【研究意义】农作物种植结构的时空演变特点是农业可持续发展研究的重要内容^[1]，对区域农业生产、粮食安全预警和评估的理论和实践有重要意义^[2]。农作物种植结构变化以区域农作物的种植面积变化数据为基础，体现出一定时间内，区域内部农作物供给能力的变化，其规律特征可为未来合理调整区域种植结构和指导农业适应气候变化提供依据。

【前人研究进展】当前国内对种植结构时空演变特征的研究，较重视区域农产品在较长时期供应能力的变化，主要关注点集中在粮食种植的时空格局变化及其因素分析上。刘珍环等^[3]研究表明，我国的种植结构调整从2002年起发生了重大变化，类型丰富度显著增加，多元种植结构逐渐替代单一型种植结构，三大粮食作物占优的单一种植结构类型呈逐年递减趋势。刘彦随等^[4]分析1990—2005年我国粮食生产与耕地变化的时空动态特征，发现粮食产量变化对耕地变化的敏感性呈增强趋势。随着种植业专业分工发展，种植结构时空变化趋势呈现空间聚集态势。刘冬等^[5]利用重心模型和区位商指数考察1995—2019年陕西10个地级市5类14种农作物重心格局的时空演变规律，指出农作物区域分工和专业化，促使主要农作物形成一定规模的集聚格局。同时，研究也逐渐关注生产格局的变化对农产品质量的影响^[6]，石淑芹等^[7]通过探讨区域性耕地数量与质量动态变化对粮食生产能力的影响，发现耕地质量越好，粮食种植面积越有增加的趋势。屈艳辉等^[8]对河南粮食生产格局研究表明，其粮食生产朝低碳有机和规模化方向发展。

国外对种植结构的研究成果，多体现在能源代替资源和种植结构发展演进规律上，能源资源的合理利用和人类消费需求合理性的反思与种植结构的关系，近年来关注度较高^[9-12]。Willaarts等^[13]采用足迹法评估2005—2011年西班牙农业灌溉现代化政策的实施对土地、水、能源和碳排放的影响，发现价值低的非永久性作物逐步被价值高的永久性作物取代。Ersilia等^[14]采用SWAT模型研究流域水足迹，对意大利东南部地中海盆地的作物用水可持续性，进行污水扩散和点源污染的不确定性分析和评估，证明了盆地内水足迹的时空变异性很高，由于输入物质和未知的自然背景要素，水足迹测量的不确定性变得很大；研究还指出，因为径流不足以稀释污染物负荷，导致当前的种植结构可能不可持续。“水足迹”“碳足迹”以及污染物控制程度等量化的种植结构相关研究充分体现了国际上对种植结构调控的重点方向为城市发展与生态系统的关系，重视生态系统对人口承载能力的考虑，更重视人类健康与对未来人与自然和谐关系是否可持续的预测。Muñoz^[15]等对位于城市、半城市和农村家庭的8 000多户碳足迹进程计算，证明了城市化发展可能会有助于降低未来碳足迹。

对多年统计年鉴数据进行时空分析，是国内研究区域种植结构时空变化的主要方法，数据单元多见为县域层面。空间自相关模型^[16-18]、地理加权回归^[8]、重心移动模型^{[4, 19-20]}是较为常见的方法。此外，还有研究从专业化生产程度^[21-22]、耕地综合质量评价^[7]和土地利用类型变化的角度^[23]探究农作物生产格局的变化。王爱民等^[24]采用规模比较优势指数、单产比较优势指数以及综合比较优势指数等方法，对天祝县2003—2012年种植面积较大且特色明显的3种主要农作物进行优势比较，发现马铃薯和油菜具有明显优势，蔬菜则具有更大发展潜力，指出特色产区应该充分发挥区域气候资源优势，形成优势作物的规模种植。

