第69卷第12期2014年12月
地理学报
ACTAGEOGRAPHICASINICA
Vol.69,No.12December,2014
中国县域人均粮食占有量的时空格局
——基于户籍人口和常住人口的对比分析
李亚婷1,2,潘少奇2,苗长虹1,2
(1.河南大学黄河文明与可持续发展研究中心暨黄河文明传承与现代文明建设河南省协同创新中心,开封475001;
2.河南大学环境与规划学院,开封475004）
摘要：依据中国第五次、第六次人口普查分区县的户籍人口、常住人口数据，借助空间自相关分析、重心曲线、空间分布图系等方法，对中国县域人均粮食占有量的时空格局及其变化强度进行对比分析。结果表明：①中国人均粮食占有量存在明显的地域分异规律，东西分异和南北分异突出。两种人口统计口径下人均粮食占有量的全局和局部自相关特征显著，空间集聚趋势不断加强。高高集聚区向东北方向汇集，低低集聚区向东南方向汇集。②两种人口统计口径下人均粮食占有量空间分布特征存在明显差异且有增大趋势，差别较大的县区主要集中在800mm等降水量线以南，尤以华南区和西南区最为显著。③人均粮食占有量变化重心曲线呈“L”形，越向北增幅越大，越向东南减幅越大；基于分布图系、重心曲线将人均粮食占有量变化区域划分为高度增加区、中度增加区、低度增加区、基本不变区、低度减少区、中度减少区、高度减少区等7种类型，人均粮食占有量变化格局在两种人口统计口径下存在明显差异。
关键词：人均粮食占有量；户籍人口；常住人口；时空格局；中国DOI:10.11821/dlxb201412002
1引言
粮食问题是农业发展的核心问题，也是学界、政界一直关注的热点问题[1]。2008年中国编制了《国家粮食安全中长期规划纲要(2008-2020年)》，提出完善粮食流通体系，加强粮食宏观调控，保持粮食供求总量基本平衡。2010年国务院印发《全国主体功能区规划》，划出国家层面限制开发的农产品主产区，强调农产品主产区应着力保护耕地，稳定粮食生产，确保国家粮食安全。目前，在全国粮食供需区域性矛盾突出的情况下，进一步维持粮食区域供需平衡是国家粮食安全和社会经济发展的重要保证。
中国粮食生产格局问题在20世纪90年代中后期开始受到关注。众多学者针对不同时空尺度的粮食生产格局进行了大量研究，主要在粮食生产地位[2-6]、风险水平[7-9]、安全保障程度[10-15]、供需水平[16-22]、潜在生产力[23-25]、变化驱动力[4,26-27]等方面取得了丰硕成果。总体而言，已有全国粮食生产格局研究多以省域或更大区域为研究单元，区域差异分析多停留在省际层面，忽视了更小尺度间的异质性。在计算人均粮食占有量时采用的人口数据比较杂乱，经常出现不同统计口径下的人口数据混用情况。研究中，比较常用的总人口数据有
收稿日期：2013-08-30;修订日期：2014-06-12
基金项目：国家自然科学基金项目(41401133,41430637,41329001);教育部人文社会科学研究青年基金项目
(14YJC790092)[Foundation:NationalNaturalScienceFoundationofChina,No.41401133,No.41430637,No.41329001;HumanityandSocialResearchProjectofEducationMinistrytoYoungScholars,No.14YJC790092]
作者简介：李亚婷(1981-),女,河南西华县人,博士研究生,讲师,中国地理学会会员(S110009126M),研究方向为区域
发展与规划、GIS应用研究。E-mail:ytli81@126.com
通讯作者：苗长虹(1965-),男,河南鄢陵县人,教授,博士,博士生导师,中国地理学会会员(S110004313M),研究方向
为经济地理与区域发展。E-mail:chhmiao@henu.edu.cn
1753-1766页
1754地理学报69卷
两种：户籍人口和常住人口。户籍人口是中国大陆户籍制度下的一个概念，是指在某地公安机关进行常住户籍登记的人口，这类人口不管其是否外出，也不管外出时间长短，只要在某地注册有常住户口，则为该地区的户籍人口；常住人口是指实际经常居住在某地区一定时间(指半年以上)的人口，主要包括居住在本乡镇街道且户口在本乡镇街道或户口待定的人口、居住在本乡镇街道且离开户口登记地所在的乡镇街道半年以上的人口、户口在本乡镇街道且外出不满半年或在境外工作学习的人口。前者以户口所在地为基准，反映的是户口在本地的人口；后者以常住地为基准，反映的是常住在本地的人口。在计划经济时代，由于限制人口的城乡和地区流动，户籍人口和常住人口比较接近。但是，随着城乡二元体制改革的推进和社会经济的发展，流动人口规模迅猛增长。1982年第三次人口普查时流动人口为657万人，仅占全国总人口的0.65%，但2010年第六次人口普查时，流动人口增加到2.61亿人，占中国总人口的比重提高到19.07%。目前，中国已整体迈入人口流动性社会[28]。由于流动人口的户口并没有随之迁移，因此某些地区实际居住的人口与户籍人口数据差别很大，采用不同的人口数据将对中国人均粮食占有量空间格局研判和粮食调运政策制定产生重要影响。基于此，本文以县域为研究单元，采用探索性空间数据分析(ESDA)、重心曲线及分布图系等空间技术，利用第五次、第六次人口普查统计的户籍人口和常住人口，计算中国2000年和2010年县域人均粮食占有量，对比分析不同人口统计口径下人均粮食占有量空间分布格局及人均粮食变化强度的空间分异特征，进而揭示人口流动对人均粮食空间分布格局的影响，为新时期国家制定合理有效的粮食生产与调运政策提供依据。
2数据及研究方法
2.1数据来源
中国分县行政区划数据来源于国家科技基础条件平台——地球系统科学数据共享平台；2000年、2010年户籍人口和常住人口数据来源于中国统计出版社出版的《第五次人口普查分县数据》和《中国2010年人口普查分县资料》；粮食产量来源于2001年和2011年中国统计出版社出版的《中国县(市)社会经济统计年鉴》及各省统计年鉴中的县域粮食产量数据。文中所用的流动人口为净流动人口，指各区县的常住人口与户籍人口之差。2.2数据处理
表1中国4个直辖市所包括的市辖区以县级行政区为研
Tab.1ThedistrictsunderthejurisdictionoffourmunicipalitiesinChina
究单元，以2010年行政
城市市辖区
区划为基准对2000年县北京核心区、
