土地资源学第六章土地人口承载力分析知识分享.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,PSCL Population Supporting Capacity of Land,1.,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,AEZ,1.,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/,（,km,2,h,）时,bgm=F(0.8+0.01Pm)b,0,+(1-F)(0.05-0.25Pm)b,c,kg/hm,2,d,当,Pm20kg/,（,km,2,h,）时,bgm=F(0.5+0.025Pm)b,0,+(1-F)(0.5Pm)b,c,kg/hm,2,d,2,）计算实际叶面积下的总生长率,CL=2.4757010,-3+,0.32241LAI+0.8361610,-3,(LAI),2,-0.01328LAI,3,+1.3304710,-3,LAI,4,Bg=CLbgm,3,）计算呼吸速率,R(t)=0.28bg(t)+CTB,n,(t),4,）计算净生物量,(bn),b,n,(t)=bg(t)-R(t),B,n,(t)=t+t bg(t)-R(t),5),计算光温生产力,(Ymp),Ymp=B,n,CH,2.,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）,14518,73,玉米（春玉米与秋玉米）,15146,85,小麦（春小麦与冬小麦）,14811,99,大豆（春大豆与夏大豆）,17238,363,高粱,15230,77,谷子,10962,97,甘薯,5314,18,马铃薯,3222,23,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,10878,75,中体力劳动,12552,80,重体力劳动,15062,90,成年女子（,55kg,）,轻体力劳动,10042,70,中体力劳动,11715,75,重体力劳动,14226,85,少年：,男,10878,80,女,10460,75,儿童,7-10,岁,8368,60,3-5,岁,5858,45,2.,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,/hm,2,万人,人,/hm,2,万人,人,/hm,2,NL,热量,/kJ,11100.54,115623,1.22,蛋白质,/g,69.7,113662,1.20,NM,1,热量,/kJ,10842,119536,1.27,148728,1.57,蛋白质,/g,72,110033,1.16,143843,1.52,NM,2,热量,/kJ,11342.4,141942,1.50,189830,2.01,蛋白质,/g,74,139786,1.48,189078,2.01,NH,1,热量,/kJ,11676,184977,1.96,蛋白质,/g,82,173648,1.84,NH,2,热量,/kJ,12009.6,172900,1.80,蛋白质,/g,85,157900,1.65,NH,3,热量,/kJ,12093,171686,1.79,蛋白质,/g,90,149123,1.55,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、江西、湖南、湖北、海南、四川、西藏、宁夏、新疆,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,中国各省市自治区土地人口承载力状况,某省,2007,年末耕地面积为,300,万公顷，作物一年一熟，其中水稻,250,万公顷，平均单产为,387kg/,亩；玉米,50,万公顷，平均单产为,500kg/,亩，预测,2020,年的人口承载力。,第四节 粮食安全与耕地保护,一、实现粮食安全对耕地保护的要求,二、耕地保护的内容,三、耕地保护的对策,一、未来粮食安全对我国耕地保护的要求,1.,我国未来粮食安全形势,十分紧迫,1,）人口快速增加 人口增加,1200,万,-1300,万,/,年,若人均消耗,390kg/,年，则要求增加粮食,468-507,吨,/,年；,若人均消耗,460kg/,年，则要求增加粮食,552-598,吨,/,年；,若耕地平均亩产,500kg,，则需要增加耕地面积,7.36-7.97,万公顷（复种指数为,1,）,2,）我国人口承载力预测,粮食不能完全自给,低投入水平，产原粮,4.44,亿吨,中投入水平，产原粮,5.70,亿吨,高投入水平，产原粮,7.05,亿吨,2030,年人口达到,16.50,亿，人均每年消耗粮食,460kg,，则共需要粮食,7.59,亿吨，则低、中、高三级投入水平下，粮食缺口分别为,3.14,、,1.89,和,0.54,亿吨。