【本研究切入点】农作物种植结构的时空分布受自然资源和市场经济行为影响不断发生变化，常住人口超过8 000万的粤港澳大湾区（以下简称“大湾区”）农产品需求刚性增长与资源环境承载力的矛盾将越来越突出，及时对农业种植结构时空演变特征进行研究十分必要。党的二十大报告指出，我国发展进入战略机遇和风险挑战并存、不确定难预料因素增多的时期，各种“黑天鹅”“灰犀牛”事件随时可能发生。必须增强忧患意识，坚持底线思维，做到居安思危、未雨绸缪，准备经受风高浪急甚至惊涛骇浪的重大考验。为保障大湾区人们的饭碗端得更稳、更牢，农作物种植结构也将面临一系列问题。比如农产品产量与市场需求变化的适应、部分区域的农产品生产区污染问题突出^{[4, 25]}、农业经济效益低导致农地非农化、作物连茬导致病虫害加重等，均对种植结构的战略性调整带来了压力。探究粤港澳大湾区农业种植结构的演变规律，是在未来一段时间内合理调整粮食种植结构和农业布局的基础，为保障各类农产品供给提供重要依据。

【拟解决的关键问题】利用区县级农作物种植数据，综合运用时序变化趋势、空间集聚分析等方法，从种植结构类型和种植面积占比变化趋势分析大湾区县域种植结构的时空特征，总结过去30年的农作物种植结构时空变化规律，为大湾区农作物种植结构的科学调整和粮食安全保障提供科学支撑。

1　数据来源与研究方法 1.1　数据来源

1.1.1 区县级农作物种植数据库　建立1990、2000、2010、2015、2020年粤港澳大湾区农作物总产量、面积和单产数据库。由于《广东农村统计年鉴》始于1993年，因此1990年县级数据以1992年数据代替；1990、2000年薯类统计数据缺失；同时，因香港和澳门地区的数据无法获取，本文仅讨论粤港澳大湾区内地9市的种植结构时空演变。以2020年国家基础地理信息中心发布的县级行政边界为基础，依据历史时期行政边界变化，将大湾区内地9市的农作物研究单元整合成51个。农作物种类包括水稻、薯类、糖蔗、花生、蔬菜、瓜类、水果、桑、茶叶9种。

1.1.2 种植结构类型　种植结构类型按某农作物播种面积占水稻、薯类、糖蔗、花生、蔬菜、瓜类、水果、桑、茶叶等9种农作物总播种面积的比例计算。参考刘珍环等^[3]研究方法，大湾区种植结构存在2类情形：一是某农作物播种面积占总面积比例大于30%及前3位的组合确定，一般组合不超过3种作物。如：某县级行政单元的农作物中前3位只有水稻的种植面积占比高于30%，则认为该县种植结构类型属于水稻为主型；若其中有2种或3种农作物种植面积占比超过30%，则以超过的农作物进行组合，如水稻-蔬菜组合型、水稻-蔬菜-水果组合型。二是若没有农作物种植面积占比高于30%，则以前3位作为其种植结构类型，如某县水稻面积占20%、水果占10%、蔬菜占17%，则该县（区）的种植结构类型为水稻-水果-蔬菜组合型。

1.2　研究方法

1.2.1 农作物种植结构类型变化趋势分析　为考察大湾区的农作物种植结构类型演变趋势，参考刘珍环等^[3]研究方法，采用种植类型组合丰富度计算公式，计算某一年份区域种植结构类型数量与研究时段内全部出现的类型比例：

式中，R_t为某年农作物种植结构类型的比例，其值域为（0, 1]，值越大则种植结构类型越丰富；m_t为某年种植结构类型的种类数量；m_max为研究时段内所有种植结构组合类型的种类数量。采用ArcGIS软件制作粤港澳大湾区农作物种植结构类型空间分布图，并分析其空间分布变化特征。

1.2.2 农作物种植结构变化趋势分析　为研究1990—2020年大湾区农作物种植结构变化的状况以及该种植结构类型的变化速率在空间上的差异，对大湾区51个县级行政单元的9种农作物对应的种植面积占比按年份进行一元回归分析，得到斜率系数（K），斜率计算公式如下：

