新疆种植业地理集聚的时空特征与影响因素

赵向豪 ， 陈 彤 ， 姚 娟

(1.新疆农业大学 经济与贸易学院，乌鲁木齐 830052； 2.新疆农业科学院，乌鲁木齐 830091)

新疆种植业地理集聚的时空特征与影响因素

赵向豪1， 陈 彤2， 姚 娟1

(1.新疆农业大学 经济与贸易学院，乌鲁木齐 830052； 2.新疆农业科学院，乌鲁木齐 830091)

基于1989—2014年新疆维吾尔自治区14个地州种植业及8类作物的产量数据，运用重心移动模型、区位基尼系数、产业集中率，对新疆种植业地理集聚的时空特征进行分析。整体而言，新疆种植业具有显著的地理集聚特征，呈现出不断增强的趋势，具有明显的拐点和阶段性特征，种植业整体重心呈现出向北偏东的移动趋势，不同作物地理集聚具有显著差异。一些农作物的生产高度集聚在少数地州，地区垄断性不断增强。影响新疆种植业地理集聚的因素日趋多元化和复杂化，主要包括资源禀赋、技术环境、产业环境和制度环境等因素。

种植业；地理集聚；时空特征；影响因素；新疆

0 引言

随着农业产业化进程的加快以及连续多年的中央一号文件对农业的重视，中国农业在规模化、特色化和专业化方面取得了突出成绩，同时在地理分布上也表现出较为显著的集聚特征。作为产业水平发展的重要标志，产业地理集聚是指同类产业在特定地理区域内的集中程度。种植业的地理集聚是指种植业生产要素在空间范围内向自然资源禀赋高和社会资源丰富地区不断集聚的过程。新疆作为我国西北地区重要的农业产区，种植业的空间分布也表现出明显的地理集聚。研究该区域种植业的地理集聚，揭示其时空特征和演化的内在机理，有助于提高农作物专业化生产水平和农产品商品率，加快市场流通，促进农业产业化发展，为推进城乡统筹发展、稳疆兴疆、实现新疆的长治久安提供重要保障。

国内学者基于全国、省域等不同尺度，采用重心移动模型、莫兰指数和区位基尼系数等统计方法，从农作物的种植规模、总产量、人均产量和产值等方面对地理集聚或生产时空格局的内在机理进行了研究。基于全国尺度的宏观视角研究表明，我国种植业地理集聚时空特征主要受其生产格局的影响，并体现了各种地域层次和生产能力的差异，表现为其地理集聚呈现显著增强趋势，不同作物生产的地理集聚存在显著差异，其影响因素日益复杂化[1-7]。基于省域尺度的研究主要集中于种植业大省和特色农作物种植省份，经济发展、人口分布、水土资源变化、技术进步和市场等因素是种植业地理集聚演化的主要驱动力[8-13]；同时，基于县域单元的省域研究也日益增多[14-16]。以上研究为我国及不同地区种植业的生产布局优化、结构调整、政策制定提供科学依据，并为新疆种植业地理集聚的研究提供借鉴和帮助。

1 材料与方法

1.1 研究单元与数据来源

以新疆14个地州(市)作为研究的基本单元。鉴于新疆建设兵团特殊的建制，其未在本研究范畴。为保证数据的连续性和一致性，新疆种植业的8类主要农作物(谷物、薯类、棉花、油料、甜菜、蔬菜、果用瓜和水果)产量数据均来源于1989—2014年《新疆统计年鉴》，城市经纬度数据来源于国家基础地理信息系统共享平台。需要说明的是，昌吉回族自治州简称昌吉州，伊犁州直属县(市)简称伊犁州直，博尔塔拉蒙古自治州简称博州，巴音郭楞蒙古自治州简称巴州，克孜勒苏柯尔克孜自治州简称克州。

1.2 研究方法

1.2.1 重心移动模型。引入重心移动模型来测算新疆种植业的地理分布重心。假设某区域由n个地区组成，地区i的中心坐标为(Xi，Yi)，Mi为地区i在某种属性意义下的“重量”，则该属性意义下区域重心坐标的计算公式如下：

