-土地資源人口承載力

1、第七章土地資源人口承載力第一節(jié)土地資源人口承載力的涵義及研究意義一.土地資源人口承載力的涵義及研究意義1. 土地人口承載力的概念土地人口載力是在一定時(shí)期,不同消費(fèi)水平下,單位面積的土地所能持續(xù)供養(yǎng) 的人口數(shù)量.它反映一個(gè)地區(qū),在一定消費(fèi)水平下,單位面積的土地所能供養(yǎng)的 最大人口數(shù)量.2. 土地資源人口承載力的目的及意義目的：1在土地資源調(diào)查的根底上,查明開展中國家不同的投入水平下土 地的潛在人口承載力2將這些估算資料與現(xiàn)在的和預(yù)測(cè)的人口資料進(jìn)行比擬, 以便確定出有問題的地區(qū)3 土地資源及其潛力的數(shù)量資料是提出合理的農(nóng)業(yè) 政策和人口政策得先決條件意義：土地資源人口承載力對(duì)于土地、人口、食物與開展

2、均有一定的預(yù)警功 能.進(jìn)行土地人口載力研究,測(cè)算出區(qū)域內(nèi)不同消費(fèi)水平下所能持續(xù)供養(yǎng)的人口 數(shù)量,對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)建設(shè),編制國民經(jīng)濟(jì)開展規(guī)劃,增強(qiáng)土地治理,合 理利用土地,保證土地資源的永續(xù)利用具有重要意義.二.土地資源人口承載力研究的歷史回憶一國外土地人口承載力的研究分為兩個(gè)階段：1 .前期的土地承載力研究早期的土地承載力研究,首先是與生態(tài)學(xué)密切相關(guān)的.早在 1921年,帕 克和伯吉斯就在有關(guān)的人類生態(tài)學(xué)研究中,提出了承載力的概念.1威廉府格特的?生存之路?于1948年出版后,曾一版再版.用作者的話說, 他之所以撰寫此書,是由于世界人口過剩,全球及各國人口的數(shù)量已超過其土地 承載水平.用一

3、個(gè)方程式來說明這一論據(jù),即： C=B:E式中：C代表土地負(fù)載水平,即土地能夠供養(yǎng)的人口數(shù)量；B代表土地可以 提供的食物產(chǎn)量；E代表環(huán)境阻力,即環(huán)境對(duì)土地生產(chǎn)水平所加的限制.這與目前的標(biāo)準(zhǔn)公式根本一致.2 威廉阿倫的土地資源人口承載力研究, 他在1965年提出了以糧食為標(biāo)志 的人口承載力公式.其目的是計(jì)算出某個(gè)地區(qū)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所提供的糧食能養(yǎng) 活多少人口,即承載人口的上限.他主要考慮總土地面積,耕地面積和耕作要素 等,不考慮人口對(duì)農(nóng)業(yè)的反應(yīng)作用.2 .后期 1970年以來的土地資源人口承載力研究1） .澳大利亞的土地承載力研究澳大利亞的科學(xué)工作者采用多目標(biāo)決策分析法, 從各種因素對(duì)人口的限制

4、角度出發(fā)討論了該國的土地承載力. 他們的研究考慮了澳大利亞的土地資源, 水 資源,氣候資源等限制因素,除種植業(yè)外還考慮了畜牧業(yè)的開展?jié)摿?分析了集中開展策略和相應(yīng)的開展前景.2） .開展中國家土地的潛在人口承載水平研究FAO®評(píng)價(jià)原那么應(yīng)用于世界土壤圖,提供了確定世界農(nóng)業(yè)土地生產(chǎn)潛力的新 途徑,即農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域法AEZ這是一種綜合探討農(nóng)業(yè)規(guī)劃和人口開展的方法, 他將氣候和土壤生產(chǎn)潛力相結(jié)合,來反映土地用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際潛力并考慮了 土地的投入水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件,對(duì)人口資源和開展之間的關(guān)系進(jìn)行了定量評(píng) 價(jià),指出不同的土地利用方式下可以有不同的人口承載量.3） .資源承載力研究的ECC頃型

