土地資源學(xué)第六章土地人口承載力分析課件

第六章土地人口承載力分析第一節(jié)土地人口承載力研究概述第二節(jié)土地資源生產(chǎn)潛力的計算第三節(jié)土地資源人口承載力分析第四節(jié)糧食安全與耕地保護(hù)第六章土地人口承載力分析第一節(jié)土地人口承載力研1第一節(jié)土地人口承載力研究概述一、概念二、影響因素三、研究方法第一節(jié)土地人口承載力研究概述一、概念2一、土地人口承載力的涵義

PSCL

PopulationSupportingCapacityofLand1.土地人口承載力在一定的行政區(qū)域內(nèi)，根據(jù)其土地資源的自然生產(chǎn)潛力，及不同投入水平所能生產(chǎn)的食物，可能供養(yǎng)一定生活水平的人口數(shù)量。以單位面積土地人口承載潛力為計算基礎(chǔ)一、土地人口承載力的涵義

PSCL

Populat3二、影響因素

土地人口承載力投入水平生活水平土地資源數(shù)量土地資源質(zhì)量土地人類時間尺度二、影響因素

土地人口承載力投入水平生活水平土地資源數(shù)量土地4三、研究方法——AEZ1.基本原理—模擬作物生長過程（1）模擬作物的光合過程——光溫生產(chǎn)潛力（2）模擬水分條件——光溫水生產(chǎn)潛力（3）模擬土壤條件——光溫水土生產(chǎn)潛力氣候因子土壤因子三、研究方法——AEZ1.基本原理—模擬作物生長過程氣候因子5氣候資源調(diào)查土壤資源調(diào)查作物資源調(diào)查土地利用現(xiàn)狀清查氣候資源圖土壤資源圖作物種類及種植制度分區(qū)圖耕地分布圖(行政區(qū))光溫土生態(tài)區(qū)光溫水土生態(tài)區(qū)作物的土地適宜性評價光溫土生產(chǎn)力光溫水土生產(chǎn)力投入水平耕地生產(chǎn)力人均營養(yǎng)水平人口承載力土地人口承載力區(qū)域分析太陽輻射溫度降水土壤類型土層性狀坡度土相作物種類種植制度水田水澆地旱地草地水域人口承載力計算農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)與生產(chǎn)潛力計算土地資源清查氣候資源調(diào)查土壤資源調(diào)查作物資源調(diào)查土地利用現(xiàn)狀清查氣候資源62.AEZ工作程序和步驟（1）調(diào)查農(nóng)業(yè)資源，并制圖（2）制農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)圖（3）計算光溫土生產(chǎn)力與光溫水土生產(chǎn)力（4）計算行政區(qū)內(nèi)的土地生產(chǎn)力（5）考慮經(jīng)濟(jì)投入水平問題（6）計算能支持的人口數(shù)量2.AEZ工作程序和步驟7第二節(jié)土地資源生產(chǎn)潛力的計算一、作物氣候生產(chǎn)潛力計算二、作物的光溫（水）土生產(chǎn)潛力三、投入水平與土地生產(chǎn)潛力第二節(jié)土地資源生產(chǎn)潛力的計算一、作物氣候生產(chǎn)潛力計算8一、作物氣候生產(chǎn)潛力計算1.光溫生產(chǎn)力只決定于品種和輻射、溫度2.光溫水生產(chǎn)力光、溫度、降水3.作物氣候適宜性評價及其產(chǎn)量修正一、作物氣候生產(chǎn)潛力計算1.光溫生產(chǎn)力只決定于品種和輻91.光溫生產(chǎn)力1）模擬計算作物總生產(chǎn)率（bgm）當(dāng)Pm>20kg/（km2·h）時bgm=F(0.8+0.01Pm)b0+(1-F)(0.05-0.25Pm)bc[kg/hm2·d]當(dāng)Pm<20kg/（km2·h）時bgm=F(0.5+0.025Pm)b0+(1-F)(0.5Pm)bc[kg/hm2·d]2）計算實際葉面積下的總生長率CL=2.47570×10-3+0.32241×LAI+0.83616×10-3×(LAI)2-0.01328×LAI3+1.33047×10-3×LAI4Bg=CL×bgm1.光溫生產(chǎn)力1）模擬計算作物總生產(chǎn)率（bgm）103）計算呼吸速率R(t)=0.28bg(t)+CT×Bn(t)4）計算凈生物量(bn)bn(t)=bg(t)-R(t)Bn(△t)=∫t+△tbg(t)-R(t)5)計算光溫生產(chǎn)力(Ymp)Ymp=Bn×CH3）計算呼吸速率112.光溫水生產(chǎn)力

