【《某地区水稻种植制度分布特征分析案例》6900字（论文）】

某地区水稻种植制度分布特征分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u19141某地区水稻种植制度分布特征分析案例 142501.1时间分布特征 1256001.2空间分布特征 2162121.2.1面积分布特征 282461.2.2重心迁移分析 527261.3自然因素分布特征 6130551.3.1地形分布特征 656691.3.2土壤类型分布特征 9242131.3.3气候分布特征 10236261.4水稻种植制度影响因素分析 1361541.4.1自然因素 13226241.4.2社会经济因素 14水稻种植制度的分布受地形、气候、土壤、人口、社会经济、政策等多方面因素的影响。根据提取结果，本章从时间、空间、自然因素三个角度对水稻种植制度的分布特征进行分析，并且对水稻种植制度分布的影响因素进行分析。1.1时间分布特征根据

2018

年、2019

年和

2020

年湖南省水稻种植制度的分类结果，对各类型种植制度面积进行统计。2018年单季稻种植面积1323.75千公顷，占水稻田总面积的46.44%，双季稻种植面积1400.87千公顷，占水稻田总面积的49.14%，撂荒地面积121.95千公顷，占水稻田总面积的4.42%；2019年单季稻种植面积1678.09千公顷，占水稻田总面积的58.87%，双季稻种植面积1138.97千公顷，占水稻田总面积的39.96%，撂荒地面积111.79千公顷，占水稻田总面积的3.92%；2020年单季稻种植面积1621.67千公顷，占水稻田总面积的57.03%,双季稻种植面积1091.72千公顷，占水稻田总面积的38.44%，撂荒地面积212.68千公顷，占水稻田总面积的7.46%。由统计结果可知，单季稻种植面积在2019年大幅增加，2020年小幅度减少，总体呈增加趋势；双季稻种植面积由2018年的1400千公顷减少至2020年的1095千公顷，呈逐年减少趋势；而撂荒地在2019年小幅度减少，2020年大幅度增加，总体呈增加趋势。表5-1湖南省2018年-2020年水稻种植面积统计表（单位：千公顷）年份单季稻双季稻撂荒地水稻耕地面积水稻种植面积2018年1323.751400.87121.952850.574121.492019年1678.091138.97111.792928.853956.032020年1621.671091.72212.682934.073817.11复种指数一般是指同一块耕地面积上一年内在种植农作物的平均次数，通过年内耕地上农作物总播种面积与耕地面积的比来计算，可以反映耕地资源的利用程度[97]。复种指数=播种总面积由于单季稻种植面积增加，而双季稻种植面积减少，湖南省的复种指数在2018年-2020连呈连续下降趋势，由2018年的1.51降低到2020年1.4。图5-1水稻种植面积统计1.2空间分布特征1.2.1面积分布特征根据水稻种植制度提取结果的空间分布可以看出，湖南省的双季稻种植主要集中分布在湖南省北部的洞庭湖平原、中部湘江流域的平原区以及南部山脉中间。单季稻主要集中分布在洞庭湖双季稻区的周围以及中部丘陵区。其他地区多为单双季稻混合种植。将水稻种植制度分类结果利用ArcGIS按区县为单位进行分区统计，以区县为单元对湖南省水稻种植制度的面积分布特征进行分析。由县域行政区划尺度上来看，湖南省的双季稻种植大县主要集中在湖南省北部洞庭湖平原的益阳市、岳阳市和常德市以及湖南省中南部湘江流域的衡阳市等地区，从2018年至2020年，洞庭湖平原以及湘江流域的双季稻种植面积都呈收缩趋势，种植面积大于4万公顷的县由2018年的10个县减少到2020年的4个县，种植面积大于1万公顷的县由2018年的42个县减少到33个县。而单季稻主要集中在洞庭湖双季稻区的外围的益阳市、岳阳市、长沙市以及湖南中东部的衡阳市、湘潭市、株洲市，从2018年到2020年，湖南省的单季稻种植面积呈扩张趋势，单季稻种植面积大于4万公顷的县由2018年的5个县增加到2020年的10个县。湖南省的撂荒地分布比较零散，更多集中在湖南省中北部和东部地区，撂荒地面积呈逐渐增加的趋势。