2001—2018年安徽省县域茶叶增产时空格局演变

吴海中，田晓四，胡 刚，陈保平

(池州学院 地理与规划学院，安徽 池州 247100)

我国是茶叶原产地，有着悠久的产茶历史，茶叶规模位居全球第一[1]。茶树适宜种植范围广，在长江以南，茶叶已经成为很多山区的优势作物，在全面贯彻乡村振兴战略中发挥着巨大作用。作为绿色饮品，茶叶的功效和保健功能日益为人们所接受[2]，饮茶已经代表了一种健康的生活方式，茶叶在国内和国际市场需求不断增加。在此背景下，对茶产区的茶叶增量空间格局变化以及增产贡献因素展开研究很有必要。

目前已有关于农作物空间分布和增产因素的研究成果主要集中于农产品[3-4]、谷物等方面[5-6]，而对茶叶增产空间分布及增产因素的分析较少，有限的研究热点集中在：①全球尺度上，关于全球茶叶生产、进出口格局的变迁与趋势研究[7-8]；②国家尺度上，运用重心模型、集中度、实证分析等手段研究茶叶格局变化及原因，将我国茶叶种植划分为江北、西南、江南和华南四大茶区，并论证了茶叶生产重心向西移动[9-10]；③省域尺度上，林正雨等[11]基于ESDA方法探究四川茶叶生产演变与分布特征，肖智和黄贤金[12]基于重心统计对长江带茶叶生产变化进行了探究，李雨凝[13]利用比较优势理论、数理方法研究了安徽省茶叶生产变迁。另外，从技术效益[14]、机械化生产[15]及实验分析[16]等角度对茶叶增产开展了研究。整体来看，缺乏系统性的对县域层面的茶叶增产过程的探索，且缺少长时序列的研究。因此，本文以安徽各产茶县区为研究单元，基于统计数据并利用空间自相关、LAMI分解模型和GIS技术，对2001—2018年安徽省县域茶叶增产的状况进行量化分析，尝试系统地揭示安徽省茶叶增产的空间分布特征及贡献状况。

1 研究方法与数据来源

1.1 空间自相关

空间自相关表示某一要素在空间上彼此的依赖性，可以衡量要素空间分布集聚程度及相关性[17]。该方法已经在人口、经济、资源等领域广泛应用，是探究地理要素空间分布关系、格局变化的重要手段。对于空间集聚规模和相关性的研究包括全局和局部自相关分析。

(1)全局空间自相关：用于分析茶叶增产量在研究区空间上的分布模式，用Moran’sI来量化评价，I值范围介于[-1，1]，I>0为正相关，I值越大，说明空间集聚现象越明显；I<0为负相关，I绝对值越大，代表空间差异越大；I=0表示要素随机分布。其计算式[17]为：

(2)局部空间自相关：表征某县的茶叶增产量与周边县的差异状况，能进一步厘清茶叶产量增量在不同区域的集聚程度。局部空间自相关LISA(Ii)计算式为[17]：

可以利用Ii值的空间集聚状况，将安徽省划分为高-高(H-H)、低-低(L-L)、高-低(H-L)和低-高(L-H)4类空间自相关型。H-H型代表某县区内部茶叶增产量与其周围县区茶叶增产量均较高；L-L型代表某县区内部茶叶增产量与其周围县区均较低；H-L代表某县区内部茶叶增产量较高而周围县区茶叶增产量较低；L-H型代表某县区茶叶增产量较低而周围县区茶叶增产量较高。

1.2 茶叶贡献率及增产贡献率

茶叶贡献率是某研究单元茶叶产量占全省产量的比例，增产贡献率是某研究单元茶叶增产量占茶叶总增量的比例[4]。公式为：

式中：Pi、ΔPi分别表示i地区茶叶产量(t)、增产量(t)，Ci、ΔCi分别为i地区茶叶贡献率(%)和增产贡献率(%)；k表示增产的县区数量。

1.3 增产贡献因素分解

农作物的增产可以从两方面实现[5]：一是扩大种植面积，二是提高单产，包括农作物种植结构调整及改种高产作物。本文仅研究茶叶一种作物，故茶叶增产量只考虑茶园面积、单产2个因素。借鉴LMDI分解法，计算茶叶种植面积变化和单产提高对茶叶产量的综合贡献(ΔPi)。计算公式[5]：