房山区、昌平区、门头沟区、怀柔区、平谷区、大兴区、通州区、顺义区
①
域单元进行修正。地级天津核心区、东丽区、西青区、津南区、北辰区、武清区、宝坻区、滨海新区
闵行区、宝山区、嘉定区、金山区、松江区、青浦区、奉贤区市市辖区作为一个行政上海核心区、
北碚区、渝北区、巴南区、万盛区、双桥区、涪陵区、长寿区、江津区、单元来处理。4个直辖市重庆核心区、
合川区、永川区、南川区、万州区、黔江区
市辖区因面积较大而做
了分区处理(表1)。根据以上划定研究单元的原则，处理行政区划地图及人口和粮食数据，处理后的行政单元有2321个，不包括台湾、香港、澳门，西藏自治区由于数据缺失较多而仅涉及部分行政单元。2.3研究方法
2.3.1人均粮食变化指数与分区利用人均粮食变化指数，对人均粮食变化强度进行级
①以2010年行政区划为基准，参考行政区划网(http://www.xzqh.org/html/)，撤县(市)并区的直接并到相应市辖区。2000年以来新设立的县市有云南省的玉龙纳西族自治县和新疆的阿拉尔市、图木舒克市和五家渠市，设立时间为2002年，这些县市的人口和粮食数据为2002年的数据。
12期李亚婷等：中国县域人均粮食占有量的时空格局1755
别划分。公式如下：
Git-Git
Si=×100%(1)
it
式中：Si为i县人均粮食变化指数；Git、Git分别为i县在t1、t2年份的人均粮食占有量。结合相关研究[17]，将各县市人均粮食占有量进行如下划分：低于150kg的县市为严重缺粮县，150~300kg为一般缺粮县，300~400kg为潜在缺粮县，400~600kg为一般余粮县，600kg以上为主要余粮县。下文中缺粮区包括严重缺粮县和一般缺粮县，余粮区包括一般余粮县和主要余粮县。为凸显中国粮食生产的地理条件与政策含义，按照“中国综合农业区划”方案，将粮食生产划分为东北区(黑、吉、辽)，黄淮海区(京、津、冀、鲁、豫)，长江中下游区(沪、苏、浙、皖、湘、鄂、赣、闽)，华南区(粤、桂、琼)，西南区(滇、黔、川、渝)，黄土高原区(晋、陕、甘、宁)，蒙新区(蒙、新)，青藏区(青、藏)等八大粮食生产区，并进一步以青藏高原—秦岭—淮河一线为界，将上述8大粮食生产区归并为南方区和北方区。2.3.2空间自相关分析
(1)全局空间自相关。空间自相关关系到Tobler地理学第一定律[29]，分为全局空间自相关和局部空间自相关。全局空间自相关测度空间单元属性值的整体分布，判断此属性值在空间上是否存在集聚特性。本文采用GlobalMoran'sI反映全国县域人均粮食占有量集聚格局总体特征。公式如下：
2
11
1
2
I=
nˉ)(xj-xˉ)wij(xi-x
n
n
式中：I为全局Moran指数；n为参与分析的县域单元数；xi和xj分别为空间单元i和j的人
ˉ为全国人均粮食占有量的均值；wij为县域i和j之间的空间邻接矩阵。均粮食占有量；x
(2)局部空间自相关。局部空间自相关常用来描述局部空间异质性特征，即某个空间单元属性值与其周边地区之间的相关程度。本文借助局部Moran'sI测度人均粮食占有量与其相邻县域是否存在高值集聚或低值集聚以及该集聚区在空间上的分布。公式如下：
Ii=Zi∑wijZj
j
ˉ)w∑(x-x
n
n
nij
i
i=1j=1
i=1
i=1j=1
(2)
2
(3)
式中：Zi、Zj分别为县域i和j的人均粮食占有量的标准化值，其余参数同式(2)。
2.3.3重心曲线与分布图系重心概念源于物理学，本文用其描述人均粮食变化不同级别的地域分布特征。模型如下：
ˉ=∑px/∑pXìï
(4)íˉ=∑py/∑pïY
î
ˉ、Yˉ为某人均粮食变化级别分布区域的重心坐标；xi、yi为第i个评价单元的地式中：X
理中心坐标，pi为第i个评价单元的人均粮食变化强度。
基于ArcMap中Quantile方法[30]，将人均粮食占有量变化分为16级，把级别不同的地区全部分割开来，成为单独的图层，形成中国人均粮食占有量变化空间分布图系，可更细致描述人均粮食占有量变化的空间格局。然后，借助ArcMap的MeanCenter工具生成各级别的重心[30]，在人均粮食占有量变化分级的基础上绘制人均粮食占有量变化重心曲线。根据地理学第一定律，将曲线上距离相近的点适度合并，以达到减少破碎度和优化分级的目的。最后，根据合并后的结果进行类型分区的划定。
n
n
i=1n
ii
i=1n
i
i=1
ii
i=1
i
1756地理学报69卷
3人均粮食占有量空间分布格局
表2列出了8大粮食生产区和国家确定的13个粮食主产省5种人均粮食类型县的分布情况，计算中按两种人口统计口径分别测算。
3.1中国人均粮食占有量分布存在明显的地域分异规律
由表2、图1(d、e)可以看出，两种人口统计口径下中国人均粮食占有量空间分布存在明显的、较为相似的地域分异规律。从5种人均粮食占有量类型县看，两种人口统计口径下缺粮区县域个数变化不大，而余粮区县域个数显著增加，缺粮县由北方多于南方演变为南方多于北方，尤其是东北区、黄土高原区和黄淮海区的缺粮县比例显著降低，而长江中下游区、华南区的缺粮县比例明显增多。13个粮食主产省的缺粮县比例明显减少，余粮县比例显著增加，但其户籍人口和常住人口主要余粮县占全国主要余粮县总数的比例分别由80.64%和79.38%减少到78.94%和77.56%，说明13个粮食主产省外的主要余粮县较2000年有所增多，今后应加强非主产区粮食生产大县建设，提高区域自给能力。
从空间分布看，上海至广西沿海省份缺粮县比例达到一半以上，余粮县比例较小，基本没有主要余粮县。排除以上区域后，胡焕庸线以东地区以余粮区为主。其中，地势第三阶梯范围内南岭以北区域主要余粮县分布广泛，但北方明显多于南方；地势第二、第三阶梯分界线以西地区以潜在缺粮县为主，西南区潜在缺粮县占全国潜在缺粮县的比例超过25%。胡焕庸线以西余粮区和缺粮区均呈现集中分布，北部的蒙新区以余粮区为主，南部地势第一阶梯范围内以缺粮县为主，其中青藏区的缺粮县比例高达50%以上。3.2人口流动对中国人均粮食占有量空间格局影响明显且呈增强趋势
从图1、表2可以看出，2000年人口流动对八大粮食生产区人均粮食占有量均有不同程度的影响，影响最为显著的区域是华南区，其次是长江中下游区。根据2000年全国第五次人口普查数据，华南区常住总人口为13663.86万人，户籍总人口为12942.75万人，属于中国主要人口净流入区。华南区户籍人口、常住人口人均粮食占有量分别为289.44
表2中国5种人均粮食类型县的分布(2000,2010年)(单位：%)