光溫水生產(chǎn)力又稱作物的氣候生產(chǎn)力，即作物在某一地區(qū)的一定光、溫度與降水條件的生物產(chǎn)量。2.光溫水生產(chǎn)力光溫水生產(chǎn)力又稱作物的氣候生產(chǎn)力，即作12光溫(水)生產(chǎn)力土壤適宜性修訂氣候適宜性修訂投入水平修訂VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%農(nóng)田基本建設(shè)與常規(guī)生產(chǎn)性投入同時每升一級，土壤適宜性等級升一級；常規(guī)生產(chǎn)投入單獨升兩級，土壤適宜性升一級。VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%光溫(水)生產(chǎn)力土壤適宜性修訂氣候適宜性修訂投入水平修訂VS13二、光溫（水）土生產(chǎn)潛力——土壤因素修訂1.光溫土生產(chǎn)潛力：灌溉有保證，修訂光溫生產(chǎn)潛力；2.光溫水土生產(chǎn)潛力：灌溉沒保證，修訂光溫水生產(chǎn)潛力。二、光溫（水）土生產(chǎn)潛力——土壤因素修訂1.光溫土生產(chǎn)潛力：14光溫(水)生產(chǎn)力土壤適宜性修訂氣候適宜性修訂投入水平修訂VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%農(nóng)田基本建設(shè)與常規(guī)生產(chǎn)性投入同時每升一級，土壤適宜性等級升一級；常規(guī)生產(chǎn)投入單獨升兩級，土壤適宜性升一級。VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%光溫(水)生產(chǎn)力土壤適宜性修訂氣候適宜性修訂投入水平修訂VS15三、投入水平對土地生產(chǎn)潛力的修訂

——反映在土壤適宜性等級的變化上1.改善土地狀況的基礎(chǔ)性投入農(nóng)田基本建設(shè)：修梯田、土地平整、排水等2.具體生產(chǎn)過程中的常規(guī)生產(chǎn)性投入肥料、農(nóng)藥、良種、農(nóng)機(jī)等三、投入水平對土地生產(chǎn)潛力的修訂

