2001—2018年安徽省縣域茶葉增產時空格局演變

吳海中，田曉四，胡 剛，陳保平

(池州學院 地理與規(guī)劃學院，安徽 池州 247100)

我國是茶葉原產地，有著悠久的產茶歷史，茶葉規(guī)模位居全球第一[1]。茶樹適宜種植范圍廣，在長江以南，茶葉已經(jīng)成為很多山區(qū)的優(yōu)勢作物，在全面貫徹鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中發(fā)揮著巨大作用。作為綠色飲品，茶葉的功效和保健功能日益為人們所接受[2]，飲茶已經(jīng)代表了一種健康的生活方式，茶葉在國內和國際市場需求不斷增加。在此背景下，對茶產區(qū)的茶葉增量空間格局變化以及增產貢獻因素展開研究很有必要。

目前已有關于農作物空間分布和增產因素的研究成果主要集中于農產品[3-4]、谷物等方面[5-6]，而對茶葉增產空間分布及增產因素的分析較少，有限的研究熱點集中在：①全球尺度上，關于全球茶葉生產、進出口格局的變遷與趨勢研究[7-8]；②國家尺度上，運用重心模型、集中度、實證分析等手段研究茶葉格局變化及原因，將我國茶葉種植劃分為江北、西南、江南和華南四大茶區(qū)，并論證了茶葉生產重心向西移動[9-10]；③省域尺度上，林正雨等[11]基于ESDA方法探究四川茶葉生產演變與分布特征，肖智和黃賢金[12]基于重心統(tǒng)計對長江帶茶葉生產變化進行了探究，李雨凝[13]利用比較優(yōu)勢理論、數(shù)理方法研究了安徽省茶葉生產變遷。另外，從技術效益[14]、機械化生產[15]及實驗分析[16]等角度對茶葉增產開展了研究。整體來看，缺乏系統(tǒng)性的對縣域層面的茶葉增產過程的探索，且缺少長時序列的研究。因此，本文以安徽各產茶縣區(qū)為研究單元，基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)并利用空間自相關、LAMI分解模型和GIS技術，對2001—2018年安徽省縣域茶葉增產的狀況進行量化分析，嘗試系統(tǒng)地揭示安徽省茶葉增產的空間分布特征及貢獻狀況。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 空間自相關

空間自相關表示某一要素在空間上彼此的依賴性，可以衡量要素空間分布集聚程度及相關性[17]。該方法已經(jīng)在人口、經(jīng)濟、資源等領域廣泛應用，是探究地理要素空間分布關系、格局變化的重要手段。對于空間集聚規(guī)模和相關性的研究包括全局和局部自相關分析。

(1)全局空間自相關：用于分析茶葉增產量在研究區(qū)空間上的分布模式，用Moran’sI來量化評價，I值范圍介于[-1，1]，I>0為正相關，I值越大，說明空間集聚現(xiàn)象越明顯；I<0為負相關，I絕對值越大，代表空間差異越大；I=0表示要素隨機分布。其計算式[17]為：

(2)局部空間自相關：表征某縣的茶葉增產量與周邊縣的差異狀況，能進一步厘清茶葉產量增量在不同區(qū)域的集聚程度。局部空間自相關LISA(Ii)計算式為[17]：

可以利用Ii值的空間集聚狀況，將安徽省劃分為高-高(H-H)、低-低(L-L)、高-低(H-L)和低-高(L-H)4類空間自相關型。H-H型代表某縣區(qū)內部茶葉增產量與其周圍縣區(qū)茶葉增產量均較高；L-L型代表某縣區(qū)內部茶葉增產量與其周圍縣區(qū)均較低；H-L代表某縣區(qū)內部茶葉增產量較高而周圍縣區(qū)茶葉增產量較低；L-H型代表某縣區(qū)茶葉增產量較低而周圍縣區(qū)茶葉增產量較高。

1.2 茶葉貢獻率及增產貢獻率

茶葉貢獻率是某研究單元茶葉產量占全省產量的比例，增產貢獻率是某研究單元茶葉增產量占茶葉總增量的比例[4]。公式為：

式中：Pi、ΔPi分別表示i地區(qū)茶葉產量(t)、增產量(t)，Ci、ΔCi分別為i地區(qū)茶葉貢獻率(%)和增產貢獻率(%)；k表示增產的縣區(qū)數(shù)量。

1.3 增產貢獻因素分解

農作物的增產可以從兩方面實現(xiàn)[5]：一是擴大種植面積，二是提高單產，包括農作物種植結構調整及改種高產作物。本文僅研究茶葉一種作物，故茶葉增產量只考慮茶園面積、單產2個因素。借鑒LMDI分解法，計算茶葉種植面積變化和單產提高對茶葉產量的綜合貢獻(ΔPi)。計算公式[5]：