Tab.2ThedistributionoffivetypesofpercapitagrainindifferentregionsinChina(2000and2010)
严重缺粮县
20102000
户籍/户籍/
常住常住
10.70/10.39/
11.3110.44
9.89/20.88/
10.4420.88
8.21/10.95/
8.7110.95
7.36/13.04/
7.3612.37
15.20/15.79/
15.2015.79
23.91/20.65/
25.0021.74
12.32/6.88/
13.596.70
17.44/10.26/
16.4110.26
5.54/3.27/
6.804.03
7.62/10.16/
8.6910.00
一般缺粮县
20102000
户籍/户籍/
常住常住
21.14/19.56/
15.8117.95
10.44/10.99/
9.8910.99
9.95/13.18/
9.2012.19
23.41/34.45/
18.3933.78
8.77/12.87/
6.4314.62
30.43/30.43/
28.2629.35
21.92/19.20/
15.9416.85
60.00/26.67/
38.4620.00
18.64/16.12/
13.1014.36
13.20/12.70/
10.0011.72
潜在缺粮县
20102000
户籍/户籍/
常住常住
18.69/24.15/
17.0722.23
4.95/7.69/
6.046.59
12.94/10.20/13.438.9627.42/22.41/25.0821.408.19/6.43/9.367.6015.22/14.13/15.2216.3026.99/16.30/24.8214.4938.97/17.44/25.6433.3338.29/41.06/38.0426.9516.97/13.36/16.4811.15
一般余粮县
20102000
户籍/户籍/
常住常住
23.97/30.79/
25.0732.45
9.89/14.29/
7.6912.64
26.87/37.81/
24.3837.31
28.43/18.39/
30.4321.74
13.45/30.41/
14.6226.90
20.65/15.22/
19.5715.22
27.90/35.14/
26.4537.14
5.13/23.08/
9.7438.46
33.25/42.07/
41.0641.56
28.03/37.30/
25.4136.56
主要余粮县
20102000
户籍/户籍/
常住常住
25.50/15.11/
30.7416.94
64.84/46.15/
65.9348.90
44.78/25.12/
48.7626.12
18.39/6.69/
22.417.02
56.14/32.75/
56.1433.33
10.87/18.48/
10.8718.48
21.56/11.78/
29.5314.49
0.00/1.03/
2.055.64
1.51/0.25/
12.092.02
37.79/22.87/
44.7525.25
全国东北区黄淮海区黄土高原区蒙新区青藏区长江中下游区华南区西南区
13个粮食主产省
12期李亚婷等：中国县域人均粮食占有量的时空格局1757
图1中国人均粮食占有量空间分布特征(2000,2010年)
Fig.1Spatialdistributionofpercapitagrainpossessionatcountylevelin2000and2010inChina
kg、277.27kg，说明人口流入导致华南区人均粮食占有量减少。如果将空间单元细分到
县，可以发现华南区内流动人口分布存在显著差异，主要净流入区集中分布在珠三角核心区，而其外围地区由于受到核心区吸引，人口大量向核心区流动，大部分外围县市常住人口小于户籍人口[31]。因此，虽然华南区常住人口人均粮食占有量少于户籍人口人均粮食占有量，但其常住人口余粮县比例却明显高于户籍人口余粮县比例，二者分别为44.10%、24.11%；常住人口缺粮县比例低于户籍人口缺粮县比例，二者分别为30.26%、36.93%。另外，以户籍人口统计，华南区潜在缺粮县所占比例最高，达38.97%，其次是一般缺粮县，主要余粮县比例最低，仅为1.03%；而以常住人口计算，华南区一般余粮县比例最高，为38.46%，其次是潜在缺粮县，主要余粮县比例最低，为5.64%。长江中下游区和华南区类似，属于人口净流入区，常住人口人均粮食占有量小于户籍人口人均粮食占有量，但以县域为研究单元常住人口缺粮县比例要比户籍人口缺粮县比例小。
2010年，人口流动对八大粮食生产区粮食供需空间格局的影响进一步加深，尤以华南区和西南区最为显著。根据2010年全国第六次人口普查数据，华南区和西南区分别是中国最大的人口净流入和净流出区，其净流入人口和净流出人口都较2000年显著增多。华南区户籍人口、常住人口人均粮食占有量分别为200.12kg、182.40kg。将空间单元细分到县时，发现由于区内流动人口仍主要集中在珠三角核心区，大部分外围县市常住人口小于户籍人口，由此导致华南区常住人口缺粮县比例远低于户籍人口缺粮县比例，二者分别为54.87%、77.44%；常住人口余粮县比例高于户籍人口余粮县比例，二者分别为11.79%、5.13%。西南区户籍人口、常住人口人均粮食占有量分别为365.46kg、404.67kg。区域内户籍人口潜在缺粮县和一般缺粮县比例分别为41.06%和18.64%，远高于常住人口26.95%和13.10%的比例，而户籍人口一般余粮县和主要余粮县比例分别为33.25%和1.51%，远低于常住人口41.06%和12.09%的比例。也就是说，以户籍人口计算，西南区潜在缺粮县的比例最高，而以常住人口计算，则一般余粮县的比例最高，且该区常住人口主要余粮县比例较户籍人口高出10.58个百分点。
研究期内，两种人口统计口径下的人均粮食占有量空间分布差异越来越显著。期间，
1758地理学报69卷
中国一半以上县域的人均粮食占有量都呈现增长态势，常住人口人均粮食占有量增加的县市占全部县市总数的63.5%，而户籍人口统计口径下这一比例仅为55.8%。2000年，基于两种人口统计口径的人均粮食占有量在空间分布上较为接近，按八大粮食生产区统计，其差值区间为0.00%~15.38%；而2010年两者的差异明显增大，差值区间为0.00%~21.54%，差别较大的县市主要分布在800mm等降水量线以南，尤以华南区和西南区最为明显。值得注意的是，虽然两种人口统计口径下严重缺粮县分布较为一致，但人口流动加剧了该类型县的缺粮程度。以人均消费粮食300kg为标准，2000年户籍人口和常住人口严重缺粮区则分别需调入粮食305.24亿kg和421.42亿kg；2010年则高达482.99亿kg和753.14亿kg。由此可见，人口流动不仅扩大了中国粮食的区域供需矛盾，而且这种影响越来越显著。