5、,即提升承載力的策略模型它采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法,綜合考慮人口資源環(huán)境與開展之間的關(guān)系,可以模 擬不同開展策略下人口變化與承載力之間的動(dòng)態(tài)變化.它把承載力研究與持續(xù)發(fā)展策略相結(jié)合,強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)期性和持續(xù)性,為制定切實(shí)可行的長(zhǎng)期開展方案提供了一 條行之有效的途徑.二國內(nèi)的土地承載力研究其中最有影響的當(dāng)推?中國土地資源生產(chǎn)水平及人口承載力研究?.該項(xiàng)研究的內(nèi)容分為5個(gè)根本層次,確定2000年和2025年為研究的時(shí)間尺度,并探 討了無具體時(shí)間尺度的理想承載力.它以?中國 1: 100萬土地資源圖?劃分的 九大土地潛力區(qū)為根底,以資源-資源生態(tài)-資源經(jīng)濟(jì)科學(xué)原理為指導(dǎo),以綜 合、協(xié)調(diào)、持續(xù)性為原那么,從土地、糧

6、食食物與人口相互關(guān)系的角度出發(fā), 討論了土地與食物的限制性；從可能性角度出發(fā)答復(fù)了我國不同時(shí)期的食物生 產(chǎn)力及其能供養(yǎng)的人口規(guī)模,并提出了提升土地承載力緩解我國人地矛盾的主要舉措第二節(jié)土地資源人口承載力的研究方法目前,土地人口承載潛力的研究法常采用農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)法.(一)農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)法的概念農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)法是聯(lián)合國糧農(nóng)組織協(xié)同聯(lián)合國基金會(huì)和國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研 究為進(jìn)行土地適宜性評(píng)價(jià),計(jì)算作物光溫生產(chǎn)潛力和計(jì)算土地生產(chǎn)潛力而創(chuàng)立的 一種方法.農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)是指按氣候、土壤、地形、水文等土地自然特征的異同原那么而劃分的一個(gè)區(qū)域(亦可稱為農(nóng)業(yè)生態(tài)單元、土地評(píng)價(jià)單元、制圖單元) ,每個(gè)生 態(tài)區(qū)內(nèi)的自然特征根本一致.

7、農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)是通過氣候圖、土壤圖、地形圖、水文 圖和土地利用現(xiàn)狀圖件的疊加而成的； 農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)的劃分,主要借助于地理信息 系統(tǒng) Arc/Info、MapInfo> MapGIS等軟件完成.(二)農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)法研究的步驟1 . 土地資源清查土地資源清查,主要包括土地?cái)?shù)量清查、氣候清查和土壤清查.(1) 土地?cái)?shù)量清查主要是指土地利用類型和面積的調(diào)查與核實(shí).(2)氣候調(diào)查氣候調(diào)查有三個(gè)目的,即為了劃分農(nóng)業(yè)生態(tài)單元；為了進(jìn)行農(nóng)作物的氣候適 宜性評(píng)價(jià)；為了計(jì)算最大潛力產(chǎn)量和氣候產(chǎn)量.具體做法是：第一,根據(jù)熱量條件劃分氣候帶和熱量區(qū)；第二,根據(jù)溫度和 水分條件計(jì)算溫度生長(zhǎng)期和水分生長(zhǎng)期； 第三,綜合溫度

8、和水分生長(zhǎng)期,計(jì)算水 熱生長(zhǎng)期；第四,進(jìn)行災(zāi)害性氣候的分析,并按以上要求編制熱量區(qū)圖,溫度生 長(zhǎng)期圖和水熱生長(zhǎng)期圖,為劃分農(nóng)業(yè)生態(tài)單元提供依據(jù).(3) 土壤清查土壤清查是在土壤普查的根底上進(jìn)行的.根據(jù)土壤普查的結(jié)果和近年來的變 化情況進(jìn)行修正,歸納出各土壤類型的土壤理化性質(zhì)、肥料水平、生產(chǎn)性能等因 素.在土壤普查中,同時(shí)對(duì)地形地貌、地下水位、農(nóng)田建筑等自然和人為因素進(jìn) 行清查.2 .劃分農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)單元的生成方法有兩種：1手工疊加而成；2用計(jì)算機(jī)各類軟 件疊加.農(nóng)業(yè)生態(tài)單元圖可以用地理信息系統(tǒng)如ARC/INFO. MAPINFO MAPGIS等軟件在計(jì)算機(jī)上完成.3 .計(jì)算生態(tài)區(qū)的生產(chǎn)力

