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一、运用地租曲线探究农业圈层现象形成机理的方法
作为农产品消费市场的城市与乡村相互作用，农业部门通过竞争决定其区位。因其竞争是围绕地租进行的，故地租曲线是探究农业圈层现象形成机理的重要工具。准确把握地租曲线的运用方法是探讨农业圈层现象形成机理的基础和前提。
（一）运用地租曲线分析市场所具有的农业圈层分化功能
根据《孤立国》中的六个前提，假定地租曲线R＝（P－C－Kt）Q中的农产品单价P、单位农产品成本C、农产品运费率t、农产品总产量Q等为常量，讨论市场距离K的变动对地租R的影响。
（二）运用地租曲线分析市场作用下的农业圈层分化机理
在笛卡尔坐标系中，地租曲线是向右下方倾斜的直线。首先，讨论农产品运费率t与直线斜率、单位面积利润P－C与直线在纵轴上的截距之间的关系。其次，根据不同农产品的运费率t、单位面积利润P－C画地租曲线，探究运费率t、单位面积利润P－C在“杜能圈”形成中的作用。再次，分析不同农产品空间竞争优势的形成机理及农业圈层分化机理。
（三）运用地租曲线探究农业圈层现象形成机理的分析步骤
学生经探究得知，整个分析过程有以下步骤：第一步，搜集相关数据和资料。第二步，分析农业生产的地域格局。第三步，分析农业生产地域格局同市场的关系。第四步，分析不同农业部门的单位面积利润的空间特征及其与农产品运费的关系。第五步，比较区域农业地域格局与“杜能圈”的异同，并分析原因。探究时可根据实际情况进行取舍。
二、运用地租曲线分析现实中“杜能圈”的形成机理
1980年代上海郊区农业生产表现出圈层结构，但与经典的“杜能圈”存在差别。引导学生对其形成机理进行探究，能强化他们对农业区位论的认识。
（一）1980年代上海郊区的农业圈层现象
1980年代上海郊区农业生产由近郊到远郊可分为四大圈层：第一圈层以发展蔬菜、奶牛、花卉为主；第二圈层以生产棉花、蔬菜、奶牛和自给性粮食为主；第三圈层以商品粮、棉花、季节性蔬菜为主；第四圈层则以商品粮、棉花、渔业和奶牛为主。该农业圈比“杜能圈”要复杂得多，需透过现象揭示其本质。
（二）1980年代上海郊区农业圈层的特征
学生经过探究，发现1980年代上海郊区农业圈层现象具有四个特征：第一，各农业圈层皆以市场为圆心。第二，越接近市场的圈层，单位面积农产品的利润越高、其运费率也越大；反之，农产品的单位面积利润越低、运费率也越小。如单位面积产值高、运费率也高的花卉生产仅出现在第1圈层。单位面积利润较低、运费率较小的粮食生产在第1圈层没有出现；第2圈层仅出现了自给性粮食生产；第3圈层和第4圈层中商品粮的生产都上升到第一位。第三，第3圈层和第4圈层为不完整的圆环。第四，每个圈层中的农作物皆不止一种。
（三）1980年代上海郊区农业圈层现象的形成机理
学生经过探究，总结出上海郊区农业圈层现象的形成机理：第一，单位面积农产品的利润和农产品运费率决定农业圈层的分化。其依据为，四个圈层皆以市场为圆心，且距市场越近的圈层，单位面积农产品的利润越高、其运费率也越大。第二，同一个圈层中多种农业部门并存的成因有二：一是某些农业生产部门的生产成本和产品运费率非常接近；二是农民的种植偏好、获得的市场信息、决策风格等存在着差异。而杜能创立农业区位论时所选的农业部门，在单位面积利润和农产品运费率方面具有明显的差异性、典型性和代表性；决策风格并无两样。第三，第3圈层和第4圈层为不完整的圆环，不影响单位面积农产品的利润和农产品运费率决定农业圈层的分化。这是因为上海濒临海洋，农业圈层的发育受到限制。从形成机理看，该农业圈层现象属于“杜能圈”。
三、运用地租曲线分析“泛杜能圈”的形成机理
美国中西部大都市郊区的农业生产圈层现象具有其特殊性，探究其形成机理能得到新的结果、产生新的认识，对学习和运用农业区位理论具有重要意义。
（一）美国中西部大都市郊区的农业圈层现象