式中：ΔPai、ΔPyi分別表示i地區(qū)茶園面積、單產對茶葉增產的貢獻，abi、Pbi、ybi為i地區(qū)期初的茶園面積(hm2)、產量(t)、單產(t·hm-2)，ati、Pti、yti為i地區(qū)期末的茶園面積(hm2)、產量(t)、單產(t·hm-2)。

茶園面積擴大、單產提高對茶葉增產的貢獻率分別為[6]：

式中，Cai為i地區(qū)茶園面積(hm2)對茶葉的增產貢獻率(%)，Cyi為i地區(qū)茶葉單產(t)對茶葉的增產貢獻率(%)。參考已有研究[6]，劃分貢獻率等級(表1)，從而更好地區(qū)分茶園面積和單產對茶葉增產貢獻效果。

表1 貢獻率等級劃分標準

1.4 數(shù)據(jù)來源

茶葉統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于2002—2019年安徽省及各產茶地級市統(tǒng)計年鑒。為消除考察期間涉及的行政區(qū)劃調整對數(shù)據(jù)統(tǒng)計的干擾，本文以2018年安徽省行政區(qū)劃為標準，并以縣域行政區(qū)劃圖為制圖底圖。

2 研究區(qū)概況

安徽省地處華東地區(qū)，介于29°41′—34°38′N 、114°54′—119°37′E，總面積14.01萬 km2，為我國典型的暖溫帶、亞熱帶過渡區(qū)，年均氣溫達14～17 ℃，7月均溫28～29 ℃，1月均溫低于-1 ℃，無霜期時間長，10 ℃活動積溫在4600～5300 ℃左右，年平均降水量為773～1670 mm，山地、丘陵地貌類型多樣。優(yōu)越的自然生態(tài)條件，使得安徽省歷來都是我國茶葉主產地，皖茶文化源遠流長。省內大別山區(qū)、皖南山地均有大片茶園種植。目前安徽省有10個地級市常年產茶，本文依據(jù)茶葉在安徽省的地域分布狀況，將安徽茶區(qū)劃分為3個：皖南茶區(qū)(黃山、池州、宣城、銅陵、蕪湖5市)、皖西茶區(qū)(六安、安慶2市)和皖中茶區(qū)(馬鞍山、合肥、滁州3市)

3 茶葉增產時空演變

3.1 茶葉增產時序變化

2001—2018年，安徽省茶園面積、產量整體呈增長態(tài)勢(圖1)。具體來看，2001—2007年茶園面積波動上升，其中2007年茶園面積增速明顯，2008—2009年出現(xiàn)大幅回落，主要原因是2008年我國南方出現(xiàn)雪災[18]，受強降雪、低溫影響，安徽省茶園面積急劇下降，之后持續(xù)增長至2017年達到最大值，2018年出現(xiàn)小幅下降；2001—2015年茶葉產量持續(xù)增加，2016—2018年產量相對穩(wěn)定，茶葉產量增幅逐漸變小。18年間茶葉產量由4.7萬噸增至11.24萬噸，增加了139.15%；茶園面積由11.19萬公頃提升至16.63萬公頃，提升了48.61%。

對安徽三大茶區(qū)涉及茶葉產量變動的51個縣區(qū)統(tǒng)計結果表明，除長豐縣、肥西縣、合肥市轄區(qū)、當涂縣、繁昌縣、定遠縣6個研究單元茶葉產量出現(xiàn)下降，其余45個縣區(qū)的茶葉產量均實現(xiàn)了提升，增產縣區(qū)占產茶縣區(qū)比例高達88.2%。茶葉增產量與減產量之比為404.6∶1。其中，茶葉增產量最多的是六安市轄區(qū)，實現(xiàn)增產0.72萬噸，占安徽茶葉總增量的11%，前10位的縣區(qū)貢獻了安徽省茶葉總增產的68.2%。且其中6個位于皖南茶區(qū)，4個位于皖西茶區(qū)。從占茶葉總增產比重來看，皖南、皖西、皖中茶區(qū)占比分別為53.63%、43.54%、2.83%。

3.2 茶葉增量空間自相關分析

空間自相關分析結果顯示：全局Moran’sI指數(shù)為0.313(z=4.688，p=0.000 003)，表明2001—2018年安徽省茶葉增產量在省域空間格局上有著典型的集聚效應。

基于局部空間自相關的空間聚集結果，制作2001—2018年安徽省各縣區(qū)茶葉增產量的聚集圖(圖2)，置信水平達95%。研究時期內，安徽省縣域茶葉增產量聚集狀況只表現(xiàn)出一種類型，即H-H空間自相關型，從增產量聚集程度來看，已經(jīng)形成了3個H-H中心。其中1個位于皖西茶區(qū)(六安市轄區(qū)、金寨縣、霍山縣、岳西縣)，2個位于皖南茶區(qū)(石臺縣、祁門縣；宣城市轄區(qū)、廣德縣、郎溪縣)。表明近18年，安徽省茶葉在皖南、皖西3個中心及鄰近縣區(qū)的增產集聚水平較高，存在典型的空間集聚效應。主要原因是這些地區(qū)的茶葉種植地理環(huán)境優(yōu)良、產茶歷史悠久、名優(yōu)茶品種多、產茶量大等因素的影響[19]。

