【研究意义】农作物生产的时空分布及其变化信息是农业产业可持续发展的重要研究内容^[1-3]。蔬菜是满足人们日常饮食和营养均衡的功能性食品，与人们身体健康息息相关^[4-8]。当前，蔬菜产业已经成为我国种植业的第一大产业，在我国农业生产乃至国民经济中占据举足轻重的地位^[9-10]。蔬菜生产受自然条件、生产条件、技术水平、种植制度、产业政策、交通运输和市场条件等多种因素影响，不同区域的蔬菜生产具有鲜明的地域差异性，且年际间也会表现出不同的时空变化过程^[11-15]。因此，探究蔬菜生产时空变化过程，厘清在长时间序列下蔬菜生产的时空演变规律，对蔬菜生产的空间布局优化与蔬菜产业科学发展具有重要指导意义。【前人研究进展】学者们围绕蔬菜生产变化过程开展了大量研究，主要集中在蔬菜生产历史演变、时空分布、空间聚集效应等方面，已经形成了较为成熟的研究理论与方法。Wang等^[16]利用GIS空间自相关分析方法，分析了我国蔬菜生产影响因素及其时空变化特征。刘雪等^[17]对我国蔬菜产地格局变化进行研究，基于生产集中度与规模比较优势指数探究我国蔬菜产地格局变化规律。李岳云等^[18]利用综合优势指数和聚类分析研究我国31个省区蔬菜生产区域化的演化过程与机制，并在此基础上提出我国四大蔬菜产业带的优化建议。吴建寨等^[19]基于集中度指数和基尼系数等方法研究我国1995—2021年蔬菜生产的空间聚集演变、机制及效应，揭示了我国省域单元蔬菜生产聚集变化特征及其对产业发展的影响效应。李艳梅等^[20]利用洛伦兹曲线和基尼系数，采用GIS分析方法从地区和县域两个尺度研究了京津冀地区蔬菜生产格局的时空分异特征，并在县域单元下利用双重自组织模型对京津冀地区蔬菜生产进行特征分区。朱大威等^[21]采用生产规模优势指数、生产效率优势指数和综合比较优势指数研究江苏蔬菜生产比较优势，并利用GIS方法对蔬菜生产比较优势进行时空变化研究，在县域尺度下揭示了蔬菜生产比较优势的空间异质性规律。苗晓颖等^[22]通过探析山东蔬菜生产重心迁移、生产集中度与生产布局空间相关性，对山东蔬菜生产格局演变与空间聚集效应进行分析，为山东蔬菜生产布局优化提供参考依据。【本研究切入点】目前学者们针对蔬菜生产时空变化的研究主要从国家及省域尺度开展研究，缺少从省、市、县不同尺度的系统性蔬菜生产时空变化特征分析与探索。广东是我国南部蔬菜生产较为发达的地区之一，蔬菜已成为广东种植业的主导产业。【拟解决的关键问题】本文从省、市和县域3个尺度开展广东蔬菜生产的时空变化特征研究，分析广东1992—2020年蔬菜生产的时序变化过程，探究不同地市蔬菜生产空间差异特征，厘清县域尺度下蔬菜生产时空分布格局与时空演变规律，以期为广东省蔬菜生产空间布局优化与农业结构调整提供决策依据。

1　研究区域与数据来源 1.1　研究区域

广东地处中国大陆最南部，属于东亚季风区，包含热带和亚热带两个季风气候带，是全国光、热和水资源较丰富的地区，且雨热同期，气候条件非常适宜农作物生长。2020年广东蔬菜播种面积达到136.36万hm²，占全省农作物播种面积的30.63%。广东已形成珠三角（广州、深圳、佛山、中山、东莞、珠海、惠州、江门、肇庆）、粤东（汕头、汕尾、揭阳、潮州）、粤西（湛江、茂名、阳江）和粤北（清远、韶关、梅州、云浮、河源）四大特色鲜明的蔬菜产区。

