基于面板數(shù)據(jù)的我國天然橡膠生產(chǎn)布局時空演變研究

李海亮　戴聲佩　鄭倩　王祥軍　禹萱　胡盈盈　羅紅霞

關鍵詞：天然橡膠；生產(chǎn)布局；時空演變；空間重心；面板數(shù)據(jù)

中圖分類號：S17；S59；S717 文獻標識碼：A

天然橡膠是四大工業(yè)原料中唯一的可再生資源，是重要的國家戰(zhàn)略資源。我國天然橡膠起步于新中國成立初期橡膠供應遭帝國主義封鎖的特殊時期。天然橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不僅在特殊歷史時期保障了戰(zhàn)略物資的供應，而且在新形勢下對我國橡膠的有效供應起到了穩(wěn)定和支持的作用。我國分別于2001 年和2003 年成為天然橡膠最大消費國和最大進口國，自此我國對于天然橡膠的消費和進口量一直保持著較快的同步增長態(tài)勢。2021 年我國天然橡膠消費總量達到626 萬t，占全球消費量的44%，然而國內(nèi)天然橡膠產(chǎn)量僅約為85 萬t，自給率不到14%[1]。目前還沒有任何一種合成橡膠的整體性能能達到天然橡膠的水平，因此在航空航天和礦山等重型負載輪胎領域，合成橡膠無法完全替代天然橡膠的應用[2]。此外，杜仲橡膠、蒲公英橡膠和銀膠菊橡膠雖然可以作為天然橡膠的補充資源，但由于生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率等因素的影響，目前也不可能大規(guī)模取代天然橡膠。因此，在新的發(fā)展時期，天然橡膠作為一種資源約束型戰(zhàn)略資源是無法替代的。由于中國適宜種植橡膠的土地資源極其有限，不論是現(xiàn)在還是將來，我國天然橡膠供不應求的狀況無法改變。同時，我國進口天然橡膠集中在少數(shù)幾個國家（2021 年從泰國、越南和馬來西亞的進口占比分別是 44.78%、25.82%和13.09%，從上述3個國家的進口占比達83.69%[3]），進口集中度高，我國天然橡膠對外高度依存的狀況不可改變，資源供應存在安全隱患。當前國際貿(mào)易環(huán)境復雜多變，霸權國家隨時有可能限制生產(chǎn)國與我國的天然橡膠貿(mào)易，也有可能使用禁運制裁等手段使我國在境外投資生產(chǎn)的天然橡膠難以進入國內(nèi)，還有可能通過技術封鎖、金融封鎖等手段對我國天然橡膠供應進行打壓。綜上，我國天然橡膠資源安全問題更加突出。

天然橡膠生產(chǎn)布局反映了天然橡膠生產(chǎn)在空間維度對自然資源和社會資源的利用狀況，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要依據(jù)。同時，天然橡膠生產(chǎn)布局的特征和變化信息也是研究全球變化與天然橡膠生產(chǎn)之間的互動效應和反饋機制的基礎。在全球變化背景下，我國熱區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源和社會經(jīng)濟發(fā)展發(fā)生了明顯改變，天然橡膠生產(chǎn)布局也正在發(fā)生變化。研究天然橡膠生產(chǎn)布局變化的基本特征和發(fā)展趨勢，有利于我國熱區(qū)農(nóng)業(yè)資源利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力布局，助推天然橡膠產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局優(yōu)化、促進天然橡膠產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，保障國家戰(zhàn)略物質(zhì)安全。因此，開展中國天然橡膠生產(chǎn)布局時空演變研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

中國熱區(qū)一般是指中國熱帶和南亞熱帶地區(qū)中具有適合熱帶農(nóng)業(yè)發(fā)展的獨特氣候條件的一定區(qū)域[4-5]。有關學者通過以日均溫穩(wěn)定≥10 ℃的年積溫、日均溫≥10 ℃的天數(shù)、最冷月平均氣溫和年極端最低氣溫為指標的中國熱區(qū)劃分指標體系和標準劃定了中國熱區(qū)的范圍[6]。中國熱區(qū)陸地范圍集中分布在海南、香港和澳門全域，以及福建南部、廣東大部、廣西中南部、云南南部與西南部；中國熱區(qū)飛地分散分布在西藏、四川、云南、貴州、湖南和江西等?。▍^(qū)）。中國熱區(qū)熱量豐富，雨量充沛，生物多樣性異常豐富，目前已鑒明的植物種類有1.2 萬余種，占我國植物種群數(shù)量的30%[7]。主要的熱帶作物有天然橡膠、熱帶薯類作物（木薯）、熱帶糖料作物（甘蔗）、熱帶水果（香蕉、芒果、荔枝和龍眼等）、熱帶香辛飲料（香草蘭、咖啡和可可等）、熱帶油料作物（椰子和油棕等）和熱帶牧草等[8]。本研究以中國熱區(qū)內(nèi)有天然橡膠種植的云南、海南、廣東、廣西和福建5 個省（區(qū)）為研究區(qū)。

