一、杜能农业区位论的背景与目的杜能〔Johan
Heinrich
von
Thunen，1783—1850〕于1826年完成了?孤立国同农业和国民经济的关系?〔以下简称?孤立国?〕一书，奠定了农业区位理论的根底。
〔一〕背景：寻求企业型农业时代的合理农业生产方式
杜能农业区位理论是当时德国〔普鲁士〕社会经济背景下的产物。19世纪初，普鲁士进行了农业制度改革，所有的国民都可拥有动产，并可自由分割及买卖。取缔了所有依附于土地所有者的隶属关系，农民在法律上成为自由农民，可独立支配属于自己的农场。尽管这种农业制度改革，取消了贵族阶级的许多特权，但贵族却成为大的土地所有者，并由此成了独立的农业企业家。同时，由于土地的自由买卖关系，在这一时期出现了大量的农业劳动者。由农业企业家和农业劳动者构成的农业企业式经营在此时期出现，因此可以说杜能著?孤立国?的时代是企业型农业建立的时代。那么企业型农业建立时代的合理农业生产方式又是什么呢？这是杜能试图要解答的主要问题。
〔二〕目的：探索农业生产方式的地域配置原那么
杜能著?孤立国?的时代，在普鲁士的农业领域，著名的农业学家泰尔〔A．D．Thaer，1757—1828〕的合理农业论占主导地位。泰尔提出为改变普鲁士农业的落后状况，应该在普鲁士全面取代三圃式农业生产方式而改为轮作式农业生产方式。针对上述泰尔的合理农业论，杜能的?孤立国?试图论证对于各地域而言，并非轮作式农业一定都有利这一观点。从而提出合理经营农业的一般地域配置原那么。
杜能为了弄清这一问题，从一个假想空间，即“孤立国〞出发，探索合理农业生产方式的配置原那么。为了研究的需要，杜能本人从1810年起在德国梅克伦堡购置了特洛农场。十多年的农业经营数据他都详细地记载下来，成为他用来检验自己提出的假说的数据根底。根据农场水平的数据检验后，杜能建立起了著名的农业区位论。
二、杜能农业区位论概要
〔一〕理论前提
杜能对于其假想的“孤立国〞，给定了以下六个假定条件：
1．肥沃的平原中央只有一个城市；
2．不存在可用于航运的河流与运河，马车是唯一的交通工具；
3．土质条件一样，任何地点都可以耕作；
4．距城市50英里之外是荒野，与其它地区隔绝；
5．人工产品供给仅来源于中央城市，而城市的食物供给那么仅来源于周围平原；
6．矿山和食盐坑都在城市附近。
于是产生了下面两个问题：第一，在这样一种关系下，农业将呈现怎样的状态；第二，合理经营农业时，距离城市的远近将对农业产生怎样的影响。换句话说，即为了从土地取得最大的纯收益，农场的经营随着距城市距离的增加将如何变化。
孤立国的前提条件除上述给定的六个外，从需要解答的问题中可知，企业经营型农业是追求利益最大化〔即合理的〕的农业，因此，追求利益最大化也是其重要的前提条件。
杜能考察问题的方法是“孤立化的方法〞。利用这一方法是为了排除其它要素〔像土质条件，土地肥力，河流等〕的干扰，而只探讨一个要素〔即市场距离〕的作用。即不考虑所有的自然条件差异，而只是考察在一个均质的假想空间里，农业生产方式的配置与距城市距离的关系。这种研究方法即我们通常所利用的两种根本科学方法〔演绎和归纳法〕之一的演绎方法。
〔二〕形成机制
根据前述各种假设，以及运费与距离及重量成比例，运费率因作物不同而不同，农产品的生产活动是追求地租收入最大的合理活动等前提条件，杜能给出的一般地租收入公式如下：
R＝pQ-CQ-KtQ＝〔P-C-Kt〕Q
