第七章第七章 土地人口承载力分析土地人口承载力分析第一节第一节 概概述述是是单位面积土地单位面积土地人口承载潜力人口承载潜力 一定条件下，单位面积土地的一定条件下，单位面积土地的生产潜力与一定生活水平下的人均生产潜力与一定生活水平下的人均消费标准之比。消费标准之比。 在一定生在一定生产条件下，土地条件下，土地资源的生源的生产力承力承载一定生活水平下的人口限度一定生活水平下的人口限度土地人口土地人口承载潜力承载潜力 在一定的区域范围内，根据其土地资源的自然生产潜在一定的区域范围内，根据其土地资源的自然生产潜力，力，用不同的投入（物质的、技术的）水平所能用不同的投入（物质的、技术的）水平所能生产的食物总量，可以供养一定生活水平的人口数量。，可以供养一定生活水平的人口数量。即即1 .1 .土地承载力的四个要素土地承载力的四个要素生生产条件条件土地生土地生产力力被承被承载人口的生活水平人口的生活水平土地承土地承载人口的限度人口的限度反反比比决决定定正比正比因此：影响土地人口承载潜力（因此：影响土地人口承载潜力（ PSCL PSCL ）的因素为单）的因素为单位面积的生产潜力、土地面积和平均人口的基本粮食需求位面积的生产潜力、土地面积和平均人口的基本粮食需求P P（e e）单位面积的生产潜力单位面积的生产潜力A A土地面积土地面积NN平均人口的基本粮食需求平均人口的基本粮食需求PSCL=PPSCL=P（e e）A/NA/N土地能够而且也只有土地才能够生产出人类赖以生土地能够而且也只有土地才能够生产出人类赖以生存的食物；存的食物；土地具有生物生产力，并且不同类型的土地其生产力土地具有生物生产力，并且不同类型的土地其生产力不同，相同类型的土地生产不同生物产品的能力也不同；不同，相同类型的土地生产不同生物产品的能力也不同；在一定生产条件下，土地生产力是有限的；在一定生产条件下，土地生产力是有限的；不同社会文化背景的人口，其食物结构及生活方式不不同社会文化背景的人口，其食物结构及生活方式不同同,对土地的需求利用不同，但对最低热量和蛋白质的生对土地的需求利用不同，但对最低热量和蛋白质的生理需求是一致的，并且是可比的。理需求是一致的，并且是可比的。 2.2.土地承载力研究的必要前提土地承载力研究的必要前提3.3.土地资源人口承载力研究的目的和意义土地资源人口承载力研究的目的和意义目的：目的：在土地资源调查的基础上，查明发展中国家不同的投入水平下土地的潜在人口承载力; 将这些估算资料与现在的和预测的人口资料进行比较，以便确定出有问题的地区; 土地资源及其潜力的数量资料是提出合理的农业政策和人口政策的先决条件 意义：土地资源人口承载力对于土地、人口、食物与发展均有一定的预警功能。进行土地人口载力研究，测算出区域内不同消费水平下所能持续供养的人口数量，对指导农业生产和经济建设，编制国民经济发展规划，加强土地管理，合理利用土地，保证土地资源的持续利用具有重要意义。4.4.土地资源人口承载力研究的历史回顾土地资源人口承载力研究的历史回顾国外土地人口承载力的研究国外土地人口承载力的研究 分为两个阶段：分为两个阶段：前期的土地承载力研究前期的土地承载力研究(1970年前年前) 早期的土地承载力研究，首先是与生态学密切相关的。早在1921年，帕克和伯吉斯就在有关的人类生态学研究中，提出了承载力的概念。1）威廉府格特的生存之路 1948年出版后，曾一版再版。用作者的话说，他之所以撰写此书，是因为世界人口过剩，全球及各国人口的数量已超过其土地承载能力 C=B:E表表达达式式式中:C代表土地负载能力(土地能够供养的人口数量); B代表土地可以提供的食物产量； E代表环境阻力(环境对土地生产能力所加的限制)。2） 威廉阿伦的土地资源人口承载力研究 在1965年提出了以粮食为标志的人口承载力公式。