第七章土地生产潜力评价

1、第七章第七章 土地生产潜力评价土地生产潜力评价 土地潜力是土地用于一定方式或在使用土地潜力是土地用于一定方式或在使用一定管理实践方面的潜在能力，它是土地要一定管理实践方面的潜在能力，它是土地要素相互作用所表现出来的潜在生产能力。素相互作用所表现出来的潜在生产能力。土地生产潜力，土地利用潜力土地生产潜力，土地利用潜力 土地生产潜力的概念 土地生产潜力是指在一定的自然条件或社会经济条件下，土地生产对人类有用的生物产品或经济产品的潜在能力。针对某一个特定地区和特定时期，土地的社会经济属性虽会有一定的变化，但都可以定义在一定的水平上。 因此土地生产潜力研究一般在确定的社会经济条件下，分析土地的自然条件

2、决定的土地生产力。土地生产潜力评价的概念 土地生产潜力评价的概念 土地生产潜力评价是在一定的社会经济条件下，分析土地的各种自然属性以及它们之间的综合作用对各种可能的土地利用方式的潜在生产能力的影响，依此进行的土地综合评价和分等定级的过程。分为土地的作物生产潜力评价和土地的综合生产潜力评价两种大的类型。土地的作物生产潜力评价的概念 土地生产潜力评价可以具体针对一定的作物或一定的土地利用方式。针对一定的作物或土地利用方式时，具体分析作物潜在产量与各种自然因素的关系，并建立数学模型，最后获得潜在产量的绝对值，将这种评价称为土地的作物生产潜力评价。对于作物布局、种植制度改革和农业投资决策提供决策参考。

3、土地的综合生产潜力评价的概念 土地生产潜力评价也可以具体针对某一特定的地区，通过分析各种可能的土地利用方式在这一地区的潜力，而对这一地区的生产潜力作为一个综合的评价，将这种评价称之为土地的综合生产潜力评价。这种评价根据各种土地利用方式，如耕作业、放牧业、林业、自然保护区等的生产潜力或潜在适宜性等级获得土地的综合生产潜力等级。可以为宏观的土地利用规划、农业决策、农业产业结构调整提供依据。第一节第一节 作物生产潜力评价方法及其作物生产潜力评价方法及其理论依据理论依据 作物的生产潜力主要由两个方面决定，第一是作物本身的生长特性，第二是作物生长的土地条件。前者是与作物的种类、品质有关的，在此不再赘述（

4、思考，那个领域研究这个问题）、作物生长的土地条件可以概括为气候条件和土壤条件。一般来说这两个条件都是综合影响作物生产潜力的，但在实际研究中，为了简化问题，往往先假设土壤是在理想的条件下，再分析气候对作物生产潜力的影响，获得的生产潜力称之为气候生产潜力。 第一节第一节 作物生产潜力评价方法及其作物生产潜力评价方法及其理论依据理论依据 在分析完气候生产潜力的基础上分析土壤对作物生产潜力的影响，获得土壤生产潜力。也有一些研究者同时分析气候条件和土壤条件对作物生产潜力的影响，但尚处于探索阶段。 作物生长的基础是光合作用，而光照、温度、热量、水分、空气和矿物质营养都会影响到光合作用的进行。 一、以气候要

5、素为主的生产潜力评价一、以气候要素为主的生产潜力评价光合生产潜力光合生产潜力YRPP= f（Q）Q为太阳辐射为太阳辐射太阳辐射太阳辐射光温生产潜力光温生产潜力YTPP= YRPP * f（T）f（T）为）为温度订正函数温度订正函数 温度温度气候生产潜力气候生产潜力YCPP= YTPP * f（W）f（W）为）为水分订正函数水分订正函数降水降水土地生产潜力土地生产潜力YLPP= YCPP * f（S）f（S）土壤管理订正函数土壤管理订正函数土地因子土地因子RPP：Radiation production potentialTPP：Thermal production potentialCPP：C

6、limatic production potentialLPP：Land production potential一、以气候要素为主的生产潜力评价一、以气候要素为主的生产潜力评价1.光合生产潜力光合生产潜力Pr = 0.92Q （黄秉维模式）黄秉维模式）Pr 为光合潜力（为光合潜力（kg/hm2），），Q为太阳总辐射（卡为太阳总辐射（卡/cm2）Pr = Q0.47 0.95 0.9 0.935 8.64 0.1 0.750.920.853 =Q0.92（ kg/hm2 ）Pr = Q0.47 0.95 0.9 0.935 8.64 0.1 0.750.920.853太阳辐射太阳辐射中的可见中