數(shù)據(jù)來源為1995—2020 年《全國熱帶、南亞熱帶作物生產(chǎn)情況》（由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)展南亞熱帶作物辦公室和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)墾局編制），根據(jù)本研究所用模型選取數(shù)據(jù)，并完成單位換算和數(shù)據(jù)一致化處理等工作。構(gòu)建以1995—2020 年為時間維度，以云南、海南、廣東、廣西和福建為截面維度的平衡長面板數(shù)據(jù)集， 其中時間維度為t=1，2，3…26（t 為年份），截面維度為i=1，2，3…5（i 為省<區(qū)>），觀測值有天然橡膠實有面積、產(chǎn)量和單產(chǎn)等。

1.2 方法

1.2.1 生產(chǎn)規(guī)模指數(shù) 天然橡膠生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)（production scale index， PSI）是指某地區(qū)某時期天然橡膠實有面積占全國天然橡膠實有面積的比重，該指標可以反映各?。▍^(qū)）天然橡膠生產(chǎn)對全國天然橡膠生產(chǎn)的貢獻程度。計算公式為[9]：

2 結(jié)果與分析

2.1 天然橡膠生產(chǎn)布局分析

2.1.1 天然橡膠生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)和生產(chǎn)集中度指數(shù)變化分析 由表1 可知，1995—2020 年間，云南天然橡膠生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)不斷上升，由1995 年的24.31%上升至2020 年的49.61%，而海南、廣東、廣西和福建的天然橡膠生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)均呈下降趨勢，其中海南下降最為明顯，由1995 年的62.07%下降至2020 年的46.13%。我國植膠區(qū)各?。▍^(qū)）的天然橡膠生產(chǎn)集中度指數(shù)變化與生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)較一致，云南為唯一上升的?。▍^(qū)），由1995 年的30.86%上升至2020 年的57.13%，海南為下降最為明顯的?。▍^(qū)），由1995 年的61.42%下降至2020 年的40.74%。圖1 分別從天然橡膠實有面積和干膠產(chǎn)量各地占比的視角反映了1995—2020年間我國天然橡膠生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)和生產(chǎn)集中度指數(shù)的逐年變化情況。綜上所述，1995—2020 年間，我國天然橡膠實有面積和干膠產(chǎn)量在植膠區(qū)各省（區(qū)）的不斷變化使得天然橡膠布局在全國層面發(fā)生了明顯變化，云南已超越海南成為我國第一大植膠區(qū)，但海南仍然是我國重要的植膠區(qū)。如今，我國天然橡膠生產(chǎn)布局越來越往云南和海南集中，2020 年云南和海南兩省合計的生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)達95.74%，生產(chǎn)集中度指數(shù)達97.87%。

2.1.2 天然橡膠生產(chǎn)重心遷移分析 由表2 可知，1995 年我國天然橡膠實有面積重心坐標位于108.18°E、21.17°N，2020 年中國天然橡膠實有面積重心坐標位于105.81°E、21.22°N。1995—2020年期間， 中國天然橡膠實有面積重心在105.73°E～108.18°E、22.17°N～22.23°N 之間移動。1995—2020 年期間實有面積重心累積移動距離為336.80 km，2020 年實有面積重心較1995 年向西北方向移動了228.10 km。1997—1998 年是單年實有面積重心移動距離最大的時期，移動距離為30.90 km（西北）；2009—2010 年是單年實有面積重心移動距離最小的時期，移動距離為0.74 km（東南）。綜上所述，1995—2020 年間我國天然橡膠實有面積重心由東南向西北演進的趨勢明顯，同時北擴的趨勢也顯著。

由表2 可知，1995 年我國天然橡膠干膠產(chǎn)量重心坐標位于107.45°E、21.29°N，2020 年中國天然橡膠干膠產(chǎn)量重心坐標位于105.11°E 、22.56°N。1995—2020 年期間，中國天然橡膠干膠產(chǎn)量重心在105.11°E～107.45°E、21.29°N～22.56°N之間移動。1995—2020 年期間干膠產(chǎn)量重心累積移動距離為509.75 km，2020 年干膠產(chǎn)量重心較1995 年向西北方向移動了295.92 km。單年干膠產(chǎn)量重心移動距離最大的時期在2004—2005 年，移動距離為129.01 km（西北）；單年干膠產(chǎn)量重心移動距離最小的時期在2011—2012 年，移動距離為2.22 km（西北）。綜上所述，1995—2020 年間我國天然橡膠干膠產(chǎn)量重心雖然有多次由西北向東南的移動，但總體上由東南向西北演進的趨勢明顯，同時北擴的趨勢也顯著。