其目的是计算出某个地区传统的农业生产所提供的粮食能养活多少人口，即承载人口的上限。他主要考虑总土地面积，耕地面积和耕作要素等，不考虑人口对农业的反馈作用后期的土地资源人口承载力研究后期的土地资源人口承载力研究 （19701970年以后）年以后） 1）澳大利亚的土地承载力研究 采用多目标决策分析法，从各种因素对人口的限制角度出发讨论了该国的土地承载力。他们的研究考虑了澳大利亚的土地资源，水资源，气候资源等限制因素，除种植业外还考虑了畜牧业的发展潜力，分析了集中发展策略和相应的发展前景。2 2）发展中国家土地的潜在人口承载能力研究）发展中国家土地的潜在人口承载能力研究 联合国粮农组织（联合国粮农组织（FAOFAO）与教科文组织）与教科文组织（UNESCOUNESCO）在）在1971197119811981年间，合作完成并出版了全年间，合作完成并出版了全套世界土壤图（套世界土壤图（19781978年）。同时，粮农组织还制定了年）。同时，粮农组织还制定了土地评价纲要土地评价纲要，提出土地评价原则。在此基础上粮，提出土地评价原则。在此基础上粮农组织尝试把评价原则应用于世界土壤图，以估算发展农组织尝试把评价原则应用于世界土壤图，以估算发展中国家适合于生产各种特定作物的土地资源数量，这就中国家适合于生产各种特定作物的土地资源数量，这就可以评估作物产量和投入水平。可以评估作物产量和投入水平。 这是一种综合探讨农业规划和人口发展的方法，它将这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，对人口、资源和发展之间的关系进行了定量评价。济条件，对人口、资源和发展之间的关系进行了定量评价。指出不同的土地利用方式（投人水平）下，可以有不同的指出不同的土地利用方式（投人水平）下，可以有不同的人口承载量。人口承载量。 3 3）资源承载力研究的）资源承载力研究的ECCOECCO模型模型 提高承载力的策略模型（提高承载力的策略模型（Enhancement of Carrying Capacity Options） 2020世纪世纪8080年代初，在联合国教科文组织的资助下，年代初，在联合国教科文组织的资助下，ECCOECCO模型开始设计，并在非洲试运行。它是由英国模型开始设计，并在非洲试运行。它是由英国科学家斯莱瑟教授提出的一种承载力估算的综合资源科学家斯莱瑟教授提出的一种承载力估算的综合资源计量技术，它采用系统动力学方法，综合考虑人口、计量技术，它采用系统动力学方法，综合考虑人口、资源、环境与发展之间的关系，可以模拟不同发展策资源、环境与发展之间的关系，可以模拟不同发展策略下，人口变化与承载力之间的动态变化略下，人口变化与承载力之间的动态变化 （2 2） 国内土地资源承载力的研究 土地资源的人口承载能力问题在我国也受到广泛土地资源的人口承载能力问题在我国也受到广泛的关注。全国农业区划委员会于的关注。全国农业区划委员会于19861986年年9 9月委托中国月委托中国科学院自然资源综合考察委员会主持科学院自然资源综合考察委员会主持“中国土地资源中国土地资源生产能力及人口承载量研究生产能力及人口承载量研究”项目，在此项目的带动项目，在此项目的带动下，国内众多学者纷纷开展不同区域不同层次的土地下，国内众多学者纷纷开展不同区域不同层次的土地资源人口承载力研究，最有影响的当推资源人口承载力研究，最有影响的当推中国土地资中国土地资源生产能力及人口承载量研究源生产能力及人口承载量研究第二节第二节第二节第二节 土地资源人口承载力的研究方法土地资源人口承载力的研究方法土地资源人口承载力的研究方法土地资源人口承载力的研究方法 从土地从土地资源承源承载力与土地生力与土地生产力力的关系出的关系出发，可以，可以认为土地土地资源源承承载力的核心就是土地生力的核心就是土地生产力。