式中：R地租收入；
P农产品的市场价格；
C农产品的生产费；
Q农产品的生产量〔等同于销售量〕；
K距城市〔市场〕的距离；
t农产品的运费率。
地租收入R对同样的作物而言，随距市场距离增加的运费增多而减少。当地租收入为零时，即使耕作技术可能，经济上也不合理，而成为某种作物的耕作极限。在市场〔运费为零〕点的地租收入和耕作极限连结的曲线被称为地租曲线。每种作物都有一条地租曲线，其斜率大小由运费率所决定，不容易运输的农作物一般斜率较大，相反那么较小。杜能对所有农业生产方式的土地利用进行计算的结果，得出各种方式的地租曲线的高度以及斜率〔图3-1上部〕。因农产品的生产活动，是以追求地租收入为最大的合理活动，所以农场主选择最大的地租收入的农作物进行生产，从而形成了农业土地利用的杜能圈结构〔图3-1下部〕。
〔三〕农业生产方式的空间配置原那么
如图3-1所示，农业生产方式的空间配置，一般在城市近处种植相对于其价格而言笨重而体积大的作物，或者是生产易于腐烂或必须在新鲜时消费的产品。而随着距城市距离的增加，那么种植相对于农产品的价格而言运费小的作物。在城市的周围，将形成在某一圈层以某一种农作物为主的同心圆结构。随着种植作物的不同，农业的全部形态随之变化，将能在各圈层中观察到各种各样的农业组织形式。以城市为中心，由里向外依次为自由式农业、林业、轮作式农业、谷草式农业、三圃式农业、畜牧业这样的同心圆结构。
1．第一圈——自由式农业圈。为最近的城市农业地带，主要生产易腐难运的产品，如蔬菜、鲜奶。由于运输工具为马车，速度慢，且又缺乏冷藏技术，因此需要新鲜时消费的蔬菜，不便运输的果品〔如草莓等〕，以及易腐产品〔如鲜奶等〕等就在距城市最近处生产，形成自由式农业圈。本圈大小由城市人口规模所决定的消费量大小而决定。
2．第二圈——林业圈。供给城市用的薪材、建筑用材、木炭等，由于重量和体积均较大，从经济角度必需在城市近处〔第二圈〕种植。
3．第三圈——轮作式农业圈。没有休闲地，在所有耕地上种植农作物，以谷物〔麦类〕和饲料作物〔马铃薯、豌豆等〕的轮作为主要特色。杜能提出每一块地的六区轮作，第一区为马铃薯，第二区为大麦，第三区为苜蓿，第四区为黑麦，第五区为碗豆，第六区为黑麦。其中耕地的50％种植谷物。
4．第四圈——谷草式农业圈。为谷物〔麦类〕、牧草、休耕轮作地带。杜能提出每一块地的七区轮作。同第三圈不同的是总有一区为休闲地，七区轮作为第一区黑麦，第二区大麦，第三区燕麦，第四区、五区、六区为牧草，而第七区为荒芜休闲地。全耕地的43％为谷物种植面积。
5．第五圈——三圃式农业圈。此圈是距城市最远的谷作农业圈，也是最粗放的谷作农业圈。三圃式农业将农家近处的每一块地分为三区，第一区黑麦，第二区大麦，第三区休闲，三区轮作，即为三圃式轮作制度。远离农家的地方那么作为永久牧场。本农业圈内全部耕地中仅有24％为谷物种植面积。
6．第六圈——畜牧业圈。此圈是杜能圈的最外圈，生产谷麦作物仅用于自给，而生产牧草用于养畜，以畜产品如黄油、奶酪等供给城市市场。据杜能计算本圈层位于距城市51～80km处。此圈之外，地租为零，那么为无人利用的荒地。
三、杜能农业区位论的应用研究
杜能农业区位论尽管是在众多的理论前提下演绎出的一般性理论，但由于抓住了问题的本质，可以用此理论来解释许多现实的土地利用。主要研究实例涉及宏观尺度〔国家或大洲范围〕、中观尺度〔城市范围〕以及微观尺度〔农村聚落范围〕。