由表2 可知， 與實有面積重心比較，1995—2020 年間我國天然橡膠干膠產(chǎn)量重心總體上更偏向西北，累計移動距離和首尾距離更大，移動曲線的振幅更大。說明位于我國植膠區(qū)西北方向的云南省實有面積穩(wěn)定增加和單產(chǎn)位于全國最高水平，合力驅(qū)動了我國天然橡膠生產(chǎn)重心明顯向西北方向移動的結(jié)果。

2.2 天然橡膠比較優(yōu)勢分析

2.2.1 天然橡膠效率比較優(yōu)勢時空變化 由圖2可知，天然橡膠效率比較優(yōu)勢空間差異明顯。2020年云南和海南的EAI 指數(shù)均大于1，具有天然橡膠生產(chǎn)效率比較優(yōu)勢，分別位居全國第一、第二；廣東、廣西和福建的EAI 指數(shù)均小于1，不具有天然橡膠生產(chǎn)效率比較優(yōu)勢。由表3 和圖3 可知，1995 與2020 年相比，云南的效率比較優(yōu)勢由1995年的1.23 增加至2020 年的2.71（位居全國第一），為大幅增加特征（增加量為1.48，全國唯一增加地區(qū)）；1995 與2020 年相比，海南的效率比較優(yōu)勢由1995 年的2.03 減少至2020 年的1.27，為大幅減少特征（減少量為0.76，位居全國減量第一）；1995 與2020 年相比，廣東、廣西和福建的效率比較優(yōu)勢均明顯減少，其中廣西和福建已減至0，三?。▍^(qū)）效率比較劣勢更加突出。

2.2.2 天然橡膠規(guī)模比較優(yōu)勢時空變化 由圖2可知，天然橡膠規(guī)模比較優(yōu)勢空間差異明顯，2020年云南和海南的SAI 指數(shù)均大于2，具有顯著規(guī)模比較優(yōu)勢，分別位居全國第一、第二；廣東、廣西和福建的SAI 指數(shù)均小于0.5，具有規(guī)模比較劣勢。由表3 和圖3 可知，1995 與2020 年相比，云南的規(guī)模比較優(yōu)勢由1995 年的0.87（0.52，位居全國第一，為顯著規(guī)模比較優(yōu)勢地區(qū)），為大幅增加特征（增加量為1.66，全國唯一增加地區(qū)）；1995 與2020 年相比，海南的規(guī)模比較優(yōu)勢由1995 年的4.35（SAI>2，位居全國第一，為顯著規(guī)模比較優(yōu)勢地區(qū)）減少至2020 年的2.41（SAI>2，位居全國第二，為顯著規(guī)模比較優(yōu)勢地區(qū)），為大幅減少特征（減少量為1.93，位居全國減量第一）；1995 與2020 年相比，廣東、廣西和福建的規(guī)模比較優(yōu)勢均明顯減少，其中福建已減至0，三省（區(qū)）規(guī)模比較劣勢更加突出。

2.2.3 天然橡膠綜合比較優(yōu)勢時空變化 由圖2可知，天然橡膠綜合比較優(yōu)勢空間差異明顯，2020年云南和海南的AAI 指數(shù)均大于1，具有綜合比較優(yōu)勢，分別位居全國第一、第二；廣東、廣西和福建的AAI 指數(shù)均小于1，不具有綜合比較優(yōu)勢。由表3 和圖3 可知，1995 與2020 年相比，云南的綜合比較優(yōu)勢由1995 年的1.04（AAI>1，為綜合比較優(yōu)勢地區(qū)）增加至2020 年的2.53（AAI>1，位居全國第一，為綜合比較優(yōu)勢地區(qū)），為大幅增加特征（增加量為1.58，全國唯一增加地區(qū)）；1995 與2020 年相比，海南的綜合比較優(yōu)勢由1995 年的2.97（AAI>1，位居全國第一，為綜合比較優(yōu)勢地區(qū)） 減少至2020 年的1.75（AAI>1，位居全國第二，為綜合比較優(yōu)勢地區(qū)），為大幅減少特征（減少量為1.22，位居全國減量第一）；1995 與2020 年相比，廣東、廣西和福建的綜合比較優(yōu)勢均明顯減少，其中廣西和福建已減至0，三?。▍^(qū)）規(guī)模比較劣勢更加突出。