力。第一步第一步是根据是根据“一定的生一定的生产条件条件”计算出土地生算出土地生产力；力；第二步第二步根据根据“一定的生活水平一定的生活水平”计算出土地算出土地资源人口源人口承承载数量，即土地数量，即土地资源承源承载力。力。联合国粮农组织（联合国粮农组织（FAOFAO）所执行的农业生态区法）所执行的农业生态区法 （Agricultural Ecology ZoneAgricultural Ecology Zone，简称，简称 AEZAEZ）公公认认方方法法因此因此1 1、农业生态区法、农业生态区法的内涵的内涵( (AEZAEZ法法) ) 土土地地农业生生态区（区（单元）元）土地土地评价价单元和制元和制图单元元按比例尺，通按比例尺，通过气候气候图、土壤、土壤图、地形、地形图、水文、水文图和土地和土地利用利用现状状图件的叠加或借助于地理信息系件的叠加或借助于地理信息系统软件完成。件完成。 生生产条件、气候、土壤、地形、水文等相条件、气候、土壤、地形、水文等相对一致，一致，作物种作物种类与种植制度相似与种植制度相似, ,自然生自然生产潜力相似。潜力相似。特征特征划分划分为人口承人口承载力力农业生生态区内，自然生区内，自然生产潜力、灌潜力、灌溉条件、投入水平和人均粮食消耗。条件、投入水平和人均粮食消耗。取决于取决于2 2、农业生态区法、农业生态区法的步的步骤( (AEZAEZ法法) ) 土地土地资源源调查包括包括气候气候资源、土壤源、土壤资源、土地数量、源、土地数量、作物种植制度、土地利用作物种植制度、土地利用现状等。状等。由气候由气候图、土壤、土壤图、地貌、地貌图和行政界和行政界线图手工或手工或计算机算机软件叠加，或用地理信息系件叠加，或用地理信息系统软件在件在计算机上生成。算机上生成。划分划分农业生生态区区包括包括光温土生光温土生态区区图和光温水土生和光温水土生态区区图在在农业生生态区区图的基的基础上，叠加作物种上，叠加作物种类与与种植制度分区种植制度分区图，以便匹配、修正与，以便匹配、修正与计算出算出两个生两个生态区区图的某个生的某个生态单元的作物元的作物产量，量，即光温生即光温生产力（灌力（灌溉农业生生产力）与光温水力）与光温水生生产力（旱作力（旱作农业生生产力）。力）。计算生算生态区区的生的生产力力统计出每个行政区出每个行政区内的土地生内的土地生产力力在光温土生在光温土生态区区图与光温水土生与光温水土生态区区图及及其生其生产力力计算的基算的基础上，分上，分别叠加耕地叠加耕地资源源调查图，一方面是在生，一方面是在生态区区图中中输入了入了行政区的内容，另一方面是在每个基行政区的内容，另一方面是在每个基础行行政区内，根据其灌政区内，根据其灌溉地（水地（水浇地、水田）、地、水田）、非灌非灌溉地（旱地）、草地、水域等的面地（旱地）、草地、水域等的面积统计，以及相，以及相应生生态单元的匹配而元的匹配而计算出算出耕地、草地、水域等的土地生耕地、草地、水域等的土地生产力，最后力，最后可以可以统计出每一个行政区的土地生出每一个行政区的土地生产力。力。 进一步考一步考虑经济投人的水平，使土地生投人的水平，使土地生产潜潜力的力的计算与一定的社会算与一定的社会经济条件条件紧密密联系。系。 确定投入水平确定投入水平按人均（含不同年按人均（含不同年龄、性、性别、不同工种）、不同工种）统计每人每年所需每人每年所需热量、蛋白量、蛋白质折合折合为平均粮食量，平均粮食量，并按一定行政区内的土地生并按一定行政区内的土地生产潜力，并通潜力，并通过投投入水平系数修正来入水平系数修正来计算所能承算所能承载的人口数量。的人口数量。 