式中，K为某类农作物种植面积占比的变化趋势线性斜率，斜率为正表示该县（区）的某种农作物呈增加趋势，斜率为负则反之；K越大，表明变化程度越大。t为研究时段内的年份，n为研究时段内的年份数，X_tj表示某年j作物的种植面积占比。为分析30年内区域农作物类型的种植面积占比变化，制作斜率系数（K）的空间分布图。

1.2.3 农作物种植结构变化的空间聚集　采用局部空间自相关分析（LISA）方法测度大湾区农作物种植结构是否存在变化趋势高度集聚^[17]。局部Moran's I指数公式如下：

式中，LISA_i为农作物种植面积占比变化趋势的局部自相关指数；s为某类农作物种植面积占比的变化趋势线性斜率的标准差；x_i为i县（区）某类农作物种植面积占比的变化趋势线性斜率；x_j为j县（区）某类农作物种植面积占比的变化趋势线性斜率；x为某类农作物种植面积占比的变化趋势线性斜率的平均值；w_ij为空间权重，表示县（区）级单元i与j的临近关系，根据欧几里得距离标准度量，当i县（区）与j县（区）相邻时权重w_ij取1，否则取0。高高（HH）集聚和低低（LL）集聚的显著性LISA图可分别表示农作物种植结构增加和减少变化趋势在县域层面上的连片分布。

2　结果与分析 2.1　粤港澳大湾区农作物种植结构变化

2.1.1 主要农作物种植面积占比变化　1990—2020年，大湾区的薯类、糖蔗、花生、瓜类、桑和茶叶变化幅度不大，农作物种植结构主要变化体现在水稻、蔬菜和水果等农作物（表 1）。具体来说，1990年，大湾区农作物种植以水稻为主，蔬菜、水果次之；2000年，水稻种植面积占比有所下降，但是仍然占大湾区主要农作物的50%，同时，蔬菜种植面积占比快速上升，水果种植面积占比也有所提高；2010年，水稻种植面积占比减少为37%，蔬菜上升到34%，同时，水果提高到18%;2015年，水稻种植面积占比继续减少，蔬菜种植面积占比上升至36%，超过水稻；2020年，蔬菜为大湾区种植面积最大的农作物，比例达38%，水稻则占34%。总体，大湾区农作物种植结构中，水稻比例从1990年的66%下降到2020年的34%，蔬菜比例从1990年的12%上升到2020年的38%，水果比例从1990年的11%上升到2020年的19%，反映近30年来大湾区农作物种植结构从粮食逐渐向蔬菜、水果转变。

由大湾区不同时间节点主要种植农作物的总产量和单产变化（图 1）可知，水稻和糖蔗的总产量明显下降，蔬菜和水果的产量不断上升，与种植面积的变化趋势对应；单产方面，除了水稻变化不明显，糖蔗、蔬菜、瓜类以及水果等经济作物的单产均有较明显的提高。近30年来对经济作物重视程度的提升，以及农作物种植基础条件均改善，使其单产不断提高。

2.1.2 粮食和经济作物种植面积比变化　图 2按照1990年的粮-经种植面积比排序，突显不同城市（区域）30年间的变化特征与变化幅度。总体来看，粤港澳大湾区粮-经种植面积比从1990年的2.11下降到2020年的0.63，表明粮食作物种植面积从1990年两倍于经济作物，逐渐减少到2020年仅为经济作物的60%左右。具体而言，1990年，除深圳外，大湾区其他8市粮食和经济作物种植面积之比都大于1，粮食作物占农作物播种面积的50%以上，为主导作物，江门、中山、肇庆等城市的粮-经种植比甚至超过2.5;2000年，广州、珠海、佛山、东莞4市的粮-经种植面积比下降至小于1的水平，表明该时期大湾区有近一半城市粮食种植面积低于经济作物，且没有城市的粮-经种植面积比大于2。2010—2020年，大湾区绝大部分城市的粮-经种植面积比持续下降，其中，中山、佛山、东莞下降程度较大。30年间，深圳粮-经种植面积比变化绝对值最小，中山最大；江门粮-经种植面积比变化率最小，东莞最大。截至2020年，大湾区9市中仅江门粮食作物的种植面积大于经济作物种植面积。

