6第六章土地人口承载力分析剖析

产量的20%以下。
三、投入水平对土地生产潜力的修订
1.改善土地状况的基础性投入
农田基本建设：修梯田、土地平整、排水等
2.具体生产过程中的常规生产性投入
肥料、农药、良种、农机等
3.投入水平的影响反映在土壤适宜性等级的变化
上
投入水平及有关说明
评估的作物 内容
中等投入水平 高投入水平 部分改为最适 最适作物搭配 现有作物搭配 生产体制 作物搭配的旱 的旱作栽培 的旱作栽培 作栽培 有改良的栽培 品种，施有限高产品种，最 本地栽培品种， 的化肥，简单适的化肥施用 不施化肥或不 的推广一些措量，病虫害及 进行病虫害及 施包括病虫害杂草的化学防 使用的技术 杂草的化学防 及杂草的化学治、有一定的 治、无休闲期、 防治、有一定最短的休闲期、 无长期的土壤 的休闲期、某完全的土壤保 保护措施 些长期的土壤护措施 保护措施 低投入水平
Pw＝Ymp· W
W＝1－Ky（1－ETa／ETm）
Ky为产量反应系数，不同作物在不同的生育阶段不一样，
ETm为最大蒸散量，即供水充足条件下作物的最大蒸散
量，ETa为实际蒸散量(需要在既无径流又无地下渗漏的 情况下才能实现)。
3.作物气候适宜性评价及产量修正
以农业生态区为评价单元，对选定作物做气候适宜性评价
二、影响因素
土地资源数量 土地资源质量
土地
土地人口承载力
人类
投入水平 生活水平
时间尺度
三、研究方法——AEZ
AEZ：根据比例尺将地面化为在农业生产条件、气候和 土壤大致都相对一致的生态单元，在同一生态单元 内，其作物种类与种植制度也相似，土地生产潜力 的差异一进步取决于灌溉条件的有无和投入的高低。 采用“作物生产动态模拟模型”计算土地生产潜力， 在此基础上，在考虑人均消耗，以行政单位为统计 单元计算土地人口承载力。
（二）农业生态区法
1.光温生产力 2.光温水生产力 只决定于品种和辐射、温度 光、温度、降水
3.作物气候适宜性评价及其产量修正
1.光温生产力（Ymp）
1）模拟计算作物总生产率（bgm） 当Pm>20kg/（km2·h）时 bgm=F(0.8+0.01Pm)b0+(1-F)(0.05-0.25Pm)bc[kg/ hm2·d] 当Pm<20kg/（km2·h）时 bgm=F(0.5+0.025Pm)b0+(1-F)(0.5Pm)bc[kg/ hm2·d] 2）计算实际叶面积下的总生长率 CL=2.47570×10-3+0.32241×LAI+0.83616×103×(LAI)2-0.01328×LAI3+1.33047×10-3×LAI4 Bg=CL×bgm
3） 根据我国的实际情况，可以将人均消耗水平标准 分为温饱型、小康型、富裕型等。
中国农业科学院农业经济研究所认为温饱阶段的人均 年粮食消费量为250- 400kg,小康水平为400-600kg ； 国家食物与营养咨询委员会主任卢良恕院士指出，人 均年粮食占有量400kg是初步小康型标准，437kg为 全面小康标准，472kg为向富裕阶段过渡标准；
A u , A v , A k 分别为土壤中碱解氮、速效磷、速效钾含量（mg/kg）； Om为土壤中有机质含量。
2）采用耕地质量系数修正
f（L）＝(F1a1十 F2a2十 F3a3)／(∑Fiai) F1、F2、F3分别为一、二、三等耕地的面积；a1，a2，a3分
别为一、二、三等耕地在一定条件下的产量；
蛋白质/g 75 80 90 70
75 85 80 75 60 45
2.计算标准 （1）人均粮食占有量 人均粮食占有量应包括人口口粮、种子粮、饲料粮、本 地工业用粮及仓储等其他用粮。 1）基本生存需求——250kg 中国预防医学院、国家统计局在《中国七省市食物营养与 健康状况》研究中指出，人均年占有粮食248.56kg为生 存性粮食需求水平，若低于此水平，就会发生绝对的粮 食危机或绝对饥荒。人均年占有粮食248.56kg为生存性 粮食需求水平，若低于此水平，就会发生绝对的粮食危 机或绝对饥荒。 2）主流观点是我国人均年粮食占有量必须在400kg以上 ， 目前发达国家为500-550kg。