两种人口统计下人均粮食占有量空间差异与中国人口流动特征密切相关。从全国范围看，人口流动主要由经济相对欠发达的中、西部地区流向经济发达的东部地区，广东、北京、上海、江苏等一直都是人口流动最主要的迁入地和集聚区，而四川、河南、安徽、江西等中西部省份则是最主要的迁出地。从区域内部看，人口迁移表现出从农村流向城镇的特征。因此，以珠三角、长三角和京津冀都市圈等为核心形成了流入人口集聚带[31]。3.3人均粮食占有量空间集聚特征明显3.3.1全局空间自相关分析采用通用莫兰指数，利用ArcGIS与GeoDa软件进行分析，空间权重矩阵采用邻接关系方式确定。2000年和2010年户籍人均粮食占有量的莫兰指数分别为0.42、0.63，常住人均粮食占有量的莫兰指数分别为0.41、0.61，均通过1%显著性
a
b
cd
图2中国人均粮食占有量的LISA集聚图(2000,2010年)
Fig.2LISAclustermapofpercapitagrainpossessionatcountylevelin2000and2010inChina
12期李亚婷等：中国县域人均粮食占有量的时空格局1759
水平检验。这表明，中国县域尺度不同人口统计口径的人均粮食占有量在空间分布上并非
随机分布，而是呈相似类型集聚分布特征。全局空间自相关系数明显增大，表明2000年以来中国两种人口统计口径下的县域人均粮食占有量同类集中分布趋势在逐步增强。3.3.2局部空间自相关分析全局空间自相关揭示了人均粮食整体上的空间自相关性，但不能揭示具体的空间分布规律，集聚区在研究区域中的具体位置无法判断。因此对2000年和2010年人均粮食占有量在GeoDa中进行局部空间自相关分析，在Z检验(5%置信度)基础上绘制出LISA集聚图(图2)，进一步挖掘人均粮食空间格局变化的集聚信息。
2000年，两种人口统计口径下的人均粮食占有量局部空间自相关分布差别较小，均存在明显的空间集聚特征。高高集聚区主要分布在东北区、黄淮海区、蒙新区等地，并散见于长江中下游区。低低集聚区主要出现在蒙冀交界、青海东部、长江中下游沿海地区，珠三角也有少量分布。低高区主要伴随高高集聚区分布，而高低区相对较少。
2010年，两种人口统计口径下的人均粮食占有量空间集聚特征呈现出一定差异，但集聚态势均更加明显。高高集聚区高度集聚于东北区、新疆西北部、内蒙古中部以及黄淮海部分地区。低低集聚区主要分布在东部和南部沿海地区及川青交界地区。低高区仍然伴随高高集聚区分布。相比常住人口人均粮食占有量，户籍人口人均粮食占有量在广西的低低集聚趋势显著。
对比2000年和2010年两种人口统计口径下的人均粮食占有量LISA图，可以发现，2010年高高集聚区逐渐向东北移动，低低集聚区逐渐向东南移动；在东南沿海地区出现了新的低低集聚区，从长三角一直延伸到珠三角，呈现带状分布，说明该地区的粮食供需关系发生较大变化；2010年人均粮食占有量呈现低低集聚的县域个数明显增加，县域间人均粮食占有量全局空间自相关程度加强，这与东南沿海地区低水平集聚区的形成及扩大有密切关系；低高集聚区和高低集聚区的县域个数明显减少，同类集聚的态势不断增强，说明中国粮食生产地域分工格局更加清晰。
4人均粮食占有量变化的空间特征
表3比较了2000年和
表3中国县域人均粮食占有量的统计量(2000,2010年)
2010年中国县域人均粮食占Tab.3Thestatisticsofpercapitagrainatcountylevelin2000and2010有量的主要统计量，可以看变异系数基尼系数标准差极差均值
户籍/常住户籍/常住户籍/常住户籍/常住户籍/常住出，中国县域人均粮食占有
量的空间差异呈显著扩大态2000364.66/364.661881.24/1902.19223.35/232.420.55/0.550.29/0.32
2010407.54/407.545917.30/5521.78508.70/542.870.97/0.960.41/0.47
势。为进一步分析中国县域
人均粮食占有量空间差异的特点，将绘制两种人口统计口径下县域人均粮食占有量变化强度的分级分布图系和重心曲线，并划分出县域人均粮食占有量变化强度的类型区。4.1人均粮食变化强度的分布图系
为分析两种人口统计口径下人均粮食变化强度的空间分布情况，利用公式(1)计算2000-2010年各县域人均粮食变化指数，引入分布图系方法和分析思路[30]，将中国人均粮食变化强度由最大减幅到最大增幅划分为16个级别。图3、4分别为户籍人口和常住人口人均粮食变化的分级分布图系(1级减幅最大，16级增幅最大)。从连续分布图系更能清楚地看出，两种人口统计口径下16个人均粮食变化强度等级区在全国的分布，按照由减到增，均大致呈现由西向东、由南向北的空间分布格局。4.2人均粮食变化重心曲线与人均粮食变化类型区
虽然分布图系提供了较多的空间分布信息，但图斑破碎度较大，不利于读图。采用ArcGIS空间分析工具中的MeanCenter工具[30]，计算人均粮食变化各级别的重心，获得两
1760地理学报69卷
abc
d
ef
g
h
图3中国户籍人口人均粮食变化分级分布图系(2000-2010年)
Fig.3Mapsofspatialdistributionofpercapitagrainchangeatcountylevelbyregisteredpopulationfrom
2000to2010inChina
种人口统计口径下的16个级别的人均粮食变化重心位置，将它们合并到一个图层上，并用直线将各个级别人均粮食变化重心连接起来，形成人均粮食变化重心曲线(图5)。人均粮食变化重心位置取决于人均粮食变化的空间状态。如果变化是均匀的，重心应处于中国的几何中心。显然，人均粮食变化强度区域差异导致了人均粮食变化重心的偏移。从图5可以看出，两种人口统计口径下的人均粮食变化重心曲线呈“L”形，增加级别大的区域主要集中在北方，且越向北增幅越大；减少级别大的区域则主要位于南方，越向东南减幅越大。