2.2　粤港澳大湾区农作物种植结构类型变化

2.2.1 主要农作物种植结构类型分布　对大湾区内地9市51个县（区）1990—2020年种植结构类型、分布数量和丰富度进行汇总，结果见表 2。本研究所选年份节点中，大湾区种植结构类型共10种，其中以水稻、蔬菜为主型的变化最为显著。种植结构属于水稻为主型的县（区）数从1990年的29个减少到2020年的5个，蔬菜为主型的县（区）数则从1990年的6个增加到2020年的25个，与大湾区水稻减少、蔬菜增加的变化趋势相对应；水稻-蔬菜-水果组合型的县（区）数从1990年的0个增加到2020年的10个，蔬菜-水果组合型的县（区）数则从1990年的2个增加到2020年的6个，表明组合型种植结构一定程度上代替了单一型农作物为主型的种植结构。值得一提的是，水果为主型的县（区）数从1990年的1个增加到2020年的4个，表明在大湾区，水果比除水稻、蔬菜外的其他农作物更具竞争力。从种植结构类型丰富度变化来看，大湾区自2000年开始的3个时间节点上种植结构类型保持在7种，高于1990年的5种，可见大湾区种植结构丰富度有提升，但没有形成显著趋势；从集中程度来看，1990年大湾区74%县（区）的种植结构类型属于水稻为主型，2000年45%县（区）的属于水稻为主型，2010年41%县（区）属于蔬菜为主型，2020年50%县（区）属于蔬菜为主型，表明水稻为主型种植结构逐步失去竞争力，蔬菜种植对农户吸引力显著上升。

对大湾区1990—2020年5个时间节点当年对应的主要种植结构类型县（区）数占比进行比较（图 3），以2010年为分界，2010年前种植结构以水稻为主型；2010年后转变为蔬菜为主型（占当年统计县区数50%，下同）占半数，水稻-蔬菜-水果组合型（20%）为辅，水稻为主型、水果为主型和蔬菜-水果组合型（各占约10%）三类平衡的格局。

2.2.2 大湾区内地九市农作物种植结构丰富度及类型变化　由图 4可知，广州、深圳种植结构的丰富度最高达0.4，而在2015、2020年，大湾区内地九市种植结构丰富度最多仅达到0.3，即一个城市最多只有大湾区30年10类种植结构类型中的3种。从单个城市来看，东莞与中山种植结构只有一种，广州、深圳、佛山、惠州、江门的种植结构丰富度先升后降，珠海和肇庆则自2000年丰富度有所增加后维持不变。

由表 3可知，大湾区种植结构从水稻为主型转变为水稻-蔬菜-水果组合型，其中，在2010、2015年2个时间节点，组合型种植结构中蔬菜与水稻的比例相当，2020年蔬菜比例超过水稻。广州、佛山、中山3市的种植结构类型演变相似，均从水稻为主型或水稻-蔬菜组合型向蔬菜为主型转化；惠州、东莞、肇庆3市则从水稻为主型向蔬菜-水稻-水果型或蔬菜-水果型两种以蔬菜为主的组合型种植结构转化；江门一直以水稻为主型，且水稻的种植面积占比波动不显著；相对而言，深圳的演变较特殊，1990年深圳是唯一的水果-水稻-蔬菜组合型种植结构城市，之后蔬菜种植面积占比逐渐增加，水果逐渐减少；2020年，以种植蔬菜为主，蔬菜比例仅次于中山和佛山；珠海则是唯一在5个时间节点种植结构不断发生变化的城市。

