集和处理的原因，这里农业从业人员只是人员数量上的表
7、现。而影响农业从业人员因素的还包括从业人员的素质和人口年龄结构、受教育程度、性别结构等。3.2 农业总投入的时间变化特征 河南省 2000-2009年间农业总投入的变化趋势总体是逐年增加的（如图 1） ，2000-2004 年间农业总投入的年际增幅约为 1个单位/年，增幅大致相等。2005、2006 两年农业总投入的增加速度明显高于其他的年份，约为 3个单位/年。2007-2009 年农业投入的增速又减缓。 2005、2006 两年农业总投入增速突高的主要因素是农药和地膜的投入量明显高于其他年份。 图 1河南省农业总投入的变化趋势 3.3 农业投入的空间分布变化特征 由于自然条件的地区差异，河
8、南省各市的农业投入分布也表现出空间差异性。本研究利用 GIS技术得到河南省 2000-2009年的农业投入空间分布图（图 2 ） 。 图 2河南省农业投入分布格局 从图 2中可以看出，河南省的农业投入可以大致分为高、中、低、极低四个梯度。农业投入水平最低的是沿太行山分布的三门峡、济源、鹤壁以及位于中部的漯河市。受山地地形的影响，三门峡、济源、鹤壁三市土壤的保肥保水能力相对较差，加之灌溉设施不近完善，使得实际灌溉面积低于保收需求的机电灌溉面积。漯河市则主要是受到灌溉条件的限制，实际灌溉面积小于保收机电灌溉面积，农业投入水平一直很低。南阳、驻马店、周口、商丘四个市的农业投入水平较高。主要是因为它们
9、位于面积大的平原区，土壤保水保肥的能力好，基础农业设施建设完善，机械化水平较高，在农业结构调整和优化实施的重要区域，一直受政策关注。 沿黄河两岸的郑州新乡等市以及洛阳信阳等地的农业投入水平基本处于中等投入水平，也是十年来变化最多的地区。安阳和信阳两市以 03年为转折点，农业投入水平有所提升，其变化的主要推动力是农业结构调整政策和科技投入。洛阳市的农业投入水平在 04-06年增高，07 年又开始降低，这主要是受到退耕还林和西部大开发政策的影响，耕地面积大量减少，农业从业人员的大量减少。 十年来河南省农业投入水平总体趋势以上升为主，但是变化范围还是局限在中等农业投入水平以内，按其空间位置来看发生变
10、化的区域是豫西、豫北和南部的信阳市。河南省中北部地区在农业投入水平方面有很大的提升空间。 4.结论 本研究以河南省 2000-2009年的由农林牧渔从业人员、农业机械动力、化肥、农业用电量、地膜六大农业因子组成农业投入为研究数据，以河南全省农业总投入的变化以、粮食相关性和全省农业投入的分布及十年来变化规律为主要内容，得出如下结论： （1）农业总投入在研究时段内呈增长趋势，农业投入的增速在2000年到 2004年较缓慢，2005、2006 两年增速突增，2007 年以后增速又变平缓。 （2）影响粮食产量的农业投入的主要因子是农业用电量和农业机械动力，农药、农业从业人员对粮食增产的作用最小。 （3）农业投入分布呈高、中、低、极低四个梯度。 （4）结合河南省农业投入分布十年来的变化特征，得出追加农业投入对粮食增产的作用较大的是平顶山、许昌等农业投入较低的地区；追加农业投入对粮食增产作用响应程度较小的城市是南阳市和周口等市。