1.2.2 区位基尼系数。采用张建华推导的区位基尼系数测算新疆种植业的地理集聚水平[17]。计算公式如下：

式中：Gj为农作物j的区位基尼系数；n是所有地区按农作物j的产量由低到高排序并均等分组的组数；Wkj是农作物j从第1组到第k组累计产量占农作物j总产量的比重；Gj的区间为[0，1]，值越大表明产业分布越集聚。

1.2.3 产业集中率。产业集中率表示某区域生产规模排名在前几位地区的农作物产量占某区域农作物总产量的比重之和。该指标分析农作物产量排名在前几位地区的集聚程度和前几位地区的变化情况,公式为：

式中：Cjm为农作物j的产业集中率(CRm)；m为地区数，一般取奇数；xij表示地区i农作物j的产量占某区域农作物j产量的比重。

2 结果与分析

2.1 新疆种植业地理分布重心的时空特征

从空间位置看，1989—2014年，新疆种植业一直在81.66°E～82.54°E，41.81°N～42.42°N之间移动(图1)。相对于新疆的几何中心(86.63°E，41.98°N)，种植业重心基本保持在西北偏西方向移动，表明新疆种植业的分布东部少于西部，南部少于北部。

图1 1989—2014年新疆种植业地理分布重心移动Fig.1 Movement of gravity of geographical distribution in Xinjiang planting from 1989 to 2014

从移动方向看，新疆种植业地理分布的重心移动方向呈现向北偏东的趋势(图1)。1989—2014年，新疆种植业的重心基本保持在东北、西南方向上反复移动。新疆种植业的重心在东西方向上由1989年的81.70°E移动到2014年的81.89°E，向东移动0.19°；在南北方向上，由1989年的41.81°N移动到2014年的42.10°N，向北移动0.30°。从移动距离来看，1989—2014年，新疆种植业的重心向北偏东移动了39.05 km，年均移动1.50 km。其中，移动幅度最小的年份是1997年，向西偏南移动了3.40 km；移动幅度最大的年份是2008年，向西偏南移动了49.74 km。综上分析，新疆种植业重心北移幅度大于东移幅度，并逐渐向东北方向移动，整体移动距离幅度相对较小。新疆种植业地理分布重心的移动范围主要集中在新疆西北部，其主要原因在于西北部的水土资源优势和土地整理工作效果显著。一方面，水土资源优势是新疆种植业地理分布重心转移的客观驱动因素，新疆西北部的耕地资源占全疆比重由1989年的34%增长到2014年的38%，伊犁河谷和塔额盆地丰富的水土条件是驱动新疆种植业地理分布重心向东北方向移动的客观因素；另一方面，土地整理是新疆种植业地理分布重心转移的重要驱动因素，新疆西北部土地整理成效优于其他地区，土地整理后耕地面积和农作物产量大幅增加。

8类作物中，移动幅度较大的是油料和棉花，生产重心分别由1989年的(82.05°E，42.96°N)、(79.18°E，40.46°N)移动到2014年的(85.44°E，44.84°N)、(81.01°E，41.78°N)，均向东偏北分别移动了431.30，250.09 km，年均分别移动16.59，9.62 km，移动速度相对较快。以阿勒泰地区和昌吉州为例，新疆种植业结构的调整分别使其油料作物产量占全疆比重由1989年的2.77%，14.12%增长到2014年的30.59%，31.38%，致使油料生产的主产区由新疆西北部的伊犁州直、塔城地区向东北方向的阿勒泰地区、昌吉州移动。农村经济发展的差异是引起棉花生产分布重心转移的重要驱动因素；由于南北疆经济发展的差异，南疆作为多民族聚集地区，其社会经济发展落后于北疆；棉花作为南疆极其重要的经济作物和农民脱贫致富、实现增收的主要来源之一，其种植规模得到持续快速增长，致使棉花生产的主产区由南疆西部向南疆东北方向移动。