,2.,耕地数量减少、质量下降进一步威胁粮食安全,1,）后备耕地所剩无几,1998,年调查，我国后备耕地资源,806.92,万公顷，按,60%,垦殖率，可得耕地,484.15,万公顷,（,2,）非农建设将继续占用耕地,工业化进程的加快导致耕地迅速减少。,按韩国、日本、台湾的平均速度减少，即平均每年减少,1.2%,（,156,万公顷），则到,2030,年共减少,4680,万公顷耕地；,若按我国,1996-2001,年的平均速度,0.6%/,年（,75,万公顷），则到,2030,年共减少,2550,万公顷耕地。,（,3,）生态退耕继续减少耕地,1,）坡耕地,25,度以上的耕地,607,万公顷，,15-25,度的坡耕地,1247,万公顷（不含修成梯田的）,2,）严重沙化耕地,266.67,万公顷,3,）影响引洪的,33,万公顷,4,）灾损的,160,万公顷,四项共合计,2313.67,万公顷,（,4,）耕地增加减少量合计,到,2030,年后备耕地资源开垦增加耕地,484.15,万公顷；生态退耕减少,2313.67,万公顷，非农建设减少,2550,万,-4680,万公顷，则到,2030,年我国耕地将净减少,4380,万,-6510,万公顷，则耕地总量将由,1996,年的,1.30,亿公顷减少到,0.862,亿或,0.649,亿公顷，只相当于,1.2,亿公顷（,18,亿亩）的生命保护线的,71.8%-54.08%,。,3.,耕地质量下降日益严重,（,1,）耕地总体质量不高,1,）全国基本无限制，质量相对较好，有灌溉措施的保收田只占耕地总面积的,39.9%,，水土流失、盐渍化、沼泽化、沙漠化的耕地占,53%,。,2,）全国耕地按产量分，高产田仅占,29.7%,，按质量分，一等地只占,41%,，受工业三废污染和酸雨侵蚀的耕地,853.33,万公顷，相当于我国,1996,年耕地总面积（,13003.92,万公顷）的,6.56%,。,障碍耕地类型,占耕地总面积的比例,贫瘠耕地,17.90%,缺水耕地,17.00%,坡耕地,11.10%,渍涝旱地,4.70%,渍涝水田,4.10%,盐碱耕地,2.90%,风沙耕地,2.20%,3.,耕地质量下降日益严重,（,2,）质量不断下降,1,）占不平衡时，占好地补劣地,占用城郊的熟地，补充边远地区的新地。,一般,3,公顷新地才能抵得上,1,公顷熟地。,全国耕地减少集中在秦岭淮河以南，补充耕地集中于北纬,40-50,度之间的干旱半干旱地区。,南方耕地的产量相当于北方耕地产量的,1.6,倍。,3.,耕地质量下降日益严重,2,）用养不当导致耕地地力下降；,中化肥，轻有机肥,3,）耕地退化（水土流失、污染、沙化）,水土流失面积扩大速率：,24,万公顷,/,年,沙化土地扩展速率：,3496,万公顷,/,年,100,万公顷农田受工业污染，,100,万公顷耕地盐渍化,4,）耕地财产权利制度不完善，管理不到位。,4.,实现粮食安全对耕地保护的要求,1.,扩大耕地面积,可能性极小,2.,增加单位面积耕地的产量水平,耕地粮食总产量和单位面积产量平均每年递增,0.7%,3.,增加粮食进口,85%-80%,的自给率,二、耕地保护的内容,1.,保护内容,1,）数量或面积；,2,）耕地地力；,3,）耕地环境,2.,各内容间的关系,1,）数量是基础和前提,2,）耕地地力是满足对耕地产品数量需求增加的唯一或主要途径,3,）保护耕地环境是满足对耕地产品质量要求的唯一选择,三、耕地保护的对策,1.,树立正确的思想观念,1,）保护耕地与经济建设的关系,2,）种植业与林木渔业的关系,2.,加强宣传,3.,行政保护,4.,法律保护,5.,提高征地费标准,6.,加强城市用地的产出率指标管理,7.,加大对耕地的投入,主要思考题,1.,影响土地人口承载力的因素有哪些？,2.,简述农业生态区法的基本原理和工作过程,3.,如何计算土地人口承载力？投入水平和营养水平是如何确定的？,4.,概念：土地人口承载力、气候生产力、光温生产力、光温水土生产力、光温水生产力、光温土生产力、农业生态区,