按照地理学第一定律，依据重心曲线相邻级别重心的邻近性，将两种人均粮食变化分布图系分级进行适度合并。为了更好地对两种人均粮食变化情况进行对比分析，将人均粮食变化分级由原来的16级减少到7级，合并后形成新的人均粮食变化级别图(图6)。该图与中国人均粮食变化空间分布图系相比，破碎度减少了，人均粮食变化的地理集聚特征得到更好的表达。根据人均粮食变化7个级别的划分，可将中国人均粮食变化区域类型划分为高度减少区、中度减少区、低度减少区、基本不变区、低度增加区、中度增加区、高度增加区等类型。表4列出了7种人均粮食变化类型在八大粮食生产区的分布情况。
高度减少区：该类型区在户籍、常住人口统计口径下分别包括136和142个县区，集中分布在长三角至珠三角的东南沿海地区及北京市，蒙新等西北边陲地区有零星分布，呈现南方多于北方的特征。其中，近三分之一的高度减少县分布在长江中下游区。人口增加是该类型区人均粮食减少的首要原因，同时区域经济发展、农业结构调整使该类型区耕地
12期李亚婷等：中国县域人均粮食占有量的时空格局1761
abc
d
ef
g
h
图4中国常住人口人均粮食变化
分级分布图系(2000-2010年)
Fig.4Mapsofspatialdistributionofpercapitagrainchangeatcountylevelbyresidentpopulationfrom
2000to2010inChina
ab
图5中国人均粮食变化重心曲线(2000-2010年)
Fig.5Gravitycentercurveofpercapitagrainchangeatcountylevelfrom2000to2010inChina
面积大量减少[16,32]。
中度减少区：该类型区在户籍、常住人口统计口径下分别包括149和146个县区。主要分布在高度减少区周围，具有南方显著多于北方的特征。其中，长江中下游和华南两区域的中度减少区比例高达55%以上，而在北方各粮食生产区其比例均在8%以下。人口压
1762地理学报69卷
表4中国人均粮食变化类型县的区域分布(%)
Tab.4TheregionaldistributionofcountiesbypercapitagrainchangeinChina高度减少区户籍/常住3.68/3.5211.76/14.085.88/4.2313.24/9.865.15/3.5232.35/32.3919.12/23.248.82/9.15100/100
中度减少区户籍/常住2.01/2.744.70/6.852.68/6.164.70/6.166.04/7.5325.50/26.0339.60/32.1914.77/12.33100/100
低度减少区户籍/常住1.78/1.628.90/10.198.36/9.723.38/3.948.72/10.4225.44/24.7716.55/20.3726.87/18.98100/100
基本不变区户籍/常住2.11/4.1715.44/14.5811.58/14.172.11/2.503.51/5.4224.91/23.753.16/4.1737.19/31.25100/100
低度增加区户籍/常住2.83/2.1527.59/22.1512.97/10.974.72/4.091.65/1.9428.07/26.241.18/2.8020.99/29.68100/100
中度增加区户籍/常住9.38/7.9527.68/24.2121.65/17.568.04/6.650.89/0.7428.35/29.390.22/0.373.79/13.12100/100
高度增加区户籍/常住36.36/31.7915.38/18.2119.23/19.1422.73/21.602.10/1.543.50/7.100.70/0.620.00/0.00100/100
东北区黄淮海区黄土高原区蒙新区青藏区
长江中下游区华南区西南区全国
a
b
图6中国人均粮食变化级别的空间分布
Fig.6ChartofpercapitagrainchangetypesatcountylevelinChina
力大、耕地面积少、粮食种植比例低是该类型区人均粮食占有量减少的主要原因。
低度减少区：该类型区的空间分布在两种统计口径下有较大差别。总的来看，集中分布在高度和中度减少区周围，而在西部和中部地区明显增多。户籍人均粮食占有量低度减少区共包括562个县区，主要分布在西南区、华南区、长江中下游部分地区及新疆、西藏等地；而常住人口人均粮食占有量低度减少区仅包括432个县区，其在西南区的分布明显减少，由26.87%变为18.98%。
基本不变区：该类型区在户籍、常住人口统计口径下分别包括285和240个县区，均广泛分布在胡焕庸线以东地区，而东北区及沿海诸省分布较少。
低度增加区：该类型区在户籍、常住人口统计口径下分别包括424和465个县区，密集分布在黄淮海区、长江中下游区、西南区、黄土高原区，东北及沿海诸省分布很少。常住人口人均粮食占有量低度增加区在西南区的分布比例较户籍人口高8.69个百分点。
中度增加区：该类型区在户籍、常住人口统计口径下分别包括448和541个县区，主要分布于黄淮海区、黄土高原区、湖北、江西、苏北、皖北等地，占中度增加区总数的70%以上，东北区及新疆也有少量分布，总体呈现北方多于南方的特征。常住人口人均粮食占有量中度增加区除以上区域外，还广泛分布在西南区，其比例较户籍人口高出近10个百分点。该类型区投入粮食生产的耕地数量较多，垦殖率及单产水平较高，人均粮食增加量比较明显。
高度增加区：该类型区在户籍、常住人口统计口径下分别包括286和324个县区，均集中分布于东北区、蒙新区、黄淮海区及黄土高原区部分县市，占高度增加区总数的90%
12期李亚婷等：中国县域人均粮食占有量的时空格局1763以上，而在南方地区鲜有分布。东北区和蒙新区耕地数量总体增加，高产田粮食单产提高和低产田粮食种植面积扩大促进了该地区粮食总产的增加[33]，是中国人均粮食增长最明显的区域，也是中国生产余粮最多的地区。
从人均粮食变化空间分布看，户籍人口人均粮食占有量减少区主要分布在800mm等降水量线以南地区、地势第一阶梯和北京、山东等经济发达地区，而常住人口人均粮食占有量减少的区域范围相对较小。四川盆地、贵州及湖南等地户籍人口人均粮食占有量以减少为主，但由于大规模人口流出，在以常住人口计算时，这些区域则呈现以增加为主，显示出大规模人口流动对中国人均粮食占有量变化空间分布有显著影响。
5结论与讨论