宏观尺度的研究事例有乔纳森的研究。他综合欧洲的人口密度，各种农作物、家畜、水果的分布与农业景观，以西北欧为中心划分出七大地带。分别为第一地带〔温室、花卉〕，第二地带〔园艺、果品、马铃薯、烟草〕，第三地带〔奶酪制品、肉用牛羊、饲料、纤维用亚麻〕，第四地带〔普通农业地带〕，第五地带〔面包用谷物、油用亚麻〕，第六地带〔牧场〕，而第七带那么为森林〔图3—2〕。
真正意义上的杜能圈结构是以市场〔大城市〕为中心的城市周围地区的土地利用分布的圈层形态。但由于完全符合?孤立国?条件的地域，在现实中很难找到，因此，严密地与杜能环相符合的研究事例较少，但类似杜能环的研究成果事例却有一些。如80年代初，上海市郊区的农业类型围绕城区形成四个圈域：第一圈为距市中心10km以内，以蔬菜、奶牛、花卉为主的圈层；第二圈为距市中心10～20km之间，是以棉花、蔬菜、奶牛、自给性粮食生产为主的圈层；第三圈为距市中心20～35km之间，是以商品粮、棉花、季节性蔬菜为主的圈层；而第四圈为距市中心35km以外地区，以商品粮、棉花、渔业和奶牛为主的圈层。从整体来看，大致可反映出杜能的环状结构来。另外，北京市郊区也有同样的圈层结构表现，近郊区为蔬菜、鲜奶、蛋品；远郊区内侧为粮食和生猪，外侧为粮食、鲜瓜果、林木；而外围山区那么为林业、牧业和干果。
纳瓦佛等人的研究说明，在开展中国家存在有以农村聚落为中心的同心圆状土地利用形态，从而验证了微观尺度的杜能圈模式。在中部非洲卢旺达的丘陵地带，围绕农村居住聚落呈现同心圆状的土地利用状态。即从内向外，依次为：①居住聚落；②芭蕉林；③内侧耕地，无休闲地，集约度高；④咖啡栽培地；⑤外侧耕地，有休闲地，集约度低；⑥丘陵冲积地上的耕地；⑥A为雨季也耕作的相对枯燥地；⑥B只有旱季才耕作的低湿耕地〔图3—3〕。这种围绕农村聚落为中心的土地利用形态是基于节约时间而出现的，即费时的耕作布局在村落附近。
四、杜能农业区位论的意义
〔一〕农业地理学上的意义
杜能农业区位论揭示了即使在同样的自然条件下，也能够出现农业的空间分异。这种空间分异源于生产区位与消费区位之间的距离，致使各种农业生产方式在空间上呈现出同心圆结构。除此之外，还有对于农业地理学而言具有同样重要意义的两个原理：第一是不存在对于所有地域而言的绝对优越的农业生产方式，也即只存在农业生产方式的相对优越性；第二是距市场越近，单位面积收益越高的农业生产方式的布局是合理的，由此而形成的农业生产方式布局，从农业地域总体上看收益最大。总而言之，杜能农业区位论的重要奉献在于对农业地域空间分异现象进行的理论性、系统性的总结。
〔二〕经济区位研究上的意义
杜能农业区位论对经济区位研究而言，其孤立化的研究思维方法，最具重要意义。这种方法对于韦伯以及克里斯塔勒等后来的区位理论研究者有很大影响与启发。同时，杜能第一次从理论上系统地说明了空间摩擦对人类经济活动的影响，不仅仅用此原理可说明农业土地利用，对于其它土地利用仍然有效，是土地利用一般理论的根底。
五、理论与现实
孤立国条件下的杜能圈，是一种完全均质条件下的理论模式。杜能本人也意识到完全的“孤立国〞在现实中很少存在，首先他考察了河流的影响，其次考察了其它小城市的影响，进而考察了谷物价格和土质的影响。
