农业百科

土地的人口承载能力

2023-04-15

简介

土地生产的农产品可供养人口数量的能力。亦称土地承载力、人口承载力或土地的人口容量。土地资源在当前的生产力水平下所供养的达到一定营养水平的人口数量,称为现实的人口承载能力;土地资源在未来一定时期的生产力水平下所能持续供养的达到一定营养水平的人口数量,称为潜在的人口承载能力,亦称人口承载潜力。

研究历史 第二次世界大战以来,随着世界人口的迅速增长和经济发展,人口对资源的需求、影响和压力愈来愈大,甚至一定程度上造成环境的破坏,而人口增长还有增无减。全球或一国的土地资源究竟能供养多少人口?提高人口承载潜力的可能性和具体途径如何?如何合理利用土地,既能持续地生产出足够的食物,供养更多的人口,而又不破坏人类生存所依赖的环境?这些问题已成为各国政府和社会共同关切的命题。为此,要求开展土地人口承载潜力的研究。另一方面,植物生理学、作物生态学、土壤学、土地评价、人口预测与人口研究、资源经济学、系统科学和计算机技术的发展,又使综合地反映人口、资源、环境、发展的相互关系,并定量地进行人口承载潜力的研究成为可能。

20世纪60年代初,一些国家就开始进行作物生产潜力的研究。大都是通过建立作物产量与环境条件相关的数学模型来估算在一定气候、土壤和工艺条件下作物可能达到的最大生物产量和(或)经济产量。比较著名的有卢米斯和威廉斯(R.S. Loomis and W.A.Williams),利用量子效率概念进行最大生物产量的计算;用降水量和平均温度估算生物产量的迈阿密模型;用实际蒸散量估算植物生物产量的桑斯维特纪念模型;用生长期与生产力的相关性来估算作物生物产量的吉斯奈和利塞的经验模型;以及考虑辐射、温度、降水、蒸散和作物特性的综合机制的瓦赫宁根法。1978年联合国粮农组织(FAO)设立农业生态区项目(Agro-ecological Zones Project,简称AEZ)。自1978年至1981年,先后完成了非洲、东南亚、西南亚、南美洲和中美洲五大区117个发展中国家(不包括中国)的研究。1982年提出《发展中世界土地的人口承载潜力》成果报告和《关于未来人口的土地资源》的技术报告。主要结论是:①若剩余粮食和劳动力可以在国家间自由流动,整个发展中国家(不包括中国)的土地资源,即使在低投入水平下,也能养活2倍于1975年的人口或1.5倍于2000年的人口。若采用中等投入,则可满足4倍于2000年人口的食物需求;在高投入水平下,则可承载9.6倍于2000年的人口。②若国家之间没有剩余粮食和劳动力的流动,而国内可以自由流动,则在低投入水平下117个国家中有54个国家的土地资源不足以生产出1975年人口所需的粮食,到2000年将增至64个国家;在中等投入水平下,仍有36个国家不能靠自己的土地资源养活其2000年的人口;在高投入水平下,则减为19个国家,主要在西南亚。③在一国中若生长期长度带内没有剩余粮食和劳力的流动,则在低投入水平下有24.5亿公顷(占土地总面积38%)的区域不能满足其1975年人口的粮食需求。在高投入水平下则人口超载地区减为14.34亿公顷。在低、中、高投入水平下,超载地区的人口分别为3.63亿、1.76亿和1.02亿。FAO的上述结论引起了世界各国的注意。

中国于60年代开始了作物生产潜力的研究。起初是从研究单个气候要素对单个作物生产力的关系开始的。如竺可桢(1964年)从光能利用率来估算单季水稻的光合生产潜力。以后逐步扩展到研究不同地区光、温、水等多种气候要素和土壤养分等对不同作物的气候、土壤生产潜力的影响。1985年中国全国农业区划委员会和土地管理局完成了全国土地利用概查。在这些工作的基础上1987~1989年中国科学院自然资源综合考察委员会在完成了1:100万土地资源图之后,进行了全国范围的土地生产潜力和人口承载潜力研究。它考虑了水土资源与农业生产结构之间的平衡,从光、温、水、养分等要素的综合分析入手,研究不同类型土地资源在不同时序的投入水平和经营管理水平下,作物、牧草、林木的生产潜力;同时进行了2000年、2025年人口及主要农产品需求量的预测,并估算了上述年份的人口承载能力。1988~1990年北京农业大学农业资源环保遥感所采用FAO的农业生态区法也进行了全国1:400万比例尺的土地生产潜力和人口承载潜力研究。为正确引进联合国粮农组织的农业生态区法和计算机技术,进行中国国家级和省级的人口承载潜力研究,国家土地管理局于1989年同联合国开发计划署和粮农组织合作进行中国土地的人口承载潜力研究。

内容和方法 计算人口承载潜力的方法很多。FAO在大区级研究中采用的农业生态区法,由土地资源清查、土地适宜性评价、土地生产潜力评定、人口承载潜力四项内容15个步骤组成。

土地资源清查 包括4个步骤:①进行气候资源清查,绘制热量区和生长期长度图。在气候清查中考虑了地形对气候的影响。②进行土壤资源清查、绘制土壤图,在土壤图上包含了土壤质地、坡度、土相等信息。③将气候图和土壤图叠加,生成农业生态单元。每个农业生态单元就是气候与土壤同质的土地单元,用来作为下一步适宜性评价的评价单元。④按农业生态单元,扣除非农业用地和灌溉地面积,得出各农业生态单元的旱地面积。

土地适宜性评价 包括5个步骤:①确定所要评价的作物或土地利用方式及其投入水平,在农业生态区法中假设投入水平有高投入(相当于现代农业)、中等投入(改良农业)和低投入(原始农业)三种。②计算作物在一定热量区和生长期长度带内不同投入水平下的最大可能单产,进行作物适宜性评价。③进行土壤适宜性评价,订正各生长期长度带内的最大可能单产,得到作物的气候-土壤生产力。④应用休闲期规划和土壤流失模型,订正作物的气候-土壤生产力,得到预期的作物单产。⑤利用技术矩阵,估算每种作物和预期单产的投入(化肥、农药、种子、动力等)需要量。

土地生产潜力评定 包括4个步骤:①预期的作物单产乘以旱作用地面积,得到旱地作物总产量;加上灌溉地总产量,扣除用种量和损耗量,得到作物总产量。②应用热量-蛋白质转换系数,从作物适宜性评价中选出各个提供最大热量的作物,得到各农业生态单元的热量-蛋白质总产量。③按生长期长度带汇总各农业生态单元结果,得到各生长期长度带的热量-蛋白质总产量、作物组合和所需的投入。④检查各生长期长度带的热量-蛋白质比率,同国家要求的热量-蛋白质比率需求相比较,如果不能接受,则对生长期长度带内的某些农业生态单元重复第②步骤,直到达到最小蛋白质所需要量为止。在低和中等投入水平下,要考虑现有作物组合的限制。

人口承载潜力 包括两个步骤:①应用国家规定的热量需要量,估计各生长期长度带的人口承载潜力,同现有人口作比较,得到人口超载和食物盈余的生长期长度带。按省或国家汇总各生长度带的结果,估计国家人口承载潜力,得到国家或省的结果。②以人口承载潜力同未来预测年的人口作比较,得到预测年全国(省)各生长期长度带人口超载或食物盈余的结果。

英文

population supporting capacity of land