3 討論

本研究獲取了我國天然橡膠生產(chǎn)布局的特征和時空變化信息，為研究全球變化與天然橡膠生產(chǎn)之間的互動機制奠定基礎，但是本研究僅反映了我國天然橡膠生產(chǎn)在時空維度對自然資源和社會資源的利用狀況，未能對天然橡膠生產(chǎn)布局的時空演變機理進行研究。天然橡膠的生產(chǎn)布局變化不僅受自然因素（如氣溫、降水和土壤）的影響，而且受社會經(jīng)濟因素（包括農(nóng)業(yè)政策、人口和技術等）的綜合作用，從單一的自然或社會經(jīng)濟因素來分析，難以深入理解其時空動態(tài)變化的過程。因此，必須綜合考慮自然和社會經(jīng)濟多種因素，并在不同時空尺度下進行比較研究，以了解天然橡膠空間格局動態(tài)變化的特征，才能真正了解導致其動態(tài)變化的原因?；诙嘁蜃佣喑叨鹊目臻g統(tǒng)計分析研究方法，正成為農(nóng)作物空間格局動態(tài)變化機理研究的重要方向。

未來，在天然橡膠生產(chǎn)布局研究領域，圍繞“信息重構(gòu)——特征描述——驅(qū)動分析——未來情景”的工作思路，開展天然橡膠生產(chǎn)布局時空演變和預測研究?！靶畔⒅貥?gòu)”的研究可以實現(xiàn)天然橡膠的種植動態(tài)監(jiān)測，產(chǎn)出我國天然橡膠空間分布“一張圖”，相關研究成果可應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力布局，保障國家戰(zhàn)略物質(zhì)安全；“特征描述”的研究可實現(xiàn)對天然橡膠及其影響因子變化趨勢的動態(tài)把握，相關研究成果可應用于農(nóng)業(yè)資源利用和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進熱區(qū)農(nóng)業(yè)資源高效可持續(xù)利用，保障我國天然橡膠產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展；“驅(qū)動分析”的研究可明確自然因素和社會經(jīng)濟因素對天然橡膠空間分布的驅(qū)動機制，相關研究成果可應用于當前自然和社會經(jīng)濟條件下天然橡膠生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化，促進熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)與自然和諧共生，有效保護和改善天然橡膠發(fā)展環(huán)境；“未來情景”的研究可實現(xiàn)對天然橡膠生產(chǎn)布局未來情景的預測，相關研究成果可應用于未來自然和社會經(jīng)濟條件下天然橡膠生態(tài)系統(tǒng)適應策略的擬定，提高天然橡膠生態(tài)系統(tǒng)綜合調(diào)控能力，推進我國熱區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村高質(zhì)量發(fā)展。

4 結(jié)論

本研究運用生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)、生產(chǎn)集中度指數(shù)和生產(chǎn)重心分析法對我國天然橡膠生產(chǎn)布局的時空變化特征及其重心遷移軌跡進行分析，應用效率比較優(yōu)勢、規(guī)模比較優(yōu)勢和綜合比較優(yōu)勢對我國天然橡膠生產(chǎn)區(qū)域比較優(yōu)勢進行分析，得到如下研究結(jié)論。

（ 1 ） 從我國天然橡膠生產(chǎn)布局來看，1995—2020 年間，我國天然橡膠實有面積和干膠產(chǎn)量在植膠區(qū)各?。▍^(qū)）的不斷變化使得天然橡膠布局在全國層面發(fā)生了明顯變化，云南已超越海南成為我國第一大植膠區(qū)，但海南仍然是我國重要的植膠區(qū)。如今，我國天然橡膠生產(chǎn)布局越來越往云南和海南集中，2020 年云南和海南兩省合計的生產(chǎn)規(guī)模指數(shù)達95.74%，生產(chǎn)集中度指數(shù)達97.87%。1995—2020 年間我國天然橡膠實有面積重心和干膠產(chǎn)量重心由東南向西北演進的趨勢明顯，同時北擴的趨勢也顯著；位于我國植膠區(qū)西北方向的云南省實有面積穩(wěn)定增加和單產(chǎn)位于全國最高水平，合力驅(qū)動了我國天然橡膠生產(chǎn)重心明顯向西北方向移動的結(jié)果。

（2）從我國天然橡膠生產(chǎn)比較優(yōu)勢來看，1995—2020 年間，我國天然橡膠生產(chǎn)區(qū)域比較優(yōu)勢也在發(fā)生顯明變化，云南已超越海南成為我國最具比較優(yōu)勢的植膠區(qū)，海南依然屬于比較優(yōu)勢區(qū)域；廣東、廣西和福建的比較優(yōu)勢均明顯減少，目前已減至或趨近于0，三?。▍^(qū)）比較劣勢更加突出。