河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間布局及優(yōu)化*

陶良如

(河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學院,鄭州 451450)

0 引言

中國農(nóng)業(yè)目前正處于由傳統(tǒng)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，但由于幅員遼闊、農(nóng)業(yè)資源基礎及發(fā)展水平地域差異化明顯，統(tǒng)籌兼顧全面推進實行現(xiàn)代化并不可行，因此，選擇農(nóng)業(yè)資源條件較好、具一定區(qū)位優(yōu)勢、有自身農(nóng)業(yè)特色的地區(qū)先行建立一批主導產(chǎn)業(yè)突出、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展水平較高、示范帶動作用明顯的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)，有梯度、分批次地發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)成為必然。自2009年至今，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部(原農(nóng)業(yè)部)共選建了3批共283個國家級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)，以期通過以點帶面，實現(xiàn)區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。增長極理論[1]認為，區(qū)域增長在各地不能同時發(fā)生，其必然先在某個或某些點上出現(xiàn)增長，并逐漸形成未來的增長中心，在空間上出現(xiàn)極化，并發(fā)揮對周圍腹地的極化與擴散作用。空間布局即將規(guī)劃各要素在空間上進行合理擺放[2]，合理的空間布局對有效發(fā)揮示范區(qū)的輻射帶動作用及生產(chǎn)布局的“落地生根”具有重要意義。

目前有關(guān)空間布局及優(yōu)化的研究主要集中在城市公共設施[3-4]、農(nóng)村居民點[5-7]等方面，而農(nóng)業(yè)領(lǐng)域空間布局及優(yōu)化的研究較少，且主要集中在休閑農(nóng)業(yè)方面，胡亞丹等[8]運用GIS及計量地理方法對上海市休閑農(nóng)業(yè)布局及影響因素進行分析，發(fā)現(xiàn)其分布呈凝聚型，且集中程度較高，休閑農(nóng)業(yè)用地在區(qū)縣間分布不均衡；向雁[9]以京津冀地區(qū)內(nèi)示范帶動作用較強的651處休閑農(nóng)業(yè)示范點為研究對象，運用變異系數(shù)、最鄰近指數(shù)、基尼系數(shù)、核密度分析法、緩沖區(qū)、距離分析等方法分析了京津冀休閑農(nóng)業(yè)的空間布局；李津津[10]運用區(qū)位商法，分析了新疆14個地區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)空間布局并提出優(yōu)化建議，得出新疆農(nóng)業(yè)兩級分化比較明顯，優(yōu)先發(fā)展種植業(yè)、培育現(xiàn)代農(nóng)業(yè)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)帶和大力發(fā)展畜牧業(yè)是其發(fā)展方向的結(jié)論。而有關(guān)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范點的研究較少，且主要集中在定性方面，張媛[11]等通過問卷調(diào)查等形式對河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)現(xiàn)狀進行分析，發(fā)現(xiàn)其存在土地流轉(zhuǎn)慢、投入機制不靈活、主體培育不夠等問題，并基于此提出發(fā)展對策。截止目前，對示范園空間布局及優(yōu)化的研究不多。文章則利用GIS及地理方法，以河南省為例，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)空間布局進行分析，把握其空間布局現(xiàn)狀、特征以及空間結(jié)構(gòu)，指出河南省現(xiàn)有的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)的空間布局存在的問題并提出優(yōu)化建議，對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)合理規(guī)劃、有效發(fā)揮其輻射帶動作用，推進河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要指導借鑒意義。

1 研究區(qū)域概況

河南省位于中國中東部、黃河中下游，地理位置介于北緯31°23′～36°22′、東經(jīng)110°21′～116°39′之間，是中國重要的經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)及人口大省。2017年河南省GDP達到4.498 816萬億元，居全國第5位；常住人口9 559.13萬人，居全國第3位；農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值7 799.67億元，占GDP比重17.3%。河南省積極響應國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設工作，積極創(chuàng)建并申報農(nóng)業(yè)示范區(qū)，給予政策支持，推進改革創(chuàng)新，目前省內(nèi)有16個縣已成功申報并被認定為國家級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)，此外還有國家級農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)16個，省級農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)13個，以及省級家庭農(nóng)場示范園區(qū)100個，示范園區(qū)數(shù)量總計166個?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)在引領(lǐng)全省糧食生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、機制創(chuàng)新、科技支撐等方面，發(fā)揮了較強的優(yōu)勢和示范帶動作用，推動了全省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展[12]。