7、的可见光部分光部分5%的太阳光的太阳光投射到地上投射到地上投射到植物上的投射到植物上的可见光可见光10%落在落在非光合器官上非光合器官上投射到光合器官上的投射到光合器官上的可见光可见光6.5%被反射被反射每卡的量每卡的量子数为子数为8.64微爱微爱因斯坦因斯坦光合作用形成的光合作用形成的碳水化合物碳水化合物25%被氧化为被氧化为CO2合成合成1微克分子碳微克分子碳水化合物要水化合物要10微微爱因斯坦光量子爱因斯坦光量子植物质中含植物质中含8%无机养分无机养分植物质中含植物质中含水量水量15%？1cm2=10-8hm2一、以气候要素为主的生产潜力评价一、以气候要素为主的生产潜力评价2.光温生产潜

8、力光温生产潜力Pt = Pr Ft Pr为光合潜力为光合潜力， Ft为温度订正函数为温度订正函数（1）Ft = n/365 （孙惠南）孙惠南）（2） 0.027T- 0.162 T6，21） 0.086T- 1.41 T21，28） 1 T28，32） -0.083T+3.67 T32，44） （李世（李世奎）奎）Ft =一、以气候要素为主的生产潜力评价一、以气候要素为主的生产潜力评价2.光温生产潜力光温生产潜力（3）Miami（迈阿密）模型迈阿密）模型 YT= 3000 /（1+e 1.315-0.119T） YR= 3000 （1- e -0.000664R）YT为根据气温得到的生产潜力（

9、为根据气温得到的生产潜力（g/m2 年）年）YR为根据降水得到的生产潜力（为根据降水得到的生产潜力（g/m2 年）年） T 为年平均气温（为年平均气温（） R 为年平均降水量（为年平均降水量（mm）一、以气候要素为主的生产潜力评价一、以气候要素为主的生产潜力评价3.气候生产潜力气候生产潜力Pw = Pt Fw Pt为为光温潜力光温潜力， Fw为为水分订正函数水分订正函数Fw =降水降水 / 蒸发力蒸发力 实际比值实际比值 （降水降水 蒸发力）蒸发力） = 1 （降水降水-蒸发力蒸发力径流深度）径流深度） 1 （降水降水蒸发力蒸发力+径流深度）径流深度） 一、以气候要素为主的生产潜力评价一、以气

10、候要素为主的生产潜力评价4.土地生产潜力土地生产潜力PL = Pw FL Pw为为气候潜力气候潜力， FL为土地订正函数为土地订正函数0.290.290.430.430.570.570.720.721.01.0生产力生产力指数指数以以砂砾砂砾为主为主含含砾砾质质土土粘土粘土砂土砂土偏砂偏偏砂偏粘粘壤土壤土壤质壤质（1 1）土壤质地与生产力的关系）土壤质地与生产力的关系一、以气候要素为主的生产潜力评价一、以气候要素为主的生产潜力评价4.土地生产潜力土地生产潜力（2）土层厚度与产量的关系）土层厚度与产量的关系 exp（-0.025Z） Z150cm Y = 1 Z150cm（3）土壤含盐量与产量的

11、关系）土壤含盐量与产量的关系 1 - 0.071（Sa-6） Sa6 Y = 1 Sa61.土壤单因子与产量关系模型土壤单因子与产量关系模型土层肥力与产量模型土层肥力与产量模型 2.089N+2.4656P-0.00363NP Y = （N，P0） 0 （N=0 or P=0）二、以土壤要素为主的生产潜力评价二、以土壤要素为主的生产潜力评价二、以土壤要素为主的生产潜力评价二、以土壤要素为主的生产潜力评价2.土壤生产力指数模型土壤生产力指数模型 NIP = HD P T or OAM SIP为为土壤生产力指数土壤生产力指数H土壤水分，土壤水分，D排水状况，排水状况，P有效土层厚度，有效土层厚度，

12、T土壤结构，土壤结构，N盐基饱和度，盐基饱和度，S可溶盐含量，可溶盐含量，O有机质含量，有机质含量，A粘土矿物特性，粘土矿物特性，M矿物质储量矿物质储量小小 结结机理模型与统计模型的结合机理模型与统计模型的结合农业农业生产布局的基础生产布局的基础依据依据土地利用规划、土地土地利用规划、土地市场管理的依据市场管理的依据研研究究意意义义区域粮食安全的区域粮食安全的衡量依据衡量依据揭示充分利用土地的揭示充分利用土地的途径途径农业区划与区域农业发展农业区划与区域农业发展小知识小知识耕地复耕地复种指数种指数农业区划与区域农业发展农业区划与区域农业发展小知识小知识小小知知识识气候变化对生产潜力的影响气候变