不同城市种植结构类型变化，一定程度上反映大湾区不同区域农作物的选择随市场经济和社会需求发生变化。以广州、佛山、中山为例，城镇人口快速增加，刺激了蔬菜的消费量，自然条件较好、较平坦的耕地转而生产蔬菜，占用了原来种植粮食的耕地，或原来种植两茬水稻的耕地，改种一茬粮食，其余时间都种植蔬菜。种植茬增加同时提高了郊区农民的收入，符合市场经济行为。对于惠州、东莞、肇庆，由于城镇化发展进程稍慢于广州、佛山、中山，蔬菜的空间距离运输优势也不如中心城市的郊区，并且这3市具有更多样化的土地条件，适合发展更长距离运输、同样有消费需求增长的水果，这些区域的农业劳动力从耕地转而投入到果园乃至经济林的开发中，种植荔枝、龙眼、火龙果、葡萄、草莓等水果，收入增加，因此逐渐演化为组合型种植结构。江门保持水稻为主型种植结构在一定程度上也是扬长避短，没有直接与其他城市竞争蔬菜和水果的消费市场，而是将稳定粮食生产转化为自身的突出优势，同时利于大湾区粮食战略保障。然而，蔬菜、水果等农作物虽然有较高的经济回报，但种植过程中耗水、耗肥、耗农药，对生态环境影响很大。从长远来看，大湾区粮食种植的持续减少，将对区域粮食安全带来重大考验。

2.3　大湾区农作物种植结构类型空间分异与演化态势

2.3.1 农作物种植结构类型空间分布　图 5展示出大湾区内地不同县（区）种植结构类型的空间分异和演变态势。由图 5可知，大湾区农作物主要种植类型丰富度增加，不同类型分布区域空间格局变化较明显。类型变化上，除广州天河区、白云区和江门蓬江区、江海区一直以蔬菜型种植结构为主，江门新会区、台山、开平、恩平和肇庆怀集县一直属于水稻为主型种植结构外，1990—2020年大湾区82.35%的县市（42个）调整了种植结构，主要为降低水稻种植面积占比，增加蔬菜、水果等经济类作物的种植面积占比。

为便于阐明空间格局，以下表述的“大湾区中部”主要指广州市越秀、海珠、荔湾、天河、白云、黄埔、番禺区，以及佛山市南海、禅城、顺德区；“大湾区北部”主要指广州市花都、从化、增城区，惠州市龙门县；“大湾区西部”主要指肇庆市德庆、高要、四会、鼎湖、端州区，佛山市三水、高明区，以及江门市鹤山；“大湾区南部”主要指广州市南沙区，中山市，珠海市，江门市蓬江、江海、新会区，以及澳门地区；“大湾区东部”主要指惠州市惠城、惠阳区和惠东、博罗县，以及东莞市；“大湾区西南部”主要指江门市台山、开平、恩平市；“大湾区东南部”主要指深圳市、香港地区；“大湾区西北部”主要指肇庆市封开、怀集、广宁县。

1990年，大湾区种植结构空间特征较为简单，绝大部分区域属于水稻为主型，蔬菜为主型、水稻-蔬菜-糖蔗组合型零星分布于广州、佛山部分县（区），水果为主型的种植结构类型分布于深圳部分区。2000年，水稻为主型种植结构分布区域减少，在大湾区西部连片；在大湾区东部，组合型种植结构明显增多，惠州市惠城、惠阳、惠东县以及东莞市，连片转变为水稻-蔬菜-水果组合型种植结构；大湾区中部蔬菜为主型种植结构范围有所扩大，形成连片；蔬菜-水稻组合型则同时出现在佛山南海区、肇庆市南部（端州）和广州北部（从化）几个城镇化水平较高的地区。2010年，大湾区中部广州、佛山、中山等市种植结构多属于蔬菜为主型，并形成明显连片特征，深圳北部和东部与惠州西南部惠阳区接壤区域，也形成蔬菜为主型种植结构的连片分布；大湾区西北部肇庆和东部惠州大部分区域，形成水稻-蔬菜-水果组合型种植结构，佛山西部的高明区和江门北部相邻的鹤山，形成水稻-蔬菜-薯类组合型种植结构聚集区。2015年，大湾区蔬菜为主型的种植结构空间连片特征增强，大致形成了中、东部蔬菜为主型连片分布，西部水稻-蔬菜-水果组合型连片分布，西南部水稻为主型连片分布的种植结构格局。2020年，大湾区蔬菜为主型的种植结构分布重心整体向西移动，主要体现为惠东县转变为水稻-蔬菜-水果组合型种植结构，而大湾区西部的佛山高明区和江门鹤山市转变为以蔬菜为主型种植结构。

