第七章 土地承载力分析

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第七章 土地人口承载力分析
第一节 概述
土地人口 承载潜力

在一定生产条件下,土地资源的生产 力承载一定生活水平下的人口限度

在一定的区域范围内,根据其土地资源的自然生产潜 力,用不同的投入(物质的、技术的)水平所能生产的 食物总量,可以供养一定生活水平的人口数量。
单位面积土地 人口承载潜力
一定条件下,单位面积土地的 生产潜力与一定生活水平下的人均 消费标准之比。
(2)典型调查分析
是通过广泛的社会经济调查和自然综合考察,发现土地高产稳产 典型,以此作为参照系,来计算作物的生产潜力。
(3)机制法
即根据作物生产力形成的 机理,考虑光、温、水、 土等生态因子及作物截光 持征和光合途径的综合作 用来估算作物生产潜力。 它一般根据作物将自然界 和人工投入的能源转化为 化学潜能的层次,进行逐 步“衰减”计算
1 .土地承载力的四个要素
生产条件 决 定
土地生产力
正比
被承载人口的生活水平 反 比
土地承载人口的限度
因此:影响土地人口承载潜力( PSCL )的因素为单 位面积的生产潜力、土地面积和平均人口的基本粮食需求
PHale Waihona Puke BaiduCL=[P(e)×A]/N
N—平均人口的基本粮食需求 A—土地面积 P(e)—单位面积的生产潜力
中体力劳动
12.5
80
重体力劳动
15.0
90
成年女子
轻体力劳动
10.0
70
(55Kg)
中体力劳动
11.7
75
重体力劳动
14.2
85
少年(13-16岁)