在孤立国内，假设有一条可以通航的河流存在，由于航运价格大大低于马车运费〔杜能假定航运费仅为马车运费的1／10〕，那么沿河农场距市场〔城市〕161km的谷价仅相当于距市场〔城市〕16km的非沿河农场。距河岸8km且距市场〔城市〕161km的农场也仅相当于孤立国中距市场〔城市〕24km的农场。由此导致有通航河流存在时，同心圆模式成为沿河流伸展的狭长型分布模式〔图3—4〕。当孤立国内不仅有一个大城市，还有其它小城市的情况下，小城市周围的农场需供给小城市农产品，同时小城市需供给周围地区农业生产资料，从而形成以小城市为中心的独立模式。然而，由于很少小城市向大都市供给物品，这对孤立国的根本模式影响范围较小〔图3—4〕。
土质一定〔谷物产量为10斗〕时，城市中谷物〔裸麦〕价格变动于1.5～0.6塔勒时，农业的空间分布如图3—5左侧所示。即随谷物价格降低，商业性谷物种植范围明显向城市中心缩小，相反畜牧圈的面积扩大。
当城市的谷物价格一定〔裸麦价格=1.05塔勒／斗〕时，土质从单产10～4斗变化时，农业的空间分布如图3—5右侧所示。随着土质的劣化，单产的降低，谷作农业圈的范围缩小，而畜牧圈的面积扩大。
除上述自然条件的现实与理论差异很大外，杜能圈是建立在以商品农业为根底，而且农场也是以追求最大的地租收入为前题的。现实中，农业中的相当大局部不是商品性经营，而是自给性经营。自给性农业经营一般不是以利润最大化为目标，而是以产量为目标；不强调单一品种专业化生产而强调多品种多样化生产。自给性农业经营的存在是导致杜能模式与现实农业空间分布状况产生偏离的最大原因之。
即使是商品性经营农业，农业经营者的目的也不是永远不变的。随着经营者年龄变化，经营方针也可能随着改变。此外，即使商品农业经营者的目的是追求最大利润，但对于每个农业经营者而言，他是不可能完全获取关于农业经营的知识以及信息，加之每个农业经营者把握与处理信息的能力又各不相同，因此现实中的农业生产方式的空间配置定会出现同理论上的偏移。
技术开展与交通手段的兴旺使得杜能理论中起决定性作用的距离因素的制约变小。杜能理论中，主要的陆上交通工具是马车。而现代，随着火车、汽车、飞机等交通手段的开展，高速公路的建设，运送农产品到市场的运费在降低，时间在缩短。加之，冷冻技术、保鲜技术等的开展，生产地到市场的时间距离缩短，使得某些农产品的供求范围伸展到数百或上千千米的空间尺度。因此，在现实中找到杜能所勾画的完整的圈层结构是比拟困难的。
在孤立国中，杜能只是考虑了农业的土地利用，而没有考虑到城市周围地区的土地利用。一般而言，现代城市周围，不仅仅有农业土地利用，同时也混杂着写字楼、商业、住宅、工厂等各种各样的土地利用。辛克莱尔通过研究美国中西部的许多大城市周围的土地利用，提出了同杜能圈完全相反的城市周围土地利用模式，即所谓的“逆杜能圈〞。
他指出，杜能理论在开展中国家即使现在也根本同现实相吻合，然而在兴旺国家的城市周围，却表现出同杜能圈模式正好相反的地理现实。在工业化、城市化迅速开展的城市地区，由期待地价上升的投机者、开发商以及农民的开发而形成的“无秩序开发状况〞随处可见。在城市近处的农民，由于农地可以随时转化为住宅等城市用地，因此对农地的资本和劳动投入少，放弃耕种或者采取临时性耕作现象常见；而远离城市的农民，农地难以转换为城市用地，因此对农地的投入较多，而从事相对集约度高的经营〔图3—6〕。
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