由表 4可知，大湾区水稻、蔬菜、水果种植面积占比变化显著，水稻比例显著减少（K为-3.73），蔬菜比例显著增加（K为4.80），水果比例显著增加（K为2.08）。其中，水稻种植面积占比在大湾区8市显著减少，以广州、中山、东莞和佛山减少幅度较大；蔬菜种植面积占比在8市显著增加，以中山、佛山、东莞增加幅度较大；水果种植面积占比则在6市显著增加，以东莞、广州和珠海增加幅度较大。

2.3.2 主要农作物变化幅度空间格局　为进一步分析种植结构演变的空间分异特征，图 6展示出不同县（区）主要农作物1990—2020年种植面积占比显著变化及其变化程度的空间分布。薯类只有3个时间节点数据，因此没有显著变化趋势。由图 6A可知，水稻种植面积占比的减少在大湾区中部部分区域、南部和西北部较显著，其减少格局呈现为“中高-西北低”。具体而言，水稻减少程度在空间上以“广佛”两城交界区域（花都、南海、三水）为中心，向南、向东的中山和东莞等地水稻种植面积占比显著减少的程度有所减弱，而向西北方向的佛山西部和肇庆区域，水稻种植面积占比显著减少的程度相对变低。其余区域的水稻种植面积占比变化不显著。

蔬菜种植面积占比的增加在大湾区中部部分区域、东部、南部和西部较显著，其增加格局呈现为“中高-东西低”。具体而言，蔬菜种植面积占比增加程度在空间上以佛山南海区为中心，向南、向东的中山和东莞等地水稻种植增加的程度有所减弱，而向西方向的佛山西部、肇庆南部、江门西部和北部区域，以及向东方向的广州增城区、惠州北部区域，蔬菜种植面积占比增加的程度相对变低。仅有深圳南山区的蔬菜种植面积占比呈现显著减少趋势，其余区域的蔬菜种植面积占比变化不显著（图 6B）。

水果种植面积占比在大湾区西北、东部、南部和西部部分区域显著增加，中部和西南部水果种植面积的变化均不显著，其增加格局呈现为“分散型”。空间上，大湾区南部显著增加区域的增加程度高于北部。具体而言，水果种植面积占比在深圳南山区、珠海香洲区增加幅度较大，其次是东莞、中山和肇庆封开县，也有较显著增加，高要区、花都区、博罗县则有一定程度增加。其余区域的水果种植面积占比变化不显著（图 6C）。

糖蔗种植面积占比的减少在大湾区南部、西南部和西北部部分区域显著，其减少格局呈现为“西北-西南聚集”。具体而言，在空间上，大湾区南部珠海斗门区种植面积占比减少幅度最大，往西向邻接的江门新会区、台山减少程度递减。在西北减少片区，肇庆封开县和怀集县有不同程度的减少。此外，惠州龙门县种植面积占比有较小幅度减少，其余区域变化不显著（图 6D）。

瓜类种植面积占比的显著变化区主要在大湾区西北部连片，自北往南在佛山三水区、江门江海区以及珠海斗门区也有不同程度显著增加。其中，种植面积占比增加幅度最大的是三水区，其次是江海区。肇庆北部怀集、封开、广宁3县有较少程度的增加，德庆县与这3个县均相邻接，但其属于大湾区唯一瓜类种植面积占比显著减少的县（区）。其余区域变化不显著（图 6E）。

花生种植面积占比的显著变化区相对集中于大湾区西部和西北部，其中，显著减少区相对集中程度更高，县（区）数量更多。具体而言，江门鹤山市减少程度最大，其次是肇庆端州区，与之空间距离较近的肇庆高要区、佛山南海区、广州白云区都有不同程度的减少。空间上，大湾区唯一的花生种植面积占比增加区为肇庆封开县（图 6F）。茶叶种植面积占比显著变化的区域为肇庆广宁县和佛山高明区（图 6G）；桑叶种植面积占比显著变化的区域为肇庆封开县（图 6H），其余区域茶叶和桑叶种植面积占比变化均不显著。

