山东省地理标志农产品空间分布及影响因素研究

李 臻，季 民，王映然

（山东科技大学测绘与空间信息学院，山东 青岛 266590）

地理标志产品是指在特定区域内生产的产品，且产品原产地的自然生态因素和人文历史因素决定了产品的品质、信誉和特性本质，经审查批准后，可按地名来命名［1］。地理标志产品主要包括农产品、酒类、加工食品、手工艺品等，其中农产品占比较大。

近年来，地理标志农产品在促进区域农业发展和地方经济、推动产业集群等方面发挥着重要的作用。目前，国外学者对地理标志进行了广泛的研究，主要集中在地理标志的社会经济发展［2］、促进社会经济和环境可持续性的潜力［3，4］、地理标志与商标的关系［5］、地理标志的潜力及法律保护［6］、地理标志对文化产业的影响［7］等方面。国内学者主要从中国地理标志的法律保护以及存在的问题［8-10］、地理标志产品的经济价值评价［11］、地理标志产品与县域经济发展［12］、品牌建设与竞争力提升［13，14］、地理标志农产品的发展困境与对策［15，16］、区域分布特征［17］等方面对地理标志进行了探讨研究。此外，中国学者也从地理学角度研究了不同尺度地理标志的空间分布规律。例如：樊立惠等［18］基于全国地理标志农产品数据资料，分类探讨了地理标志农产品的空间分布格局以及影响分布的因素，而田立慧等［19］、赵金丽等［20］、徐英等［21］、韩磊等［1］以中国地理标志产品数据为依据，分别对中国、江苏省、贵州省、湖北省的地理标志空间分布特征进行了分析，并探讨了其影响因素。关于山东省地理标志产品的研究主要集中在地理标志产品的现状分析［22］、标志保护问题［23］、发展对策［24］上，而针对山东省地理标志空间分布的研究较少。

因此，本研究选取山东省作为研究区域，探讨了山东省地理标志农产品的空间分布格局，分析其影响因素，并针对山东省地理标志农产品空间分布中存在的主要问题提出相应的建议，以期为保护特色农产品以及促进山东省地理标志农产品的协调发展提供理论参考。

1 研究区域概况

山东省地处北纬34°22.9＇—38°24.01＇，东经114°47.5＇—122°42.3＇之间，位于中国东部沿海、黄河下游，是华东地区的最北部省份［25］。山东省地形特征总体呈中部山地突起，西南、西北低洼平坦，东部缓丘起伏的态势。地貌类型以平原和丘陵为主，平原、丘陵、山地分别占全省面积的66%、15%和15%（图1）。气候属暖温带季风气候区，气候温和，降水集中，光、热、水等自然条件配合较好，适宜多种农作物生长，是重要的农业大省。山东省内河流较多，水系发达，其中南四湖和东平湖面积较大。耕地面积大，土壤类型丰富，主要以棕壤和褐土为主，两种土壤都是中国北方地区的主要农业土壤。

图1 山东省区划及高程

山东省以约占全国6%的耕地和1%的淡水资源，贡献了8%的粮食、9%的肉类、10%的水果、11%的蔬菜、13%的水产品、16%的花生产量。2020年山东省农林牧渔业总产值首次突破1万亿元，成为中国第一个农业总产值超过万亿元的省份，实现了农业的重大突破。山东省农业资源丰富，农产品种类繁多，如章丘大葱、日照绿茶、马家沟芹菜、烟台苹果等覆盖食、饮、药等领域的广为人知的农产品都来自山东省。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

从全国农产品地理标志信息查询网站，获取山东省农产品地理标志农产品名称以及地域范围等数据信息［21］；从中国地理标志网网站，获取山东省所有的地理标志农产品数据；山东省行政区划数据来源于全国1∶100万基础数据；社会经济数据均来自《山东统计年鉴（2019）》，包括人均GDP、年末人口数、第一产业产值、农林牧渔业总产值、农业财政预算投入等；SRTMDEM 90 M分辨率数字高程模型数据来自地理空间数据云网站。