yo—标准作物干物质产量毛重（Kg／hm2· d）； F—白日的阴天部分（小数）； yc—给定地区的全天阴天时的标准作物下物质产量毛重（ Kg ／hm2· d ）， ye—给定地区的全晴天时的标准作物干物质的毛重； Rse—植彼地面在晴天里吸收的短波幅射最大值（卡/cm2· d）； Rs—植被地面实际吸收的短波幅射值（卡／cm2· d）； ETM—生育期内日平均最大蒸散量（mm/d） CT—温度订正系数； CH—经济系数;G为生长期（天）；Y为光温生产潜力。
3）计算呼吸速率
R(t)=0.28bg(t)+CT×Bn(t)
4）计算净生物量(bn)
bn(t)=bg(t)-R(t)
Bn(△t)=∫t+△t bg(t)-R(t)
5)计算光温生产力(Ymp) Ymp=Bn×CH
2.光温水生产力（Pw）
光温水生产力又称作物的气候生产力，即作物在某一地区
的一定光、温度与降水条件的生物产量。
最适宜者（VS）可得最大潜在产量的80%-100%； 适宜者（S1）可得最大潜在产量的60%-80%； 中等适宜者（S2）可得最大潜在产量的40%-60%； 边际适宜者（S3）可得最大潜在产量的20%-40%；
不适宜者（NS）只能达到最大潜在产量的20%以下。
二、光温（水）土生产潜力(YL)——土壤因素修订
资源的自然生产潜力，及不同投入水平所能生产的 食物，可能供养一定生活水平的人口数量。 以单位面积土地人口承载潜力为计算基础
1.土地人口承载力的三个层次：
1)生物生理特性的人口承载量
满足生理需要的最低水平
2）基于现实条件估算未来某一时段所能供养的人口
参照可以预见的生活标准、生产力水平和土地资源消
长状况，估算未来某一时段所能养活的最大人口数
各种营养物质的日均消耗量 类别 成年男子 轻体力劳动 （65kg） 中体力劳动 重体力劳动 成年女子 轻体力劳动 （55kg） 中体力劳动 重体力劳动 少年： 男 女 儿童 7-10岁 3-5岁 热量/KJ 10878 12552 15062 10042
11715 14226 10878 10460 8368 5858
一、作物气候生产潜力计算 二、作物的光温（水）土生产潜力 三、投入水平与土地生产潜力
一、作物气候生产潜力计算
（一）瓦赫宁根法（Wageningen ）
ETM Y yo K CT CH G ea ed
yo Fyc (1 F ) ye
Rse 0.5Rs F 0.8Rse
1.光温（水）土生产潜力的计算
光温土生产潜力：灌溉有保证，修订光温生产潜力， 光温水土生产潜力：灌溉没保证，修订光温水生产 潜力。 YL＝YW· f（L） YL为光温（水）土生产潜力，YW为气候生产潜力修订 值， f（L）为土壤修订系数
2. f（L）土壤修订系数的计算
1）从土壤肥力方面
f（L）＝Nu· Om
3）依据土壤适宜性评价修订 以农业生态区为评价单元，对选定作物做土壤适宜性评价。 最适宜者（VS）可得气候潜在产量的80%-100%；适宜者 （S1）可得气候潜在产量的60%-80%；中等适宜者（S2）可 得气候潜在产量的40%-60%；边际适宜者（S3）可得气候 潜在产量的20%-40%；不适宜者（NS）只能达到气候潜在
1.土地生产潜力模拟计算原理——在确定作物种类的基础 上，分层次模拟作物生长过程 （1）模拟作物的光合过程——光温生产潜力
除光照和温度外其他条件都能充分满足作物生产需要情况
下的作物生产力
（2）模拟水分条件——光温水生产潜力
除光照、温度和水分外其他条件都能充分满足作物生产需 要情况下的作物生产力 （3）模拟土壤条件——光温水土生产潜力 除光照、温度、水分和土壤外其他条件都能充分满足作物
折合 “平均人” ；粮食品种分别折算按热量和蛋白质折
合相应农业生态区内的单位面积生产量，两者相除得人 口承载力。
