土地資源學第6章

Geography&Tourismschool,QFNU——土地資源人口承載潛力分析課件提取碼：f42d59d14d主講：劉飛土地資源學引言土地與人口1.土地與人類生活資料

人類的一切生活資料都來自土地，但最主要的還是人類從土地上獲得足夠的食物產(chǎn)品。2.土地與人類的生活空間

人類的物質(zhì)生活和文化生活需要一定數(shù)量和質(zhì)量的土地。包括一定的水面、綠化面積、清潔的環(huán)境、賞心悅目的景觀、宜人的氣候等。

2321.2％我國人口占世界總?cè)丝诘谋壤?005年末）7％我國耕地占世界耕地面積的比例4在土地資源與人口這對矛盾中，矛盾的主要方面是人口而不是土地。因為土地資源的數(shù)量有限，位置固定，而人口的數(shù)量、分布則是可變的。有限的土地資源到底能供養(yǎng)多少人口，首先主要是研究土地的生產(chǎn)潛力5土地人口承載力

在一定的行政區(qū)域內(nèi)，土地資源在其自然生產(chǎn)潛力及其不同投入水平（物質(zhì)的、技術(shù)的）條件下所生產(chǎn)的食物，可能供養(yǎng)一定生活水平的人口數(shù)量。

單位面積土地人口承載潛力是指在一定條件下，單位面積土地的生產(chǎn)潛力與一定生活水平下的人均消費標注之比。6土地人口承載潛力分析的主要特點針對一個特定的行政區(qū)域主要過程是計算這一行政區(qū)域的食物生產(chǎn)能力需要考慮分析預測期的生活水平動態(tài)性71土地人口承載潛力研究概述1.1土地人口承載潛力研究的由來1.2影響土地人口承載潛力的因素1.3研究方法簡介81.2影響土地人口承載潛力的因素土地人口承載力(C)PopulationsupporttingcapacityoflandP：土地單位面積的生產(chǎn)潛力A：土地面積N：平均人口的基本糧食需求9影響土地人口承載潛力的因素土地資源的數(shù)量土地資源的質(zhì)量狀況投入水平（物質(zhì)和科技投入）人們的生活水平時間尺度101土地人口承載潛力研究概述1.1土地人口承載潛力研究的由來1.2影響土地人口承載潛力的因素1.3研究方法簡介111.3農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)法（AEZ）根據(jù)比例尺將地面劃為一些在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、氣候和土壤大致都相對一致的生態(tài)單元，在同一生態(tài)單元內(nèi)，其作物種類與種植制度也相似，因而其土地生產(chǎn)潛力進一步就決定于灌溉條件的有無和投入的高低。在此基礎(chǔ)上加入人均消耗計算，以行政單位為統(tǒng)計單元求算出一定行政區(qū)域內(nèi)的人口承載力。121.3.1土地生產(chǎn)力模擬計算的基本原理植物+碳水化合物光合作用CO2太陽輻射能生物化學能植物水分養(yǎng)分人為調(diào)控植物種類光照溫度水分土壤空氣13土地生產(chǎn)潛力估算的原理光合潛力

光溫潛力

光溫水潛力

光溫水土潛力

用公式可表示為：

Y=f(R、T、W、S)式中：Y：作物生產(chǎn)潛力；R：太陽輻射因子；T：溫度因子；W：水分因子；S：土壤因子14（1）模擬作物的光合過程

光溫生產(chǎn)力……………（Ymp）

（2）模擬水分條件對作物生長的影響

光溫水生產(chǎn)力……………（Ycp）

（3）模擬土壤條件對作物生長的影響

光溫水土生產(chǎn)力……………（Ysp）氣候生產(chǎn)力土地生產(chǎn)潛力土地生產(chǎn)力模擬計算過程151.3.2工作程序和步驟第一階段：土地資源清查第二階段：土地資源物質(zhì)生產(chǎn)潛力計算第三階段：土地資源人口承載潛力計算和分析16步驟清查研究區(qū)的農(nóng)業(yè)資源計算光溫生產(chǎn)力和光溫水生產(chǎn)力，編輯成圖，并疊加土壤資源圖，生成各個農(nóng)業(yè)生態(tài)小區(qū)單元為單位的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)圖，同時還有光溫土生態(tài)圖，光溫水土生態(tài)圖在上述基礎(chǔ)上疊加作物種類與種植制度分區(qū)圖，計算兩個生態(tài)區(qū)圖的光溫土生產(chǎn)力與光溫水土生產(chǎn)力在上述基礎(chǔ)上疊加耕地資源清查圖，計算出行政區(qū)內(nèi)的土地生產(chǎn)力考慮經(jīng)濟投入水平，對土地生產(chǎn)潛力進行修正按平均每人每天或每年所需的熱量、蛋白質(zhì)量，折合成平均糧食量，按一定行政區(qū)內(nèi)的土地生產(chǎn)潛力，計算所能支持的人口數(shù)量172土地資源生產(chǎn)潛力的計算選擇作物種類、品種以及種植制度土地適宜性評價土地資源清查土地資源調(diào)查土地資源生產(chǎn)潛力的計算182.1作物氣候生產(chǎn)潛力的計算光溫生產(chǎn)力：

