《Frontiers in Sustainable Food Systems》:The spatiotemporal evolution of China’s grain production resilience and its influencing factors: an empirical analysis at the county level
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本文基于2001-2023年中国2646个县域面板数据,采用核心变量法测度粮食生产韧性,结合核密度估计、泰尔指数和地理加权回归模型,揭示其时空分异规律。研究发现:东北地区韧性最高,呈现"东北领先-中部追赶-东西部滞后"的梯度格局;区域差异主要源于区间差异,且东部内部差异最大;单位面积产量、复种指数、农业机械化、信息化及投资水平对韧性提升具有持续增强的正向作用,而第一产业就业占比的负向效应日益凸显。研究为制定差异化粮食安全政策提供了县域尺度的科学依据。
1 引言
粮食生产安全是国家经济社会高质量发展的基础,具有维护社会稳定和促进经济可持续增长的战略意义。党的二十大将保障国家粮食安全确立为重大国家任务,中国粮食总产量已连续9年稳定在1.3万亿斤以上。然而在全球地缘冲突、极端气候事件频发的背景下,以小农户为主的农业生产模式面临严峻挑战。本文引入韧性理论框架,通过核心变量法构建县域粮食生产韧性测度体系,弥补现有研究多聚焦省级尺度而忽视县域异质性的不足。
2 研究设计
2.1 数据来源
研究数据涵盖2001-2023年中国城市统计年鉴、县域统计年鉴及各省统计公报,经过行政区划一致性处理后形成59,859个县域-年度观测值。
2.2 研究方法
2.2.1 粮食生产韧性测度方法
采用Martin(2015)提出的核心变量法,以粮食产量波动表征系统抵御和恢复能力。计算公式为:
Resilience = (ΔRi- (ΔRi)α) / |(ΔRi)α|
其中ΔRi为实际产量变化,(ΔRi)α为基于全国平均的预期变化。
2.2.2 核密度估计
通过高斯核函数分析韧性分布的动态演进特征,揭示多极化趋势。
2.2.3 泰尔指数
将全国划分为东北、东部、中部、西部四大区域,分解区域差异来源。
2.2.4 地理加权回归模型
构建GWR模型分析影响因素的空间异质性:
yi= β0(ui,vi) + Σkβk(uj,vi)xik+ εi
2.3 变量选择
从抵抗力(单位面积产量、农业机械化)、恢复力(复种指数、第一产业就业占比)和重构力(农村信息化、投资水平)三个维度选取6个核心变量。
3 结果
3.1 粮食生产韧性的时序演变
2001-2023年全国韧性呈波动上升趋势,可分为两个阶段:
(1)2001-2018年低水平波动阶段,受自然灾害和市场波动影响显著;
(2)2019-2023年显著提升阶段,"藏粮于地、藏粮于技"战略推动高标准农田建设成效显现。核密度曲线显示县域韧性呈现多峰分布,表明"强者愈强"的分化特征。
3.2 空间分布特征
空间格局呈现东北高值集聚、中部稳步提升、东西部相对滞后的梯度特征。2023年高韧性县域集中分布于东北平原、黄淮海平原等主产区,而西部生态脆弱区持续低值集聚。
3.3 区域差异分析
泰尔指数分解表明:区域间差异是总体差异的主要来源(贡献率超60%),东部内部差异最大,中部相对均衡但近年有所扩大。
3.4 影响因素异质性
地理加权回归显示:
- •
单位面积产量正向效应持续增强,影响高值区由西部向东北转移
- •
农业机械化在东北平原作用显著(地势平坦适宜规模化作业)
- •
第一产业就业占比负向效应加剧,反映劳动力结构老化制约
- •
复种指数在光热充足地区提升效益显著
- •
农村信息化形成"东北-西北"带状高值区,但中部存在数字鸿沟
- •
投资水平呈现"西高东低"向"东部沿海-黄淮海平原"集聚的转变
4 讨论
韧性演变与政策干预高度同步,2004年粮食直补政策与2019年高标准农田建设对应韧性跃升节点。县域尺度分析揭示了省级尺度掩盖的微观异质性,如东北地区内部松嫩平原与周边山地的显著分化。影响因素验证了技术要素(机械化、信息化)的普惠性提升作用,同时揭示劳动力质量优于数量的新特征,投资效率而非投资规模成为关键制约。
5 结论与建议
5.1 主要结论
(1)时空格局呈现东北领先、中部趋同、东西部落后的梯度稳定性
(2)区域间差异是总体差异主导来源,东部内部差异最大
(3)技术进步类要素持续强化正向作用,劳动力结构负向效应凸显
5.2 政策建议
(1)实施区域差异化策略:东部重点发展智慧农业,中部强化基础设施互联互通,西部优先改善生产要素配置
(2)建立跨区域协调机制,通过高韧性地区空间溢出效应带动整体提升
研究局限在于未完全涵盖社会生态维度韧性指标,未来可结合多源数据深化多尺度耦合机制研究。