2.2 研究方法

2.2.1 最邻近分析 最邻近分析是根据图层中各个点与其最邻近点的平均距离来计算最邻近指数，从而判断该点的分布模式是离散的还是集聚的［26］，结果是平均观测距离和预期平均距离之比（R），计算公式如下：

式中，DE为预期平均距离，指假设要素呈随机分布时，每个要素与其最近的要素之间的平均距离，计算公式如下：

Do为平均观测距离，是每个要素与其最近邻要素之间的平均距离，计算公式如下：

式中，A为研究区域的面积；n为点数；di为要素i与其最近邻要素间的距离。

2.2.2 核密度法 核密度可以将各点的已知总体数量从点位置开始向四周分散［27］，计算每个输出栅格像元周围点要素的密度。核密度分析工具得到的核密度图能够清晰直观地反映出要素聚集和分散特点，且结果分布比较平滑，因此本研究采用核密度分析对山东省473个标志农产品进行处理，生成核密度图。

其估算公式如下［27］：

其中，p（x）为核函数估计值；参数h为核密度函数的带宽；K（x）称为核函数；x1，x2，x3，…，xk为k个独立分布的样本点，N表示为尺度范围内农产品数量。

2.2.3 基尼系数 基尼系数原本是评价贫富收入差距的一个指标，但在地理学中，基尼系数是描述空间要素分布的重要方法［28］。它可以用来研究对象在不同区域的分布差异情况，计算公式如下［29］：

式中，Pi表示第i个地区农产品数量占全部农产品数量的比重［27］；Gini代表基尼系数的值；C表示农产品分布的均匀度；N表示地区数。Gini的取值在0～1之间，值越大集中程度越高，相反分布均匀度越低。

2.2.4 空间自相关分析 空间自相关是对空间依赖性的定量描述，是指空间要素的非空间属性信息的空间分布模式［30］。全局空间自相关程度用全局莫兰指数来衡量，Moran’s I可以确定点要素的某个属性值的高低是否与点要素在空间上聚集、分散或随机分布有关。莫兰指数取值范围为［-1，1］，大于0表示空间正相关性，指数值越大，空间相关性越明显。指数值小于0表示空间负相关性，指数值越小，空间相关性越大；如果该值等于0，则空间成随机性。

Local Moran’s I是局部空间自相关指数，用于研究参考单元与临近单元属性特征值相互的关联性，分析空间异质性分类以及定性空间集聚和空间孤立［31］。本研究利用Geoda软件求全局以及局部莫兰指数，并对空间相关属性特征进行显著性检验。

2.2.5 相关性分析 采用Person相关系数法来分析农产品和影响空间分布的因素之间的相关性。皮尔森相关系数法是一种评价2个数值型变量之间的线性相关关系的方法［21］。相关系数用r来表示，其值在正负1之间。

如果相关系数大于0，表明2个变量之间存在正向相关关系；如果相关系数小于0，表明存在负向相关。否则，这意味着这2个变量之间存在非线性关系。不同的r值，2个变量之间的关系是不同的，具体关系见表1所示。

表1 r值说明

3 山东省地理标志农产品空间分布特征

3.1 发展现状

地理标志农产品类型划分为果品类、蔬菜与菌类等9种［16］。截至2019年12月31日，除加工食品、酒类等非农产品外，山东省共有地理标志农产品473个。从表2中看出，不同种类的地理标志农产品的数量差异非常明显，蔬菜与菌类（113个）、果品类（149个）数量第一，而茶叶类、花卉类农产品的数量最少（<15个）。

表2 山东省地理标志农产品分类

3.2 市际分布特征

从表3中可以看出，潍坊市拥有70个标志农产品，占全省农产品的14.8%，位居全省首位，而泰安市、滨州市、枣庄市、菏泽市、德州市、东营市标志农产品的数量均小于15，山东省标志农产品市域分布如图2所示。