果用瓜、水果、蔬菜的生产重心分别由1989年的(81.00°E，41.11°N)、(80.89°E，40.44°N)、(83.47°E，42.19°N)移动到2014年的(79.75°E，40.45°N)、(81.38°E，40.84°N)、(83.08°E，42.22°N)，向西偏南、东偏北、西偏北分别移动152.04，70.51，43.63 km，年均分别移动5.85，2.71，1.68 km。优越的自然条件是瓜果类作物生产重心移动的重要因素，南疆和东疆良好的光热条件使果用瓜和水果种植向喀什地区、阿克苏地区和吐鲁番市等地移动。都市经济的发展使蔬菜生产的重心向大城市周围移动，昌吉州、阿克苏地区和喀什地区围绕乌鲁木齐、昌吉、库尔勒和喀什等大中城市重点发展蔬菜产业；随着经济的发展，人们生活水平不断提高，恩格尔系数不断降低，人们对谷物的需求不断减少，而对蔬菜的消费不断增长，进而也影响了蔬菜生产重心的移动。

薯类、谷物、甜菜的生产重心分别由1989年的(84.22°E，43.77°N)、(81.18°E，41.71°N)、(82.96°E，43.21°N)移动到2014年的(83.11°E，42.68°N)、(81.59°E，42.69°N)、(83.09°E，43.34°N)，分别向西偏南、北偏东、东偏北移动了172.76，118.03，19.56 km，年均分别移动6.64，4.54，0.75 km。新疆种植业结构的调整及薯类不断增长的市场需求，使薯类生产的重心由天山北坡中西段向西南方向较快移动；伊犁州丰富的水土资源优势使谷物生产的重心由新疆西部向东北方向快速移动；甜菜喜冷凉、需水强等特性使其生产重心逐渐由新疆中西部向东北方向移动。

2.2 新疆种植业显著的地理集聚特征

新疆种植业地理集聚呈现出稳步增强的发展趋势(图2)。种植业的加权平均区位基尼系数由1989年的0.518稳步上升到2014年的0.579，增长0.061，并在2008年达到最大值0.597。同时，新疆种植业简单平均CR3也表现出基本一致的变化趋势，从1989年的49.24%增加到2014年的49.89%，增长0.65%，并连续在2007—2009年达到较高值，分别为50.97%,51.67%和51.68%。从行业分类上看，新疆种植业各大类作物的加权平均区位基尼系数整体上表现出上升趋势(图2)，其地理集聚也呈逐步增强的发展态势。2014年，粮食作物和经济作物的加权平均区位基尼系数比1989年分别上升0.018，0.065，前者上升幅度明显小于后者；土地密集型作物和劳动密集型作物的加权平均区位基尼系数比1989年分别上升0.025，0.080，前者上升幅度明显小于后者。

图2 1989—2014年新疆种植业加权平均区位基尼系数的变化趋势Fig.2 Trends of weighted average location GINI coefficient in Xinjiang planting from 1989 to 2014

在8类作物中，新疆大多数农作物生产的地理集聚呈现出增强趋势(图3)。油料、蔬菜、果用瓜、薯类、谷物、甜菜和水果的区位基尼系数表现出上升态势。特别是油料、蔬菜和果用瓜的区位基尼系数上升最为显著，2014年其区位基尼系数分别比1989年上升0.130,0.117和0.104，增长幅度均超过了10%。由此可见，2014年这3类作物的生产比26年前更为集聚。谷物、甜菜、薯类和水果的区位基尼系数的上升比较明显，1989年它们的区位基尼系数分别为0.489,0.677,0.574和0.623，到2014年分别增加了0.016,0.012,0.006和0.005，这说明，这4类作物的地理集聚水平得到了增强。棉花的区位基尼系数表现出下降趋势，由1989年的0.688下降到2014年的0.640，下降了0.048，说明棉花生产的地理集聚程度呈现减弱趋势。

图3 1989—2014年新疆种植业8类作物区位基尼系数的变化趋势Fig.3 Trends of location GINI coefficient of 8 crops in Xinjiang planting from 1989 to 2014