美国中西部大都市郊区的土地利用方式为五个圈层，由里向外依次为：第1圈层土地投机商、开发商多，发展温室栽培、养鸡等半工业化农业；第2圈层土地投机商拥有大部分土地，多撂荒地；第3圈层逐步转变为农业、城市企业收入较高的雇员等的居住地，多兼业农家；第4圈层主要发展奶酪、谷物，有可能变为非农用地；第5圈层种植玉米、养殖家禽，城市化的影响甚微。
（二）美国中西部大都市郊区农业圈层的特征
学生通过探究，归纳出该农业圈层的三个特征：第一，各农业圈层皆以城市为中心，且大致呈同心圆状分布。第二，离城市越远，土地开发商越少、土地投机商拥有的土地越少，非农用地的比重越小，农业集约化程度越高。第三，离城市越远的圈层中，单位面积农产品的利润和农产品运费率并非逐渐降低。
（三）美国中西部大都市郊区农业圈层现象的形成机理
学生通过探究，归纳如下：第一，引起土地利用圈层分化的城市具有两种功能。一是农产品消费市场。在其作用下土地经营活动追求农业利润最大，单位面积农产品利润和农产品运费率在圈层分化中发挥了一定的作用。第1圈层发展温室栽培、养鸡等半工业化农业，其单位面积农产品的利润最高、农产品的运费率也最高。第2圈层距城市（市场）较远，较高的运费率使半工业化农业难以发展，多撂荒地。第3至5圈层分别为兼业农家，发展奶酪、谷物，种植玉米、养殖家禽。距离城市越远，单位面积农产品的利润、农产品的运费率越低。二是非农产业用地和居住用地的扩展中心。它同外围土地的相互作用引起土地利用圈层分化，其作用机理为：农用地非农转化几率的大小、农用地转化为非农用地的利润占所有土地收益比重的大小在圈层分化中发挥了一定的作用。离城市越近，农用地非农转化的几率越大、农用地转变为非农用地的利润占土地所有收益的比重越高，土地开发商和土地投机商越多。反之，土地开发商和土地投机商越少。第二，土地利用圈层分化所追求的利润包括当前收益和预期收益。第1圈层距城市最近，农用地非农转化的几率最大。出于追求当前收益，土地开发商多；因追求预期收益，土地投机商也多。第2圈层离城市较远，农用地非农转变的几率变小。追求当前收益受限，遂土地开发商有所减少；出于追求预期收益，土地投机商拥有大部分土地，且撂荒地多。第3至5圈层分别为农用地与居住用地、有可能非农化转变的非农用地、城市化影响甚微的农用地，皆因追求当前收益。第三，土地利用圈层分化所追求的是农业利润与农用地非农转化利润之和的最大化。离城市越近，单位面积土地非农化的利润越高、土地开发商和投机商越多，土地作为农用地的价值受到土地非农转化“屏蔽”的程度越大，农业生产越粗放。反之，离城市越远，农业生产越集约。综上所述，该土地利用圈层现象是“杜能圈”受到非农用地的扩张中心对周围土地利用分化作用的改造而成。越靠近城市，“杜能圈”受到的改造越强烈；离城市越远，“杜能圈”保存的越完好。尽管该土地利用圈层现象同“杜能圈”有所区别，但仍保留“杜能圈”的痕迹，故称其为“泛杜能圈”。
四、运用地租曲线分析“类杜能圈”的形成机理
卢旺达丘陵地带的农业圈层现象独具特色，探究其形成机理对学生巩固所学的农业区位理论具有重要作用。
（一）卢旺达丘陵地带的农业圈层现象
非洲国家卢旺达的丘陵地带围绕丘陵顶部的土地利用方式呈同心圆状，从内往外依次为：第1圈层为聚落；第2圈层为香蕉地；第3圈层是内侧耕地；第4圈层是咖啡栽培地；第5圈层是外侧耕地；第6圈层是丘陵冲积地上的耕地，且分化为两个次一级圈层。其中，6A为全年都能耕种的耕地，6B是旱季才能耕种的耕地。
（二）卢旺达丘陵地带农业圈层的特征