图2 山东省标志农产品市域分布

表3 山东省市域地理标志农产品数量及比重

3.3 空间类型分布特征

使用平均最近邻工具计算得到最近邻指数为0.423，Z值为-24.001，表明山东省地理标志农产品在空间分布上为集聚型分布，而且聚集程度高。为进一步明确农产品的空间分布特征，分别研究9类农产品的分布特征，结果见表4。从9类农产品的最邻近比率R来看，药材类、茶叶类、花卉类与香料、油料、烟草类等4类的最邻近指数均大于1，表明其趋向于分散分布，其他5种类型的农产品的最邻近比率都小于1，具有集聚分布的趋势。

表4 9类标志农产品的最邻近比率

3.4 空间均衡度特征

地理标志农产品在各市的分布情况见表3，根据基尼系数公式计算出基尼系数Gini为0.922 4，分布均匀度C为0.077 6，说明山东省标志农产品分布相对集中，但各市之间的分布相当不均衡。

为了进一步研究山东省标志农产品的非均衡分布态势，将山东省各市的标志农产品的比重从小到大进行了排序，并逐次计算出累计百分比［32］。以农产品所在城市的排序位置为横坐标，以累计比重为纵坐标，用Excel软件绘制洛伦茨曲线［32］。从图3中可以看出，洛伦茨曲线并不是呈线性关系而是呈凹形。济宁市、潍坊市、青岛市3市拥有标志农产品数量约占标志农产品总量的40%，而东营市、德州市、菏泽市、枣庄市4市还不足10%，表明山东标志农产品存在空间分布非均衡性特征。

图3 山东省标志农产品洛伦茨曲线

3.5 空间密度特征

以山东省县级行政单元为分析范围，采用核密度分析山东省各类型农产品和所有农产品的空间分布密集型特征。药材类、茶叶类、花卉类及香料、油料、烟草类这4类农产品趋向于分散分布，数量较少，因此主要研究其余5类农产品的聚集特征。由于带宽对结果的表达较为重要，经多次试验优化，将带宽设定为58 km，生成核密度分布格局。

从图4可以看出，山东省地理标志农产品空间分布密度总体呈现出中部地区以及东部沿海地区高密度特征。农产品空间分布存在2个高密度区，分别是在寿光市和威海环翠、文登、荣成交界周围。

图4 山东省标志农产品核密度分析结果

从图5至图9可以看出，果品类、水产品、畜牧业、粮食类、蔬菜与菌类等标志农产品的空间密度差异显著。果品类农产品形成4个密度核心和4个次密度核心区域。4个密度核心分别为①临朐核心；②泗水、邹城、曲阜交界核心；③平度、莱西交界核心；④威海环翠、文登、荣成交界核心。围绕4个密度核心，其外围均形成环状次密度核心。

图5 果品类核密度分布

图6 粮食类核密度分布

图7 蔬菜与菌类核密度分布

图8 畜牧业类核密度分布

图9 水产品类核密度分布

蔬菜与菌类农产品形成1个密度核心和2个次密度核心区域，密度核心以潍坊、淄博、滨州、章区、东营为主。

畜牧业类农产品形成2个密度核心和2个次密度核心区域。2个密度核心分别为①梁山、汶上、郓城、嘉祥交界；②钢城和莱芜交界核心。围绕这2个密度核心，其外围均形成环状次密度核心。

水产品类农产品形成2个密度核心和2个次密度核心区域。2个密度核心分别为①潍坊寿光、昌邑、寒亭交界核心；②威海环翠、文登、荣成交界核心。围绕这2个密度核心，其外围均形成环状次密度核心。