4 增產因素分解

4.1 省域層面的因素分解

不同指標對茶葉增產的貢獻率如圖3所示。2001—2018年，安徽省茶葉總增量為6.54萬噸，其中茶葉種植面積增加貢獻的增產量為3.41萬噸，單產提升貢獻的茶葉增產量為3.13萬噸，茶園面積貢獻率高于單產貢獻率。時序上看：茶園種植面積貢獻率由2002年的-57.3%上升至2018年的52.2%，呈現(xiàn)波動上升趨勢，表明茶園面積擴大對茶葉增產的貢獻不斷加強；而單產貢獻率由2002年的157.3%下降至2018年的47.8%，呈現(xiàn)波動下降趨勢，表明單產提高對安徽茶葉增產的貢獻正逐步弱化。

4.2 縣域層面的茶葉增產因素分解

2001—2018年，茶葉增產的45個縣區(qū)中，茶園面積增加的有36個，六安市轄區(qū)茶園面積增加最多為107.5萬公頃，同比提升了5.66倍；茶園面積減小的有9個，休寧縣茶園面積減少最多，累計減少15萬公頃，減少了11.9%。單產提高的縣區(qū)有37個，降低的有8個。其中單產提高的最多的是蕪湖縣，達3.94 t·hm-2，單產減少最多的是望江縣，為0.29 t·hm-2。在茶園面積增加的同時單產也提高的縣區(qū)共計28個。

2001—2018年安徽省縣域茶葉增產貢獻因素空間分布如圖4所示。以茶園面積貢獻為主的茶葉增產縣區(qū)數(shù)量較多，其中24個縣區(qū)的面積貢獻因素大，較顯著、顯著、極顯著數(shù)量分別為1、8和15個；21個縣區(qū)的單產貢獻因素大，其中較顯著、顯著、極顯著數(shù)量分別為4、7和10個。在單產、面積2個茶葉增產貢獻因素中，極顯著的縣區(qū)數(shù)量均最多。

就增產空間格局而言，以面積貢獻為主的縣區(qū)在三大茶區(qū)(皖南、皖西、皖中)中分別有11、7和6個；以單產貢獻為主的區(qū)縣分別有11、5和5個。綜合來看，單產和面積因素對皖南茶區(qū)增產的貢獻接近，皖西、皖中茶區(qū)茶葉增產則源于茶園面積的擴大。

5 結 論

本文基于茶葉增幅、增產空間格局及增產貢獻因素的不同視角探究近18年安徽省茶葉增產狀況，利用空間自相關方法和LMDI模型定量研究了省域、縣域尺度下的茶葉增產貢獻因素，結果如下。

(1)安徽省茶園面積、產量整體呈增長態(tài)勢。45個縣區(qū)的茶葉產量提升，前10位的縣區(qū)貢獻了安徽省茶葉總增產的68.20%。從占茶葉總增產比重來看，皖南、皖西、皖中茶區(qū)占比分別為53.63%、43.54%、2.28%。

(2)2001—2018年安徽省茶葉增產在省域空間上有著典型的空間聚集性；從縣域增產量聚集程度來看，已經(jīng)形成了3個H-H空間自相關型中心，其中2個位于皖南茶區(qū)，1個位于皖西茶區(qū)。

(3)從省域層面看，茶園種植面積貢獻率由2002年的-57.3%上升至2018年的52.2%，呈現(xiàn)波動上升趨勢。茶葉增產的45個縣區(qū)中，24個的面積貢獻因素大，21個的單產貢獻因素大。面積、單產貢獻的兩極化現(xiàn)象明顯，極顯著的數(shù)量分別為15和10個。從空間分布來看，單產和面積因素對皖南茶區(qū)增產的貢獻接近，而皖西、皖中茶區(qū)的增產則主要源于茶園面積的擴大。

18年來，安徽省茶葉增產在空間上集聚效應明顯，已經(jīng)在皖西、皖南地區(qū)形成了3個H-H空間自相關中心。從茶葉增產貢獻角度來看，單產的貢獻率不斷下降，茶園面積對茶葉增產的貢獻率不斷上升。從趨勢上看，安徽省茶葉的增產將更多的依靠茶園面積的增加。但是茶園用地資源是有限的，同時不斷新建茶園會破壞茶區(qū)的生態(tài)環(huán)境。因此，在穩(wěn)定茶園面積的基礎上，對面積貢獻極顯著、顯著的23個縣區(qū)，應進一步加大先進的茶葉種植經(jīng)驗推廣，不斷改良茶葉品種，大力提升茶葉生產、加工中的科技含量，從而有效提升茶園增產潛力。