9、在農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)圖的根底上,疊加作物種類與種植制度分區(qū)圖, 以便匹配、修 正與計(jì)算出兩個(gè)生態(tài)區(qū)圖的某個(gè)生態(tài)單元的作物產(chǎn)量, 即光溫生產(chǎn)力灌溉農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)力與光溫水生產(chǎn)力旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力.4 .統(tǒng)計(jì)出每個(gè)行政區(qū)內(nèi)的土地生產(chǎn)力在光溫土生態(tài)區(qū)圖與光溫水土生態(tài)區(qū)圖及其生產(chǎn)力計(jì)算的基砒上,分別疊加耕地資源清查圖,一方面是在生態(tài)區(qū)圖中輸入了行政區(qū)的內(nèi)容, 另一方面是在每 個(gè)根底行政區(qū)內(nèi),根據(jù)其灌溉地水澆地水田、非灌溉地旱地草地、水域 等的面積統(tǒng)計(jì),以及相應(yīng)生態(tài)單元的匹配而計(jì)算出耕地、草地、水域等的土地生 產(chǎn)力,最后可以統(tǒng)計(jì)出每一個(gè)行政區(qū)的土地生產(chǎn)力.5 .確定投入水平在上述有關(guān)土地生產(chǎn)潛力自然因素量化計(jì)算的根底上

10、, 進(jìn)一步考慮經(jīng)濟(jì)投入 的水平問題,從而使土地生產(chǎn)潛力的計(jì)算與一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件聯(lián)系起來.6.計(jì)算一定行政區(qū)內(nèi)的土地人口承載力按人均包括不同年齡、性別、不同工種的統(tǒng)計(jì)每人每年所需熱量、蛋白 質(zhì)折合為平均糧食量,并按一定行政區(qū)內(nèi)的土地生產(chǎn)潛力來計(jì)算所能承載的人 口.三農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)法在我國應(yīng)用中需注意的問題根據(jù)我國的實(shí)際情況進(jìn)行修正、開展農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)法,主要可似考慮以下幾點(diǎn)：1 . FAO研究的國家灌溉面積較小,對(duì)灌溉地產(chǎn)量的研究很粗,重點(diǎn)放在旱 地作物生產(chǎn)上.而我國灌溉面積大,水澆地產(chǎn)量在總產(chǎn)量中占有舉足輕重的地位, 需作詳細(xì)研究.2 .農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)法在計(jì)算土地生產(chǎn)力時(shí), 采用的一系列參數(shù)是根據(jù)10年

11、前在 非洲國家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定的.除了我國自然環(huán)境和作物品種與這些國家不同外, 隨著作物育種的進(jìn)步,作物品種的特性也有很大的變化,必須采用通過我國自己 的實(shí)驗(yàn)得出的參數(shù)來計(jì)算作物的潛在產(chǎn)量才能符合我國的實(shí)際.3 .農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)法在土地資源開發(fā)前景中沒有考慮大型土地改進(jìn)舉措的作用, 而我國人多地少,農(nóng)業(yè)開發(fā)歷史悠久,許多邊際土地在外國能被認(rèn)為是不適耕作 的土地,在我國都采取了多種大型土地改進(jìn)舉措.4 .一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)單元的土地并不都是用來生產(chǎn)食物.在計(jì)算土地資源的食物 總產(chǎn)量時(shí),就發(fā)生土地總面積中有多少是用來生產(chǎn)糧食的問題.這就涉及到土地 利用結(jié)構(gòu)問題.我們應(yīng)用這種方法時(shí),要根據(jù)我國的實(shí)際情況進(jìn)行分析