2 研究方法和數(shù)據(jù)來源

圖1 河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間及行政區(qū)劃聚合分布

該文以河南省166個現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)為研究對象，采用GIS10.1及計量地理方法對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)空間布局進行研究，并提出優(yōu)化建議。河南省國家級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)名單來源于農(nóng)業(yè)部公布的3批國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)；13個國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)、37個省級農(nóng)業(yè)科技園區(qū)名單來源于河南省科學技術(shù)廳公布信息(http：//www.hnkjt.gov.cn/2017/11/24/1511517719139.html)；省級示范家庭農(nóng)場名單來源于河南省農(nóng)業(yè)廳公布數(shù)據(jù)。采用Google Earth獲取166個現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)地理位置，其中有效定位163個；采用GIS10.1對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間分布及行政區(qū)劃分布進行可視化表達，結(jié)果見圖1。采用最鄰近點指數(shù)對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)的空間凝聚特征進行分析，采用地理集中指數(shù)及基尼系數(shù)對其空間分布集中度進行分析，利用核密度估計法對其空間形態(tài)特征進行可視化表達。河南省國家級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)科技示范區(qū)名單來自于國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公布數(shù)據(jù)；省級農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)及家庭農(nóng)場示范園區(qū)名單來自于河南省農(nóng)業(yè)局公布數(shù)據(jù)。

2.1 空間分布類型

采用最鄰近點指數(shù)對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)的空間凝聚特征進行計算。最鄰近點指數(shù)表示點狀事物的空間分布特征，是表示其相互鄰近程度的地理指標。最鄰近點指數(shù)用M表示，其有均勻、隨機和凝聚3種類型，M<1，為凝聚分布；M=1，為隨機型；M>1，為均勻分布。最鄰近點指數(shù)計算公式為：

(1)

(2)

式(1)中，qi為示范園區(qū)理論最鄰近距離，n為河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)總數(shù)，A為河南省行政面積，d為點密度；q1為示范區(qū)空間分布的實際最鄰近距離。采用ArcGIS10.1軟件對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)的最鄰近點指數(shù)進行計算。

2.2 空間分布集中度

采用地理集中指數(shù)法及基尼系數(shù)對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間分布集中度進行計算。地理集中指數(shù)是研究點狀分布集中度的重要指標，用H來表示。H的取值介于0～100之間，越接近100，說明現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)分布越集中；反之越分散。計算公式為：

(3)

式(3)中，Yi為第i個市的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)的總數(shù)；N為河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)的總數(shù)；n為市總數(shù)。

基尼系數(shù)用來研究觀察對象在空間的分布情況，地理學中利用基尼系數(shù)對離散區(qū)域空間分布進行描述[13]。其值介于0～1之間，越接近于0，集中程度越低，反之越高?；嵯禂?shù)計算公式為：

(4)

Rm=lnn

(5)

C=1-R/Rm

(6)

式(4)中，mi為第i個市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)數(shù)量占全部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)總數(shù)的比重，n為市總數(shù)，C為園區(qū)分布均勻度。

2.3 空間分布密度

核密度估計法可以較好地表現(xiàn)研究對象的空間分異特征，是空間布局研究應用較多的方法。因此該文采用核密度估計法對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間形態(tài)特征進行可視化表達。核密度估計法有效地解決了參數(shù)估計法的缺陷，是從數(shù)據(jù)樣本本身出發(fā)研究數(shù)據(jù)分布特征。設O代表空間里的任一點，O1，O2，O3，…，On代表樣本n個點的屬性數(shù)據(jù)，而樣本的特征就可以通過它的核密度函數(shù)圖像得到體現(xiàn)。核密度計算公式如下，式(7)中，k為核心，h為帶寬，帶寬越小，核密度估計偏差越小。Pi-P代表O點和被觀測點Oj之間的距離。通過ArcGIS10.1軟件中的密度分析對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)的核密度進行可視化表達。

(7)

3 河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間布局

3.1 空間分布類型

采用ArcGIS10.1軟件中的Average Nearest Neighbor對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)進行最鄰近距離測算，得到實際最鄰近距離P1=10.89km；理論最鄰近距離PE=15.86km，根據(jù)最鄰近點指數(shù)計算公式，河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)最鄰近點指數(shù)M=0.69。采用SPSS進行顯著性檢驗，其校驗值為-13.2，通過檢驗。因此，河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)在省域范圍內(nèi)呈集聚分布。

河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)在以省域單元內(nèi)空間分布類型為集聚型，但鑒于各市之間由于地理區(qū)位、地形、農(nóng)業(yè)資源狀況差異比較大，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)分布也存在差異，因此，進一步對河南省各市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)空間分布類型作進一步研究，結(jié)果見表1。