1.2　数据来源

本文所用的研究数据包括：（1）广东省蔬菜生产统计数据。1992—2020年全省及市、县域蔬菜播种面积和产量等面源统计数据，来源于《广东农村统计年鉴》。（2）广东省行政边界矢量数据。省、市、县域行政边界基于广东省标准地图服务网站下载的标准地图[审图号：粤S（2020）102号]制作。

2　研究方法 2.1　数据采集与整理

对全省及市、县域蔬菜生产统计数据进行采集与整理，获得1992—2020年广东及市、县域逐年的蔬菜播种面积、产量与单产数据。

2.2　数据库构建与空间可视化

借助ArcGIS工具，将1992—2020年蔬菜生产统计数据连接至对应的省、市与县域空间单元，形成省、市与县域蔬菜生产的地理空间数据库，以实现1992—2020年广东及市、县域蔬菜生产数据的时空可视化展示、查询与分析。

2.3　省域蔬菜生产总体时序特征分析

对1992—2020年广东蔬菜生产数据进行统计分析，获得蔬菜播种面积、产量与单产变化特征。

2.4　市域蔬菜生产空间差异特征分析

对全省各地市1992—2020年蔬菜播种面积、产量与单产的平均结果进行统计，分析各地市蔬菜生产空间差异特征；计算各地市的生产规模指数与生产集中度指数，完成各地市蔬菜生产特征的类型划分。

2.5　县域蔬菜生产时空变化规律分析

基于县域空间单元，利用GIS时空分析方法，获取1992—2020年县域蔬菜生产时空变化过程；通过选取关键时间节点研究县域尺度下蔬菜生产时空分布格局，探究蔬菜生产时空演变规律。其中，生产规模指数（Production scale index, PSI）、生产集中度指数（Production concentration index, PCI）的原理如下：

生产规模指数指某地区某种农产品的播种面积占全域该农产品播种面积的比重，该指标可以直观显示各地区对某种农产品播种面积贡献的变化趋势^[23]，其计算公式是：

式中，GS_ij为市农产品在给定年份的播种面积，∑GS_ij为全省农产品在给定年份的总播种面积，j为蔬菜。任何时间剖面上，某市的蔬菜播种面积与全省蔬菜播种面积的比值上升时，该市的蔬菜生产规模指数（PSI_ij）上升。

生产集中度指数指某地区某种农产品的产量占全域该农产品总产量的比重，可以直观显示各地区对某种农产品总产量贡献的变化趋势^[22]，其计算公式是：

式中，Y_ij为市农产品在给定年份的产量，∑Y_ij为全省农产品在给定年份的总产量，j为蔬菜。任何时间剖面上，某市的蔬菜产量与全省蔬菜产量的比值上升时，该市的蔬菜生产集中度指数（PCI_ij）上升。

3　结果与分析 3.1　省域蔬菜生产总体时序特征

根据1992—2020年蔬菜播种面积、产量与单产变化统计结果（图 1），广东蔬菜播种面积呈现波动上升的变化趋势，由1992年的63.13万hm²上升到2020年的136.36万hm²，共增加73.23万hm²，总体增长速率为2.53万hm²/年；1992—2020年，广东蔬菜总产量也呈现波动上升的变化趋势，由1992年的1 203.54万t上升到2020年的3 706.85万t，共增加2 503.31万t，总体增长速率为86.32万t/ 年。从图 1可以看出，1992—2020年，广东蔬菜产量与播种面积的变化趋势基本表现一致，并在1992—1998、2007—2016、2017—2020年期间呈现出稳定增长趋势；从蔬菜单产情况来看，广东蔬菜单产总体呈上升趋势，由1992年的19.07 t/hm²增加至2020年的27.19 t/hm²，增幅为42.58%。

3.2　市域蔬菜生产空间差异特征

在市域尺度上，1992—2020年，蔬菜平均播种面积最大的3市依次为广州、湛江、清远；平均产量最高的3市依次为广州、湛江、茂名；平均单产最高的3市依次为汕头、揭阳、潮州（表 1）。从地区差异来看，粤西地区的蔬菜平均播种面积最大且平均产量最高；粤东地区的蔬菜单产最高（表 1）。