12、, 確定較 為合理的土地利用結(jié)構(gòu)參數(shù).5 .我國目前的土地資源評(píng)價(jià)結(jié)果不能滿足土地資源承載力研究的要求.6 .投入水平只是生產(chǎn)條件的標(biāo)致而不同于一般意義上試驗(yàn)田式的投入產(chǎn)出, 所以具體到一個(gè)地塊或一種土地利用方式上高投入并不意味著高產(chǎn)出,也不能根據(jù)投入水平直接定量的得出土地的產(chǎn)出.第三節(jié)土地資源生產(chǎn)潛力估算一.土地生產(chǎn)潛力的概念土地生產(chǎn)潛力是指土地的生產(chǎn)力, 它說明人們對(duì)資源利用的可程度, 反映一 個(gè)地區(qū)生產(chǎn)所能到達(dá)的最大水平.土地生產(chǎn)力又可分為土地自然生產(chǎn)力和土地經(jīng) 濟(jì)生產(chǎn)力.土地自然生產(chǎn)力是指土地依靠自然水、肥、熱等自然供應(yīng)條件所能生產(chǎn)的物 質(zhì)產(chǎn)品數(shù)量,也就是說在沒有人類任何物質(zhì)投入情況下

13、, 土地所具有的自然生產(chǎn) 水平,一般用單位土地面積自然生產(chǎn)的干物質(zhì)數(shù)量表示.土地經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力是指在一定技術(shù)條件下土地的生產(chǎn)水平, 即在投入人類勞動(dòng) 后,水肥根本滿足,經(jīng)營治理合理的條件下,以種植當(dāng)?shù)貛追N主要當(dāng)家作物而形 成的生產(chǎn)水平.二.土地生產(chǎn)潛力分析的方法一土地自然生產(chǎn)潛力分析的方法近所來國內(nèi)外科學(xué)家對(duì)土地自然生產(chǎn)力的測(cè)算進(jìn)行了大量研究,相繼提出許多計(jì)算模型.根據(jù)國內(nèi)有關(guān)單位的應(yīng)用研究經(jīng)驗(yàn), 結(jié)合我國具體情況,現(xiàn)僅介紹 計(jì)算比擬簡(jiǎn)單的邁阿密模型.邁阿密模型是研究地球上不同地帶大量生物生產(chǎn)量 實(shí)測(cè)值與年降雨量、年均溫之間的關(guān)系后得出的粗略計(jì)算公式, 它反映大范圍作 物生物產(chǎn)量的地帶性分布,它采

14、用的指標(biāo)主要是年均溫和年降雨量, 其計(jì)算方法如下：1 .通過年平均氣溫計(jì)算光溫生產(chǎn)潛力假設(shè)在作物生長(zhǎng)期中,除光溫條件外,不在受其它條件的限帛,也就是說在 土壤養(yǎng)分、水分等都能滿足條件下的土地最大生產(chǎn)潛力.一般地區(qū)難以到達(dá),但在灌溉條件下有可能實(shí)現(xiàn).計(jì)算模型為：Yt=3000/1+e 1.42°141t式中：Yt是光溫生產(chǎn)潛力g/m2 年；t是年平均氣溫C；e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù),為 2.718281828這種計(jì)算方法比擬簡(jiǎn)單,只要選取假設(shè)干年的平均氣溫,取其平均值代入公式 計(jì)算,即可得到光溫生產(chǎn)潛力.2 .通過年平均降雨量計(jì)算降雨氣候生產(chǎn)潛力它是在光溫和土壤養(yǎng)分都能在整個(gè)作物生長(zhǎng)周期滿足

15、需要的情況下,只受降雨量的限制而計(jì)算土地自然生產(chǎn)潛力的一種方法.計(jì)算模型為：Yp=3000/1-e*p式中：Yp是土地生產(chǎn)潛力g/m2 年p是年平均降雨量毫米選取假設(shè)干年降雨量的平均值代入分式計(jì)算,即可得到降雨條件下的土地生產(chǎn) 潛力.二土地經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)潛力分析的方法土地經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)潛力是以土地自然生產(chǎn)潛力為根底,投入人類勞動(dòng),包括活勞動(dòng)和物化勞動(dòng)情況下,考慮水、土壤及投入水平等因素的影響下, 土地所具有的 生產(chǎn)潛力.1 .氣候灌溉生產(chǎn)潛力計(jì)算它是在光溫生產(chǎn)潛力計(jì)算根底上,考慮到人類灌溉水平因素的影響,而計(jì)算 土地經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)潛力的方法.其先決條件是土壤肥力狀況較適宜. 在灌溉農(nóng)業(yè)較發(fā) 達(dá)的地區(qū)可選用這種方

