自贡地区土地生产潜力与人口承载力_水稻论文

自贡地区土地生产潜力和人口承载量,本文主要内容关键词为:自贡论文,承载量论文,潜力论文,人口论文,土地论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

内容提要本文对自贡地区土地生产潜力和土地人口承载量的估算方法和结果作了阐述,并对结果进行了一定分析。

关键词自贡地区土地生产潜力人口承载量

随着社会经济的迅速发展,资源、人口、环境、粮食的矛盾日益突出。在自然资源中土地资源是最根本的物质基础。世界多数国家和地区的人平耕地都呈下降趋势。因此,提高土地的生产潜力和土地的人口承载量,已成为当今世界各国政府十分关心的重要问题。

本文探讨的范围包括荣县、富顺在内的自贡全市4372.63平方千米的幅员面积。笔者在自贡市农业区划资料的基础上,参照联合国粮农组织估算土地人口承载量的方法,对自贡全地区土地生产潜力,即第一性生物生产量和土地人口承载量进行初步估算。

一、作物第一性生产潜力的估算

光、温、水、土是土地生产潜力的四个基本因子,光能是作物进行光合作用,制造有机物质,从而形成一定产量的热量能源基础。热量是光合作用进行的条件,水分和空气中的CO[,2]是光合作用的原料,土壤肥力是合成光合产品的物质基础。在这四个因子中,光、温、水三个因子在当前人的力量尚难于调控,且在一定范围内还比较稳定;“土”的敏感性强,易受人类活动干扰。因此,自贡地区土地的生产潜力以光、温、水、土四个因子进行估算,将加强土地管理,搞好农田基本建设,提高土壤的保墒能力和土地的生产力,作为土地生产潜力高低的调控重点。

1光合生产潜力

光合生产潜力是假定作物的生长因子都处于最适宜条件下,其产量不受自然条件的制约,仅由太阳辐射能量决定,通过光合作用所能达到的最高产量。其计算公式如下[①]:

Y[,p]=666.7×10[4]/(C×10[3])·E·F·Q(1)

式中 Y[,p]——光合生产潜力(kg/hm[2])

C——能量转换系数,即1g干物质所结合的化学能,等于1.78kJ/g。

F——光能利用率,取2%为远期可达目标。

Q——太阳全年总辐射量(kJ/cm[2]。

E——经济系数,对水稻、玉米、小麦等大多数禾谷作物,E=0.35~0.5之间,根据自贡地区实际情况,E[,水稻]=0.42,E[,玉米]=0.40,E[,小麦]=0.35,将上述参数代入(1)式计算。

应该指出,由于温度和水分的衰减作用,光合生产潜力与农业生产实际能够达到的产量水平有较大差距,不可能实现。

2光温生产潜力

作物群体在其它自然条件适宜的条件下,以光能和温度作为作物产量的决定因素时,所产生的干物质能力,称为光温生产潜力,它考虑了温度对作物光合生产衰减作用后,土地的生产潜力,其计算公式为:

P[,t]=Y[,p]·f(T)(2)

P[,t]——光温生产潜力(kg/hm[2])

f(T)——温度衰减函数

由于水稻和玉米属C[,4]型作物,小麦属C[,3]型作物,根据我国,尤其是四川盆地经验和自贡地区多属低、中丘陵的实际情况,本文采用以下经验公式,求出水稻、玉米和小麦的温度衰减涵数[②]。

由于温度对作物光合作用的速度是因作物品种而异,CO[2]的固定途径不同,将作物分为C[,3]型和C[,4]型。当温度低于某一下限值后,光合速度为零,高于某一上限值后,光合速度下降,直至死亡。自贡地区早稻秧田4~5月中旬,本田5~7月,晚稻秧田7月,本田8~10月,中稻4~8月为生长成熟期。玉米与水稻可视为同期。它们的光合作用最适宜的月平均气温均在30℃。小麦的生长发育成熟期为11月至次年5月,最适宜的月平均气温在16℃以下,故取f(T)[,水稻、玉米]=0.04t-0.20,取f(T)[,小麦]=0.063t-0.006,式中的t值根据表1有关的月平均气温计算。则温度的衰减函数为:

f(T)[,水稻、玉米]=0.76

f(T)[,小麦]=0.67

将f(T)值代入(2)式

3光、温、水生产潜力

水分对作物生长和产量的影响很大,实验资料证明,当供水量不能满足作物需水量时,作物产量与实际供水量成正比关系;供水量与需水量大体平衡时,产量最高;供水量超过需水量时,产量与供水量成负相关。自贡地区低山、丘陵和平坝地貌分别占总面积的7.1%、83.7%和9.2%,农耕区的地面海拔多数在300—400m,相对高差30—60m,对水利灌溉设施的布局较为有利。

区内溪河虽多,但流程短促,径流又主要靠降水补给,水量不丰,且每年的干涸期比较长;地下水一般埋深30~50m,出水量小,且开采困难,仅能作为分散人畜生活用水;深层泵压水,因属矿化度高的硫酸盐型半咸水,不宜采用。

表1 自贡地区主要气候特征值

(引自:自贡土壤,1985)

自贡地区属中亚热带季风湿润气候,降水丰富,多年平均降水量为1030MM,但季节分配不均(表1),且夏季多大暴雨;塘、库、堰蓄水量不能满足作物需水量,即保灌率低,因此作物生长和产量都受到不同程度的危害和影响。

光、温、水的生产潜力公式为:

P[,a]=P[,t]·f(w)(3)

式中f(w)为水分衰减函数,在同一自然小区降水量大体相同,但因灌溉条件不同,作物产量差异较大,人为可控性强的灌溉地,水分供需近似平衡,可取f(w)=1,自贡地区,这类地约有110万亩,无灌溉条件的旱地,水分衰减函数公式为[③]:

式中H——月平均降水量(MM)

E[,0]——月平均蒸发力(MM)

i——月份序号

在计算时,自贡地区11月至翌年5月,采用H[,i]/E[,0i];其余月份采用1-[(H[,i]-E[,0i])/(3E[,0i])]。计算结果为:

f(w)[,水稻]=0.806

f(w)[,玉米]=0.622

f(w)[,小麦]=0.448

将f(w)值代入(3)式得:

4光、温、水、土生产潜力

耕地土壤的质量是制约作物生长和产量提高的重要因素之一,在同一自然区内,在光温水条件一致的情况下,因耕地土壤质量等级不同,其产量差异很大。根据各土壤等级上某作物的多年平均单产量,与一等耕地上该作物多年平均单产量之比率,求出土壤对作物产量的平均衰减函数。光温水土生产潜力公式为:

P[,a]=P[,a]·f(N)(4)

式中f(N)——自贡地区土壤平均衰减函数

i——作物品种(水稻、玉米、小麦)

j——土壤等级j=1,2,3,4

C[,i]——i作物的平均产量(kg/hm[2])

C[,ii]——1等土里i作物的平均产量(kg/hm[2])

n——土壤等级个数(n=4)

将f(N)和Q值(表1),代入(4)式,求出自贡地区农作物近期能够达到的实际产量目标:

二、土地生产潜力的估算

表2 1994年自贡地区主要农作物生产情况

据自贡市1995年《统计年鉴》资料。

1994年自贡地区耕地面积为14.66万hm[2],约占总面积的33.53%,播种面积22.63万hm[2],复种指数为154.3,粮食总产量为111.77万吨。1994年主要粮食作物水稻、玉米和小麦的总产量为89.22万吨,占全部粮食产量的79.8%,播种面积16.9万hm[2],占地区播种面积的74.9%,其平均单产只有5269.5kg,且它们一般都配置在上乘耕地上。

在土地第一性生产潜力中,光合潜力(Y[,p])和光温潜力(P[,t]),甚至光温水生产潜力(P[,a]),我们认为无论是中期目标,还是远期目标,都难以实现,而光温水土生产潜力(P[,s]),符合自贡地区实际,1994年有少数耕地已接近这一产量指标,但要全面达到这一目标,亦要付出艰巨的努力。