式中：ΔPai、ΔPyi分别表示i地区茶园面积、单产对茶叶增产的贡献，abi、Pbi、ybi为i地区期初的茶园面积(hm2)、产量(t)、单产(t·hm-2)，ati、Pti、yti为i地区期末的茶园面积(hm2)、产量(t)、单产(t·hm-2)。

茶园面积扩大、单产提高对茶叶增产的贡献率分别为[6]：

式中，Cai为i地区茶园面积(hm2)对茶叶的增产贡献率(%)，Cyi为i地区茶叶单产(t)对茶叶的增产贡献率(%)。参考已有研究[6]，划分贡献率等级(表1)，从而更好地区分茶园面积和单产对茶叶增产贡献效果。

表1 贡献率等级划分标准

1.4 数据来源

茶叶统计数据来源于2002—2019年安徽省及各产茶地级市统计年鉴。为消除考察期间涉及的行政区划调整对数据统计的干扰，本文以2018年安徽省行政区划为标准，并以县域行政区划图为制图底图。

2 研究区概况

安徽省地处华东地区，介于29°41′—34°38′N 、114°54′—119°37′E，总面积14.01万 km2，为我国典型的暖温带、亚热带过渡区，年均气温达14～17 ℃，7月均温28～29 ℃，1月均温低于-1 ℃，无霜期时间长，10 ℃活动积温在4600～5300 ℃左右，年平均降水量为773～1670 mm，山地、丘陵地貌类型多样。优越的自然生态条件，使得安徽省历来都是我国茶叶主产地，皖茶文化源远流长。省内大别山区、皖南山地均有大片茶园种植。目前安徽省有10个地级市常年产茶，本文依据茶叶在安徽省的地域分布状况，将安徽茶区划分为3个：皖南茶区(黄山、池州、宣城、铜陵、芜湖5市)、皖西茶区(六安、安庆2市)和皖中茶区(马鞍山、合肥、滁州3市)

3 茶叶增产时空演变

3.1 茶叶增产时序变化

2001—2018年，安徽省茶园面积、产量整体呈增长态势(图1)。具体来看，2001—2007年茶园面积波动上升，其中2007年茶园面积增速明显，2008—2009年出现大幅回落，主要原因是2008年我国南方出现雪灾[18]，受强降雪、低温影响，安徽省茶园面积急剧下降，之后持续增长至2017年达到最大值，2018年出现小幅下降；2001—2015年茶叶产量持续增加，2016—2018年产量相对稳定，茶叶产量增幅逐渐变小。18年间茶叶产量由4.7万吨增至11.24万吨，增加了139.15%；茶园面积由11.19万公顷提升至16.63万公顷，提升了48.61%。

对安徽三大茶区涉及茶叶产量变动的51个县区统计结果表明，除长丰县、肥西县、合肥市辖区、当涂县、繁昌县、定远县6个研究单元茶叶产量出现下降，其余45个县区的茶叶产量均实现了提升，增产县区占产茶县区比例高达88.2%。茶叶增产量与减产量之比为404.6∶1。其中，茶叶增产量最多的是六安市辖区，实现增产0.72万吨，占安徽茶叶总增量的11%，前10位的县区贡献了安徽省茶叶总增产的68.2%。且其中6个位于皖南茶区，4个位于皖西茶区。从占茶叶总增产比重来看，皖南、皖西、皖中茶区占比分别为53.63%、43.54%、2.83%。

3.2 茶叶增量空间自相关分析

空间自相关分析结果显示：全局Moran’sI指数为0.313(z=4.688，p=0.000 003)，表明2001—2018年安徽省茶叶增产量在省域空间格局上有着典型的集聚效应。

基于局部空间自相关的空间聚集结果，制作2001—2018年安徽省各县区茶叶增产量的聚集图(图2)，置信水平达95%。研究时期内，安徽省县域茶叶增产量聚集状况只表现出一种类型，即H-H空间自相关型，从增产量聚集程度来看，已经形成了3个H-H中心。其中1个位于皖西茶区(六安市辖区、金寨县、霍山县、岳西县)，2个位于皖南茶区(石台县、祁门县；宣城市辖区、广德县、郎溪县)。表明近18年，安徽省茶叶在皖南、皖西3个中心及邻近县区的增产集聚水平较高，存在典型的空间集聚效应。主要原因是这些地区的茶叶种植地理环境优良、产茶历史悠久、名优茶品种多、产茶量大等因素的影响[19]。