10.9
80

10.5
75
儿童
7-10岁
8.4
60
3-5岁
5.9
45
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、 营养型、能量型三类
3.土地资源人口承载力计算
光温水生产潜力 (气候生产潜力)
光温生产潜力进行水分衰减,乘以水分 订正系数,得到光温水生产潜力
光温水土生产潜力 农业生产潜力
气候—土壤生 产潜力
光温水生产潜力进行土壤衰减,即 乘以土壤订正系数,得到光温水土生 产潜力。 是土地自然生产力,即 现实条件下人类对土地植物生长无负 作用,亦无正作用条件下的土地生产 力,它是现实条件下可达到的最低生 产力,是土地生产潜力的下限。
确定投入水平
进一步考虑经济投人的水平,使土地生产潜 力的计算与一定的社会经济条件紧密联系。
计算一定行政 区内的土地人 口承载力
按人均(含不同年龄、性别、不同工种)统计 每人每年所需热量、蛋白质折合为平均粮食量, 并按一定行政区内的土地生产潜力,并通过投 入水平系数修正来计算所能承载的人口数量。
3、农业生态区法的特点及应用中需注 意的问题(AEZ法)
第三节 土地生产潜力的测算 已经讲解
1.土地资源生产潜力的层次
光合生产潜力
作物的光合潜力是在假设各种环境因素均处 于最适宜条件下高光合效能作用组成的群体 所能产生的生物量(干物质),即仅把光照 作为惟一的考察因素,而假设其他因素都不 起任何限制作用。
光温生产潜力
是土地生产潜力的上限,需要在光合生产 能力的基础上进行温度衰减,即乘以温度 订正系数,得到光温生产潜力。
统计出每个行政区 内的土地生产力
在光温土生态区图与光温水土生态区图及 其生产力计算的基础上,分别叠加耕地资 源调查图,一方面是在生态区图中输入了 行政区的内容,另一方面是在每个基础行 政区内,根据其灌溉地(水浇地、水田)、 非灌溉地(旱地)、草地、水域等的面积 统计,以及相应生态单元的匹配而计算出 耕地、草地、水域等的土地生产力,最后 可以统计出每一个行政区的土地生产力。
(2) 国内土地资源承载力的研究
土地资源的人口承载能力问题在我国也受到广泛 的关注。全国农业区划委员会于1986年9月委托中国 科学院自然资源综合考察委员会主持“中国土地资源 生产能力及人口承载量研究”项目,在此项目的带动 下,国内众多学者纷纷开展不同区域不同层次的土地 资源人口承载力研究,最有影响的当推《中国土地资 源生产能力及人口承载量研究》
1、农业生态区法的内涵(AEZ法)
按比例尺,通过气候图、土壤图、地形图、水文图和土地 利用现状图件的叠加或借助于地理信息系统软件完成。
土 地
划分为
农业生态区(单元)
土地评价单元和制图单元
特征
生产条件、气候、土壤、地形、水文等相对一致, 作物种类与种植制度相似,自然生产潜力相似。
人口承载力
取决于
农业生态区内,自然生产潜力、灌 溉条件、投入水平和人均粮食消耗。
4.土地资源人口承载力研究的历史回顾
⑴国外土地人口承载力的研究 分为两个阶段: ①前期的土地承载力研究(1970年前)
早期的土地承载力研究,首先是与生态学密切相 关的。早在1921年,帕克和伯吉斯就在有关的人类生 态学研究中,提出了承载力的概念。
1)威廉·府格特的《生存之路》
表达式
式19中48:C年代出表版土后地,负曾载一能版力再(土版地。能用够作供者养的的 话人说口,数他量之);所以撰写此书,是因为世界人
4.土地利用结构与土地资源生产潜力
土地利用结构 密切相关 土地资源承载力
影响
影响
土地利用效益
5.土地投入水平与土地资源生产潜力
劳动、技术 投 入
土地
储存
提高
土地资源 承载力
质量和生产能力提高
第四节 土地资源人口承载力的测算
1.测算方式 (1)按粮食生产总量与每年人均消费粮食的数量来计算 不考虑年龄、性别、职业和粮食品种,是一种概算
• 提高承载力的策略模型(Enhancement of Carrying Capacity Options)
20世纪80年代初,在联合国教科文组织的资助 下,ECCO模型开始设计,并在非洲试运行。它是由 英国科学家斯莱瑟教授提出的一种承载力估算的综合 资源计量技术,它采用系统动力学方法,综合考虑人 口、资源、环境与发展之间的关系,可以模拟不同发 展策略下,人口变化与承载力之间的动态变化
(3) 计算土地人口承载力
T=(Y— O)/S
C=T/L
式中:T是土地所能承载的总人口数量;Y是土地生产潜力; O是区域外调入粮食数;S是人均社会粮食占有量;C是土地人口承 载力(人/km2);L是土地总面积(km2)。
(2)按每人每天需要多少焦耳的热量和多少克蛋白质计算
将按不同的年龄、劳动强度和性别的人折合为一个 “平均人”,并将不同粮食品种的产品分别折合成热量与 蛋白量并计算为相应的农业生态区的单位面积的生产量, 两者相除即得到单位面积土地所承载的人口数量上限。
2.计算标准
依据:一般粮食的热量转换系数与蛋白质含量和人均需要
(1)计算粮食生产总量
Y=P·A·R
式中:Y是粮食生产总量;P是土地生产潜力(单位面积产量) 水平;A是耕地面积;R是粮食用地占耕地的百分数。
(2)计算人均社会粮食占有量
人均社会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。一般可根据近几年人均社会粮食占 有量,并考虑到经济发展水平确定可制定几个不同消费水平,以 便求出几个人口承载力方案。
2、农业生态区法的步骤(AEZ法)
气候资源、土壤资源、土地数量、 土地资源调查 包括 作物种植制度、土地利用现状等。