计算一定行政算一定行政区内的土地人区内的土地人口口 承承 载 力力3 3、农业生态区法、农业生态区法的特点及的特点及应用中需注用中需注意的意的问题( (AEZAEZ法法) ) a.a.农业生生态区法所需的有关参数要根据区法所需的有关参数要根据实际情况修情况修订；b.b.我国目前的土地我国目前的土地资源源评价价结果不能果不能满足土地足土地资源源 承承载力研究的要求；力研究的要求； c. c.投入水平只是生投入水平只是生产条件的条件的标志，而不同于一般意志，而不同于一般意义上上试验田式田式的投人的投人产出。出。（1）农业生生态区法的特点区法的特点a.农业生生态区法方法先区法方法先进，结果比果比较准确准确c.农业生生态区法机制合理、思路区法机制合理、思路严谨b.农业生生态区法区法简便易行，可操作性便易行，可操作性强 （2）农业生生态区法在区法在应用中需注意的用中需注意的问题第三节第三节 土地生产潜力的测算土地生产潜力的测算 1.土地土地资源生源生产潜力的潜力的层次次光合生光合生产潜力潜力作物的光合潜力是在假作物的光合潜力是在假设各种各种环境因素均境因素均处于最适宜条件下高光合效能作用于最适宜条件下高光合效能作用组成的群体成的群体所能所能产生的生物量（干物生的生物量（干物质），即），即仅把光照把光照作作为惟一的考察因素，而假惟一的考察因素，而假设其他因素都不其他因素都不起任何限制作用。起任何限制作用。光温生光温生产潜力潜力是土地生是土地生产潜力的上限，潜力的上限，需要在光合生需要在光合生产能力的基能力的基础上上进行温度衰减，即乘以温度行温度衰减，即乘以温度订正系数，得到光温生正系数，得到光温生产潜力。潜力。光温水生光温水生产潜力潜力（气候生（气候生产潜力）潜力）光温生光温生产潜力潜力进行水分衰减，乘以水分行水分衰减，乘以水分订正系数，得到光温水生正系数，得到光温水生产潜力潜力已经讲解 光温水生光温水生产潜力潜力进行土壤衰减，即行土壤衰减，即乘以土壤乘以土壤订正系数，得到光温水土生正系数，得到光温水土生产潜力。潜力。 是土地自然生是土地自然生产力，即力，即现实条件下人条件下人类对土地植物生土地植物生长无无负作作用，亦无正作用条件下的土地生用，亦无正作用条件下的土地生产力，力，它是它是现实条件下可达到的最低生条件下可达到的最低生产力，力，是土地生是土地生产潜力的下限。潜力的下限。根据某一作物生根据某一作物生长发育的生理需求，人育的生理需求，人为地地创造作物生造作物生长的最佳的最佳环境，通境，通过田田间实际栽培，来取得作物最高栽培，来取得作物最高产量；再通量；再通过对该地区地区土地生土地生态条件（包括条件（包括辐射平衡、射平衡、热量平衡、水分平衡、养分平衡等）量平衡、水分平衡、养分平衡等）的定位的定位观测，研究各种因素，研究各种因素对作物作物产量的影响，推算出一定地区土量的影响，推算出一定地区土地的生地的生产潜力。潜力。 （1 1）实 验 法法气候气候土壤生土壤生 产 潜潜 力力农业生生产潜力潜力光温水土生光温水土生产潜力潜力2.土地土地资源生源生产潜力的潜力的测算方法算方法是通是通过广泛的社会广泛的社会经济调查和自然和自然综合考察，合考察，发现土地高土地高产稳产典型，以此作典型，以此作为参照系，来参照系，来计算作物的生算作物的生产潜力。潜力。（2 2）典型）典型调查分析分析（3 3）机制法）机制法即根据作物生即根据作物生产力形成的力形成的机理，考机理，考虑光、温、水、光、温、水、土等生土等生态因子及作物截光因子及作物截光持征和光合途径的持征和光合途径的综合作合作用来估算作物生用来估算作物生产潜力。潜力。