4 增产因素分解

4.1 省域层面的因素分解

不同指标对茶叶增产的贡献率如图3所示。2001—2018年，安徽省茶叶总增量为6.54万吨，其中茶叶种植面积增加贡献的增产量为3.41万吨，单产提升贡献的茶叶增产量为3.13万吨，茶园面积贡献率高于单产贡献率。时序上看：茶园种植面积贡献率由2002年的-57.3%上升至2018年的52.2%，呈现波动上升趋势，表明茶园面积扩大对茶叶增产的贡献不断加强；而单产贡献率由2002年的157.3%下降至2018年的47.8%，呈现波动下降趋势，表明单产提高对安徽茶叶增产的贡献正逐步弱化。

4.2 县域层面的茶叶增产因素分解

2001—2018年，茶叶增产的45个县区中，茶园面积增加的有36个，六安市辖区茶园面积增加最多为107.5万公顷，同比提升了5.66倍；茶园面积减小的有9个，休宁县茶园面积减少最多，累计减少15万公顷，减少了11.9%。单产提高的县区有37个，降低的有8个。其中单产提高的最多的是芜湖县，达3.94 t·hm-2，单产减少最多的是望江县，为0.29 t·hm-2。在茶园面积增加的同时单产也提高的县区共计28个。

2001—2018年安徽省县域茶叶增产贡献因素空间分布如图4所示。以茶园面积贡献为主的茶叶增产县区数量较多，其中24个县区的面积贡献因素大，较显著、显著、极显著数量分别为1、8和15个；21个县区的单产贡献因素大，其中较显著、显著、极显著数量分别为4、7和10个。在单产、面积2个茶叶增产贡献因素中，极显著的县区数量均最多。

就增产空间格局而言，以面积贡献为主的县区在三大茶区(皖南、皖西、皖中)中分别有11、7和6个；以单产贡献为主的区县分别有11、5和5个。综合来看，单产和面积因素对皖南茶区增产的贡献接近，皖西、皖中茶区茶叶增产则源于茶园面积的扩大。

5 结 论

本文基于茶叶增幅、增产空间格局及增产贡献因素的不同视角探究近18年安徽省茶叶增产状况，利用空间自相关方法和LMDI模型定量研究了省域、县域尺度下的茶叶增产贡献因素，结果如下。

(1)安徽省茶园面积、产量整体呈增长态势。45个县区的茶叶产量提升，前10位的县区贡献了安徽省茶叶总增产的68.20%。从占茶叶总增产比重来看，皖南、皖西、皖中茶区占比分别为53.63%、43.54%、2.28%。

(2)2001—2018年安徽省茶叶增产在省域空间上有着典型的空间聚集性；从县域增产量聚集程度来看，已经形成了3个H-H空间自相关型中心，其中2个位于皖南茶区，1个位于皖西茶区。

(3)从省域层面看，茶园种植面积贡献率由2002年的-57.3%上升至2018年的52.2%，呈现波动上升趋势。茶叶增产的45个县区中，24个的面积贡献因素大，21个的单产贡献因素大。面积、单产贡献的两极化现象明显，极显著的数量分别为15和10个。从空间分布来看，单产和面积因素对皖南茶区增产的贡献接近，而皖西、皖中茶区的增产则主要源于茶园面积的扩大。

18年来，安徽省茶叶增产在空间上集聚效应明显，已经在皖西、皖南地区形成了3个H-H空间自相关中心。从茶叶增产贡献角度来看，单产的贡献率不断下降，茶园面积对茶叶增产的贡献率不断上升。从趋势上看，安徽省茶叶的增产将更多的依靠茶园面积的增加。但是茶园用地资源是有限的，同时不断新建茶园会破坏茶区的生态环境。因此，在稳定茶园面积的基础上，对面积贡献极显著、显著的23个县区，应进一步加大先进的茶叶种植经验推广，不断改良茶叶品种，大力提升茶叶生产、加工中的科技含量，从而有效提升茶园增产潜力。