近30年中国水稻种植区域与产量时空变化分析

第68卷第5期2013年5月

地理学报

ACTAGEOGRAPHICASINICA

Vol.68,No.5May,2013

近30年中国水稻种植区域与产量时空变化分析

刘珍环1,李正国1,唐鹏钦1,李志鹏1,吴文斌1,杨鹏1,游良志2,唐华俊1

(1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部农业信息技术重点实验室,北京100081;

2.EnvironmentandProductionTechnologyDivision,InternationalFoodPolicyResearchInstitute,2033KStreet,NW,

Washington,DC20006,USA)

摘要：通过综合80年代初以来的农作物面积与产量统计、耕地分布、农业灌溉分布以及作物生长适宜性分布等多源数据，利用基于交叉信息熵原理的作物空间分配模型(SpatialProductionAllocationModel,SPAM)，获得了我国10km像元尺度的水稻分布信息。在此基础上，重点分析了80年代初以来水稻种植面积与产量的时空变化特征。总体来看，在全国水稻种植区域内发生变化的地区中有超过50%的地区水稻种植面积出现缩减态势，但仍有近70%的地区水稻产量在增加。空间变化来看，种植面积缩减主要发生在东南沿海的广东、福建和浙江等省，而增加主要出现在东北地区的吉林和黑龙江等省，我国水稻种植重心因此向东北方向迁移约230km，产量重心向东北迁移约320km。同时，研究还发现我国水稻种植面积变化对产量增减具有重要影响，其中产量增加表现为面积与非面积因素的共同作用，数据显示种植面积扩展对水稻增产的平均贡献率约54.5%，而在产量减少的区域，面积缩减对减产的贡献率高达80%以上。

关键词：水稻；作物空间分配模型；时空变化；中国

1引言

农业土地利用/土地覆被变化是当前农业领域研究前沿，农作物时空动态变化信息研究是农业土地变化科学的研究基础[1]。农作物时空分布信息反映了人类在空间上利用农业生产资源状况，也是农业生态系统格局与功能、陆地生态系统循环、全球变化对农业影响等研究的重要基础，对保障国家粮食安全和农业资源环境研究具有十分重要的意义[2-3]。

迄今为止，全球和国家尺度上包含农作物空间分布信息的数据集主要有三种，一是土地利用/土地覆被数据集，该类数据在全球尺度上有4种数据GLC-2000、UMD、IGBP-DISCover、MODIS，而中国区域内则有NLCD系列[4]，该类数据集中包含耕地变化时空信息；二是雨养或灌溉种植面积数据，全球尺度上有GMRCA[5]、GIAM[6]、Rammankutty等的全球农业用地分布[7]等，该类数据集则主要从农业水资源和管理等角度提出的农作物分布信息，目前尚缺少时序变化信息；三是综合多源信息技术的农作物空间分布数据，在全球尺度上有MICRA-2000[3]、Monfreda等人的全球作物分布[8]等，也缺少时序变化信息。因此，综合多源数据获取农作物的时空变化信息尚待深入。

农业土地利用变化研究主要关注耕地面积变化及其影响，耕地功能属性的农作物面积

收稿日期：2012-11-01;修订日期：2013-01-19

基金项目：国家自然科学基金项目(41171328);国家重点基础研究发展计划项目(973项目)(2010CB951502)

[Foundation:NationalNaturalScienceFoundationofChina,No.41171382;NationalBasicProgramofChina(973Program),No.2010CB951502]作者简介：刘珍环(1982-),男,江西泰和人,博士,主要从事景观生态与土地利用、全球变化与农业遥感方面的研究。

E-mail:zhenhuanliu@通讯作者：杨鹏(1975-),男,湖南冷水江人,博士,研究员,主要从事全球变化与农业遥感方面的研究。

E-mail:yangpeng@

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