Ymp=0.5bgm×CL×CN×CH×N

式中：Ymp：作物的光溫生產(chǎn)力(kg/hm2)；

bgm:作物的總生長率(kg/hm2·d)

CL:葉面積生長校正系數(shù)；

CN：作物在生長期內(nèi)日平均溫度下呼吸消耗的凈干物質(zhì)產(chǎn)量校正系數(shù);CH：收獲指數(shù)；

N：生育期天數(shù)；

0.5：假定全生育期的平均作物生長率為最大作物生長率的一半的訂正系數(shù)（有時將此系數(shù)并入葉面積的生長校正系數(shù)CL，使CL減半）

192.1作物氣候生產(chǎn)潛力的計算光溫生產(chǎn)力另外一種表達式：

Ymp=0.36bgm×CL×CN×CH/(1+0.25·N·Ct)

CT=C30（0.044＋0.0019T＋0.001T2）豆科作物C30=0.0283；非豆科作物C30=0.0108T：全生育期的日平均氣溫,C30:溫度為30℃時的Ct值202.1.1作物的光溫生產(chǎn)力計算步驟模擬計算作物的總生長率（bgm）計算實際葉面積下的總生長率（bg）計算呼吸速率計算作物的凈生物量（Bn）計算光溫生產(chǎn)力（Ymp）21計算作物的總生長率（bgm）最大光合速率（Pm）：植物吸收光能達到飽和點時的光合速率稱為最大光合速率Dewit公式：Pm＝20kg/（hm2?h）LAI＝5全晴天的生長率＝bo全陰天的生長率＝bc22按同化CO2過程的不同，可將作物分三類：C3作物、C4作物和CAM(景天酸)作物。再按這三類作物對氣候條件的反應和生產(chǎn)量的不同，把它們分為5組23當Pm≥20kg/hm2·h時

bgm=F(0.8+0.01Pm)b0+(1-F)(0.5+0.025Pm)bc當Pm<20kg/hm2·h時

bgm=F(0.5+0.025Pm)b0+(1-F)(0.05Pm)·bc計算作物的總生長率（bgm）24陰天份數(shù)參考量F的計算F＝（Rse－0.5Rg）/0.8RseRse:晴天最大有效短波輻射量Rg：實測短波輻射量25PC-2A型太陽輻射環(huán)境監(jiān)測記錄儀26計算實際葉面積下的總生長率（bg）CL＝2.47570×10-3+0.32241×LAI+0.83616×10-3×（LAI）2-0.01328LAI3+1.33047×10-3×LAI427計算呼吸速率R（t）=0.28bg(t)+CT×Bn(t)R(t)：t時刻的呼吸速率bg（t）：t時刻的總生長率CT：與溫度有關(guān)的函數(shù)Bn(t)：t時刻的累積生物量（kg）28計算作物的凈生物量（Bn）Bn(t)=bg(t)-R(t)Bn(t)=bg(t)-[0.28bg(t)+CT×Bn(t)]Bn(t)=bg(t)-0.28bg(t)-CT×Bn(t)Bn(t)=0.72bg(t)/(1+CT)則Δt時間的累積生物量是2930計算光溫生產(chǎn)力（Ymp）Ymp＝Bn×CHCH：收獲指數(shù)水稻的CH為0.5小麥的CH為0.45甘薯的CH為0.831322.1.2作物的光溫水生產(chǎn)力Ycp：實際水分條件下的生產(chǎn)力Ymp：光溫生產(chǎn)力Eta：實際蒸散量Etm：最大蒸散量Ky:產(chǎn)量反映系數(shù)（表6.1）33①最大蒸散量（Etm）：指水分供應充足時，健壯生長的作物單位時間內(nèi)消耗的水量，其值由最大可能蒸散量(PET)和作物需水系數(shù)（Kc）來決定，即：Etm

=Kc

·PET②實際蒸散量（Eta）

S02=S01+P–Eta式中：S01：前期剩余的土壤水分，

S02：該時段結(jié)束時剩余的土壤水分，

P：生育期內(nèi)的降水量。

若S02≥0，則該生育期時段內(nèi)的Eta等于本時段內(nèi)的Etm，且S02為下一生育時段開始的土壤水分；若S02<0，則ETa

=S01+P，且S02=0。34適宜程度

VSS1S2S3NS修正系數(shù)（％）80~100

60~80

40~60

20~40<202.1.3作物氣候適宜性評價及產(chǎn)量修正352.2作物光溫（水）土生產(chǎn)潛力適宜程度

VSS1S2S3NS修正系數(shù)（％）80~100

60~8040~6020~40<20362.2投入水平與土地生產(chǎn)潛力適宜程度

VSS1S2S3NS修正系數(shù)（％）80~100

60~8040~6020~40<20基礎(chǔ)性投入常規(guī)性投入土壤適宜性升1級2×常規(guī)性投入土壤適宜性升1級37最新研究：3839403.土地資源人口承載力分析413.1土地資源人口承載潛力的計算3.1.1人口承載潛力的計算方式