(1)中国人均粮食占有量空间分布存在明显的地域分异规律，东西分异和南北分异突出。上海至广西沿海省份缺粮县呈带状集中分布，基本没有主要余粮县；除以上区域的胡焕庸线以东地区以余粮县为主。其中，地势第三阶梯范围内南岭以北区域主要余粮区分布广泛，北方明显多于南方。胡焕庸线以西余粮区和缺粮区均呈现集中分布，北部的蒙新区以余粮区为主，南部地势第一阶梯范围内以缺粮区为主，其中青藏区的缺粮县比例高达50%以上。空间聚类分析表明，两种人均粮食占有量在全国和局部聚类特征显著且差异较小；高高集聚区高度集聚于东北区、新疆西北部及部分中部省区；低低集聚区主要分布在长江中下游沿海省份及华南区。随着时间推移，高高集聚区向东北方向汇集，低低集聚区向东南方向汇集。
(2)两种人口统计口径下人均粮食占有量空间分布特征存在明显差异，差别较大的县域主要集中在800mm等降水量线以南，尤以华南区和西南区最为显著，研究期内差异呈增大趋势。这与中国流动人口活跃区主要分布在800mm等降水量线以南东部季风区的特征相一致。虽然两种人口统计口径下的严重缺粮区分布较为一致，但人口流动显著加剧了该类型区的缺粮程度。同时，常住人口统计口径下13个粮食主产省的商品粮输出能力更加突出。因此，国家在制定粮食生产及调运政策时，一方面要充分考虑人口流动对粮食供需格局的影响，另一方面要采取切实措施提高粮食主产省的商品粮调出能力。此外，国家还应加强非粮食主产省粮食生产大县建设，提高区域自给能力。
(3)2000-2010年，中国一半以上县域的人均粮食占有量都呈现增长态势，常住人口、户籍人口统计口径下人均粮食占有量增加的县域分别占全部县域总数的63.5%、55.8%。两种人口统计口径下的人均粮食占有量变化重心曲线呈“L”状，增大的区域主要集中在北方，越向北增幅越大；减少的区域主要位于南方，越向东南减幅越大。基于人均粮食占有量变化分布图系和重心曲线，将中国人均粮食占有量变化划分为高度增加区、中度增加区、低度增加区、基本不变区、低度减少区、中度减少区、高度减少区等7种类型。人均粮食占有量变化在两种人口统计口径下存在明显差异，四川盆地、贵州及湖南等地在户籍人口统计口径下以减少为主，而在常住人口统计口径下以增加为主。
(4)以人均粮食占有量划分缺粮区和余粮区虽然凸显了人均粮食安全水平，但中国县域人口规模差别巨大，人口空间分布极不均衡，各县粮食生产总量对粮食供需和缺粮区、余粮区的划分同样不可或缺。下一步研究中，可将二者结合起来，对全国缺粮区和余粮区进行更为科学的划分。
(5)在区域社会经济发展规划、公共设施配置与区域差异等研究中，人口都是一个非常重要的参数。采用不同统计口径下的人口数据会对研究结果产生重要影响，这种影响在人口流入、流出活跃区特别显著。伴随着中国城镇化进程的推进，人口跨区域流动规模更大，采用常住人口要比户籍人口进行测度更加符合实际情况。
1764地理学报69卷参考文献(References)
[1]ChengYeqing.SpatialpatternchangeanditsdrivingfactorsofgrainperunitareayieldinNortheastChina.Journalof
NaturalResources,2009,24(9):1542-1549.[程叶青.东北地区粮食单产空间格局变化及其动因分析.自然资源学报,2009,24(9):1542-1549.]
[2]LuQi,LvMinglun.TrendsandbasiccauseoftheregionalpatternchangesinChina'sgrainproductionsince1950's.
ProgressinGeography,1997,16(1):31-36.[鲁奇,吕鸣伦.五十年代以来我国粮食生产地域格局变化趋势及原因初探.地理科学进展,1997,16(1):31-36.]
[3]LiuYansui,WangJieyong,GuoLiying.Thespatial-temporalchangesofgrainproductionandarablelandinChina.
ScientiaAgriculturaSinica,2009,42(12):4269-4274.[刘彦随,王介勇,郭丽英.中国粮食生产与耕地变化的时空动态.中国农业科学,2009,42(12):4269-4274.]
[4]WangJieyong,LiuYansui.ThechangesofgrainoutputcenterofgravityanditsdrivingforcesinChinasince1990.
ResourcesScience,2009,3(7):1188-1194.[王介勇,刘彦随.1990年至2005年中国粮食产量重心演进格局及其驱动机制.资源科学,2009,3(7):1188-1194.]
[5]LiPeng,JiangLuguang,FengZhimingetal.SpatialpatternoffoodprovisionserviceinPoyangLakeregion,China.
JournalofNaturalResources,2011,26(2):190-200.[李鹏,姜鲁光,封志明等.鄱阳湖区粮食供给功能的空间格局分析.自然资源学报,2011,26(2):190-200.]
[6]ZhaiRongxin,LiuYansui.ChangesinregionalpatternforgrainproductioninChinasincethe90'sof20century.
JournalofChinaAgriculturalResourcesandRegionalPlanning,2008,32(6):49-54.[翟荣新,刘彦随.20世纪90年代以来中国粮食生产的区域格局变动.中国农业资源与区划,2008,32(6):49-54.]
[7]DengGuo,WangAngsheng,ZhouYushuetal.GeographicaldistributionofChina'sgrainyieldriskarea.Journalof
NaturalResources,2002,17(2):210-215.[邓国,王昂生,周玉淑等.中国粮食产量不同风险类型的地理分布.自然资源学报,2002,17(2):210-215.]
[8]XingLi,ZhongFuning.Studyongrainproductionandriskzonation.JournalofAgrotechnicalEconomics,2006,(1):
19-23.[邢鹂,钟甫宁.粮食生产与风险区划研究.农业技术经济,2006,(1):19-23.]