它一般根据作物将自然界它一般根据作物将自然界和人工投入的能源和人工投入的能源转化化为化学潜能的化学潜能的层次，次，进行逐行逐步步“衰减衰减”计算算P Pa aP Pf fT TWWS S = P= PT TWWS S = P= PWWS S式中：式中：P Pa a为土地生土地生产潜力；潜力； T T，W W，S S分分别为温度、水分与土壤温度、水分与土壤有效系数；有效系数； P Pf f是光合潜力；是光合潜力； P PT T是光温潜力；是光温潜力； P PW W为光温水生光温水生产潜力或称气候生潜力或称气候生产潜力。潜力。3. 3. 土地生产潜力的计算土地生产潜力的计算( (已经在相关章节介绍已经在相关章节介绍) ) 投入水平投入水平订正系数尚未正系数尚未见特定的特定的计算公式。一般考算公式。一般考虑一些主要的投入因素（如化肥投入量）由于不能一些主要的投入因素（如化肥投入量）由于不能满足作物足作物生生长要求而造成减要求而造成减产的程度，主要依靠投入因素与的程度，主要依靠投入因素与产量的量的相关分析，生相关分析，生产经验或或专家打分等方式确定家打分等方式确定订正系数。正系数。 注注: :投入水平订正系数投入水平订正系数4.土地利用土地利用结构与土地构与土地资源生源生产潜力潜力 土地利用土地利用结构构土地土地资源承源承载力力土地利用效益土地利用效益密切相关密切相关影响影响影响影响5.土地投入水平与土地土地投入水平与土地资源生源生产潜力潜力劳动、技、技术 投投 入入土地土地 储存存质量和生量和生产能力提高能力提高提高提高土地土地资源源承承载力力第四节第四节 土地资源人口承载力的测算土地资源人口承载力的测算1.测算方式算方式(1)(1)按粮食生产总量与每年人均消费粮食的数量来计算按粮食生产总量与每年人均消费粮食的数量来计算(2)(2)按每人每天需要多少焦耳的热量和多少克蛋白质计算按每人每天需要多少焦耳的热量和多少克蛋白质计算不考虑年龄、性别、职业和粮食品种，是一种概算不考虑年龄、性别、职业和粮食品种，是一种概算 将按不同的年龄、劳动强度和性别的人折合为一个将按不同的年龄、劳动强度和性别的人折合为一个“平均人平均人”，并将不同粮食品种的产品分别折合成热量与，并将不同粮食品种的产品分别折合成热量与蛋白量并计算为相应的农业生态区的单位面积的生产量，蛋白量并计算为相应的农业生态区的单位面积的生产量，两者相除即得到单位面积土地所承载的人口数量上限。两者相除即得到单位面积土地所承载的人口数量上限。2.计算算标准准依据：一般粮食的热量转换系数与蛋白质含量和人均需要依据：一般粮食的热量转换系数与蛋白质含量和人均需要 作物作物 热量（量（KJ/KgKJ/Kg） 蛋白蛋白质（g/Kgg/Kg） 水稻水稻 1450573玉米玉米 1513285小麦小麦 1479799大豆大豆 17222363高梁高梁 1521577谷子谷子 1095297甘蔗甘蔗 530918马铃薯薯 321923主要粮食作物热量蛋白质转换主要粮食作物热量蛋白质转换 人体各种人体各种营养物养物质的日消耗量的日消耗量 类 别 热量（量（KJKJ） 蛋白蛋白质（g g） 成年男子成年男子（65Kg65Kg） 轻体力体力劳动 10.975中体力中体力劳动 12.580重体力重体力劳动 15.090成年女子成年女子（55Kg55Kg） 轻体力体力劳动 10.070中体力中体力劳动 11.775重体力重体力劳动 14.285少年（少年（13131616岁） 男男 10.980女女 10.575儿儿 童童 71010岁 8.46035 5岁 5.945根据我国的根据我国的实际情况，可以将人均消耗水平情况，可以将人均消耗水平标准分准分为温温饱型、型、营养型、养型、能量型能量型三三类3.土地土地资源人口承源人口承载力力计算算（1 1）计算粮食生算粮食生产总量量 式中：式中：Y Y是粮食生是粮食生产总量；量；P P是土地生是土地生产潜力（潜力（单位面位面积产量）量）水平；水平；A A是耕地面是耕地面积；R R是粮食用地占耕地的百分数。