2.4　大湾区农作物种植结构变化的空间聚集

运用局部自相关方法，对种植结构类型进行空间集聚分析，获得1990—2020年大湾区内地9市种植结构变化趋势的空间集聚图（图 7），图 7A呈现增加趋势的聚集分布，图 7B呈现减少趋势的聚集分布。呈现增加聚集的县（区），表明与之空间距离接近区域的同类农作物也呈现增加趋势；呈现减少聚集的县（区）则反之。23个县（区）具有农作物的空间增加聚集特征，27个县（区）具有农作物的空间减少聚集特征。

出现显著增长聚集特征的农作物有蔬菜、花生、瓜类、茶叶4种，主要分布在大湾区西北部、北部、中部和东部部分区域，有明显的连片特征（图 7A）。其中，蔬菜高度增长聚集县（区）17个，占显著增长集聚区的74%，在大湾区连片分布特征显著，主要分布在广州、佛山、肇庆和江门的部分县（区），而且，蔬菜增长聚集区域仅有蔬菜增长聚集，没有其他农作物同步出现集聚增长。花生则分别在肇庆和惠州出现高增长聚集，其中，在大湾区西北部的肇庆德庆、封开和怀集3县形成连片分布特征。茶叶也分别在肇庆的封开县和惠州博罗县出现高增长聚集，其中封开县同时出现茶叶和花生的增长聚集。瓜类显著的增长聚集区只有肇庆广宁县。值得一提的是，水果种植面积在大湾区有显著增长，但并未形成显著的空间增长聚集，表明水果种植的增长区域呈现分散分布特征。

出现显著减少聚集特征的农作物有水稻、薯类、花生、水果、瓜类、糖蔗、桑、茶叶8种，主要分布在大湾区西北部、西部、中部，以及南部和东部部分区域，也有明显连片特征（图 7B），然而，不同农作物类型在同一县（区）出现减少聚集的情况，较增长聚集区普遍。具体而言，水稻显著减少聚集的县（区）共16个，占显著减少集聚区的59%，存在连片特征，主要分布在广州、佛山、肇庆部分区域，以及江门和惠州的少部分县（区），而且部分位于“广佛”地区的水稻减少聚集区域不仅有水稻减少聚集，还有花生、糖蔗、薯类等其他农作物同步出现集聚减少。薯类则在广州、佛山和江门部分区域出现高减少聚集，其中，在大湾区中部广佛地区的部分区域形成连片特征。花生分别在广州、佛山和惠州部分区域出现显著减少聚集，同时也在大湾区中部“广佛”部分区域形成连片特征。桑则集中在肇庆出现显著减少聚集，且该区域没有同步出现其他农作物的减少聚集。水果显著减少聚集区有佛山高明区和江门蓬江区和新会，位于江门的水果减少聚集区，伴随薯类（蓬江区）和糖蔗（新会市）的种植面积占比减少。茶叶的减少聚集区出现在广州黄埔区和番禺区；瓜类减少聚集区则仅有珠海香洲区。

3　结论

（1）1990—2020年，大湾区农作物种植结构从粮食主导逐渐向蔬菜、水果增多转变。水稻种植面积占比从1990年的66%下降到2020年的34%，蔬菜种植面积比例从1990年的12%上升到2020年的38%，水果种植面积比例从1990年的11%上升到2020年的19%；大湾区绝大部分城市的粮-经种植面积比显著下降，以中山、佛山、东莞的下降程度较大，截至2020年，9市中仅有江门市的粮食种植面积大于经济作物种植面积。

（2）在本研究所选择的年份节点，粤港澳大湾区主要种植结构丰富度较为稳定。大湾区种植结构类型共10种，其中，水稻为主型、蔬菜为主型2种种植结构类型变化最为显著，水稻为主型种植结构逐步失去竞争力，种植蔬菜对农户吸引力上升。以2010年为分界，2010年前大湾区种植结构属于水稻为主型；2010年后大湾区种植结构分布逐渐演变成蔬菜为主型占半数，水稻-蔬菜-水果组合型为辅，水稻为主型、水果为主型，以及蔬菜-水果组合型种植结构3类平衡的格局。