图5-2水稻种植制度面积分布：（a）2018年-2020年各县单季稻面积（b）2018年-2020年各县撂荒地面积（c）2018年-2020年各县撂荒地面积基于湖南省各区县的单季稻、双季稻面积统计结果，计算出各区县的复种指数。由图可知，湖南省复种指数较高的地区集中在三个区域，分别是北部洞庭湖平原的益阳市、岳阳市、长沙市和常德市，西部的怀化市以及南部的永州市和郴州市。从2018年到2020年，复种指数较大的区域总体呈收缩趋势，洞庭湖平原仅在2018年到2019年，复种指数大于150的县市由10个减少到5个，减少了一半，到2020年减少至4个县；南部的永州市和郴州市，复种指数较高的县市也持续减少；而位于湖南省西部山脉中间的怀化市，复种指数较高的区域有向北扩张增加的趋势。图5-3水稻复种指数分布：（a）2018年（b）2019年（c）2020年1.2.2重心迁移分析利用ArcGIS对水稻种植制度的重心进行提取，湖南省的水稻种植重心均集中在宁乡市和湘乡市范围内，水稻的种植重心在2018年至2019年向东北方向移动3.68千米，2019年至2020年向南移动4.69千米；单季稻种植重心在2018年至2019年向东南方向移动2.28千米，2019年至2020年继续向东南方向移动6.82千米。而2018年至2019年双季稻种植重心东北方向移动6.95千米，2019年至2020年向西北方向移动3.47千米，总体向北移动；撂荒地的重心在2018年至2019年向西北方向移动7.18千米，2019年至2020年向东南方向移动7.26千米。从重心的位置分布来看，双季稻的重心在最北，是由于湖南省的双季稻种植主要集中分布在湖南省北部的洞庭湖平原、中部湘江流域的平原区；而单季稻更多分布在洞庭湖区的外围和南部的山区丘陵间，因此重心比双季稻种植重心靠南；撂荒地的重心与其他两种相比在最南，说明湖南省南部地区的撂荒现象更加严重。图5-4水稻种植重心迁移1.3自然因素分布特征1.3.1地形分布特征湖南省地形复杂，地貌类型多样，山地占全省面积的一半，东南西三面环山。复杂的地形条件对水稻的种植产生了很大影响。平坦的地势更有助于机械化耕作和收割，生产规模较大；而山地丘陵地区坡度较大，地块破碎，大型农业机械难以进入进行作业，只能依靠人工耕种和收割，对劳动力依赖较高，且交通运输困难使粮食运输成本增加，地形因素极大的限制了农业发展。湖南省的双季稻种植主要集中分布在湖南省北部的洞庭湖平原、中部湘江流域的平原区以及南部山脉中间的狭长地带。单季稻主要集中分布在洞庭湖双季稻区的外围以及中部丘陵区的山间。其余地区多为单双季稻混合种植。高程和坡度是地形因子的重要体现，将水稻种植制度分类结果与湖南省DEM数据和由DEM数据生成的坡度数据分别叠加并进行统计，得到在不同高程和不同坡度的水稻种植制度统计数据。图5-5水稻种植制度在不同高程的空间分布：（a）2018年（b）2019年（c）2020年由图5-6中数据可知，湖南省的水稻种植超过60%分布在高程100米以下的范围，并且随着高程增加，种植面积逐渐减小。仅在2018年100米以下的区域双季稻种植面积大于单季稻种植面积，其余年份和高程范围单季稻种植面积均高于双季稻。单季稻和撂荒地占水稻田的比例随高程的增加而升高，双季稻占水稻田的比例随高程增加降低。图5-6水稻种植制度在不同高程的分布占比水稻种植受坡度影响也很大，从图5-5中得出，湖南省45%以上的水稻种植在坡度为0-2°的区域，随着坡度的增加，水稻种植面积逐渐减少。2018年坡度0-2°区域双季稻种植面积大于单季稻种植面积，其余年份和坡度范围单季稻种植面积均高于双季稻。2018年单季稻和双季稻的种植占比均随坡度增加而减少，而在2019年和2020年，单季稻种植占比随坡度增加，双季稻种植占比随坡度减少，撂荒地的占比均随坡度增加而增加。图5-7水稻种植制度在不同坡度的空间分布：（a）2018年（b）2019年（c）2020年图5-8水稻种植制度在不同坡度的分布占比1.3.2土壤类型分布特征不同的土壤类型的特性不同，因此，不同的土壤类型对不同的水稻种植制度适宜性不同。湖南省的土壤类型以红壤、黄壤、水稻土为主，超过70%的面积被这三种土壤类型覆盖。