划分农业生态区 包括 光温土生态区图和光温水土生态区图
由气候图、土壤图、地貌图和行政界线图手工或计算机 软件叠加,或用地理信息系统软件在计算机上生成。
计算生态区 的生产力
在农业生态区图的基础上,叠加作物种类与 种植制度分区图,以便匹配、修正与计算出 两个生态区图的某个生态单元的作物产量, 即光温生产力(灌溉农业生产力)与光温水 生产力(旱作农业生产力)。
第二节 土地资源人口承载力的研究方法
第一步
是根据“一定的生产条件”计算出土地生产力;
第二步
公 认 方 法
根据“一定的生活水平”计算出土地资源人口承 载数量,即土地资源承载力。
因此
从土地资源承载力与土地生产力 的关系出发,可以认为土地资源 承载力的核心就是土地生产力。
联合国粮农组织(FAO)所执行的农业生态区法 (Agricultural Ecology Zone,简称 AEZ)
Pa=Pf·T·W·S
= PT·W·S
= PW·S
式中:Pa为土地生产潜力; T,W,S分别为温度、水分与土壤 有效系数; Pf是光合潜力; PT是光温潜力; PW为光温水生产潜力或称气候生产 潜力。
3. 土地生产潜力的计算(已经在相关章节介绍)
注:投入水平订正系数
投入水平订正系数尚未见特定的计算公式。一般考虑 一些主要的投入因素(如化肥投入量)由于不能满足作物 生长要求而造成减产的程度,主要依靠投入因素与产量的 相关分析,生产经验或专家打分等方式确定订正系数。
C=B:E
口B过代剩表,土全地球可及以各提国供人的口食的物数产量量已;超过其 土E地代承表载环能境力阻力(环境对土地生产能力所加
的限制)。
2) 威廉·阿伦的土地资源人口承载力研究
②后期的土地资源人口承载力研究 (1970年以后) 在1965年提出了以粮食为标志的人口
1)澳大利亚的承土载地力承公载式力。研其究目的是计算出某个地区 传统的农业生产所提供的粮食能养活多
2.土地资源生产潜力的测算方法
(1)实 验 法
根据某一作物生长发育的生理需求,人为地创造作物生长的最佳 环境,通过田间实际栽培,来取得作物最高产量;再通过对该地区 土地生态条件(包括辐射平衡、热量平衡、水分平衡、养分平衡等) 的定位观测,研究各种因素对作物产量的影响,推算出一定地区土 地的生产潜力。
限究制考采角虑用度 了多出 澳少 虑 不目发 大人 总 考标讨 利口 土 虑决论亚,地人策了的即口面分该土承对积析国地载农,法的资人业耕,土源口的地从地,的反面各承水上馈积种载资限作和因力 源。 用耕素。 ,他作对他 气主要人们 候要素口的 资考等的研 源, 等限制因素,除种植业外还考虑了畜牧业的发展潜 力,分析了集中发展策略和相应的发展前景。
2.土地承载力研究的必要前提
①土地能够而且也只有土地才能够生产出人类赖以生 存的食物; ②土地具有生物生产力,并且不同类型的土地其生产力 不同,相同类型的土地生产不同生物产品的能力也不同;
③在一定生产条件下,土地生产力是有限的;
④不同社会文化背景的人口,其食物结构及生活方式不 同,对土地的需求利用不同,但对最低热量和蛋白质的生 理需求是一致的,并且是可比的。
2)发展中国家土地的潜在人口承载能力研究
联合国粮农组织(FAO)与教科文组织(UNESCO) 在1971—1981年间,合作完成并出版了全套世界土壤图 (1978年)。同时,粮农组织还制定了《土地评价纲 要》,提出土地评价原则。在此基础上粮农组织尝试把 评价原则应用于世界土壤图,以估算发展中国家适合于 生产各种特定作物的土地资源数量,这就可以评估作物 产量和投入水平。
(1)农业生态区法的特点
a.农业生态区法方法先进,结果比较准确 b.农业生态区法简便易行,可操作性强
c.农业生态区法机制合理、思路严谨
(2)农业生态区法在应用中需注意的问题
a.农业生态区法所需的有关参数要根据实际情况修订; b.我国目前的土地资源评价结果不能满足土地资源
承载力研究的要求;
c.投入水平只是生产条件的标志,而不同于一般意义上试验田式 的投人产出。
主要粮食作物热量/蛋白质转换
作物
热量(KJ/Kg)
蛋白质(g/Kg)
水稻
14505
73
玉米
15132
85
小麦
14797
99
大豆
17222
363
高梁
15215
77
谷子
10952
97
甘蔗
5309
18
马铃薯
3219
23
人体各种营养物质的日消耗量
类别
热量(KJ)
蛋白质(g)
成年男子
轻体力劳动
10.9
75
(65Kg)
3.土地资源人口承载力研究的目的和意义
⑴目的:①在土地资源调查的基础上,查明发展中国家 不同的投入水平下土地的潜在人口承载力; ② 将这些估 算资料与现在的和预测的人口资料进行比较,以便确定 出有问题的地区;③ 土地资源及其潜力的数量资料是提 出合理的农业政策和人口政策的先决条件
⑵意义:土地资源人口承载力对于土地、人口、食物与 发展均有一定的预警功能。进行土地人口载力研究,测 算出区域内不同消费水平下所能持续供养的人口数量, 对指导农业生产和经济建设,编制国民经济发展规划, 加强土地管理,合理利用土地,保证土地资源的持续利 用具有重要意义。
这是一种综合探讨农业规划和人口发展的方法,它将 气候生产潜力和土壤生产潜力相结合,来反映土地用于农 业生产的实际潜力,并考虑了对土地的投人水平和社会经 济条件,对人口、资源和发展之间的关系进行了定量评价。 指出不同的土地利用方式(投人水平)下,可以有不同的 人口承载量。
3)资源承载力研究的ECCO模型
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