——反映在土壤適宜性等級的16投入水平及有關(guān)說明評估的作物內(nèi)容低投入水平中等投入水平高投入水平生產(chǎn)體制現(xiàn)有作物搭配的旱作栽培部分改為最適作物搭配的旱作栽培最適作物搭配的旱作栽培使用的技術(shù)本地栽培品種，不施化肥或不進(jìn)行病蟲害及雜草的化學(xué)防治、無休閑期、無長期的土壤保護(hù)措施有改良的栽培品種，施有限的化肥，簡單的推廣一些措施包括病蟲害及雜草的化學(xué)防治、有一定的休閑期、某些長期的土壤保護(hù)措施高產(chǎn)品種，最適的化肥施用量，病蟲害及雜草的化學(xué)防治、有一定的最短的休閑期、完全的土壤保護(hù)措施投入水平及有關(guān)說明評估的作物內(nèi)容低投入水平中等投入水平高投入17動力來源人力、手工工具人力、手工工具或畜力牽引，改良工具包括收割在內(nèi)的完全機(jī)械化勞動強(qiáng)度高，包括未計成本的家庭勞力高，包括本分計算成本的家庭勞力低，使用家庭勞力則計入成本資本密集程度低中等，可以獲得的條件貸款高銷售方針自給性生產(chǎn)自給性生產(chǎn)加商業(yè)銷售剩余產(chǎn)品商業(yè)性生產(chǎn)所需的基本設(shè)施不一定進(jìn)入市場，咨詢服務(wù)不足需要某些進(jìn)入市場的機(jī)會及得到示范田和服務(wù)的機(jī)會進(jìn)入市場機(jī)會是必須具備的條件，高水平的咨詢服務(wù)并應(yīng)用研究成果土地占有情況分散的有時是合并的合并的動力來源人力、手工工具人力、手工工具或畜力牽引，改良工具包括18光溫(水)生產(chǎn)力土壤適宜性修訂氣候適宜性修訂投入水平修訂VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%農(nóng)田基本建設(shè)與常規(guī)生產(chǎn)性投入同時每升一級，土壤適宜性等級升一級；常規(guī)生產(chǎn)投入單獨升兩級，土壤適宜性升一級。VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%光溫(水)生產(chǎn)力土壤適宜性修訂氣候適宜性修訂投入水平修訂VS19第三節(jié)土地資源人口承載力分析一、土地資源人口承載潛力的計算二、人口承載潛力的區(qū)域分析第三節(jié)土地資源人口承載力分析一、土地資源人口承載潛力的20一、土地資源人口承載潛力的計算1.計算方式按研究區(qū)域土地能生產(chǎn)的農(nóng)畜產(chǎn)品，并根據(jù)一定人均營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)來計算研究區(qū)域能養(yǎng)活多少人。1）按每年人均多少千克糧食來計算2）按每人每天需多少卡的熱和多少克蛋白質(zhì)。折合“平均人”；按熱量和蛋白質(zhì)折合相應(yīng)農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)內(nèi)的單位面積生產(chǎn)量，兩者相除得人口承載力。一、土地資源人口承載潛力的計算1.計算方式21主要糧食作物熱量與蛋白質(zhì)的產(chǎn)量轉(zhuǎn)換系數(shù)作物熱量(J/kg)蛋白質(zhì)(g/kg)水稻（單季稻與雙季稻）1451873玉米（春玉米與秋玉米）1514685小麥（春小麥與冬小麥）1481199大豆（春大豆與夏大豆）17238363高粱1523077谷子1096297甘薯531418馬鈴薯322223主要糧食作物熱量與蛋白質(zhì)的產(chǎn)量轉(zhuǎn)換系數(shù)作物熱量(J/kg)蛋22各種營養(yǎng)物質(zhì)的日均消耗量類別熱量/J蛋白質(zhì)/g成年男子（65kg）輕體力勞動1087875中體力勞動1255280重體力勞動1506290成年女子（55kg）輕體力勞動1004270中體力勞動1171575重體力勞動1422685少年：男1087880女1046075兒童7-10歲8368603-5歲585845各種營養(yǎng)物質(zhì)的日均消耗量類別熱量/J蛋白質(zhì)/g成年男子（65232.計算標(biāo)準(zhǔn)1）目前我國人均糧食為380kg/每年，一些發(fā)達(dá)國家為500-550kg/年2）人均營養(yǎng)水平為熱能10878J/（人/天），蛋白質(zhì)75g/（人/天）。3）農(nóng)業(yè)科學(xué)院《中國長期食物發(fā)展戰(zhàn)略研究》溫飽線：熱量11100.54kJ/（人/天）蛋白質(zhì)69.7g/（人/天）小康：熱量10842-11342.4kJ/（人/天）蛋白質(zhì)72.0-74.0g/（人/天）中等發(fā)達(dá)：熱量11676-12093kJ/（人/天）蛋白質(zhì)85-90g/（人/天）2.