红壤则是湖南省的主要土壤，面积约占全省总面积的三分之一，土层深厚，富含铁和铝元素，故土壤颜色呈红色，养分缺乏，肥力较低，土质粘重，是湖南省水稻种植的主要土壤之一。水稻土主要分布在洞庭湖地区和河流沿岸地区，层次明显，有犁底层，土壤有机质含量较高，是比较适宜种植水稻的土壤，这与湖南省双季稻种植较多的地区比较重合。黄壤主要分布于湘西的山区，土壤呈酸性，适合林木生长，与红壤和水稻土相比不适宜种植水稻。将湖南省水稻种植范围的土壤类型与水稻种植制度进行叠加统计。可以看出水稻土区水稻种植面积最高，其次是红壤区，种植面积最低的是黄壤土区，仅有不到2%的水稻种植在这里。以2018年为例，在水稻土区41.21%的土地种植单季稻，51.97%的土地种植双季稻，2.82%的土地为撂荒地，在红壤区有50.04%的土地种植单季稻，43.66%的土地种植双季稻，6.29%的土地为撂荒地，在黄壤区49.18%的土地种植单季稻，40.44%的土地种植双季稻，10.38%的土地为撂荒地。在水稻土区双季稻种植较多，红壤区和黄壤区单季稻种植较多，三种土地类型里黄壤区的撂荒率最高。图5-9水稻种植制度在不同土壤类型的空间分布：（a）2018年（b）2019年（c）2020年图5-10水稻种植制度在不同土壤类型的分布占比1.3.3气候分布特征积温是衡量一个地区热量的指标之一，经常被用作划分气候区和农业气候区，可以用来衡量该地区的热量条件是否能满足作物生长发育的需求[98]。一般的农作物在≥10℃的情况下才能够活跃生长，若温度低于10℃则会影响水稻种子的萌发。积温较高，代表全年内适合作物生长的天数较多，适合种植作物；如果积温不足，则会推迟作物的收获期，但如果积温过高，也可能会发生干旱或增加病虫害的发生几率，造成作物减产等问题。湖南省积温较高的区域为洞庭湖平原以及湘江流域，湘西地区受地形影响积温较低。将湖南省的平均积温数据与提取出的水稻种植制度分布进行叠加统计，得到种植制度在不同积温的分布。由统计图表可以看出，随着积温升高，水稻种植面积增加，湖南省90%以上的水稻种植分布在积温大于5100°C的范围内。在积温低于4600°C的范围内，只有2%左右的水稻种植在这个范围内，由于积温较低，撂荒率较高。在积温在4600°C至5100°C的范围内，单季稻占比最高，双季稻占比最低。在积温大于4600°C的范围内，水稻种植面积随积温的升高而增加，且积温升高，双季稻种植比例总体呈增加趋势，单季稻和撂荒地的面积呈降低趋势。图5-11水稻种植制度在不同积温的空间分布：（a）2018年（b）2019年（c）2020年图5-12水稻种植制度在不同积温的分布占比降水对水稻的种植也有重要影响，水稻分蘖期和灌浆结实期需要大量的水分才能生长良好，如果缺水将会造成秆矮、穗小、粒少、结实不饱满，粒重降低等问题。根据湖南省的年平均降水量图可知，湖南省的降水空间分布特征表现为由西北向东南逐渐增加。将湖南省的平均年降水量与水稻种植制度分布进行叠加统计，得到种植制度在不同降水量的分布。仅在2018年降雨量大于1450mm的地区，双季稻占比高于单季稻，在2019年和2020年，单季稻占比均高于双季稻。在降水量小于1750mm的地区，水稻种植面积随降雨量增多而增加，且双季稻占比逐渐增加，单季稻和撂荒地的占比降低。在降水量大于1750mm的地区，水稻种植面积减少，且多为山地，可能受地形影响较大，单季稻占比增加，双季稻占比减少，撂荒率较高。图5-13水稻种植制度在不同降雨量的空间分布：（a）2018年（b）2019年（c）2020年图5-14水稻种植制度在不同降雨量的分布占比1.4水稻种植制度影响因素分析综合分析，由于地形、气候、土壤、人口、社会经济、政策等因素的影响，对水稻种植制度有较大影响。1.4.1自然因素地形是影响作物种植结构分布的重要影响因素之一。地势平坦、坡度较小的地方能够进行大规模的机械化作业，适宜水稻的种植，而在地形复杂、坡度较大的地区则只能依靠人力来种植。地形还会间接影响到气温、降水，也会对作物的种植结构带来影响。通常温度会随着海拔的升高而下降，积温的降低将会影响作物的生长发育。地形对降水的分布和强度也有一定影响，山地地形的迎风坡降雨量一般多于背风坡。