为进一步探究市域尺度上蔬菜生产空间差异情况，本文对广东21个地市1992—2020年蔬菜的PSI、PCI进行统计分析。根据广东21个地市1992—2020年蔬菜PSI、PCI的平均值，以PSI为横轴，PCI为纵轴，并以21个地市1992—2020年蔬菜的PSI和PCI的平均值（5%）为划分基准，将各个地市的蔬菜生产差异划分为4种类型（图 2），具体如下：

（1）高规模-高集中度（PSI＞5%、PCI＞5%），包含广州、湛江、茂名、清远、肇庆、惠州、韶关、佛山、梅州9个市。处于该区间内的地市蔬菜播种面积与产量均具有较高优势，高于全省平均水平，属于蔬菜种植规模与产量集中“双优”地市。

（2）高规模-低集中度（PSI＞5%、PCI＜5%），包含江门1个市。处于该区间内的地市蔬菜播种具有较高的优势，种植规模高于全省平均水平，而产量集中度低于全省平均水平，属于蔬菜“种植规模优势”地市。

（3）低规模-高集中度（PSI＜5%、PCI＞5%），包含汕头、揭阳2个市。处于该区间内的地市蔬菜产量具有较高的优势，产量集中度高于全省平均水平，而种植规模低于全省平均水平，属于蔬菜“产量集中优势”地市。

（4）低规模-低集中度（PSI＜5%、PCI＜5%），包含阳江、汕尾、河源、东莞、云浮、中山、潮州、深圳、珠海9个市。处于该区间内的地市蔬菜播种面积与产量均不具有优势，低于全省平均水平，属于蔬菜种植规模与产量集中“双低”地市。

3.3　县域蔬菜生产时空变化规律

基于县域空间单元，本文通过选取关键时间节点进行时空分布研究，以探求其时空演变规律。根据广东蔬菜生产总体时序特征（图 1），广东蔬菜播种面积和产量在1992—1998年、1999—2006年、2007—2016年、2017—2020年形成4个时段的变化过程，蔬菜播种面积和产量在这4个时段内均表现为波动上升的趋势。鉴于此，本文选取1992、1998、2006、2016和2020年作为研究时间节点，对广东县域蔬菜播种面积、产量和单产进行时空可视化与变化统计，并对1992、2020年县域蔬菜生产进行时空变化监测，结果如图 3、图 4、表 2~表 4所示。

3.3.1 蔬菜播种面积时空变化　1992—2020年，蔬菜播种面积≥ 2万hm²的县域数量不断增加，由2个增至21个，占全省县域数量的比例由1.65% 上升至17.36%；播种面积≥ 2万hm²的县域分布格局从零星分散向聚集连片发展。蔬菜播种面积＜0.3万hm²的县域数量不断减少，由53个减至27个，占全省县域数量的比例由43.80%下降至22.31%。从时空变化监测来看，湛江雷州市、广州增城区、清远阳山县、惠州博罗县等蔬菜播种面积增加趋势相对更加显著，这些县域蔬菜播种面积增量超过3万hm²。

3.3.2 蔬菜产量时空变化　1992—2020年，蔬菜产量≥ 50万t的县域数量不断增加，由2个增至26个，占全省县域数量数量的比例由1.65% 上升至21.49%；蔬菜产量≥ 50万t的县域分布格局从零星分散向聚集连片发展。蔬菜产量＜10万t的县域数量不断减少，由80个减至36个，占全省县域数量的比例由66.12% 下降至29.75%。从时空变化监测来看，广州增城区、湛江雷州市、惠州博罗县、肇庆高要市等蔬菜产量增加趋势相对更加显著，产量增量超过80万t。