为了验证以上分析，运用EViews 6.0软件将新疆种植业和各类作物生产的区位基尼系数对时间T进行线性回归(表1)。新疆种植业及大多数农作物生产的区位基尼系数对时间T的回归系数为正值，拟合优度R2值也较高。这表明，新疆种植业和大多数作物生产的地理集聚程度呈现稳步增强的趋势。其中，蔬菜、油料和果用瓜的区位基尼系数对时间T的回归系数(正值)较大，说明这3类作物生产的地理集聚水平上升速度最快；谷物和甜菜的区位基尼系数对时间T的回归系数(正值)相对较小，说明谷物和甜菜生产的地理集聚程度也得到了一定程度的提高。另外，棉花、薯类和水果生产的区位基尼系数对时间T的回归系数均为负值，进一步验证并确认这3类作物生产的地理集聚程度呈现减弱的趋势。棉花地理集聚程度的下降和新疆倡导发展棉花产业的“白色战略”有关。在国家政策引导、示范推广和大规模资金的支持下，新疆主导实施的“白色战略”使棉花在新疆遍地“开花”，全国范围内棉花生产在新疆变得更为集聚，新疆范围内植棉区域扩大，棉花生产的CR3由1989年的75.04%下滑到2014年的67.24%。在1996—2014年，根据市场变化和产业发展需要，我国相继制定并出台了一系列扶持棉花生产的购销政策。特别是2011—2013年实施的临时收储政策，棉花临时收储价格高于市场价格，提高了新疆棉农的植棉意向，导致了新疆各地的适宜棉区、次宜棉区和风险棉区大幅盲目扩张，使新疆棉花基地规模不断扩大，从而在一定程度推动了棉花地理分布变得相对分散。水果生产的地理集聚程度下降也和新疆的农业政策有关。作为林果业大省，新疆在党和政府的大力支持下，把林果业作为“农业四大支柱产业”之一，以此带动新疆农业结构调整和广大农民增收。新疆水果生产的规模由1989年的66万t增加到2014年的581.9万t，基本形成了覆盖新疆的生产格局。这种格局的形成，虽然使得2014年水果生产的规模比1989年增长了7.8倍，但其CR5由1989年的91.13%下滑到2014年的86.46%，以及各产区产量的不稳定，从而致使新疆水果生产的地理集聚程度在过去的26年呈现下降趋势。薯类生产地理集聚呈现减弱趋势，主要在于1989—2014年薯类产量的波动较大，造成了薯类生产的地理集聚出现分散化的倾向。

表1 1989—2014年新疆种植业及各类作物生产的区位基尼系数对时间的回归系数Tab.1 Regression of Xinjiang planting and various crops GINI coefficient about time from 1989 to 2014

说明： ***， **分别表示1%，5%显著性水平。

综上，除了棉花、薯类和水果，新疆种植业和大多数农作物生产的地理集聚程度都得到了不同程度的增强。

2.3 不同分类层次农作物地理集聚的贡献率

不同分类层次农作物生产对新疆种植业地理集聚程度的贡献率有显著差异。运用EViews 6.0软件分别作1989—2014年新疆种植业区位基尼系数对粮食作物和经济作物以及对土地密集型作物和劳动密集型作物区位基尼系数的回归。在种植业区位基尼系数对粮食作物和经济作物区位基尼系数的回归中，粮食作物区位基尼系数每增加1个单位，种植业区位基尼系数就增加0.67个单位，同时经济作物区位基尼系数每增加1个单位，种植业区位基尼系数就增加0.76个单位，经济作物区位基尼系数比粮食作物区位基尼系数对种植业区位基尼系数的贡献高0.09个单位。同样，劳动密集型作物区位基尼系数比土地密集型作物区位基尼系数对种植业区位基尼系数的贡献高0.07个单位。

2.4 拐点和阶段性特征显著

新疆种植业的加权平均区位基尼系数在2008年达到极大值0.597(图2)。即2008年是新疆种植业地理集聚的拐点年。在8类作物中，谷物、果用瓜和蔬菜的区位基尼系数的极大值分别出现在2007,2008和2009年，分别为0.537,0.705和0.585。以上表明，2007—2009年，新疆种植业及部分农作物地理集聚程度的变化开始进入拐点，并达到最大值，之后便维持稳定或开始下降。同时，以上作物的基尼系数的最低值绝大多数出现在2000年之前，介于1989年和1995年之间，这表明新疆种植业在进入21世纪之后就变得更为集聚了，并具有明显的阶段性特征。油料的区位基尼系数在1989—2013年不断增长，并在2013年达到最大值，在2014年略有回落。

