土地人口载力是在一定时期,不同消费水平下,单位面积的土地所能持续供养的人口数量。它反映一个地区,在一定消费水平下,单位面积的土地所能供养的最大人口数量。
目前,土地人口承载潜力的研究法常采用农业生态区法。
(一)农业生态区法的概念
农业生态区是指按气候、土壤、地形、水文等土地自然特征的异同原则而划分的一个区域(亦可称为农业生态单元、土地评价单元、制图单元),每个生态区内的自然特征基本一致。农业生态区是通过气候图、土壤图、地形图、水文图和土地利用现状图件的叠加而成的;农业生态区的划分,主要借助于地理信息系统Arc/Info、MapInfo、MapGIS等软件完成。
(一)
农业生态区法研究的步骤
1.土地资源清查
(1)
土地数量清查
主要是指土地利用类型和面积的调查与核实。土地利用类型包括:耕地、园地、林地、草地、城镇和工矿用地、交通用地、水域、未利用土地8大类
(2)
气候调查
气候调查有三个目的,即为了划分农业生态单元;为了进行农作物的气候适宜性评价;为了计算最大潜力产量和气候产量。
(3)
土壤清查
土壤清查是在土壤普查的基础上进行的。根据土壤普查的结果和近年来的变化情况进行修正,归纳出各土壤类型的土壤理化性质、肥料水平、生产性能等因素。
2.划分农业生态区
农业生态单元的生成方法有两种:(1)手工叠加而成;(2)用计算机各类软件叠加。
3.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)。
4.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砒上,分别叠加耕地资源清查图,一方面是在生态区图中输入了行政区的内容,另一方面根据每个基础行政区内的面积统计,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。
5.确定投入水平
在上述有关土地生产潜力自然因素量化计算的基础上,进一步考虑经济投入的水平问题,从而使土地生产潜力的计算与一定的社会经济条件联系起来。
6.计算一定行政区内的土地人口承载力
按人均(包括不同年龄、性别、不同工种的统计)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来计算所能承载的人口。
(三)农业生态区法应用的特点
农业生态区法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,对土地和人口之间的关系进行了定量评价。但是,这一方法主要是从热带地区发展中国家的实践中创造出来的,而我国与这些国家有许多不同的特点,要根据我国的实际情况进行修正、发展。
(一)土地生产潜力分析
1.土地生产潜力的概念
土地生产潜力是指土地的生产力,土地生产力又可分为土地自然生产力和土地经济生产力。
土地自然生产力是指土地依靠自然水、肥、热等自然供给条件所能生产的物质产品数量,也就是说在没有人类任何物质投入情况下,土地所具有的自然生产能力。
土地经济生产力是指在一定技术条件下土地的生产能力,即在投入人类劳动后,水肥基本满足,经营管理合理的条件下,以种植当地几种主要当家作物而形成的生产能力。
2.土地生产潜力分析的方法
(1)土地自然生产潜力分析的方法
1.通过年平均气温计算光温生产潜力
假设在作物生长期中,除光温条件外,不在受其它条件的限帛,也就是说在土壤养分、水分等都能满足条件下的土地最大生产潜力。计算模型为:
Yt=3000/(1+e1.42-0.141t)
式中:Yt是光温生产潜力(g/m2·年)
t是年平均气温(℃)
e是自然对数的底数,为2.718281828
2.通过年平均降雨量计算降雨气候生产潜力
它是在光温和土壤养分都能在整个作物生长周期满足需要的情况下,只受降雨量的限制而计算土地自然生产潜力的一种方法。计算模型为:
Yp=3000/(1-e-0.00065p)
式中:Yp是土地生产潜力(g/m2·年)
p是年平均降雨量(mm)
选取若干年降雨量的平均值代入分式计算,即可得到降雨条件下的土地生产潜力。
(二)土地经济生产潜力分析的方法
1.气候灌溉生产潜力计算
它是在光温生产潜力计算基础上,考虑到人类灌溉水平因素的影响,而计算土地经济生产潜力的方法。其先决条件是土壤肥力状况较适宜。在灌溉农业较发达的地区可选用这种方法。计算模型为:
Yw=g(wi)·Yt
式中:Yw是土地经济生产潜力(g/m2·年)
Yt是光温生产潜力
g(wi)是灌溉条件下水分影响函数
g(wi)=(Ws+Wi)/E0
Wi-农田灌溉水量
E0-土壤水分年平均蒸发量
Ws-土地水资源量
Ws=P-(Rs+Rg)
P-年平均降雨量
Rs-地表水年平均径流量
Rg-地下水年平均径流量
2.气候土壤生产潜力计算
它是在自然生产潜力的基础上,又考虑到土壤因素的影响而形成的一种生产潜力。应该是在光、温、水、肥、气综合作用下的土地生产潜力,是比较接近实际产量的一种生产潜力。计算模型为:
Ys=K·Yt或Ys=K·Yp
式中:Ys是土地生产潜力(g/m2·年)
K是土壤修正系数
(三)土地人口承载力计算
1.测算的方式
一种方式是按每年人均消费多少kg粮食计算,另一种方式是按每人每天需要多少卡的热量和多少克蛋白质进行计算。
2.计算标准
根据我国的实际情况,可以将人均消耗水平标准分为三类:温饱型、营养型、能量型。
3.土地人口承载力的概算方法
概算土地人口承载力可以通过测算一定区域内粮食生产总量和人均社会占有量,概算该区域所能承载的人口数量。这种方法简单易行,具体方法步骤如下:
(1)计算粮食生总量
在土地生产潜力分析的基础上,根据规划的耕地面积及粮食作物用地占耕地总面积的百分比,计算粮食生产总量。即:
Y=P·A·R
式中:Y是粮食生产总量
P是土地生产潜力(亩产)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。
(3)计算土地人口承载力
T=(Y-О)/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
О是国家下达的商品粮外调任务
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)
4.按行政区进行人口承载潜力的统计
(1)方法
首先,计算出某一农业生态区不同的投入水平的土地生产潜力。再按不同生活标准计算出人均生活需要和人口承载数量。
(2)意义
①不同的投入水平与不同生活水平可以转化为时间和生产规划的要求。
②是各行政区的经济与人口发展的重要规划依据。
③在上述的各行政区人口统计中可以发现人口承载潜力在许多地区存在不平衡现象。
土地人口承载力的研究决不仅是向国家提供一个不同行政区的人口承载力的一览表,而且要求根据影响土地生产潜力的因素进行区域分析,找出一些区域土地生产潜力的限制因素及解决途径,因为提高区域土地生产潜力是提高土地人口承载力的基础。在这方面可作以下工作,其中包括各种专业图件的绘制在内。
(一)耕地现实单产分级
(二)耕地增产潜力的绝对差值
(三)耕地增产潜力的相对比值
(四)土地人口承载潜力时间序列分析
(五)土地生产潜力的应用分析