[9]ZhouQiaofu,DaiErfu,WuShaohong,etal.Riskassessmentonfoodcropssupply-demandbalanceunderclimate
changeinChina.ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisPekinensis,2011,47(6):1105-1115.
[10]YinPeihong,FangXiuqi.AssessmentonvulnerableregionsoffoodsecurityinChina.ActaGeographicaSinica,2008,
63(10):1064-1072.[殷培红,方修琦.中国粮食安全脆弱区的识别及空间分异特征.地理学报,2008,63(10):1064-1072.]
[11]PanPeipei,YangGuishan,SuWeizhongetal.Spatio-temporalstructurevariationofgrainproductionandthe
evaluationofgrainsecurityinTaihuLakeBasin.JournalofNaturalResources,2013,28(6):931-943.[潘佩佩,杨桂山,苏伟忠等.太湖流域粮食生产时空格局演变与粮食安全评价.自然资源学报,2013,28(6):931-943.]
[12]ChenXiuduan.TheregionaldifferenceanalysisonfoodsecurityanddrivingfactorsinShaanxi.JournalofAridLand
ResourcesandEnvironment,2007,21(8):116-120.[陈秀端.陕西省粮食安全区域差异及驱动因素分析.干旱区资源与环境,2007,21(8):116-120.]
[13]YuKeke,ZhaoJingbo.DynamicdevelopmentofgrainsecurityinBaojidistrict,Shaanxiinthepast17years.Journal
ofAridLandResourcesandEnvironment,2010,24(10):25-29.[郁科科,赵景波.陕西宝鸡地区近17年粮食安全动态变化研究.干旱区资源与环境,2010,24(10):25-29.]
[14]ZhangLiguo.EvolutionofChina'sregionalfoodsecurity:1949-2008.EconomicGeography,2011,31(5):833-838.[张
利国.我国区域粮食安全演变:1949-2008.经济地理,2011,31(5):833-838.]
[15]SongXiaoqing,OuyangZhu.KeyinfluencingfactorsoffoodsecurityguaranteeinChinaduring1999-2007.Acta
GeographicaSinica,2012,67(6):793-803.[宋小青,欧阳竹.1999-2007年中国粮食安全的关键影响因素.地理学报,2012,67(6):793-803.]
[16]YinPeihong,FangXiuqi,MaYulingetal.Newregionalpatternofgrainsupply-demandinChinaintheearly21st
century.JournalofNaturalResources,2006,21(4):625-631.[殷培红,方修琦,马玉玲等.21世纪初我国粮食供需的新空间格局.自然资源学报,2006,21(4):625-631.]
[17]YinPeihong,FangXiuqi,TianQingetal.Distributionandregionaldifferenceofmainoutputregionsingrain
productioninChinaintheearly21stcentury.ActaGeographicaSinica,2006,61(2):190-198.[殷培红,方修琦,田青等.21世纪初中国主要余粮区的空间格局特征.地理学报,2006,61(2):190-198.]
12期李亚婷等：中国县域人均粮食占有量的时空格局1765
[18]FengYue,LuChunxia,MaBeibei.SpatialpatternchangesofgrainsupplyanddemandinBeijing-Tianjin-Hebei
region.ResourcesScience,2009,31(4):566-573.[冯跃,鲁春霞,马蓓蓓.京津冀地区粮食供需的空间格局变化特征.资源科学,2009,31(4):566-573.]
[19]LiuYu,LiuYansui,GuoLiying.Evolvementofspatialpatternofpercapitagrainpossessionatcountylevelinthe
areaalongBohaiRimofChina.ScientiaGeographicaSinica,2011,31(1):102-109.[刘玉,刘彦随,郭丽英.环渤海地区县域人均粮食占有量空间格局演化.地理科学,2011,31(1):102-109.]
[20]LiuYu,GaoBingbo,PanYuchun.SpatialvariabilityofpercapitagrainpossessionatcountylevelinChina.Journalof
ChinaAgriculturalUniversity,2012,17(3):154-162.[刘玉,高秉博,潘瑜春.中国县域人均粮食占有量空间变异特征研究.中国农业大学学报,2012,17(3):154-162.]
[21]LuWencong,LiYuanlong,QiHuibo.RegionalequilibriumofChinesegrainsupplyanddemandunderglobalization:
implicationsfornationalgrainsecurity.IssuesinAgriculturalEconomy,2011,(4):16-26.[陆文聪,李元龙,祁慧博.全球化背景下中国粮食供求区域均衡:对国家粮食安全的启示.农业经济问题,2011,(4):16-26.]
[22]WuJiansheng,JiangPeipei,HuangXiulanetal.Spatial-temporalanalysisofgrainsupplyanddemandinrapid
urbanizationregionsineasternChina:AcasestudyofGuangdongProvince.JournalofNaturalResources,2013,28
(2):253-265.[吴健生,蒋培培,黄秀兰等.广东省粮食供需时空格局.自然资源学报,2013,28(2):253-265.]
[23]YanHuimin,LiuJiyuan,CaoMingkui.SpatialpatternandtopographiccontrolofChina'sagriculturalproductivity
variability.ActaGeographicaSinica,2007,62(2):171-180.[闫慧敏,刘纪远,曹明奎.中国农田生产力变化的空间格局及地形控制作用.地理学报,2007,62(2):171-180.]
[24]XuXinliang,LiuJiyuan,CaoMingkuietal.ImpactofrecentclimatefluctuationandLUCCprocessonpotential
productivityforcropsinnortheastChina.ScientiaGeographicaSinica,2007,27(3):318-324.[徐新良,刘纪远,曹明奎等.近期气候波动与LUCC过程对东北农田生产潜力的影响.地理科学,2007,27(3):318-324.]
[25]ChengChuanzhou,YangXiaohuan,LiYuejiaoetal.Calculationandanalysisofcroplandpotentialproductivityin
Shandongprovincewithdifferentmodels.ResourcesScience,2010,32(11):2165-2171.[程传周,杨小唤,李月娇等.基于不同模型组合的山东省耕地生产潜力计算与分析.资源科学,2010,32(11):2165-2171.]
[26]LiYurui,LiuYansui,LongHualou.Influencingmechanismofspatio-temporalvariationofgrainproductioninJiangsu
province.ProgressinGeography,2009,28(1):125-131.[李裕瑞,刘彦随,龙华楼.江苏省粮食生产时空变化的影响机制.地理科学进展,2009,28(1):125-131.]
