作物的干物质生产率()取决于作物种类与温度。YM可能大于或小于标准作物假定的20千克/(公顷·时)
当20时。
当YM <20时
(3)叶面积订正(CL)
面计算为叶面积指数LAI=5时的最大干物质产量。在LAI5时,对的影响不大。
FAO模型虽较瓦格宁根方法更先进一步[5]。但是,在计算标准作物产量时,需要有大量实地实测数据,尤其是作物生育期阴天、晴天标准干物质产量数据的获得。非农林科研工作者是不易获得的,本文限于物力与人力,无法取得如此详细的专业资料。因此从资料获取的难易度上考虑,排除了FAO方法。
2.2 模型选择
济南地处中纬度地带的山东内陆,其气候特点属温带大陆季风气候区。位于黄河中下游,黄河从境内穿过,地势平坦,土壤肥沃。但是人口密度较大,自然增长率高,人口、土地、粮食长期以来处于紧张状态。济南现有耕地623600公顷,仅占国土面积的6%,其中高产、稳产田比重大约1/2。脆弱的生态环境是农业发展的不利因素,土地退化现象特别严重:而且在进入了上世纪八十年代以后,在工业化、城市化的进程中,人口激增,而耕地面积不断地减少,近10年来,每年耕地面积减少。所以进行土地生产潜力方面的研究很有必要。
土地生产潜力是指在某种土地利用状况下和自然、地理、气候条件下,土地所具有的潜在生产能力,它是土地资源最重要、最本质的属性,是衡量土地资源的最主要指标。根据济南市的基本概况以及资料搜集,在本研究中采用迈阿密模型进行土地生产潜力的估算。
2.3 土地生产潜力计算
2.3.1 计算流程设计
在本文作图像处理时,根据软件的特点,我们应用MAPINFO软件主要做土壤图的数字化,和土壤类型、面积等属性数据的获取上。而用ARCVIEW做气温图和降水量图的内差,以及图形之间的叠加运算。
应用GIS软件进行计算的过程设计如下图1:
土壤图 TIF格式文件 MAPINFO形式的栅格图 土壤图矢量空间数据库和属性数据库 气温降水点数据 DBF格式文件 在带有经纬度的底图中插入点 通过内插制成年降水量和年平均气温图 MapInfo中叠加计算 土地生产潜力图 扫描 MAPINFO
进行配准 进行矢量化 投影转换 转存 进入ARCVIEW 利用迈阿密模型
图1 土地生产潜力计算流程图
2.3.2 济南市土地生产潜力计算
根据党安荣等的土壤性状分级评分体系[6],对济南市各土壤赋予了权重如表1。
表1 土壤类型权重表 土壤类型 褐土 潮土 棕壤 风沙土 水稻土 砂浆黑土 权重 0.6 0.7 1.0 0.4 0.9 0.5 运用公式:
:类土壤的平均初级生产力;:土壤斑块的土地生产潜力;:类土壤的权重。:土壤斑块的面积比重。
经计算可得每种土壤类型的平均生产潜力为,如表2:
表2 各种土壤类型生产潜力表 土壤类型 褐土 潮土 棕壤 风沙土 水稻土 砂浆黑土 土壤面积
平方公里
325.20
586.10
399.70
92.40
8.90
47.30 潜力
()
1164.66
1363.36
1939.48
744.4
1722.9
1072.16 把计算结果制成济南地区的土地生产潜力的专题图,如图2
图2 土地生产潜力专题图(单位g/m*a) 三 济南市土地人口承载力研究3.1 济南市土地人口承载力概况
济南市由于自然条件的约束,土地的扩展空间小,而且人口激增,粮食问题成为影响区域发展的一个重要问题,如果粮食无法自给,大量外调粮食将对济南市财政形成巨大的压力,影响济南市的经济和社会发展。从1995-2005年,虽然粮食总产量变化不是很大 如图3所示。从1995年的252.49吨到2005年的259.27吨,略有增加,但总体趋势递减。但这十年间济南市的人口数量却有极大增加,如图4:
图3 95-05年济南粮食总产量图 图4 济南人口变化图
几乎呈直线递增。粮食增长速度始终无法赶上人口增长速度。人口、土地问题,在济南市显得十分突出,所以研究济南市土地人口承载力是很有必要的,这可为其土地开发利用、结构调整、制定人口政策等长远规划提供科学的依据。
3.2 土地人口承载力研究方法
总体来说,对于人口承载力的研究主要从三个方面入手。
(1)资源途径:通过某种资源的总量,人均占有需求量关系,来计算某地区某项资源的人口承载力。如:邹超亚对贵州的粮食资源作了人口承载力[7],徐强以矿区人口承载力为衡量该地区人口承载力的标准[8]。
(2) 环境途径:通过环境污染量,环境的自净能力,人类排污、制污力的平衡来计算区域对人口承受能力。典型的高志强等通过量化分析手段,分析社会发展与环境限制的关系,研究区域环境承载力,进而为区域工业布局提供依据[9]。
(3) 潜力途径:这是目前在全国评价区域人口承载力常用的方法。如石玉林、李建牢等通过土地生产潜力以及土地生产力现状,计算区域粮食人口承载指数,系统资源平衡系数,以此用来计算黄河流域内环境容量指数。
在本文研究中,我们采用了途径(1)与途径(3)相结合的方法。这是因为,随着济南市社会经济的发展,虽然济南市的其他工业建设已经达到了相当的水平,但人口增长和城市化水平的增加对济南市的粮食生产和供给以及生态环境带来相当大的压力,如果不能合理解决的话势必影响济南社会经济发展的进程。结合当地土地生产潜力与社会生产水平,研究当地土地人口承载力,是研究济南地区社会可持续发展所面临诸问题的关键。