第34卷第1期農業工程學報V ol.34 No.1
178 2018年1月Transactions of the Chine Society of Agricultural Engineering Jan. 2018 玉米優良品種推廣重心轉移及擴散的時空規律
劉哲，曲藝偉，趙祖亮，李紹明※，張曉東
（中國農業大學信息與電氣工程學院，北京 100083）
摘要：針對審定品種在推廣階段表現差異巨大、特征規律沒有充分挖掘等問題。該文結合1982?2012年玉米新品種推廣面積數據，選取種植面積曾達到666 67 hm2、推廣時間大于5 a的品種，以推廣時間、最大推廣面積等為關鍵指標，從全國和省份空間尺度分類選取優良品種，發現2類優良品種：在全國推廣面積大時間長、具有普遍適宜性的大品種；僅在有限省份推廣面積大時間長、具有特殊適宜性的區域特色品種，分析了其推廣重心轉移及擴散規律。優良品種在不同空間尺度擴散方式一致，呈現2種擴散模式：1）大品種推廣重心呈輻射鄰近擴散；2）區域品種推廣重心呈跳躍式擴散且跳躍距離較遠，在1～2個省份出現空間聚集性。優良品種在不同空間尺度都具有擴散效應和重心變化，不同省份品種結構和更替無明顯空間相關。該研究可為按省級建立品種推廣方案提供參考。
關鍵詞：作物；統計；模型；品種推廣；時空特征；優良品種
doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.01.024
中圖分類號：S32；F232.3 文獻標志碼：A 文章編號：1002-6819(2018)-01-0178-08
劉 哲，曲藝偉，趙祖亮，李紹明，張曉東. 玉米優良品種推廣重心轉移及擴散的時空規律[J]. 農業工程學報，2018，34(1)：178－185. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.01.024
Liu Zhe, Qu Yiwei, Zhao Zuliang, Li Shaoming, Zhang Xiaodong. Temporal and spatial law of promotion center moving and diffusion of excellent maize varieties [J]. Transactions of the Chine Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(1): 178－185. (in Chine with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.01.024
0 引 言
種業是中國基礎性、戰略性的重要產業，對保障國家糧食安全、促進農業可持續發展有重要意義，其核心競爭力是優良品種的培育與找尋[1-7]。中國對玉米優良品種的篩選與良種推廣階段經歷了早期注重單產的提升和種植技術的改進，到現在關注產量潛力的挖掘和綜合生產能力的提高，對優良玉米品種推廣階段表現有了更深層次的需求[8-13]。新品種需盡快適應推廣環境，并在其中表現良好。然而，
對玉米優良品種推廣階段的特征規律和表現原因并沒有充分的挖掘：根據全國農業推廣技術服務中心編印的《全國玉米推廣面積統計表》，中國1982-2012年推廣的品種共2 612個，近90%以上的品種推廣時間不超過5 a，市場存留下來的品種僅占少數。玉米品種對不同推廣地區適宜程度不同，經過區試和審定篩選后的品種在推廣階段表現差異巨大。而針對新品種推廣規律的特征挖掘和歸因分析方法還存在不足，各種指標定義不盡相同，研究結果差異較大。
品種推廣過程本質是農業技術創新擴散的過程，符合農業技術創新擴散規律[14-19]，目前多從擴散主體、擴散機制、擴散時間過程角度研究，對擴散空間過程研究
收稿日期：2017-08-18 修訂日期：2017-12-18
基金項目：北京市重大項目課題（D171100002317002）；京津冀作物新品種推廣服務云平臺建設應用
作者簡介：劉哲，副教授，博士，主要從事作物表型測試與種業信息技術研究。Email：liuz@
※通信作者：李紹明，副教授，博士，主要從事種業信息技術研究。Email： 較少[20-23]。對農作物品種擴散時間過程的研究，如胡瑞法[23]發現小麥品種累計種植面積隨推廣年齡
變化符合Gompertz曲線形式；對擴散時空過程的研究有：劉笑明等[24]以陜西蘋果種植技術為例，借助“S曲線模型”和“重力模型”，研究表明時間上其種植面積呈現波動上升趨勢，空間存在等級擴散與漸進式擴散結合的擴散模式。馮逃[25]對地方性良種“盛玉99”技術擴散進行實證分析，新品種擴散會經歷個體擴散到區域擴散過程，該擴散軌跡符合“S”曲線，該方法結合較小空間尺度的單點擴散路徑和模式進行建模與分析。作物主體的空間擴散過程伴隨其重心變化，柏娜等[26]從糧食產量和種糧收益2方面分析糧食生產重心轉移具體表現，發現糧食生產重心在地理區位上“南退北擴”；李乾[27]對安徽省水稻播種面積與產量重心轉移分析，兩個指標重心變化方向與趨勢相同，但后者重心轉移速度快于前者。
玉米品種對不同推廣地區適宜性不同，優良品種需分類找尋。對于一般分類方法，常見分類方法包括決策樹、貝葉斯方法、人工神經網絡、K-近鄰（K-nearest neighbor）和支持向量機（support vector machine）等[28]。對于品種分類方法目前研究較少。李少昆[29]提出玉米品種擴散符合高斯模型，并對歷史上全國推廣總面積曾達66 667 hm2的品種進行擬合，按品種最大推廣面積和經濟壽命進行分類和評價。該方法可完整描述品種經濟壽命，探究品種擴散時間相關特征。但該方法僅通過品種全國推廣總面積從全國尺度描述擴散模型并進行評價，缺乏品種在推廣省份之間的空間轉移情況及特征規律研究，也尚未研究識別一些特殊適應性品種。
前期研究主要圍繞品種擴散時間特征，從全國尺度