[27]WuShanlin.AstudyoftheregionalcharacteristicsofChina'sgrainproduction:Anempiricalanalysissincethemarket
orientedreform.EconomicResearchJournal,2000,(10):38-45,79.[伍山林.中国粮食生产区域特征与成因研究:市场化改革以来的实证分析.经济研究,2000,(10):38-45,79.]
[28]LiuShenghe,DengYu,HuZhang.Researchonclassificationmethodsandspatialpatternsoftheregionaltypesof
China'sfloatingpopulation.ActaGeographicaSinica,2010,65(10):1187-1197.[刘盛和,邓羽,胡章.中国流动人口地域类型的划分方法及空间分布特征.地理学报,2010,65(10):1187-1197.]
[29]ChenYanguang.ReconstructingthemathematicalprocessofspatialautocorrelationbasedonMoran'sstatistics.
GeographicalResearch,2009,28(6):1449-1453.[陈彦光.基于Moran统计量的空间自相关理论发展和方法改进.地理研究,2009,28(6):1449-1453.]
[30]GeMeiling,FengZhiming.PopulationdistributionofChinabasedonGIS:Classificationofpopulationdensitiesand
curveofpopulationgravitycenters.ActaGeographicaSinica,2009,64(2):202-210.[葛美玲,封志明.中国人口分布的密度分级与重心曲线特征分析.地理学报,2009,64(2):202-210.]
[31]LiuShenghe,HuZhang,DengYu.ArapidmonitoringmethodonfloatingpopulationinChinabasedonitsregional
differentiationtypes.GeographicalResearch,2011,30(4):676-686.[刘盛和,胡章,邓羽.基于区域差异类型的流动人口快速检测方法.地理研究,2011,30(4):676-686.]
[32]LiYurui,LvAiqing,BianXinmin.Regionalchangeofpercapitagrainpossessionanditsdrivingmechanismsin
Jiangsuprovince.ResourcesScience,2008,30(3):423-430.[李裕瑞,吕爱清,卞新民.江苏省人均粮食地域格局变化特征及驱动机制.资源科学,2008,30(3):423-430.]
[33]ShiShuqin,ChenYouqi,YaoYanminetal.Correlationanalysisbetweenregionalcultivatedlandchangeandgrain
productioncapacity:AcasestudyinNortheastChina.JournalofNaturalResources,2008,23(3):361-368.[石淑芹,陈佑启,姚艳敏等.中国区域性耕地变化与粮食生产的关系研究:以东北地区为例.自然资源学报,2008,23(3):361-368.]
1766地理学报69卷Thespatial-temporalpatternsofpercapitashareofgrainatthe
countylevelinChina:
Acomparationbetweenregisteredpopulationandresidentpopulation
LIYating1,2,PANShaoqi2,MIAOChanghong1,2
(1.KeyResearchInstituteofYellowRiverCivilizationandSustainableDevelopment&CollaborativeInnovationCenteron
YellowRiverCivilizationofHenanProvince,HenanUniversity,Kaifeng475001,China;
2.CollegeofEnvironmentandPlanning,HenanUniversity,Kaifeng475004,China)
Abstract:Percapitashareofgrainisamajorindicatorinstudyingthesupply-and-demandequilibriumofgrain.WiththerapidlygrowingfloatingpopulationinChina,itisimportantforthedecision-makerstoaccuratelyestimatethedistributionofpercapitashareofgrainanditsdynamics.Thevariationofpercapitashareofgrainatthefinerspatialscaleisignoredbymoststudiesatnationalorprovinciallevels.Populationdatausedinthecalculationofthepercapitashareofgrainarenotconsistent,butthereislargedifferencebetweenthesizeofregisteredpopulationandresidentpopulationinsomeareas.Thisinconsistencywillgreatlyinfluencetheinterpretationofthespatialpatternandtrendofpercapitashareofgrainaswellasthefoodtransportationpolicy.Basedonthecounty-leveldataofregisteredpopulationandresidentpopulationinChina'sfifthandsixthcensuses,thispaperconductsacomparativeanalysisofspatial-temporalpatternsandtrendsofcounty-levelpercapitagrain,wheneitherregisteredorresidentpopulationisused.Severalspatialdataanalysismethodsareused,suchasGlobalMoran'sI,LISA,gravitycenterscurveandthethematicmapseries.Theresultsshowthat:Firstly,percapitashareofgraininChinademonstratesobviouseast-westandsouth-northdivides.Percapitashareofgrainissignificantlycorrelatedoverspacenomatterwhichpopulationdataisadopted.High-highclustersareconcentratedinNortheastChina,northwesternXinjiangandpartsofCentralChina.Low-lowclustersaremainlydistributedincoastalprovincesinthemiddleandlowerreachesoftheYangtzeRiverandSouthChina.Suchaspatialagglomerationisgrowingovertime.ThespatialclustersofhighvaluestendtoforminNortheastChina,whilethecoldspotshaveemergedinSoutheastChina.Secondly,spatialdistributionofpercapitashareofgraindiffersalotwhentwokindsofpopulationdataareused.Suchdifferencesgrowovertime,withmostofthemconcentratedtothesouthof800mmrainfalllineaswellasinSouthChinaandSouthwestChina.Thisisinlinewiththefactthattheactiveregionsoffloatingpopulationaremainlylocatedintheeasternmonsoonregiontothesouthof800mmrainfallline.Althoughthespatialpatternofseriousfoodshortageregionsisconsistentundereitherpopulationstandard,migrationhasintensifiedthedegreeoffoodshortageintheseregions.Atthesametime,calculationresultbasedonresidentpopulationshowsthat,morecommoditygraincanbeexportedbycountiesinNortheastChina,Huang-Huai-HaiRegionandSichuanProvince.Thirdly,thegravitycenterchangecurveofper-capitashareofgrainpresentsan"L"shapeandhasagreaterincreaseanddecreasetothenorthandsoutheastrespectively.Integratingthethematicmapseriesandgravitycenterscurveofpercapitashareofgrain,weidentifysevenkindsofregions:largeincrease,moderateincrease,smallincrease,zerogrowth,smalldecrease,moderatedecreaseandlargedecrease.Suchpatternsdifferbetweenthetwopopulationcriteria.
Keywords:percapitashareofgrain;registeredpopulation;residentpopulation;spatial-temporalpattern