土地资源学第六章土地人口承载力分析

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、概念二、影响因素三、研究方法一、土地人口承载力的涵义PSCLPopulationSupportingCapacityofLand1.土地人口承载力在一定的行政区域内，根据其土地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二、影响因素土地人口承载力投入水平生活水平土地资源数量土地资源质量土地人类时间尺度三、研究方法——AEZ1.基本原理—模拟作物生长过程（1）模拟作物的光合过程——光温生产潜力（2）模拟水分条件——光温水生产潜力（3）模拟土壤条件——光温水土生产潜力气候因子土壤因子气候资源调查土壤资源调查作物资源调查土地利用现状清查气候资源图土壤资源图作物种类及种植制度分区图耕地分布图(行政区)光温土生态区光温水土生态区作物的土地适宜性评价光温土生产力光温水土生产力投入水平耕地生产力人均营养水平人口承载力土地人口承载力区域分析太阳辐射温度降水土壤类型土层性状坡度土相作物种类种植制度水田水浇地旱地草地水域人口承载力计算农业生态区与生产潜力计算土地资源清查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1.光温生产力只决定于品种和辐射、温度2.光温水生产力光、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1）模拟计算作物总生产率（bgm）当Pm20kg/（km2·h）时bgm=F(0.8+0.01Pm)b0+(1-F)(0.05-0.25Pm)bc[kg/hm2·d]当Pm20kg/（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+0.83616×10-3×(LAI)2-0.01328×LAI3+1.33047×10-3×LAI4Bg=CL×bgm3）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+△tbg(t)-R(t)5)计算光温生产力(Ymp)Ymp=Bn×CH2.光温水生产力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。光温(水)生产力土壤适宜性修订气候适宜性修订投入水平修订VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%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。VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%二、光温（水）土生产潜力——土壤因素修订1.光温土生产潜力：灌溉有保证，修订光温生产潜力；2.光温水土生产潜力：灌溉没保证，修订光温水生产潜力。光温(水)生产力土壤适宜性修订气候适宜性修订投入水平修订VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%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。VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%三、投入水平对土地生产潜力的修订——反映在土壤适宜性等级的变化上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、农机等投入水平及有关说明评估的作物内容低投入水平中等投入水平高投入水平生产体制现有作物搭配的旱作栽培部分改为最适作物搭配的旱作栽培最适作物搭配的旱作栽培使用的技术本地栽培品种，不施化肥或不进行病虫害及杂草的化学防治、无休闲期、无长期的土壤保护措施有改良的栽培品种，施有限的化肥，简单的推广一些措施包括病虫害及杂草的化学防治、有一定的休闲期、某些长期的土壤保护措施高产品种，最适的化肥施用量，病虫害及杂草的化学防治、有一定的最短的休闲期、完全的土壤保护措施动力来源人力、手工工具人力、手工工具或畜力牵引，改良工具包括收割在内的完全机械化劳动强度高，包括未计成本的家庭劳力高，包括本分计算成本的家庭劳力低，使用家庭劳力则计入成本资本密集程度低中等，可以获得的条件贷款高销售方针自给性生产自给性生产加商业销售剩余产品商业性生产所需的基本设施不一定进入市场，咨询服务不足需要某些进入市场的机会及得到示范田和服务的机会进入市场机会是必须具备的条件，高水平的咨询服务并应用研究成果土地占有情况分散的有时是合并的合并的光温(水)生产力土壤适宜性修订气候适宜性修订投入水平修订VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%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。VS：80%-100%S1：60%-80%S2：40%-60%S3：20%-40%NS：＜20%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2）按每人每天需多少卡的热和多少克蛋白质。折合“平均人”；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(J/kg)蛋白质(g/kg)水稻（单季稻与双季稻）1451873玉米（春玉米与秋玉米）1514685小麦（春小麦与冬小麦）1481199大豆（春大豆与夏大豆）17238363高粱1523077谷子1096297甘薯531418马铃薯322223各种营养物质的日均消耗量类别热量/J蛋白质/g成年男子（65kg）轻体力劳动1087875中体力劳动1255280重体力劳动1506290成年女子（55kg）轻体力劳动1004270中体力劳动1171575重体力劳动1422685少年：男1087880女1046075儿童7-10岁8368603-5岁5858452.