粮食类农产品形成2个密度核心和4个次密度核心区域。2个密度核心分别为①济南历城、章丘、周村、邹平、临淄交界核心；②胶州和高密交界核心。

3.6 空间集聚特征

3.6.1 全局自相关特征 以山东省137个县（市、区）为单元，使用Geoda软件分析山东省标志农产品空间全局自相关的集聚特征，得出莫兰指数值为0.194 789，Z值为3.519 4，P小于0.01，表明农产品聚集分布显著，无论是农产品分布较多还是分布较少的地区，在空间上都趋向于集聚。

3.6.2 局部自相关反应的差异 全局莫兰指数只能反映区域空间差异的总体特征，难以反映区域内的空间特征及其相互关系［31］，对农产品分县数据进一步计算局部莫兰指数，制得LISA聚集图（图10）。根据LISA集聚图的4种空间集聚类型结果可知，莱州市、莱西市、威海环翠区、文登区、荣成市为高值聚集（H-H）区，该地区本身是高值，周围也是高值。安丘市、长清区为高低聚集（H-L）区，即高值被低值包围。广饶县、寒亭区、潍城区为低高聚集（L-H）区，即低值被高值包围。德州市武城县、德城区、平原县、禹城市、齐河县、宁津县以及菏泽市定陶区为低值聚集（L-L）区。

图10 山东省标志农产品空间分布LISA图

4 地理标志农产品空间分布影响因素

4.1 自然因素

山东省的地形、气候、水系、土壤等都非常适合农业发展，虽然冬季天气寒冷，但很多地方转变了种植方式，采用了蔬菜大棚的方法，改变北方地区冬季不能种植蔬菜的问题。

不同类型的农产品分布有不同的影响因素。樊立惠等［18］研究发现果蔬粮油地理标志农产品受气候与种植历史影响较大。对于水产品类农产品来说，其影响因素主要是农产品所在的城市是否是沿海城市以及内陆是否有河流和湖泊。

花卉类产品，如“平阴玫瑰”种植在济南市平阴县，该县因盛产玫瑰而被誉为中国的“玫瑰之乡”。从地形上看，著名的玫瑰镇位于泰山以西，济南西南端，三面环山，为低山丘陵台地，起伏不大。在气候方面，平阴县玫瑰镇属于暖温带半湿润区大陆性季风气候，气候温和，四季分明，日照时间长。春季降水量较少，玫瑰花病虫害发生率低。褐土土类是平阴县主要的土壤，土壤土质较为疏松，略带酸性，是种植玫瑰的理想土壤。此外，平阴县地处济南西部，其地下水富含丰富的矿物质，是其他地方的玫瑰所不具备的优势。“平阴玫瑰”的例子表明，气候、地形、土壤等自然因素都会影响花卉的生长。

畜禽、蜂蜜等养殖业，茶叶、中药、花卉苗木等林业经济作物受气候因素影响大［18］。

4.2 人口与经济因素

人口与经济因素也影响着农产品的数量。本研究选取山东省各地区的年末总人口（万人）、第一产业产值（亿元）、农林牧渔业总产值（万元）、人均GDP（元）、农村居民人均纯收入（元）等5个指标进行评价。运用SPSS软件对相关数据进行皮尔森相关分析，以判断因变量与自变量之间的线性相关强度，结果见表5。

表5 地理标志农产品数量与人口、经济发展水平相关系数

从表5中可以得到以下结论：

1）地理标志农产品数量与年末总人口数存在一定的相关性，相关性系数为0.634。

2）地理标志农产品数量与第一产业产值的相关系数达到0.727，呈显著正相关关系。第一产业的经济发展水平会直接影响到农产品的数量。第一产业产值越高，说明农业在该地区发挥的作用就越大，与田立慧等［19］所得到的结论一致。

3）地理标志农产品数量与农林牧渔业产值的相关系数达到0.714，但与人均GDP的相关性很弱（R=0.009）。农林牧渔业产值反映一定时期内农业生产的总规模和总成果。结果表明，与区域整体经济发展水平相比，各地区的农业发展水平影响了地理标志农产品的数量，与赵金丽等［20］所得到的结论一致。