是粮食用地占耕地的百分数。 YPAR（2 2）计算人均社会粮食占有量算人均社会粮食占有量 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、包括人口口粮、种子粮、饲料粮、本地料粮、本地工工业用粮及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等其他用粮。一般可根据近几年人均社会粮食占有量，并考有量，并考虑到到经济发展水平确定可制定几个不同消展水平确定可制定几个不同消费水平，以水平，以便求出几个人口承便求出几个人口承载力方案。力方案。 式中：式中：T T是土地所能承是土地所能承载的的总人口数量；人口数量；Y Y是土地生是土地生产潜力；潜力；O O是区域外是区域外调入粮食数；入粮食数；S S是人均社会粮食占有量；是人均社会粮食占有量；C C是土地人口承是土地人口承载力（人力（人kmkm2）；）；L L是土地是土地总面面积（kmkm2）。）。（3）计计算土地人口承算土地人口承载力力T（Y Y O O）S S CT TL L4.土地土地资源承源承载力的力的统计（按行政区）（按行政区） (1)(1)根据土地根据土地资源生源生产潜力分析方法，潜力分析方法，计算出某一算出某一农业生生态区不同投入水平的土地生区不同投入水平的土地生产潜力，潜力，(2)(2)再按不同生活再按不同生活标准准计算出人均生活需要和人口承算出人均生活需要和人口承载数量。数量。 一般以行政一般以行政单位位进行行统计，如以省、市或，如以省、市或县，即能，即能统计出不同行政区在不同投入水平、不同生活水平下所出不同行政区在不同投入水平、不同生活水平下所能养活的人口。能养活的人口。第五节第五节 粮食安全与耕地保护粮食安全与耕地保护1.1.我国粮食生产情况我国粮食生产情况( (自学自学) )2.2.实现粮食安全对耕地保护的要求实现粮食安全对耕地保护的要求（1 1）扩大耕地面积；）扩大耕地面积；（2 2）增加单位面积耕地的产量水平；）增加单位面积耕地的产量水平；（3 3）增加粮食进口量）增加粮食进口量 3.3.耕地保护的内容耕地保护的内容（1 1）耕地数量或面积的保护）耕地数量或面积的保护（2 2）耕地地力的保护）耕地地力的保护（3 3）耕地环境的保护）耕地环境的保护 4.4.耕地总量动态平衡：耕地总量动态平衡：“用一补一用一补一”（1 1）树立正确立正确观念，念，处理好建理好建设与吃与吃饭的关系、的关系、农林牧林牧渔用地用地结构的比例关系；构的比例关系；（2 2）加）加强耕地保耕地保护和宣和宣传；（3 3）强化耕地的行政保化耕地的行政保护；（4 4）强化耕地的法律保化耕地的法律保护；（5 5）提高）提高现有征地有征地费标准；准；（6 6）加）加强城市用地的城市用地的产出率指出率指标管理；管理；（7 7）加大）加大对耕地的投入。耕地的投入。保保护耕地的耕地的对策策第六节第六节土地土地资源人口承源人口承载力研究的力研究的发展展趋势 以粮食为标志的土地承载力研究仍是主流以粮食为标志的土地承载力研究仍是主流以粮食为标志的土地承载力研究仍是主流以粮食为标志的土地承载力研究仍是主流由静态分析走向动态预测，日趋模式化由静态分析走向动态预测，日趋模式化由静态分析走向动态预测，日趋模式化由静态分析走向动态预测，日趋模式化资源承载力和环境人口容量类研究日趋活跃资源承载力和环境人口容量类研究日趋活跃资源承载力和环境人口容量类研究日趋活跃资源承载力和环境人口容量类研究日趋活跃由粮食单一指标走向综合指标体系研究由粮食单一指标走向综合指标体系研究由粮食单一指标走向综合指标体系研究由粮食单一指标走向综合指标体系研究