湖南省地形复杂，山地丘陵占全省总面积的一半，在这些地区田块高低落差较大，耕地地块破碎化程度较高，影响农机作业效率，增大农机作业成本，不适宜农业发展。如湖南省湘西地区平均海拔达到400米，平均坡度达到4.5°以上，环境条件不适应种植农作物，因此该区域水稻种植面积较少。而在北部的洞庭湖平原，地势平坦，适宜农业机械的作业，是湖南省水稻种植较为集中的地区，且复种指数明显高于山地丘陵地区。水稻属于喜温、喜湿类作物。当生长期间积温过少，会影响水稻的生长发育，推迟收获期或者减产，而积温增加，适宜作物的生长时会使水稻产量增长。并且水稻在一些特定的生长时期对水分有非常高的要求，分蘖期和灌浆结实期需要大量的水分才能生长良好，会直接影响水稻收获时的产量。根据统计数据可以看出，水稻种植面积总体随积温和降水量的升高而增加，并且随着积温和降水量升高，双季稻种植比例增加，单季稻和撂荒地的面积减少。土壤资源的质量影响农作物的生长状况，不同的土壤类型的理化性质不同，因此不同的土壤类型对不同的水稻种植制度适宜性不同。湖南省的土壤类型以红壤、黄壤、水稻土为主，超过70%的面积被这三种土壤类型覆盖。红壤富含铁和铝元素，土层深厚，肥力较低，土质粘重，是占湖南省面积最多的土壤类型。水稻土土壤有机质含量较高，是三种土壤类型中比较适宜种植水稻的土壤。黄壤主要土壤呈酸性，与红壤和水稻土相比不适宜种植水稻。根据统计数据可以看出，湖南省水稻种植面积主要集中在水稻土区和红壤区，并且在水稻土区种植双季稻的比例最高，红壤区和黄壤区单季稻种植比例较高，在三种土壤类型里黄壤区的撂荒率最高。1.4.2社会经济因素影响农业收益的两大主要经济因素是生产成本和收益，在市场经济的自我调节作用下，农民会衡量种植不同作物的成本与收益，从而不断调整农作物的种植制度。在进行实地走访时，有农户反映由于种植双季稻需要付出双倍的种子、农药、劳动力等成本，而最终两季水稻的总收益与种植单季稻的收益相差不大，因此转而种植单季稻。在衡阳地区的一些地方，当地推广“水稻—油菜”的种植模式，在水稻收获之后，冬季种植油菜，春季油菜开花时可发展旅游产业，以此提高农户收益。随着我国经济社会的快速发展，我国正处于快速城市化的进程中，大量农村青壮年劳动力离开农村，选择外出到大城市务工，以此获得更多的收入，留守在农村从事农业劳动的大多是中老年人，这部分人劳动能力较低，无法承担大量的农业劳动。流动人口的增加也是促使种植制度发生变化的原因。通过常住人口与户籍人口的差值获得流动人口数量，与2018年-2019年湖南省各县市水稻种植制度发生变化的耕地面积进行相关性分析，计算皮尔逊相关系数。由结果可知，双季稻转变为单季稻的面积与流动人口呈正相关，相关系数r=0.5016，属于中等强度相关；水稻田转变为撂荒地的面积与流动人口数量呈正相关，相关系数r=0.61254，属于强相关关系；单季稻转变为双季稻的面积与流动人口数量的相关系数r=-0.01，存在极弱的负相关关系。说明流动人口会影响水稻的种植制度，流动人口增加会造成水稻种植面积的减少。图5-15水稻种植制度变化和流动人口的关系：（a）流出人口与单季稻转变为双季稻的关系（b）流出人口与双季稻转变为单季稻的关系（c）流出人口与耕地转变为撂荒地的关系第一产业一般指农民和农业、林业、牧业、渔业等，而粮食产业是第一产业的重中之重，根据研究，第一产业的产值提高，一般也代表着农业机械化的程度越高，机械种植将减少劳动力需求量，降低劳动成本，提高劳动生产率，创造更高的产值。而不适合机械化的农田，比如山间地形复杂，大型农业机械难以进入的地区，会比农业机械化的农田耕作起来更加不经济，可能会导致种植面积的减少。通过2018年-2019年湖南省各县水稻种植制度发生变化的耕地面积，与湖南省各县的第一产业增加值的相关系数，可以得出水稻种植制度的三种变化方式都与第一产业增加值呈正相关关系，单季稻转变为双季稻的相关系数r=0.66698，属于强相关关系；双季稻转变为单季稻的面积的相关系数r=0.49402，属于中等相关关系；水稻田转变为撂荒地的面积与第一产业增加值的相关系数r=0.48984，属于中等相关关系。这其中，单季稻转变为双季稻与第一产业增加值相关性最强，受到第一产业增加值的影响最强