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4. 讨论
中国农业种植结构的空间分布主要是由自然条件决定的,而其分布的变化则主要是经济行为的结果[18]。羊口镇位于寿光市最北端,小清河汇入渤海的入海口,拥有大面积盐碱地,拥有全国最大的海盐食盐定点生产企业,是“中国海盐之都”。由于地下水盐度高,羊口镇农作物种植以耐盐碱的棉花为主。近年,随着农业技术发展,也适度种植了玉米、小麦等农作物。紧挨着羊口镇的位于寿光市中部地区的营里镇、台头镇、田柳镇、上口镇和侯镇是寿光市小麦和玉米主产区,特别是侯镇地处咸淡水分界线,其东南部以种植高产粮食、蔬菜、林果及各类经济作物为主,中部是碱性土壤,以种植中低产粮食为主,东北部土地属于盐碱地,不适宜农作物生长。其他位于寿光市南部远离入海口的8个镇(街道)以蔬菜种植为主。其中,洛城街道是寿光市设施蔬菜产业的主产区之一,每年的中国(寿光)国际蔬菜博览会也在此举行;孙家集街道是冬暖式蔬菜大棚发祥地,被称为“中国大棚蔬菜第一镇”。
寿光市是一个资源型缺水城市,地下水超采和咸水入侵严重[50]。2019年,寿光市总用水量2.17亿m3,其中,地下水用水量占53.9%,跨流域调水20.3%,地表水占13.1%,地下水仍然是寿光市维持经济社会发展所需的主要水源;而农田灌溉用水量占总用水量的52.4%,其中67.2%的农田灌溉用水来自地下水[45]。经勘探,寿光市漏斗区面积约1008 km2,约占整个淡水区面积的95.0%,占寿光市总面积的61.0%。资源型缺水和因长期大量开采地下水引起的严重的地下水漏斗和咸水入侵,将会是长期持续影响寿光市的水资源安全供应与使用的刚性约束。因此,寿光市需要在地下水超采区严格控制新增灌溉面积,大力提倡合理利用雨洪资源、再生水、微咸水等,在井灌区重点发展管道输水灌溉,积极发展喷灌、微灌和水肥一体化。同时,调整种植结构,调减高耗水作物播种面积,适当提高低耗水经济作物种植。另外,从虚拟土角度来看,大豆、棉花、冬小麦属于土密集型农作物,玉米属于土适中型农作物,蔬菜属于土稀疏性农作物[51]。因此,作为我国最大的设施蔬菜生产基地和重要的粮食生产基地,寿光市应以绿色、安全、科技为引领加快农业转型升级,并大力发展节水节地农业,为中国农业可持续发展提供可供示范与推广的经验与模式。
5. 结论
1) 2006~2016年,蔬菜、小麦和玉米是寿光市主要农作物,播种面积之和占总面积比例维持在88.0%~93.0%之间。2016年,寿光所辖14个镇(街道)中,8个镇(街道)以种植蔬菜为主,5个镇(街道)以种植小麦和玉米为主,1个镇以种植棉花和玉米为主。
2) 寿光市及所辖镇(街道)主要农作物种植面积比例变化差异显著,其中,圣城街道和孙家集街道小麦、玉米种植面积显著减少,而蔬菜面积显著增加;营里镇和侯镇小麦、玉米种植面积显著增加,而棉花和蔬菜面积显著减少;羊口镇一直是寿光市棉花主产区,但其种植面积减少最为显著,斜率系数达到?3.13。
3) 2006~2016年寿光市及所辖镇(街道)种植结构类型共7种,分别为单一蔬菜型、小麦–玉米型、玉米–棉花型、单一棉花型、小麦–蔬菜型、小麦–玉米–蔬菜型和玉米–蔬菜型。2013年前,种植结构类型丰富度为0.57,2013年后,类型丰富度降到0.43。
4) 2006~2016年,寿光市中部的营里镇、台头镇、田柳镇、上口镇和侯镇的种植结构类型始终以小麦–玉米复合型为主;南部的圣城街道、文家街道、古城街道、化龙镇、纪台镇和稻田镇的种植结构类型始终为单一蔬菜型;北部的羊口镇由单一棉花型调整为玉米–棉花复合型。洛城街道、孙家集街道和羊口镇是寿光市种植结构类型发生变化的镇(街道)。
5) 以2006年种植结构为参照情景,2006~2016年种植结构调整加剧了寿光市水土资源紧缺的压力;结构调整的水土资源效应在不同镇(街道)中表现具有差异性,其中,寿光市中部的营里镇、侯镇、台头镇、
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上口镇和化龙镇的种植结构调整发挥了“耗地”和“耗水”作用,其余的镇(街道)发挥了“节地”和“节水”效应。
基金项目
中国科学院沈阳应用生态研究所寿光设施农业中心开放项目(2018SG-B-01)、中国科学院A类战略性先导科技专项(XDA23070501)和国家自然科学基金项目(41971166, 41701142, 41701466)。
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