近30
　　年我国水稻总产量表现为增加趋势，自1980年的1.40
　　亿吨增至当前的1.96
　　亿
　　吨，最高峰期为1997年的2.0亿吨(图5)。水稻总产分布的时空变化表明，水稻总产增加区
　　占总体变化量的69.4%
　　，而减少区占30.6%
　　，全国趋势表现为水稻总产增加(图7a
　　，表1)。
　　高度减少区域主要位于广东、浙江、福建和江苏，分别占高度减少量的38.1%、18.8%、
　　13.3%及8.0%
　　；低度减少区域则主要分布于广东、福建、浙江和四川，分别占低度减少量
　　的20.6%、19.2%、11.3%和9.6%
　　；低度增加区主要分布于黑龙江、吉林、江西和湖南，分
　　别占低度增加量的21.6%、8.9%、8.8%和7.1%
　　；高度增加区主要分布于湖南、江苏、黑龙江、
　　江西和安徽，分别占高度增加量的13.7%、13.3%、10.4%、10.2%和10.1%。近30
　　年
　　水稻总产增加量主要集中于黑龙江、吉林、江苏、江西和湖南，5省增加量占总产增加量
　　的52.9%
　　；减少量主要集中于广东、福建、浙江和四川，5
　　省减少量占总产减少量的
　　65.3%。
　　持续增加区占变化比例的31.5%
　　，主要分布较多省份为黑龙江和吉林；波动不稳定区
　　为32.9%
　　，分布较多省份有四川、广东和江苏；恢复区占22.2%
　　，主要分布于江西、湖南
　　和湖北；持续减少区占13.4%
　　，主要分布于浙江、福建、广东(图7b)。三个时段的产量减
　　少区分布，1980-1990年产量减少区零星分布于江西、湖南、湖北、安徽等地；1990-2000
　　年的产量减少区大量分布于江西、湖南、湖北、安徽、江苏和四川等地；2000-2010
　　年则
　　主要分布于东南沿海、京津地区及四川盆地。三个时段的产量增加区分布，1980-1990产
　　量增加区主要分布于安徽、浙江、福建、广东和辽宁等省；1990-2000
　　年则主要分布于江
　　苏中部、安徽南部、黑龙江及四川盆地；2000
　　至今主要分布于东北地区、长江中下游平
　　原区和四川盆地。
　　水稻面积变化对总产影响的空间特征
　　近30
　　年中国水稻种植面积与总产量空间变化表明，水稻种植面积变化对总产增减具
　　有决定性影响，面积扩展而增产占全部增产量的54.5%
　　，面积萎缩而减产则占全部减产量
　　的83.2%
　　，水稻总产量增加受面积变化与单产提升、气候变化、农资投入水平等非面积因
　　素的双重影响，而水稻总产量减少则大部分应归因于面积减少(表1)。在省级水平上，种
　　植面积减少而减产有显著差异。种植面积萎缩而总产减少占总产量减少超过50%的地区有
　　13省份，减产地区有两种面积减少类型，即城市化占用耕地包含上海、江苏、浙江、福
　　建、广东、北京，或是更换作物导致种植面积减少包含四川、河北、山西、安徽、河南、
　　陕西、宁夏等。种植面积扩展而总产增加占增产像元数超过50%有11个地区，包括河北
　　内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、安徽、福建、山东、河南和宁夏，增加量最大
　　是中国最北端的黑龙江，其次是吉林和江苏。面积萎缩而减产与面积扩张而增产的空间分
　　布具有显著差异性，面积萎缩减产主要分布于珠三角地区、福建、浙江、上海和江苏南部
　　地区，整体位于东南沿海地区，这5个地区的占全国面积萎缩减产变化量的62.3%
　　；面积
　　扩展增产主要分布在东三省的松嫩平原和三江平原地区、山东境内黄河下游部分地区、江
　　苏北部和安徽中南部，整体位于中国北部地区，这6个地区占全国面积扩展增产变化量的
　　71.7%
　　(图8a)。
　　4.2
　　水稻重心的迁移趋势
　　水稻种植重心整体向东北移动，30
　　年间移动直线距离达到229.33
　　km
　　，累积距离为
　　255.34
　　km
　　；水稻总产的迁移直线距离为323.38
　　km
　　，而累积距离为324.7