此外，诸如薯类、甜菜和水果的区位基尼系数则表现出“W”或“M”形波动特征(图3)。这些作物产量的波动在于其生产弹性较大，易受自然灾害和市场行情等因素的影响，同时这种因素左右农户的种植意向与行为，甚至致使农户调整种植结构。棉花生产的区位基尼系数则在过去的26年间整体呈现下降趋势。

2.5 一些农作物高度集聚在少数地州

新疆一些作物的生产呈现出高度集聚在少数地州的特征，区域垄断趋势加强。1989—2014年，除了棉花，谷物、薯类、油料、甜菜、蔬菜、果用瓜和水果生产的CR3均呈现出上升趋势。特别是油料、蔬菜和果用瓜的CR3上升幅度更大，上升趋势更快，相对于1989年，它们的CR3在2014年分别上升了21.97%,14.12%和11.86%，由此表明，这3类作物地理集聚程度不断强化。具体到各地区中，薯类生产主要高度集聚在喀什地区和昌吉州；油料主要高度集聚在昌吉州和阿勒泰地区；甜菜主要高度聚集在伊犁州直；蔬菜主要高度集聚在巴州；果用瓜生产主要高度集聚在喀什地区；水果生产主要高度集聚在阿克苏地区和喀什地区。此外，棉花的生产主要高度集聚在喀什地区和阿克苏地区。以上相应作物2014年产量占新疆同类作物比重均在20%以上，像昌吉州和阿勒泰地区的油料、伊犁州直的甜菜和喀什地区的果用瓜占新疆同类作物比重分别高达31.38%,30.59%,36.43%和58.19%。值得关注的是，一些农作物生产的区域垄断性随着其地理集聚程度的增强而增强，突出表现为薯类、棉花和果用瓜在喀什地区垄断、油料在昌吉州和阿勒泰地区垄断、甜菜在伊犁州直垄断、蔬菜在巴州垄断、水果在阿克苏地区垄断。

3 影响因素分析

3.1 资源禀赋

资源禀赋是影响新疆种植业地理集聚的基础性因素。资源禀赋包括自然资源禀赋、文化传统、劳动力资源。种植业高度依赖于自然资源，气候、水和土壤等资源的优劣差异，导致农作物在各自的生态适宜区域集聚，并形成一定特色和优势[18-19]。同时，自然资源在其禀赋差异的基础上能够促使农业产业环境和外部环境得到改善和进行有效的竞合互动，从而促进种植业的地理集聚[20]。例如，南疆因得天独厚的水土光热资源、一些特色农作物悠久的种植文化传统和充足的劳动力资源而成为棉花、甜菜、油料、瓜果等特色农作物的优势集聚区[21]。

3.2 技术环境和农村人力资本

技术环境和农村人力资本是影响新疆种植业地理集聚的动力因素。技术环境包括农业技术和农业信息技术。演化经济地理学认为，技术创新是产业地理集聚的源动力。农业技术的研发与推广提高了农作物的地域适应性，加速了生产要素向种植业优势产区流动与集聚。农业信息技术的进步使智慧农业、精准农业成为一种发展趋势，特别是在遥感技术、地理信息技术和农业物联网技术引领下的农业生产，将大力提高农作物的地理集聚水平。人力资本作为依附在劳动者身上特有的一种知识技能，对农业生产效率的提高具有显著效果，有助于形成劳动生产率与专业化分工之间的良性循环。在如今的开放市场条件下，新疆种植业必然随着专业化分工而趋于集聚。相比土地密集型作物，劳动力的质量对劳动密集型作物的生产尤为重要。实践证明，1989—2014年，人力资本对新疆种植业地理集聚的贡献率不断增加，劳动密集型作物趋向南疆集聚，与新疆各级政府历年对南疆农村劳动力的技能培训是分不开的。