計算標(biāo)準(zhǔn)24二、中國不同投入水平和營養(yǎng)水平下入地的人口承載力營養(yǎng)水平人均每日攝入熱量和蛋白質(zhì)低投入中等投入高投入承載人數(shù)承載密度承載人數(shù)承載密度承載人數(shù)承載密度萬人人/hm2萬人人/hm2萬人人/hm2NL熱量/kJ11100.541156231.22蛋白質(zhì)/g69.71136621.20NM1熱量/kJ108421195361.271487281.57蛋白質(zhì)/g721100331.161438431.52NM2熱量/kJ11342.41419421.501898302.01蛋白質(zhì)/g741397861.481890782.01NH1熱量/kJ116761849771.96蛋白質(zhì)/g821736481.84NH2熱量/kJ12009.61729001.80蛋白質(zhì)/g851579001.65NH3熱量/kJ120931716861.79蛋白質(zhì)/g901491231.55二、中國不同投入水平和營養(yǎng)水平下入地的人口承載力營養(yǎng)水平人均25每公頃耕地生產(chǎn)熱量/MJ省市自治區(qū)低投入水平極高產(chǎn)83404.17-104250上海高產(chǎn)62554.17-83400浙江、湖南、福建較高產(chǎn)41704.17-62550廣東、湖北、海南、江蘇、江西、四川、廣西、安徽中高產(chǎn)25024.17-41700北京、河南、貴州、山東中產(chǎn)16684.17-25020云南、河北、天津、山西、陜西、新疆中低產(chǎn)12514.17-16680遼寧、吉林、寧夏低產(chǎn)＜12510甘肅、青海、黑龍江、內(nèi)蒙古、西藏中國各省市自治區(qū)土地食物生產(chǎn)潛力分析每公頃耕地生產(chǎn)熱量/MJ省市自治區(qū)低投入水平極高產(chǎn)8340426每公頃耕地生產(chǎn)熱量/MJ省市自治區(qū)中投入水平極高產(chǎn)83404.17-104250上海、浙江、湖南、廣東高產(chǎn)62554.17-83400福建、湖北、海南、江西、江蘇較高產(chǎn)41704.17-62550廣西、四川、安徽、北京中高產(chǎn)25024.17-41700貴州、河南、山東、云南中產(chǎn)16684.17-25020天津、河北、山西、陜西、遼寧、吉林、新疆中低產(chǎn)12514.17-16680寧夏、甘肅、黑龍江、青海低產(chǎn)＜12510內(nèi)蒙古、西藏每公頃耕地生產(chǎn)熱量/MJ省市自治區(qū)中投入水平極高產(chǎn)8340427每公頃耕地生產(chǎn)熱量/MJ省市自治區(qū)高投入水平最高產(chǎn)104254.17-125100上海、浙江、廣東、湖南極高產(chǎn)83404.17-104250福建、湖北、海南、江西高產(chǎn)62554.17-83400江蘇、廣西、四川、北京、安徽較高產(chǎn)41704.17-62550貴州、河南、山東中高產(chǎn)25024.17-41700云南、天津、河北、山西、陜西中產(chǎn)16684.17-25020遼寧、甘肅、寧夏、新疆、青海吉林、內(nèi)蒙古、黑龍江中低產(chǎn)＜12510西藏每公頃耕地生產(chǎn)熱量/MJ省市自治區(qū)高投入水平最高產(chǎn)1042528低投入超載遼寧、北京、天津、河北、山東、河南、山西、陜西、甘肅、青海、廣東、上海臨界浙江、貴州、廣西、云南、西藏盈余內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、福建、江西、湖北、湖南、海南、四川、寧夏、新疆中國各省市自治區(qū)土地人口承載力狀況12個省，231.97萬平方公里，占國土面積的24.5%；4.39億人，占全國人口總數(shù)的39.8%13個省，435.79萬平方公里，占國土面積的46.2%；5.65億人，占全國人口總數(shù)的51.32%5個省，23萬平方公里，占國土面積的2.43%；1.54億人，占全國人口總數(shù)的14%低投入超載遼寧、北京、天津、河北、山東、河南、山西、陜西、甘29中投入超載遼寧、北京天津、河北河南、山西陜西、青海貴州、上海臨界山東、廣東、甘肅、廣西盈余內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、湖南、湖北、海南、四川、西藏、寧夏、新疆10個省，178萬平方公里，占國土面積的18.8%；3.54億人，占全國人口總數(shù)的28%16個省，672.13萬平方公里，占國土面積的71.2%；6.74億人，占全國人口總數(shù)的53.5%4個省，94.4萬平方公里，占國土面積的10%；2.37億人，占全國人口總數(shù)的18.7%中投入超載遼寧、北京天津、河北河南、山西陜西、青海貴州、上海30高投入超載北京、天津、山西、河南、貴州、青海、云南、陜西、上海臨界廣東、廣西盈余河北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、湖北、湖南、海南、四川、寧夏、西藏、甘肅、新疆9個省，349.13萬平方公里，占國土面積的35.5%；4.23億人，占全國人口總數(shù)的28%19個省，579.61萬平方公里，占國土面積的61.2%；9.21億人，占全國人口總數(shù)