13、化对生产潜力的影响小知识小知识生产潜力对气候变化的响应生产潜力对气候变化的响应相应的变化，必要的适应性相应的变化，必要的适应性调整和适应能力调整和适应能力第二节 土地的综合生产潜力评价和人口承载潜力评价土地人口承载力土地人口承载力小知识小知识在一定的生产条件下，土地资在一定的生产条件下，土地资源的生产能力及在一定的生活源的生产能力及在一定的生活水平下所能承载的人口数量。水平下所能承载的人口数量。土地人口承载力土地人口承载力人口人口土地土地食物食物土土地地生生产产力力人类需求量人类需求量人口量人口量小知识小知识土地人口承载力土地人口承载力高投入高投入中投入中投入低投入低投入富裕型富裕型小康型小康

14、型温饱型温饱型人口人口 生活生活 水平水平生产水平生产水平* * *年年* * *地区土地人口承载力地区土地人口承载力小知识小知识土地人口承载力土地人口承载力结论结论1 1：中国在低投入水平下：中国在低投入水平下, ,土地可承载土地可承载111111.911.9亿人；在中投入水平下可承载亿人；在中投入水平下可承载13.913.914.814.8亿人；在高投入水平下可承载亿人；在高投入水平下可承载 14.914.918.918.9亿人。亿人。结论结论2 2：按照人均粮食：按照人均粮食600kg600kg、 550kg550kg、 500kg500kg的的标准，在实现粮食最大可能生产量以后，我国土

15、标准，在实现粮食最大可能生产量以后，我国土地资源人口承载量分别为：地资源人口承载量分别为：13.813.8亿人、亿人、15.115.1亿人、亿人、16.616.6亿人。亿人。小知识小知识低投入水平下土地生产率大的省区分布低投入水平下土地生产率大的省区分布中投入水平下土地生产率增长大的省区分布中投入水平下土地生产率增长大的省区分布高投入水平下土地生产率增长大的省区分布高投入水平下土地生产率增长大的省区分布中投入水平下土地超载的省区分布中投入水平下土地超载的省区分布生态足生态足/痕迹（占用）痕迹（占用）生态足迹生态足迹(ecological footprint)(ecological footpr

16、int)：人类需要的人类需要的能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间（产力的地域空间（生态生态/ /物生产性面积物生产性面积 biologically/ecologically productive area)biologically/ecologically productive area)一只负载着人类与人类所创造的一只负载着人类与人类所创造的城市、工厂城市、工厂的巨脚踏在地球的巨脚踏在地球上留下的脚印上留下的脚印一定区域范围内给一定区域范围内给定人口的消费负荷定人口的消费负荷小知识小知识生态足生态足/痕迹（占用）痕迹（占用）计算

17、步骤：计算步骤：（1 1）划分消费项目，计算消费量）划分消费项目，计算消费量消费量消费量= =生产量生产量+ +进口量进口量- -出口量出口量小知识小知识生态足生态足/痕迹（占用）痕迹（占用）计算步骤：计算步骤：（2 2）将各消费量折算为生物生产性土地面积）将各消费量折算为生物生产性土地面积化石能源地，可耕地，牧草地，化石能源地，可耕地，牧草地，林地，建成地，海洋（水域）林地，建成地，海洋（水域）全球人均拥有全球人均拥有:0hm:0hm2 2化石能源地、化石能源地、0.25hm0.25hm2 2可耕地、可耕地、0.6hm0.6hm2 2牧草地、牧草地、0.6hm0.6hm2 2林地、林地、0.

18、03hm0.03hm2 2建成地及建成地及0.5hm0.5hm2 2海洋面积。海洋面积。消费量消费量/ /单产单产小知识小知识生态足生态足/痕迹（占用）痕迹（占用）计算步骤：计算步骤：（3 3）汇总生态足迹）汇总生态足迹将经过当量因子换算的各将经过当量因子换算的各类生物生产性面积加和类生物生产性面积加和 化石能源地化石能源地 1.11.1 可耕地可耕地 2.82.8 牧草地牧草地 0.50.5 林地林地 1.11.1 建成地建成地 2.82.8 海洋面积海洋面积 0.20.2小知识小知识全球人均生全球人均生物生产性土物生产性土地拥有量为地拥有量为1.84hm1.84hm2 2生态足生态足/痕迹

19、（占用）痕迹（占用）计算步骤：计算步骤：（4 4）计算区域生态承载力，并与生态足）计算区域生态承载力，并与生态足迹比较，分析可持续发展的程度迹比较，分析可持续发展的程度生态盈余（生态盈余（ecological remainderecological remainder）生态赤字（生态赤字（ecological deficitecological deficit）用产量因子折算；扣除用产量因子折算；扣除12%12%的的生物多样性保护面积生物多样性保护面积小知识小知识全球人均生物生全球人均生物生产性土地可用量产性土地可用量为为1.62hm1.62hm2 2全球人均生态足迹约为全球人均生态足迹约为2.3hm2.3hm2 2生态足生态足/痕迹（占用）痕迹（占用）计算结果展示：计算结果展示：19951995年部分国家生态足迹年部分国家生态足迹（公顷/人）国家国家生态足迹生态足迹生态承载