16、法.計(jì)算模型為：Yw=gwi - Yt式中：Yw是土地經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)潛力g/m2 年Yt是光溫生產(chǎn)潛力gwi是灌溉條件下水分影響函數(shù)g(wi)=(Ws+Wi)/E02 .氣候土壤生產(chǎn)潛力計(jì)算它是在自然生產(chǎn)潛力的根底上,又考慮到土壤因素的影響而形成的一種生產(chǎn) 潛力.應(yīng)該是在光、溫、水、肥、氣綜合作用下的土地生產(chǎn)潛力,是比擬接近實(shí) 際產(chǎn)量的一種生產(chǎn)潛力.計(jì)算模型為：Ys=K- Yt 或 Ys=K- Yp式中：Ys是土地生產(chǎn)潛力g/m2 年K 是土壤修正系數(shù)土壤主要是通過土壤肥力對(duì)作物發(fā)生作用,土壤肥力的上下是土壤水、肥、 氣、熱綜合用的結(jié)果.因此,土壤修正系數(shù)K應(yīng)盡量反映土壤肥力的綜合狀況.土壤修正系數(shù)

17、K的求取,可以是首先確定不同土壤類型對(duì)作物的適宜程度, 最好的土壤適宜度為1,其他土壤類型按其對(duì)作物的適宜度不同逐漸降低,從而 確定所有土壤類型對(duì)作物的適宜度,然后把不同土壤類型的面積與總土壤面積的 比值作權(quán)重系數(shù),土壤類型對(duì)作物的適宜度為基值,采用加權(quán)平均的方法,計(jì)算出該地區(qū)土壤修正系數(shù)K,即：nnK= 2 pi Ai 或 K=2 bi Ai/Ci=1i=1式中：Pi是各土壤類型與總土壤面積的比值Pi=Bi/cAi是各土壤類型對(duì)農(nóng)作物的適宜度Bi是各土壤類型面積C 是土壤總面積那么氣候土壤生產(chǎn)潛力為：n nYs=Yt K=Yt - 2 pi Ai=Yt - 2 bi - Ai/Ci=1i=1

18、n nYs=Yp K=Yp 2 pi Ai=Yp - 2 bi - Ai/Ci=1i=1第四節(jié)土地資源人口承載力的計(jì)算一.測(cè)算的方式具體計(jì)算土地人口承載力有兩種方式：一種方式是按每年人均消費(fèi)多少千克糧食計(jì)算,另一種方式是按每人每天需要多少卡的熱量和多少克蛋白質(zhì),并將按不同的年齡、勞動(dòng)強(qiáng)度和性別的人折合為一個(gè)“平均人,并將不同糧食品種的產(chǎn)品分 別折合成熱量與蛋白量并計(jì)算為相應(yīng)的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)的單位面積的生產(chǎn)量,兩者相除即得到單位面積土地所承載的人口潛力.一般糧食的熱量轉(zhuǎn)換系數(shù)與蛋白質(zhì)含 量和人均需要可參見表71和表7 2表7-1主要糧食作物卡/蛋白質(zhì)的千克轉(zhuǎn)換系數(shù)表作物熱量(kcal/kg )蛋白質(zhì)g/kg 水稻347073玉米362085小麥354099大 豆4120363高 梁364077谷子262097甘薯127018馬鈴薯77023表7- 2人體各種營養(yǎng)物質(zhì)的日消耗量類別熱量cal 蛋白質(zhì)g成年男子 65公斤輕體力勞動(dòng)260075中體力勞動(dòng)300080重體力勞動(dòng)360090成年女子 55公斤輕體力勞動(dòng)240070中體力勞動(dòng)280075重體力勞動(dòng)340085少 年男260080(1316)女250075兒 童7-10 歲2000603-5歲140045. 土地人口承載力