4）地理标志农产品的数量与农村居民人均纯收入的相关系数为0.426，P=0.088>0.05。二者之间虽然存在相关关系，但关系并不显著，说明农村居民的收入并不仅仅取决于地理标志农产品，其收入还可能来自其他方面。

4.3 文化与政府关注度因素

选择农业财政预算投入作为政府重视程度的指标［19］，通过对16个地市的地理标志农产品数量与农业财政预算投入的相关性分析，发现两者之间的相关系数为0.637，P=0.006<0.01，呈显著正相关。说明政府对地理标志产品的政治支持、积极态度、关注程度和执行力等，可为标志产品带来巨大的效益。

各个地区的农业文化传统也会影响到地理标志农产品的空间分布特征，如济南的章丘大葱、青岛的大泽山葡萄等，都有着悠久的文化历史底蕴和上百年的栽培历史。

5 结论与建议

5.1 结论

1）山东省标志农产品的最近邻指数R=0.423<1.000，在空间分布上表现为典型的集聚型分布。对不同类型农产品的分布模式进一步分析，发现药材类、茶叶类、花卉类与香料、油料、烟草类等农产品呈分散分布，而其余5类农产品呈现集聚分布。

2）通过核密度分析可知，山东省地理标志农产品空间分布密度总体呈现出中部地区以及东部沿海地区高密度特征，不同类型的农产品的高密度集聚区是不同的。

3）在均衡度方面，通过计算基尼系数可以看出，山东省标志农产品在各地级市呈现非均衡分布。农产品主要集中分布在济宁市和潍坊市，而东营市、德州市和菏泽市的农产品分布较少。

4）从全局莫兰指数结果可以发现，不同区县的农产品在空间上呈现出集聚特征；从局部莫兰指数分析可以发现，区域内的空间分布差异程度较大。

5）通过对山东省农产品空间分布的影响因素分析，农产品的空间分布受自然因素、人口因素、经济因素、政策与文化因素等多种因素的综合影响。

5.2 建议

山东省标志农产品众多，但只有烟台苹果、章丘大葱、菏泽牡丹等特色明显的农产品为人们熟知，限制了山东省地理标志农产品的发展。因此，本研究提出的具体措施如下：

1）因地制宜，改善区域分布不平衡状况。从空间均衡特征可以看出，标志农产品在空间分布上存在着区域发展不平衡的现象，有必要根据不同区域制定不同的措施。对于菏泽、德州、东营等标志农产品较少的地区，要根据该地区的自然优势、地方文化和实际情况，充分挖掘资源，变劣势为优势。

2）适当举办宣传活动。在寿光市、威海市等密度高值区和热点地区，适当举办各样的采摘活动、旅游节和文化节等，在弘扬当地文化的同时，宣传当地的标志农产品，并制定标志农产品发展长期规划。

3）调整农产品结构类型。从类型上看，山东省茶叶类、花卉类这类农产品比较缺乏，资源挖掘的空间还很大［33］，应加大此类农产品的开发力度。

4）提倡创新，突出特色。对于“柘山花生”“莒南花生”等同类型的农产品，应加大创新力度，体现农产品的独特优势，否则产品可能会失去竞争优势。通过报纸、书籍、电视、网络等媒体［34］，宣传农产品独特的自然优势、产品特色和质量，也可以宣传农产品的历史文化背景，增加消费者对农产品的兴趣。

5）统一管理标准，加强政府投入。政府应制定管理标准，对地理标志产品商标进行统一管理，在标志农产品的包装上印制地理标志产品专用商标，提升熟知度较低的农产品关注度，在一定程度上避免了假冒伪劣产品。政府应加大对农业的投入，如增加农用物资和大型农业机械化设备等［34］，同时加大对政策、人才、科技等方面的投入。