按研究區(qū)土地能生產(chǎn)的農(nóng)畜產(chǎn)品，并根據(jù)一定人均營養(yǎng)標準來計算其研究區(qū)所能養(yǎng)活的人口數(shù)量1.每年人均多少克糧食計算，不分年齡、性別和職業(yè)，不考慮糧食品種2.每人每天需要多少卡的熱量和多少克的蛋白質(zhì)，按不同年齡、不同勞動強度與不同性別的人折合成一個平均人423.1土地資源人口承載潛力的計算3.1.2人口承載潛力的計算標準計算標準貧困型溫飽型小康型發(fā)達型433.1土地資源人口承載潛力的計算3.1.3按行政區(qū)進行人口承載潛力的計算和統(tǒng)計44453.2人口承載潛力的區(qū)域分析3.1.3按行政區(qū)進行人口承載潛力的計算和統(tǒng)計464.糧食安全與耕地保護糧食安全的目標：確保所有的人在任何時候既能買得到又能買得起所需要的基本食品（1983）1992年國際營養(yǎng)大會對“糧食安全”確定了新提法，即“在任何時候人人都可以獲得安全營養(yǎng)的食物來維持健康能動的生活”。2001年，世界糧食安全委員會在一份最新研究報告中對"糧食安全"作了新的界定，即"所有人在任何時候能夠在物質(zhì)上和經(jīng)濟上獲得足夠、富有營養(yǎng)和安全的食物"。47實現(xiàn)糧食安全的途徑確保一定的耕地數(shù)量，擴大糧食種植面積確保較高的耕地質(zhì)量，提高單位耕地的產(chǎn)量拓寬國際市場購買渠道，提高國家購買能力484.1我國未來糧食安全對耕地保護的要求年份糧食產(chǎn)量（億噸）人口數(shù)（億）人均產(chǎn)量（公斤）20004.6212.6736420014.5212.7635520024.5712.8535620034.3112.9233320044.6913.0036120054.8413.0837020064.9713.1437820075.0213.2138020085.2913.2839849年份人口預測數(shù)量（億）按當前人均糧食計算（億噸）201013.795.38201514.305.58202014.755.75202515.115.89203015.376.00203515.566.07204015.706.12204515.7726.15205015.7696.154.1.1我國土地人口承載潛力與未來糧食安全形勢50投入水平糧食產(chǎn)量（億噸）低投入4.44中投入5.70高投入7.052030年中國糧食產(chǎn)量預測（UNDP；FAO）2030人口數(shù)量人均糧食糧食需求量16.5億460kg7.59億噸教材數(shù)據(jù)投入水平營養(yǎng)水平承載力高投入熱量/12093KJ17.17億人蛋白質(zhì)/90g14.91億人P185P181P18551耕地總量減少難以避免⑴后備耕地所剩無幾⑵非農(nóng)建設(shè)占用耕地將持續(xù)增加⑶生態(tài)退耕將減少耕地數(shù)量⑷耕地減少的總體額度很大耕地質(zhì)量下降日益嚴重⑴我國耕地質(zhì)量總體不高⑵耕地質(zhì)量在不斷下降4.1.2耕地數(shù)量減少，質(zhì)量下降威脅我國未來糧食安全52擴大耕地面積嚴格保護耕地，增加單位面積耕地產(chǎn)量水平國際市場不會無限制滿足我國的糧食需求4.1.3實現(xiàn)糧食安全對耕地保護的選擇53耕地數(shù)量或面積的保護耕地地力的保護耕地環(huán)境的保護4.2耕地保護的內(nèi)容4.2.1中國耕地保護的內(nèi)容體系4.2.2耕地保護內(nèi)容之間的相互關(guān)系保護耕地數(shù)量是基礎(chǔ)和前提保護耕地地力是滿足中國以后對耕地產(chǎn)品數(shù)量需求不斷增加的唯一或主要途徑保護耕地環(huán)境是滿足中國今后對耕地產(chǎn)品質(zhì)量要求的唯一選擇54總量平衡的目標應該是耕地生產(chǎn)力總量平衡4.2.3關(guān)于耕地總量動態(tài)平衡的理解554.3保護耕地的對策4.3.1樹立正確的思想觀念。要處理好保護耕地與經(jīng)濟建設(shè)的關(guān)系；要處理好種植業(yè)和林牧漁業(yè)的關(guān)系。4.3.2加強耕地保護的宣傳4.3.3強化耕地的行政保護4.3.4強化耕地的法律保護4.3.5提高現(xiàn)有征地費標注4.3.6加強城市用地的產(chǎn)出率指標管理4.3.7加大對耕地的投入56糧食安全討論會57材料1.

美國政治家在1948年就認為中國難以養(yǎng)活自己的人口，1994年美國觀察家Brown更