计算标准1）目前我国人均粮食为380kg/每年，一些发达国家为500-550kg/年2）人均营养水平为热能10878J/（人/天），蛋白质75g/（人/天）。3）农业科学院《中国长期食物发展战略研究》温饱线：热量11100.54kJ/（人/天）蛋白质69.7g/（人/天）小康：热量10842-11342.4kJ/（人/天）蛋白质72.0-74.0g/（人/天）中等发达：热量11676-12093kJ/（人/天）蛋白质85-90g/（人/天）二、中国不同投入水平和营养水平下入地的人口承载力营养水平人均每日摄入热量和蛋白质低投入中等投入高投入承载人数承载密度承载人数承载密度承载人数承载密度万人人/hm2万人人/hm2万人人/hm2NL热量/kJ11100.541156231.22蛋白质/g69.71136621.20NM1热量/kJ108421195361.271487281.57蛋白质/g721100331.161438431.52NM2热量/kJ11342.41419421.501898302.01蛋白质/g741397861.481890782.01NH1热量/kJ116761849771.96蛋白质/g821736481.84NH2热量/kJ12009.61729001.80蛋白质/g851579001.65NH3热量/kJ120931716861.79蛋白质/g901491231.55每公顷耕地生产热量/MJ省市自治区低投入水平极高产83404.17-104250上海高产62554.17-83400浙江、湖南、福建较高产41704.17-62550广东、湖北、海南、江苏、江西、四川、广西、安徽中高产25024.17-41700北京、河南、贵州、山东中产16684.17-25020云南、河北、天津、山西、陕西、新疆中低产12514.17-16680辽宁、吉林、宁夏低产＜12510甘肃、青海、黑龙江、内蒙古、西藏中国各省市自治区土地食物生产潜力分析每公顷耕地生产热量/MJ省市自治区中投入水平极高产83404.17-104250上海、浙江、湖南、广东高产62554.17-83400福建、湖北、海南、江西、江苏较高产41704.17-62550广西、四川、安徽、北京中高产25024.17-41700贵州、河南、山东、云南中产16684.17-25020天津、河北、山西、陕西、辽宁、吉林、新疆中低产12514.17-16680宁夏、甘肃、黑龙江、青海低产＜12510内蒙古、西藏每公顷耕地生产热量/MJ省市自治区高投入水平最高产104254.17-125100上海、浙江、广东、湖南极高产83404.17-104250福建、湖北、海南、江西高产62554.17-83400江苏、广西、四川、北京、安徽较高产41704.17-62550贵州、河南、山东中高产25024.17-41700云南、天津、河北、山西、陕西中产16684.17-25020辽宁、甘肃、宁夏、新疆、青海吉林、内蒙古、黑龙江中低产＜12510西藏低投入超载辽宁、北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西、甘肃、青海、广东、上海临界浙江、贵州、广西、云南、西藏盈余内蒙古、吉林、黑龙江、江苏、安徽、福建、江西、湖北、湖南、海南、四川、宁夏、新疆中国各省市自治区土地人口承载力状况12个省，231.97万平方公里，占国土面积的24.5%；4.39亿人，占全国人口总数的39.8%13个省，435.79万平方公里，占国土面积的46.2%；5.65亿人，占全国人口总数的51.32%5个省，23万平方公里，占国土面积的2.43%；1.54亿人，占全国人口总数的14%中投入超载辽宁、北京天津、河北河南、山西陕西、青海贵州、上海临界山东、广东、甘肃、广西盈余内蒙古、吉林、黑龙江、江苏、浙江、安徽、福建、江西、湖南、湖北、海南、四川、西藏、宁夏、新疆10个省，178万平方公里，占国土面积的18.8%；3.54亿人，占全国人口总数的28%16个省，672.13万平方公里，占国土面积的71.2%；6.74亿人，占全国人口总数的53.5%4个省，94.4万平方公里，占国土面积的10%；2.37亿人，占全国人口总数的18.7%高投入超载北京、天津、山西、河南、贵州、青海、云南、陕西、上海临界广东、广西盈余河北、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、湖北、湖南、海南、四川、宁夏、西藏、甘肃、新疆9个省，349.13万平方公里，占国土面积的35.5%；4.23亿人，占全国人口总数的28%19个省，579.61万平方公里，占国土面积的61.2%；9.21亿人，占全国人口总数的61%2个省，31.26万平方公里，占国土面积的3.3%；1.66亿人，占全国人口总数的11%低投入中投入高投入超载辽宁、北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西、甘肃、青海、广东、上海辽宁、北京、天津、河北、河南、山西、陕西、青海、贵州、上海北京、天津、山西、河南、贵州、青海、云南、陕西、上海临界浙江、贵州、广西、云南、西藏山东、广东、甘肃、广西广东、广西盈余内蒙古、吉林、黑龙江、江苏、安徽、福建、江西、湖北、湖南、海南、四川、宁夏、新疆内蒙古、吉林、黑龙江、江苏、浙江、安徽、福建、江