表1 河南省市域范圍內(nèi)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間分布類型

根據(jù)表1可知，河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)在市域范圍內(nèi)分布不均衡，且3種類型均有，其中現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)在市域范圍內(nèi)呈集聚分布類型的有10個，分別為鄭州、開封、安陽、新鄉(xiāng)、焦作、南陽、商丘、駐馬店、鶴壁、濟源；呈隨機分布類型的有4個市，分別為洛陽、許昌、漯河、三門峽；呈隨機分布類型的有4個，分別為平頂山、濮陽、信陽、周口。由此可見，河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)在市域范圍內(nèi)主要以集聚型分布為主，分布不均衡。

3.2 空間分布集中度

根據(jù)最鄰近距離指數(shù)，河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)的分布類型為集聚分布，為進一步研究其分布集聚程度，采用地理集中指數(shù)及基尼系數(shù)對其集中程度進行分析?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)總數(shù)N=163；市總數(shù)n=18，根據(jù)地理集中指數(shù)公式計算得H=25.14。假設163個現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)均勻分布在18個市，則每個區(qū)(縣)分布9.05個，由此計算出的H′=23.56，H>H″因此河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)空間分布屬于較集中分布。采用基尼系數(shù)對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的分布集中度作進一步測算，得R=2.82，Rm=2.89，C=0.03，接近于0，因此，河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)在18個市域范圍內(nèi)雖然呈集中分布，但集中分布程度很低。由此可見，河南省休閑農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間上并不屬于在省域范圍內(nèi)均勻分布或是在一個或某些個區(qū)域里高程度的集中分布，但偏向于后者。均勻分布有利于發(fā)揮示范區(qū)對整個省域休閑農(nóng)業(yè)的帶動作用，帶動省域內(nèi)休閑農(nóng)業(yè)均衡發(fā)展，共同進步；而過于集中的分布于某一個或某些區(qū)域，則有利于使該區(qū)域休閑農(nóng)業(yè)優(yōu)先發(fā)展起來，形成一定的極化效應，再帶動周邊休閑農(nóng)業(yè)大發(fā)展。目前河南省休閑農(nóng)業(yè)已趨于集中分布，但集中分布程度尚不明顯，因此，增強集中分布區(qū)域休閑農(nóng)業(yè)分布密度，使該區(qū)域休閑農(nóng)業(yè)優(yōu)先發(fā)展，以一定的極化效應帶動周邊區(qū)域發(fā)展是河南省基于休閑農(nóng)業(yè)示范園區(qū)空間現(xiàn)狀的發(fā)展方向。

圖2 河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間分布核密度

3.3 空間分布密度

該文以核密度分析法，借助GIS10.1軟件度量河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間分布密度，結(jié)果見圖2。由圖中可以看出，河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)并不是在每個區(qū)域均有分布，其分布不均衡?？臻g布局模式總體上呈“一核、五帶”型，“一核”即一個核心區(qū)，其坐落于焦作中心區(qū)域；“五帶”即河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)呈5條帶狀集中分布在核心區(qū)周圍，5條帶狀分別為“新鄉(xiāng)—鶴壁—濮陽”帶、“三門峽—洛陽交界”帶、“平頂山市中心—平頂山西北邊界”帶、“鄭州—許昌—開封”帶、“商丘市中心—商丘東南邊界”帶，無論是核心區(qū)還是五帶，均集中在河南省北部，分布并不合理。此外，示范區(qū)分布密度在總體上呈現(xiàn)出“北高南低、東高西低”的空間分布格局，其分布密度北部>東部>南部>西部，西部地區(qū)示范區(qū)分布最少，且三門峽、洛陽市中心以南、平頂山市中心以西、南陽市中心以北區(qū)域是河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間格局分布最薄弱區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)示范區(qū)罕見分布，同樣為河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間布局不合理之處。綜上，河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間布局現(xiàn)狀對發(fā)揮其對全省范圍農(nóng)業(yè)的示范帶動作用并不明顯，將會使其現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)極化效應，即北部地區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展明顯高于南部地區(qū)，且西部地區(qū)最為落后。

4 優(yōu)化建議

根據(jù)該文對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)空間布局現(xiàn)狀研究得出的結(jié)論，發(fā)現(xiàn)其空間集中度并不高，且空間布局不均衡，區(qū)域間分布密度差異明顯。為確保示范區(qū)有效發(fā)揮對全省范圍內(nèi)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展示范帶動作用，該文在基于河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)空間布局現(xiàn)狀的基礎上，發(fā)現(xiàn)“三核、多帶，區(qū)域間平衡布局”才是河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)最優(yōu)的空間布局模式。打造該布局模式，就要從以下幾方面入手。

4.1 優(yōu)先打造西部示范核心區(qū)