学生探究后归纳出该农业圈层的特征：第一，该土地利用方式同海拔高度密切相关。第二，尽管该农业圈层围绕丘陵顶部呈同心圆状分布，但作为其圆心的聚落不具备农业区位论所言的农产品消费市场的功能。首先，第3、5、6圈层均为耕地，它们共同的几何圆心不是农产品消费市场。究其原因，卢旺达农牧业人口占总人口的90％，粮食不能自给；全国一半以上的农民拥有小于1hm2的土地，种植业规模小、粮食主要用于农民自己消费，故三个农业圈层的共同圆心是粮食生产者的集中居住地、粮食的集中消费地，但不是市场。其次，第2、4圈层的共同圆心也不是市场。这两个圈层分别为香蕉地和咖啡种植地，其产品主要供销售（国内或国外），产品运费的等值线应以市场或贸易口岸为圆心。显然，这同两个圈层以丘陵顶部的聚落为中心相悖。再次，第6圈层分化为6A和6B两个次一级圈层。6A海拔较高，雨季不被洪水淹没，可常年耕种；6B海拔较低，仅旱季露出水面、可耕种。很明显，这两个次一级圈层共同的圆心是地形上的最高点，而不是农产品销售市场。第三，距丘陵顶部越远，单位面积农产品的利润和农产品运费率并非逐渐递减。如第4圈层咖啡的单位面积利润显然高于第3圈层所种的粮食。
（三）卢旺达丘陵地带农业圈层现象的形成机理
学生通过探究、讨论得出如下结论：海拔高度在该区域土地利用圈层分化中发挥了重要作用。其一，自然地理环境垂直分异使得丘陵顶部超出当地的翠翠蝇、疟疾等昆虫，或传染病的分布上限，成为人口聚居区。其二，海拔高度的空间差异加剧了农民耕作时往返的时间效率的空间差异。离聚落越近，耕作时往返的时间效率越高；反之，时间效率越低。而丘陵地区陡峭的地形，加之落后的交通条件，使其时间效率的空间差异增大。根据比较优势，越接近聚落的地方越适宜精耕细作，离聚落越远的地方越适宜粗放经营。其三，海拔高度的空间差异决定农民劳作过程中受昆虫、传染病等侵害风险的空间差异。海拔越高，耕作时受侵害的风险小；反之，受侵害的风险高。海拔高度从另一个方面影响农业生产集约化程度的空间差异。其四，特定范围内，海拔高度的空间差异决定农用地耕作条件的空间差异。第6圈层分化为6A和6B即是。该农业圈层是特定区域内海拔高度的空间差异所致的农业集约化程度的空间差异。其实质是海拔高度的空间差异所导致的“类杜能圈”，或称“山地农业圈”。当然，此处所说“类杜能圈”或“山地农业圈”不同于山地垂直自然带谱，前者分化的原因是海拔高度的空间差异所引起的不同农作物比较优势的空间差异，后者分化的原因则是由海拔高度的空间差异所引起的水热组合状况的空间差异。
五、启示
第一，合理运用案例教学法能使学生对人文地理基本理论的认识进一步深化。如对1980年代上海市郊区农业圈层现象形成机理的探究，学生认识到同一圈层中出现多种农业部门并存的形象及其成因；对“泛杜能圈”的探究，学生清楚地认识到导致“杜能圈”分化的原因不是笼统的城市，而是作为农产品消费市场的城市，加深了学生对农业区位论的认识。第二，合理运用案例教学法能培养学生解决实际问题的能力。该案例教学从三方面提升学生解决实际问题的能力：其一，学生不仅认识到地租曲线是探究农业圈层现象形成机理的重要工具，还能清楚地认识到农业圈层同市场的空间关系、单位面积农产品的利润和农产品运费率等在分析农业圈层形成机理中的作用，学会分析具体问题的方法。其二，学生不仅知道作为农产品消费市场的城市在“杜能圈”的形成中具有决定性作用，还通过类比得知作为非农用地扩张中心的城市对“杜能圈”所具有改造作用，学会解决问题的思维方法。其三，学生认识到农业圈层现象可能是农产品消费市场、非农用地扩张中心、海拔高度的差异等单个因素作用的结果，也可能是上述多因素共同作用的结果。学生深刻体会到综合分析法在人文地理学乃至地理学研究中的重要性。第三，合理运用案例教学法能培养学生的质疑习惯、探究意识和创新能力。现实中的人文地理现象往往比人文地理理论中所描述的更为复杂，通过典型案例分析可加深学生对其复杂性的认识、得到有别于人文地理学传统理论的新观点、新结论。如美国中西部大都市郊区的农业圈层现象通常被认为是中观尺度的“逆杜能圈”。探究后发现，其实质是“杜能圈”经非农用地扩张中心改造而成“泛杜能圈”。卢旺达丘陵地带的农业圈层现象一般被认为是微观尺度的“杜能圈”。探究后发现，其实质是海拔高度空间差异所致的耕作中往返时间效率的空间差异、受昆虫或传染病侵袭风险的空间差异等引起的“类杜能圈”。该案例教学颠覆了人们的传统认识，对培养学生质疑习惯、探究意识和创新能力等具有积极作用。
作者：严士清 单位：盐城师范学院城市与资源环境学院