3.3 产业环境

产业环境是影响新疆种植业地理集聚的关键因素。产业环境是指种植业所面临的产业经济条件、交通运输等一系列情况。例如，农村劳动力成本、农产品交通运输成本的高低对劳动密集型作物的生产产生影响，在一定程度上影响了种植业的地理集聚。新疆农产品主要消费市场在内地，且农产品具有新鲜易腐特性，而漫长的交通运输线是新疆农产品进入内地市场的制约瓶颈。新经济地理理论强调运输成本在产业地理集聚中的重要作用，而我国日益先进的物流技术和四通八达的运输网络，使新疆农产品生产资料顺畅流通，外运成本进一步下降，进而增加集聚的向心力，促使农作物在空间布局上合理和优化，地理集聚得到加强。

3.4 制度环境

制度环境是影响新疆种植业地理集聚的催化因素。根据演化经济地理学与新制度经济学理论，制度和制度变迁对地理集聚具有决定性作用。宏观层面，我国自2003年起连续出台的《优势农产品区域布局规划》和2004年起连续发布的中央一号文件，以及新疆制定的“粮棉果畜”四大基地、区域特色农业建设等兴农战略，对促进新疆“三农”事业发展、鼓励农作物向各自的优势产区和生态适宜区集聚起到重要的促进作用。中微观层面，就发展契约农业而言，农产品龙头企业与农户之间如何实现契约选择的帕累托最优，在一定程度上也能促进农作物的地理集聚。

此外，城镇化与农业对外开放在一定程度上也能够促进新疆种植业的地理集聚水平。

4 结论

(1)总体而言，新疆种植业地理集聚特征显著，集聚趋势稳步增强，具有明显的拐点和阶段性特征；种植业整体重心移动呈现出向北偏东的趋势。

(2)从产业层面看，新疆不同分类层次农作物的地理集聚差异明显。劳动密集型作物和经济作物的地理集聚程度分别高于土地密集型作物和粮食作物；除了棉花、水果和薯类的集聚表现出分散化倾向，其他作物的地理集聚均呈现增强的态势；不同分类层次农作物生产对新疆种植业地理集聚程度的贡献率有显著差异；一些农作物在少数地州高度集聚，并出现垄断趋势。

(3)影响新疆种植业地理集聚的因素日益多元化和复杂化，主要有资源禀赋、技术环境、产业环境、制度环境、城镇化和农业对外开放等因素。

(4)本研究把物理学中的力学概念引入到新疆种植业中，较好地从时间和空间角度揭示其地理集聚的演化特征；同时，从演化经济地理学和新制度经济学等多个理论层面揭示其影响因素的内在机理。但本研究也存在明显不足，比如在其影响因素分析上缺少量化指标，以致无法定量衡量影响因素对其地理集聚的影响程度。如能找到科学合理的计量模型去解决上述问题，将能进一步揭示新疆种植业地理集聚时空演化规律。

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Geographic Agglomeration of Planting Industry in Xinjiang: Spatial-temporal Characteristics and Affecting Factors

Zhao Xianghao1, Chen Tong2, Yao Juan1

(1.Economics and Business College, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China; 2.Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China)

Based on yield data of planting industry and 8 crops in 14 prefectures of Xinjiang Uygur Autonomous Region from 1989 to 2014, this paper uses the center of gravity move method, location GINI coefficient, industrial concentration ratio to comprehensively analyses spatial-temporal characteristics of Xinjiang planting industry. On the whole, Xinjiang planting industry has significant geographical clustering feature, and shows a growing trend, and has a clear turning point and stage characteristics. Its center of gravity shows a tendency to move north easterly. Agglomeration of different crops has significant differences. Production of some crops are highly monopolized in a few prefectures with increasing trend about regional monopoly. Factors to affect Xinjiang planting industry get more diverse and complex, including resource endowments, technology environment, industry environment, institutional environment and other factors.

planting industry; geographic agglomeration; spatial-temporal characteristics; affecting factors; Xinjiang

2015-09-06；

2016-02-08

新疆人文社科重点研究基地干旱区农村发展研究中心课题项目(XJEDU030114Y09)

赵向豪(1986-)，男，河南漯河市人，硕士研究生，主要从事区域经济发展与政策研究，(E-mail)709007878@qq.com。

姚娟(1970-)，女，新疆乌鲁木齐市人，教授，博士，博士生导师，主要从事生态经济与生态旅游方面的研究，(E-mail)409454654@qq.com。

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1003-2363(2016)02-0153-06