欲實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)對河南全省范圍內(nèi)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的示范帶動作用，推動全省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)均衡有效地發(fā)展，僅依靠焦作一個核心區(qū)遠遠不夠。根據(jù)河南省行政區(qū)劃地圖，打造焦作核心區(qū)，許昌核心區(qū)及西部核心區(qū)3個核心區(qū)是保證全域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)統(tǒng)籌發(fā)展最優(yōu)布局模式。鑒于西部地區(qū)三門峽、洛陽市中心以南、平頂山市中心以西、南陽市中心以北區(qū)域是河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間格局分布最薄弱區(qū)域，因此，為避免河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)區(qū)域不平衡現(xiàn)象，優(yōu)先打造西部核心區(qū)成為首要任務。政府政策的引導及支持力度對于西部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)核心示范區(qū)的建設具有舉足輕重的作用。加強對已有的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的建設力度，加大資金投放力度，優(yōu)先選擇發(fā)展較好地園區(qū)，積極引進人才、技術(shù)、資金及項目，加強對農(nóng)業(yè)院校、科研單位的技術(shù)聯(lián)結(jié)及合作，積極展示其農(nóng)業(yè)領(lǐng)域新成果、新技術(shù)。此外，要積極借鑒發(fā)揮當?shù)刂鲗Мa(chǎn)業(yè)，加大招商引資，大力發(fā)展龍頭企業(yè)，積極提升園區(qū)發(fā)展水平，成為示范區(qū)。

4.2 繼續(xù)發(fā)展許昌示范核心區(qū)

根據(jù)河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)布局現(xiàn)狀，許昌農(nóng)業(yè)示范區(qū)分布密度較大，其核心區(qū)的地位已逐漸顯現(xiàn)出來，鑒于其地理位置，將其作為示范第二核心區(qū)有利于帶動河南省南部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，但其核心強度及覆蓋廣度依然較弱，這就需要政府加大其核心區(qū)的建設力度，積極引導及發(fā)展許昌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)核心示范帶動作用。將土地利用政策向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)建設傾斜，鼓勵示范園區(qū)土地利用；鼓勵當?shù)亟鹑跈C構(gòu)放寬對農(nóng)業(yè)示范園區(qū)經(jīng)營者貸款發(fā)放政策，加大發(fā)放力度；政府在資金上給予經(jīng)營者一定補貼，加大農(nóng)業(yè)園區(qū)現(xiàn)代化水平，發(fā)揮示范效應。

4.2 著力打造“多帶”布局

河南省農(nóng)業(yè)地域廣闊，“五帶”布局對于發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)遠遠不夠，這就需要政府加大“多帶”布局培育，尤其是在河南省西部及南部地區(qū)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園在河南省南部分布較均衡，但未達到極化效應，即未發(fā)展到帶狀分布，因此，在南部地區(qū)現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)示范園區(qū)基礎上，繼續(xù)有選擇性的加強對現(xiàn)有農(nóng)業(yè)園區(qū)建設，使示范園區(qū)密度增加，打造示范園區(qū)多帶分布，有效地促進其對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的示范帶動作用。而西部地區(qū)由于示范園區(qū)數(shù)量較少，因此加強農(nóng)業(yè)園區(qū)建設成為必然，提升質(zhì)量及發(fā)展水平，使其由普通園區(qū)上升為示范園區(qū)，快速而有效地增加示范園區(qū)數(shù)量，打造“多帶”分布格局。

5 結(jié)論

該文以河南省166個現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)為研究對象，采用GIS10.1及計量地理方法對河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)空間布局進行研究，得到以下結(jié)論：河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)在省域范圍內(nèi)呈集聚分布，在市域范圍內(nèi)分布不均衡，主要以集聚型分布為主。河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)呈較集中分布，但集中分布程度很低?？臻g布局模式總體上呈“一核、五帶”型，均集中在河南省北部?！耙缓恕弊溆诮棺髦行膮^(qū)域；“五帶”分別為“新鄉(xiāng)—鶴壁—濮陽”帶、“三門峽—洛陽交界”帶、“平頂山市中心—平頂山西北邊界”帶、“鄭州—許昌—開封”帶、“商丘市中心—商丘東南邊界”帶。示范區(qū)分布密度呈現(xiàn)出“北高南低、東高西低”的空間分布格局，且北部>東部>南部>西部，西部三門峽、洛陽市中心以南、平頂山市中心以西、南陽市中心以北區(qū)域是河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間格局分布最薄弱區(qū)域。河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)空間布局現(xiàn)狀對發(fā)揮其對全省范圍農(nóng)業(yè)的示范帶動作用并不明顯，將會產(chǎn)生極化效應。“三核、多帶，區(qū)域間平衡布局”是河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)空間優(yōu)化布局。