主要粮食作物热量与蛋白质的产量转换系数 作物 热量(KJ/kg) 14518 水稻（单季稻与双季稻） 15146 玉米（春玉米与秋玉米） 14811 小麦（春小麦与冬小麦） 17238 大豆（春大豆与夏大豆） 15230 高粱 10962 谷子 5314 甘薯 3222 马铃薯 蛋白质(g/kg) 73 85 99 363 77 97 18 23
3）极限（理想）人口承载量
假设影响土地生产力的各因素处于最佳状态，资源管 理最理想状态，所养活的最大人口规模。
2.资源承载力的内涵： 1)生态内涵 资源所承载的总和效用具有生态上的极
限。
2）技术内涵
技术背景
3）社会经济内涵
人口的价值观和具体的效用需求，社会经济系统优化
可以提高资源承载力
4）时空内涵
光温(水)生产力
气候适宜性修订
VS：80%-100% S1：60%-80% S2：40%-60% S3：20%-40% NS：＜20%
VS：80%-100% S1：60%-80% S2：40%-60% S3：20%-40% NS：＜20%
土壤适宜性修订
投入水平修订
农田基本建设与常规生 产性投入同时每升一级， 土壤适宜性等级升一级； 常规生产投入单独升两 级，土壤适宜性升一级。
耕地分布图(行政区)
土地人口承载力区域分析
2. AEZ工作程序和步骤
2. AEZ工作程序和步骤 （1）调查农业资源，并制图 （2）制农业生态区图 （3）计算光温土生产力与光温水土生产力 （4）计算行政区内的土地生产力 （5）考虑经济投入水平问题 （6）计算能支持的人口数量
第二节 土地资源生产潜力的计算
第六章
土地人口承载力分析
第一节 土地人口承载力研究概述 第二节 土地资源生产潜力的计算 第三节 土地资源人口承载力分析 第四节 粮食安全与耕地保护
第一节 土地人口承载力研究概述
一、土地人口承载力的涵义 PSCL
Population Supporting Capacity of Land
土地人口承载力指在一定的行政区域内，根据其土地
生产需要情况下的作物生产力
土 地 资 源 清 查
气候资源调查 太 阳 辐 射
土壤资源调查
作物资源调查 作 物 种 类 种 植 制 度
土地利用现状清查 水 水 旱 田 浇 地 地
温 度
降 水
土 壤 类 型
土 层 坡 土 性 度 相 状
草 水 地 域
土壤资源图 农 气候资源图 作物种类及种 业 植制度分区图 生 态 光温土生态区 光温水土生态区 区 与 作物的土地适宜性评价 生 产 潜 光温土生产力 光温水土生产力 力 计 耕地生产力 算 投入水平 力人 计口 算承 载 人口承载力 人均营养水平
人力、手工工具 包括收割在内的 动力来源 人力、手工工具 或畜力牵引，改 完全机械化 良工具 高，包括本分计 高，包括未计成 低，使用家庭劳 劳动强度 算成本的家庭劳 本的家庭劳力 力则计入成本 力 中等，可以获得 资本密集程度 低 高 的条件贷款 自给性生产加商 销售方针 自给性生产 商业性生产 业销售剩余产品 进入市场机会是 需要某些进入市 必须具备的条件， 所需的基本设 不一定进入市场，场的机会及得到 高水平的咨询服 施 咨询服务不足 示范田和服务的 务并应用研究成 机会 果 土地占有情况 分散的 有时是合并的 合并的
Nu为土壤养分指数，Om为土壤有机质指数
1 Nu =Leabharlann Baidu 1/3(A u /90+A v /10+A k /150) 1 Om = 0.5+Om / 60 A u 90, A v 10, A k 150 A u 90, A v 10, A k 150
Om 30 g / kg Om 30 g / kg
第三节
土地资源人口承载力分析
一、土地资源人口承载潜力的计算 二、人口承载潜力的区域分析
一、土地资源人口承载潜力的计算
1.计算方式：按研究区域土地能生产的农畜产品，并根据
一定人均营养标准来计算研究区域能养活多少人。
1）按每年人均多少千克粮食来计算
不考虑年龄、性别、职业和粮食品种，是一种概算
2）按每人每天需多少卡的热和多少克蛋白质。
陈百明认为人均420kg为初步小康标准；人均450kg为 全面小康标准；人均500kg为富裕标准。