基于农用地分等成果的耕地综合生产能力评价研究

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1、第一章绪论产量调查，另一个是基于农用地分等成果。张风荣等以粮食作物审定品种的区域试验产量为基础，在确定充分发挥气候资源潜力的种植制度基础上，计算了各类耕地的粮食单产，乘以全国各县各类耕地面积，汇总出2004年全国耕地粮食总生产能力为9．20亿吨【71。李天杰等利用农用地自然质量等指数、利用等指数和经济等指数与耕地实际粮食产量之间的关系，构建了耕地产能核算同归模型，并测算了太原市万柏林区和清徐县耕地粮食生产能力分别为20657吨和230712吨I31。郧文聚将农用地产能划分为远景理论产能、当前理论产能和实际产能三个层次，并基于农用地分等成果

2、与农业统计数据，提出各层次产能的核算模型【6】。1．3．2其他相关研究虽然目前直接针对耕地综合生产能力的研究尚不多，还没有形成完整的理论方法体系，但是与之相关的土地生产潜力评价、粮食生产能力评价等方面的研究已经比较成熟，取得了丰硕的成果，对于耕地综合乍产能力评价研究具有较高的借鉴价值。这些研究主要通过两个方向来进行：一是微观层面的机理研究，也就是从作物潜在的生产力层面构建单产模型，分析在光、温、水、七等各种要素处于不同满足程度，品种、劳动力投入、耕作技术、管理水平等都处于最佳状态时作物的生产能力；二是宏观层面的研究，把粮食生产能力建立在耕

3、地保护能力、生产技术水平、政策保障能力、科技服务能力和抵御自然灾害能力的整合基础之上，把粮食生产作为耕地、资本、劳动力和技术等要素投入能力的合力推动的结果。二者的衔接蔓要足通过点和面的统一来完成，即把对点的微观潜力研究扩展为宏观的综合模型l引。1．3．2．1微观模型研究微观模型的研究从土地生产能力形成的机理入手，根据作物生态适应性原理，选取影响土地生产力的自然因子，建立土地网子模型，形成包括光合生产潜力、光温生产潜力、气候生产潜力和土壤生产潜力的上地生产力概念。(1)光合生产潜力模璎光合生产潜力是指作物具有理想群体结构且在其生长发育过程中

4、，温度、水分和土壤营养等环境条件都处于最佳状态，其光合器官以最大速率摄取太阳能的条件下，根据光合理论计算的单位面积上所能获得的产量。早在20世纪中期，美国的R．S．Loomisl和W．A．Wiliams【91、只本的村阳吉勇f101等就在这方面进行了大量试验研究，并且从理论上4长安大学硕十学位论文推算出作物最大光能利用率为5％一6％。我国学者黄秉承以光能利用效率上限6．13％，提出了大致适合作物生长盛期光合生产潜力计算的全生育模型¨l：侯光良在总结国内外研究的基础上提出了可以计算不同生育期阶段生产力的生育期阶段模型：李继由以能量转化系数K

5、和生育期阶段光能利用效率E计算作物生育期阶段生产潜力¨矾。(2)光温生产潜力模型光温生产潜力指水分、土壤肥力和农业技术措施处于最适状态下，由光、温两因子所决定的作物产量。H．Lieth根据世界五大洲约50个地点的年平均气温，利用最小二乘法建立了迈阿密(Miami)模型【91；Slabbers考虑了作物、收获校正、温度校正、生长期、标准作物干物质总产量等因素，得出比较接近作物实际产量的的瓦根宁根(Wageningen)模型f13】；孙惠南通过无霜期推算作物播种、收获的安全期，将无霜期用作温度系数的参数，建立了无霜期模型114l：方光迪根据三

6、江平原的高产记录和田问观测数据，提出了适合我国不同作物的光合生产潜力的温度分段订正公式，即分段函数模型【bJ。其中应用最为广泛的是FAO的，t态区模型【161。该模型考虑了不同作物品种的光合特性、群体叶面积及产量形成动态过程，区别晴天和阴天，并结合温度对呼吸消耗的影响分别计算作物生产率，具有较强的机理性。(3)气候生产潜力模型气候生产潜力指作物的土壤营养供应处于最佳状态时，由光、温、水等主要气候要素所决定的作物生产潜力。气候生产潜力的大规模研究始于20世纪60年代，特别是联合国教科文组织1964—1974年的国际生物学计划。该计划以生物量

7、为中心，对世界范围内的生物资源进行了深入研究。水分订正系数的计算主要有粮农组织模型1161邓根云模型【n】、龙斯玉模型1181等，大多利用蒸散量的概念，还有的利用了上壤含水量、田问持水量、凋萎系数、径流等概念。(4)土壤生产潜力模型土壤生产潜力是由光、温、水和土壤4个因子共同决定的作物产量潜力。FAO于1971年提出了}壤生产力综合评价指数(Ⅳ)模型119】，从土壤物理条件、化学条件、生态条件三个方面lO个因素，利用几何平均法对土壤质量进行综合评价；沈思源、席承藩认为，土地的限制作用取决于最低因子，因此，其限制因子的计算应是最小函数，而不

8、是几何平均函数，提出最低因子限制率指数模型120】；冷疏影认为，土壤因子对土地限制作用的影响程度不同，采用权重法计算更为合理，并研究了各具体因子的权重，分析了土壤质地、有机质含量、速效氮、速效