　　km
　　，水稻总产重
　　心的迁移距离和幅度显著高于种植重心(图8b)。1980年水稻种植重心在湖南汨罗境内。
　　1980-1990年水稻种植重心向东北移动83.15
　　km
　　，1990-2000
　　年种植重心继续移动84.84
　　km
　　，2000
　　以来则移动87.35
　　km
　　，到达湖北武汉市武昌境内，3个时期移动距离和幅度大致
　　相近。与之对应的水稻生产重心，1980-1990年向东北迁移75.36
　　km
　　，1990-2000
　　年继续迁
　　移100.76
　　km
　　，2000
　　年以来迁移148.58
　　km
　　，重心从湖南平江县迁移至湖北红安县北部。水
　　稻种植与产量重心同向，这一趋势与我国粮食产量和耕地重心的迁移规律不一致，刘彦随
　　[28]
　　等人
　　研究表明粮食产量重耕地重心表现为
　　“北进中移”，而水稻的迁移规律则表现为
　　“北进东移”态势。我国水稻的分布主要集中于两个端，一是南方秦岭淮河以南的广大南
　　方地区，一是我国东北的三省粮食主产区。总体重心在南部，但随着近30
　　年来东北地区
　　的水稻扩展和产量提升，总产与种植重心在距离上显著拉大，1980年种植重心与产量重
　　心距离为56.83
　　km
　　，而2010
　　年这一距离扩大到112.04
　　km
　　，这与水稻种植面积变化对总产
　　影响的空间分布特征一致。此外我国北方水稻除面积扩展之外，其它生产要素投入，特别
　　是进入21
　　世纪以来单产也大幅提升也极大促进了总产提升，导致种植重心与总产重心的
　　距离扩大。
　　5
　　结论
　　本研究运用交叉信息熵原理，建立SPAM-China
　　的作物空间分配模型，获取了
　　1980-2010
　　年间四个时期水稻种植面积与总产的空间分布，并分析了其变化特征：
　　(1)
　　水稻种植面积和总产的时空变化特征。在全国水稻种植区域内发生变化的地区中
　　有超过50%的地区水稻种植面积出现缩减态势，但仍有近70%的地区水稻产量在增加。种
　　植面积保持持续增长的区域分布于黑龙江、吉林和山东等我国北方地区；持续减少种植区
　　分布于城市化较快的浙江、福建和广东。水稻总产量持续增长和减少受种植区面积变化的
　　影响在空间上较一致，但产量增加表现为面积与非面积因素的共同作用，数据显示种植面
　　积扩展对水稻增产的平均贡献率约54.5%
　　，而在产量减少的区域，面积缩减对减产的贡献
　　率高达80%以上。
　　(2)
　　空间变化来看，种植面积缩减主要发生在东南沿海的广东、福建和浙江等省，而
　　增加主要出现在东北地区的吉林和黑龙江等省，我国水稻种植重心因此向东北方向迁移约
　　230
　　km
　　，产量重心向东北迁移约320
　　km。水稻种植与产量重心具有同向性，迁移规律表
　　现为“北进东移”态势，但水稻总产重心的迁移距离和幅度显著大于种植面积重心。
　　此外，研究采用的作物分配模型还有很大改进空间，未来将在这一类问题上继续
　　深化：
　　(1)
　　SPAM-China
　　模型模拟结果的时空分辨率。SPAM-China模型基于多源数据，为历
　　史农作物数据的空间分布提供了一个有效的平台，但也存在一些问题有待进一步推进其精度。
　　本研究中水稻种植面积及总产空间分布的分辨率约为10
　　km
　　，结果略显粗糙，受限于
　　多源数据的空间分辨率集成，包括耕地数据、作物适宜性空间分布等数据。未来通过提高
　　多源数据的空间分辨率提升模拟结果的空间分辨率。
　　(2)
　　SPAM-China模型结果的验证与比较。数据精度验证一直是空间数据，特别是历史
　　空间数据验证的难题
　　，目前尚未有较好的我国大尺度农作物空间分布数据，更多是耕地
　　空间分布数据
　　，因此研究结果验证较为困难，本研究中只验证了部分数据的精度，采用
　　与其它数据集进行空间对比方法。未来数据精度验证拟从地面样点布设开始，形成样点空
　　间数据集，长期监测样点变化，以期为数据精度验证提供可靠的基础。