目前作物单产水平低的原因是多方面的,除总投入水平不高外,干旱、洪涝、低温、霜冻、冰雹等自然灾害及病虫害,也在不同程度上影响作物产量[④],因此,按P[,s]进行近、远期目标产量估算时,应扣除灾害引起的生产潜力衰减系数,一般取0.08—0.10,根据自贡地区实际情况,衰减系数取0.10,则实际可达到的单产量分别为:水稻15562.5kg/hm[2]、玉米10780kg/hm[2]、小麦5799kg/hm[2]。

若播种面积保持1994年的水平,即水稻8万hm[2],玉米3.2万hm[2],小麦5.3万hm[2],则自贡地区的主要粮食作物总产量可以达到189.9万吨,(但1994年粮食总产量仅111.77万吨。)按当前的投入水平和生产方式,在中、近期要达到此目标尚有很大困难。

三、草食牲畜生产潜力估算

1994年全区约有疏林草地、天然草地和农隙零星地1.3万hm[2];加上坡度大、土层薄、土质差的不宜农作的退耕还林牧地约2.67万hm[2],总计约4万hm[2],是发展草食牲畜的良好场所。

草场产草量和载畜能力是草地生产潜力估算的两项主要指标。草地产草量为单位面积割草量(kg/hm[2])与牧草再生率的乘积,在亚热带湿润季风气候区,牧草再生率一般取200%,草场载畜能力采用下式计算[⑤]:

Q=S·P·r/(8·N)(5)

式中Q——载畜量(羊单位)

S——可利用草地面积

P——产草量(kg/hm[2])

r——可食率(%)

N——放牧天数(每羊单位日食8kg鲜草)

表3 自贡地区草地载畜量估算

表3中统计的草地都属可利用的草地,按羊单位每年每头羊食鲜草2920kg(包括干草折算量)计算,全区全年载畜量为23.4万个羊单位。由于稿秆、藤叶等粗饲料未纳入计算,23.4万个羊单位的载畜量是可以实现的。

四、土地人口承载量的估算

土地人口承载量是指土地资源在一定生产条件下的生产潜在能力,以及在一定生活水平下能够承载的人口的最大数量。据研究[⑥],到2000年,每人每年平均消费原粮222kg,肉类28.9kg,乳制品40kg,蛋类15kg。按标准粮食转化率折算,上述肉乳蛋供应量共需粮食177.5kg,若以1994年人口为基数,按人口计算公式:A=B(1+R)[2]进行预测,到2000年全地区人口可能达到324万,(自然增长率R取9‰)则需用粮食136万吨。

本区草地和牧草载畜量只有23.4万个羊单位,按平均每人每年55个羊单位可满足目前日常生活之需计算,可以供养4254个人;再加上主要粮食作物的P[,s]产量,自贡地区最多可养活452.5万人。但按当前的生产水平,只能养活266万多人。所以1994年全市调进粮食17.8万吨,这无疑对本区社会经济的快速全面发展是不利的。

五、小结

从上述统计可以看出,充分合理地开发土地资源,努力提高土地生产潜力是达到土地人口承载量估算目标的关键。结合自贡地区自然条件,提高土地生产潜力,应从以下几个方面考虑:①加大农业科技和农业资金投入力度,逐步分区实行农业集约化经营,改造中低产田土,改善生产条件,提高农业技术水平和管理水平。②建立复合农业生态体系,加大农区畜牧业的比重,建立规模性的现代化乳牛场,实现种植业和畜牧业的互促互补。③严格控制人口增长,努力降低自然增长率。从人口预测来看,若提高两个千分位点,10年人口就会增加数十万,这对粮食和土地的压力都太大。只有严格控制人口增长,才能保障人民生活水平的改善和逐步提高。④加快低山区林业发展,提高森林覆盖率;对丘陵陡坡和丘陵顶部进行改造,实行果桑草结合,切忌开垦丘顶和陡坡种粮。增大农区丘陵地面植被覆盖率,降低水土流失,改善农业生态环境,提高农业经济效益。

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