3.3.3 蔬菜单产时空变化　1992—2020年，蔬菜单产≥ 30 t/hm²的县域数量不断增加，由6个增至38个，占全省县域数量的比例由4.96% 上升至31.40%；蔬菜产量≥ 30 t/hm²的县域分布格局从粤东地区零星分布向多地聚集连片发展。蔬菜单产＜10 t/hm²的县域数量不断减少，由28个减至3个，占全省县域数量的比例由23.14% 下降至2.48%。从时空变化监测来看，汕头龙湖区、湖南区、濠江区和金平区，韶关浈江区、武江区和曲江区、揭阳市榕城区，广州南沙区等蔬菜单产提升趋势相对更加显著，单产提升量超过30 t/hm²。

总体而言，1992—2020年，广东蔬菜播种面积与产量增加的县域数量呈明显上升趋势，各地蔬菜播种面积与产量的时空分布格局基本相似；广东县域的蔬菜单产以上升趋势为主，其中，粤东地区县域的蔬菜单产优势区最为明显，蔬菜单产一直保持较高的水平。

4　讨论

本文以1992—2020年广东蔬菜生产的省、市和县域统计数据为基础，借助GIS空间分析与统计方法，分别从省域尺度分析了蔬菜生产总体时序特征，从市域尺度探究蔬菜生产的空间差异，从县域尺度研究蔬菜生产时空变化规律，拓展了农作物时空变化研究的深度和广度。研究结果可以较全面、有效地反映广东蔬菜的生产变化过程和时空演变规律，对指导广东省蔬菜产业发展和农业结构优化调整具有重要的参考价值。

从1992—2020年广东蔬菜生产总体时序特征来看，广东蔬菜播种面积与产量的变化趋势基本表现一致，均表现为波动上升的时序变化特征。从县域尺度的蔬菜生产时空变化来看，县域尺度上蔬菜播种面积、产量和单产以上升为主，播种面积较大、产量和单产较高的县域分布格局从零星分散向聚集连片发展。广东光热资源丰富，毗邻港澳和东南亚，区位优势明显，为蔬菜产业发展奠定了重要的自然和社会基础。近年来，随着广东蔬菜种植技术的进步、省级蔬菜现代农业产业园和蔬菜生产重点县/ 专业村等平台建设工作的推进，广东种植能力和经营水平不断提高，使得广东蔬菜播种面积、产量和单产呈现出显著的增长趋势，已经发展成为我国蔬菜大省、蔬菜强省之一。

从1992—2020年广东蔬菜生产的空间差异与时空变化规律来看，广东蔬菜生产形成了鲜明的时空分异特征。各地自然条件、生产条件、技术水平、种植制度、产业政策、交通运输和市场条件等因素均影响蔬菜生产的时空分布格局。从蔬菜播种面积和产量来看，广东蔬菜播种面积与产量优势区主要分布在粤西地区的湛江、茂名以及珠三角的广州。粤西地区地处热带和亚热带气候区，水热资源丰富，光照充足，夏长冬短，该地区的蔬菜生产以大规模露地种植为主，形成多个大型专业化蔬菜生产基地，蔬菜种植规模较大、产量优势明显，已经成为广东省重要的蔬菜产区，也是我国重要的北运菜生产基地。广州是珠三角建设“都市农业现代化先行区”的重点城市，设施农业发达，蔬菜种植科学技术推广力度较强，蔬菜生产形成“规模化种植、产业化经营”的发展模式。从蔬菜单产水平来看，广东蔬菜单产优势区主要分布在粤东地区的汕头、揭阳和潮州。粤东地区位于潮汕平原精细农业功能区，具有精细化耕作与轮作的蔬菜生产习惯，致力于集成推广精细化设施装备与技术模式，是广东蔬菜高产高效发展示范区。

本研究对广东蔬菜产业科学发展具有一定的参考价值，但仍然存在需要进一步解决和研究的问题：在分析县域蔬菜生产时空分布格局过程中，本文基于广东1992—2020年蔬菜播种面积与产量变化总体趋势，通过经验判断选定5个变化显著的年份进行时空变化分析，这种分析方式可能容易遗漏在县域尺度下蔬菜生产发展重要变化的年份；在未来研究中，可以尝试基于县域尺度蔬菜生产变化数据，采用时间序列突变监测法进行检验，根据突变点对蔬菜生产数据进行分析，实现在长时间序列下蔬菜生产时空变化特征的有效表达。