的61%2個省，31.26萬平方公里，占國土面積的3.3%；1.66億人，占全國人口總數(shù)的11%高投入超載北京、天津、山西、河南、貴州、青海、云南、陜西、上31低投入中投入高投入超載遼寧、北京、天津、河北、山東、河南、山西、陜西、甘肅、青海、廣東、上海遼寧、北京、天津、河北、河南、山西、陜西、青海、貴州、上海北京、天津、山西、河南、貴州、青海、云南、陜西、上海臨界浙江、貴州、廣西、云南、西藏山東、廣東、甘肅、廣西廣東、廣西盈余內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、福建、江西、湖北、湖南、海南、四川、寧夏、新疆內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、湖南、湖北、海南、四川、西藏、寧夏、新疆河北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、湖北、湖南、海南、四川、寧夏、西藏、甘肅、新疆中國各省市自治區(qū)土地人口承載力狀況低投入中投入高投入超載遼寧、北京、天津、河北、山東、河南、山32某省2007年末耕地面積為300萬公頃，作物一年一熟，其中水稻250萬公頃，平均單產(chǎn)為387kg/畝；玉米50萬公頃，平均單產(chǎn)為500kg/畝，預(yù)測2020年的人口承載力。某省2007年末耕地面積為300萬公頃，作物一年一熟，其中水33第四節(jié)糧食安全與耕地保護(hù)一、實現(xiàn)糧食安全對耕地保護(hù)的要求二、耕地保護(hù)的內(nèi)容三、耕地保護(hù)的對策第四節(jié)糧食安全與耕地保護(hù)一、實現(xiàn)糧食安全對耕地保護(hù)的要34一、未來糧食安全對我國耕地保護(hù)的要求1.我國未來糧食安全形勢——十分緊迫1）人口快速增加人口增加1200萬-1300萬/年若人均消耗390kg/年，則要求增加糧食468-507噸/年；若人均消耗460kg/年，則要求增加糧食552-598噸/年；若耕地平均畝產(chǎn)500kg，則需要增加耕地面積7.36-7.97萬公頃（復(fù)種指數(shù)為1）一、未來糧食安全對我國耕地保護(hù)的要求1.我國未來糧食安全形勢352）我國人口承載力預(yù)測——糧食不能完全自給低投入水平，產(chǎn)原糧4.44億噸中投入水平，產(chǎn)原糧5.70億噸高投入水平，產(chǎn)原糧7.05億噸2030年人口達(dá)到16.50億，人均每年消耗糧食460kg，則共需要糧食7.59億噸，則低、中、高三級投入水平下，糧食缺口分別為3.14、1.89和0.54億噸。2）我國人口承載力預(yù)測——糧食不能完全自給362.耕地數(shù)量減少、質(zhì)量下降進(jìn)一步威脅糧食安全1）后備耕地所剩無幾1998年調(diào)查，我國后備耕地資源806.92萬公頃，按60%墾殖率，可得耕地484.15萬公頃（2）非農(nóng)建設(shè)將繼續(xù)占用耕地工業(yè)化進(jìn)程的加快導(dǎo)致耕地迅速減少。按韓國、日本、臺灣的平均速度減少，即平均每年減少1.2%（156萬公頃），則到2030年共減少4680萬公頃耕地；若按我國1996-2001年的平均速度0.6%/年（75萬公頃），則到2030年共減少2550萬公頃耕地。2.耕地數(shù)量減少、質(zhì)量下降進(jìn)一步威脅糧食安全1）后備耕地所剩37（3）生態(tài)退耕繼續(xù)減少耕地1）坡耕地25度以上的耕地607萬公頃，15-25度的坡耕地1247萬公頃（不含修成梯田的）2）嚴(yán)重沙化耕地266.67萬公頃3）影響引洪的33萬公頃4）災(zāi)損的160萬公頃四項共合計2313.67萬公頃（3）生態(tài)退耕繼續(xù)減少耕地38（4）耕地增加減少量合計到2030年后備耕地資源開墾增加耕地484.15萬公頃；生態(tài)退耕減少2313.67萬公頃，非農(nóng)建設(shè)減少2550萬-4680萬公頃，則到2030年我國耕地將凈減少4380萬-6510萬公頃，則耕地總量將由1996年的1.30億公頃減少到0.862億或0.649億公頃，只相當(dāng)于1.2億公頃（18億畝）的生命保護(hù)線的71.8%-54.08%。（4）耕地增加減少量合計393.耕地質(zhì)量下降日益嚴(yán)重（1）耕地總體質(zhì)量不高1）全國基本無限制，質(zhì)量相對較好，有灌溉措施的保收田只占耕地總面積的39.9%，水土流失、鹽漬化、沼澤化、沙漠化的耕地占53%。2）全國耕地按產(chǎn)量分，高產(chǎn)田僅占29.7%，按質(zhì)量分，一等地只占41%，受工業(yè)三廢污染和酸雨侵蝕的耕地853.33萬公頃，相當(dāng)于我國1996年耕地總面積（13003.92萬公頃）的6.56%。3.耕地質(zhì)量下降日益嚴(yán)重（1）耕地總體質(zhì)量不高40障礙耕地類型占耕地總面積的比例貧瘠耕地17.90%缺水耕地17.00%坡耕地11.10%漬澇旱地4.70%漬澇水田4.10%鹽堿耕地2.90%風(fēng)沙耕地2.20%障礙耕地類型占耕地總面積的比例貧瘠耕