（3）大湾区农作物主要种植类型丰富度增加，不同类型分布区域空间格局变化明显。1990年，大湾区绝大部分区域属于水稻为主型；2000年，水稻为主型分布区域减少，东部以水稻-蔬菜-水果组合型种植结构为主；2010年，大湾区中部大部分属于蔬菜为主型种植结构，西北部和东部大部分区域形成了水稻-蔬菜-水果组合型为主的种植结构格局；2015年，大湾区蔬菜为主型种植结构的空间连片特征增强；2020年，大湾区蔬菜为主型种植结构的分布重心整体向西移动。

（4）大湾区种植结构变化趋势呈现空间聚集特征。出现显著增长聚集特征的农作物有蔬菜、花生、瓜类、茶叶4种，主要分布在大湾区西北部、北部、中部，东部部分区域，有明显连片特征，其中，蔬菜高度增长聚集县（区）17个，占显著增长集聚区的74%，呈现连片分布的空间格局，表明部分产业在大湾区形成了区域分工和专业化生产，蔬菜产业最为显著。出现显著减少聚集特征的农作物有水稻、薯类、花生、水果、瓜类、糖蔗、桑、茶叶8种，主要分布在大湾区西北部、西部、中部，以及南部和东部部分区域，也有明显连片特征，其中，水稻显著减少聚集县（区）16个，占显著减少集聚区的59%，也呈现连片分布。

4　建议

（1）以适应粤港澳大湾区居民对农产品的消费需求为调整方向。种植结构与区域农产品供给保障能力密切相关，2019年《中国的粮食安全》白皮书指出，推进种植结构调整，增加绿色优质粮油产品供给^[26]。这在宏观层面为大湾区农作物种植结构调整指明了方向，更加关注粮食的稳生产和重要农产品供给，也对未来一段时间提升大湾区现代农业发展基础支撑能力提出了更高要求^[27]。随着城市化发展，大湾区对生态观光农业产生了巨大需求，同时由于物流技术的发展，对全国乃至世界各地优质农产品需求也飞速增加。国内外对种植结构的关注从供给保障、供给质量逐渐扩展到供需平衡和协调关系发展研究^{[15, 28-29]}，这也提示我们，在资源环境约束日益增强的背景下，如何守住耕地红线，适应大湾区居民对农产品多样化的消费需求，将是大湾区种植结构调整的关键。

（2）引导专业生产区域充分发挥农业多功能特性。在部分城镇化发展较成熟的农村地区，水稻明显被蔬菜、水果等高经济收益作物代替，并出现一定程度的空间集聚。为减少高强度施肥施药对生态环境的影响，应利用城市科技要素和人才要素集中的优势，发展低碳农业、有机农业、设施农业等，减轻农业生产对环境的压力、降低农业生产对能源的消耗、减少环境污染、提高农产品质量。同时，对这些专业化生产的区域进行农业功能拓展，优化农业景观，开发农业除了提供农副产品以外的功能，如科技创新、教育科普、调节自然生态、传承历史文化等，促使各功能相互促进，提高都市区农业的综合服务水平。

（3）进一步研究种植结构变化的驱动机制。根据前人研究，适应气候变化^[30-32]以及优化水资源利用^[33-35]，是种植结构调整的重要依据。同时，政策引导^[36]、消费结构转变^[34]、经济发展^{[23, 37]}及农业科技进步^[34]等影响，增加了区域农作物种植面积的相对变动的不确定影响。而随着生态农业推进，绿色发展意识的提高^{[8, 30]}，种植方式转变^{[22, 38]}和专业化种植规模扩大^[39]，农户种植行为^{[31, 40-41]}也深刻地影响区域种植结构的变化。本研究中，大湾区的种植结构在某一阶段（2010年）发生突变，水稻和蔬菜的变化在空间上存在显著的集聚特征，表明种植结构的时空变化可能受到快速城镇化、消费需求拉动、物流水平提升、农业技术进步等多种因素同时影响，但每种影响发挥作用的机制，仍然有待进一步深入探讨。