5　结论与建议 5.1　结论

本文基于1992—2020年广东蔬菜生产的省、市和县域统计数据，分别从省、市和县域尺度开展了广东省蔬菜生产时空变化特征研究，主要结论如下：

（1）1992—2020年，广东蔬菜播种面积与产量呈现波动上升的变化趋势，播种面积共增加73.23万hm²，产量共增加2 503.31万t；蔬菜单产总体呈上升的趋势，由1992年的19.07 t/hm²增加至2020年的27.19 t/hm²。

（2）在市域尺度上，蔬菜播种面积与产量强市主要分布在珠三角的广州、粤西地区的湛江和茂名，蔬菜单产较高的地市主要分布在粤东地区的汕头、揭阳和潮州。

（3）县域的蔬菜播种面积与产量呈现明显的上升趋势，蔬菜播种面积≥ 2万hm²、产量≥ 50万t的县域数量呈明显上升趋势，分布格局从零星分散向聚集连片发展；其中，湛江、广州、惠州等市的县域蔬菜播种面积与产量增加趋势相对更加显著。县域的蔬菜单产以上升趋势为主，蔬菜单产≥ 30 t/hm²的县域分布格局由粤东地区零星分布向全省多地聚集连片发展；其中，粤东地区县域的蔬菜单产优势显著，蔬菜单产一直保持较高水平。

5.2　建议

根据广东1992—2020年蔬菜生产时空变化特征，建议广东省合理调整蔬菜的生产空间布局，充分发挥不同区域的蔬菜生产的区位优势，构建针对性的蔬菜生产指导与扶持机制，在保证蔬菜稳产保供的基础上，促进广东省各地市及县区蔬菜生产的优质化与专业化。具体如下：

（1）蔬菜种植规模与产量集中“双优”地市注重蔬菜生产规模化、高效化。广州、湛江、茂名、清远、肇庆、惠州、韶关、佛山、梅州等9市的蔬菜播种面积与产量均具有较高的优势，高于全省平均水平。建议这些地市的蔬菜生产要更加注重规模化，发挥蔬菜生产规模优势，以保障全省蔬菜稳产保供为目标，维持全省蔬菜产业稳定运行；同时，建议进一步提升这些地市蔬菜生产效率，提高蔬菜种植的技术水平，在既有规模上发挥更高的效率，在全省形成一批规模化、高效化蔬菜产区。

（2）蔬菜种植规模与产量集中“双低”地市注重蔬菜生产特色化。阳江、汕尾、河源、东莞、云浮、中山、潮州、深圳、珠海等9市的蔬菜播种面积与产量处于劣势，低于全省平均水平。建议这些地市立足自身的地方特色蔬菜品种和区位特点，形成特色化蔬菜产区。例如，汕尾的地方特色蔬菜品种丰富，可以重点发展根菜类、茎菜类和叶菜类等地方特色蔬菜品种，打造地方特色蔬菜品牌。

（3）粤东地区蔬菜生产侧重精细化。粤东地区蔬菜单产优势显著，特别是汕头市和揭阳市蔬菜单产一直保持着较高的水平。建议该地区蔬菜生产走精细化发展路线，以绿色、优质、精品为核心，推广精细化设施装备与技术模式，形成广东省蔬菜生产优质化、专业化示范区。

（4）珠三角地区侧重现代都市型蔬菜生产。建议珠三角地区在保障蔬菜有效供给的基础上，聚焦现代都市型蔬菜生产示范园区建设，依托珠三角广阔的市场需求，发挥地区资源禀赋和交通优势，重点布局广州、肇庆、惠州、佛山、江门等都市型蔬菜生产基地，形成空间布局有特色、菜篮子供应有保障、产业发展有效益的现代都市型蔬菜生产格局。