中图分类号：F301 文献标识码：A 文章编号：1001-8166(2000)06-0705-07 1 引 言 资源、环境、人口三者之间的矛盾随着人口的骤增变得更为突出，由此引起的资源短缺、环境恶化等问题益发受到注目。全球的土地资源生产能力能否满足未来人口的食物需求？这个问题理所当然地为有关国际组织和各国政府所瞩目，土地资源承载力研究便应运而生，并且得到迅速发展。 中国的土地承载力研究兴起于20世纪80年代后期，并迅速呈现蓬勃发展之势，各类论著和研究报告数以千计，其中最有影响的当推《中国土地资源生产能力及人口承载量研究》[1]。该研究项目受全国农业区划委员会委托，由中国科学院自然资源综合考察委员会主持，历时5年完成(1986～1990)。它以资源—资源生态—资源经济科学原理为指导，以综合、协调、持续性为原则，从土地、粮食（食物）与人口相互关系的角度出发，讨论了土地与食物的限制性；从可能性角度出发，回答了我国不同时期的食物生产力及其可供养人口规模，并提出了提高土地承载力、缓解我国人地矛盾的主要措施。 中国科学院自然资源综合考察委员会为土地资源人口承载力下的定义是：“在一定生产条件下土地资源的生产能力和一定生活水平下所承载的人口限度”[2]。这一定义明确了土地承载力的四个要素：生产条件、土地生产力、人的生活水平和被承载人口的限度。它们的关系是：土地承载人口的限度与土地生产力成正比，与人口生活水平成反比，而土地生产力又是由生产条件决定的。因此，“一定的生产条件”和“一定的生活水平”是计算土地资源承载力的关键要素。 2 土地承载力的计算方法 土地承载力的计算可分为两部分，一是根据“一定的生产条件”计算土地生产潜力；二是在第一步完成的基础上根据“一定的生活水平”，计算出土地资源承载人口的数量，即土地资源承载力。由于第二步的计算比较容易，可以认为，土地承载力的核心就是土地生产潜力。 土地生产潜力是通过植物的转化功能，将水分、二氧化碳及养分合成有机物质来实现的，合成能力的大小通常取决于土地的潜力结构。潜力结构大体包括三部分[3]：①气候潜力结构，指与土地生产过程有关的气候转化因素的强度、组合及分布；②土壤潜力结构，即土体内部影响植物生长的各种要素的组成、强度和组合形式；③植被潜力结构。 因此，计算土生产潜力的方法可以分为三类：一是根据环境因子潜力结构，即气候潜力结构和土壤潜力结构来计算土地生产潜力；二是根据植被潜力结构来计算土地生产潜力；三是系统动力学方法，综合考虑影响土地生产潜力的多种因素，把某区域的承载力看作一个整体系统，对人口容量进行动态的定量计算。 2.1 根据环境因子潜力结构计算土地生产潜力 2.1.1 环境因子逐段订正模型 土地生产潜力可以通过以下几个阶段逐步订正来计算：光能生产潜力—光温生产潜力—气候生产潜力—土地生产潜力。即： Y(Q,T,W,S)=Y(Q)·f(T)·f(W)·f(S)Y(Q、T、W、S)为土地生产潜力，Y(Q)为光能生产潜力，f(T)、f(W)、f(S)分别为温度、水分、土壤影响的订正系数。 (1)光能生产潜力。光能生产潜力Y(Q)指作物的温度、水分和养分等条件下均保持最适宜状态时，由太阳辐射资源所决定的产量，也称光合潜力。 从光能转换原理考虑，竺可桢[4]最早研究我国气候资源与粮食生产的关系，指出以长江流域的辐射能推算，如光能利用率为1%，可达7065kg/hm[2]，如光能利用率提高到3%，则可达21 180kg/hm[2]。 80年代初期许多学者从不同角度计算了光能转换系数[5]，如黄秉维提出了将太阳辐射Q乘以系数0.124便是光合潜力Y(Q)。龙斯玉根据直接辐射(S)和间接辐射(D)，采用莫尔达乌公式Q[,P]=0.43S+0.57D，计算了我国光合有效辐射Q[,P]，并取不同的光合有效辐射利用系数(2%、5.1%、10%)估算了我国气温≥0℃、≥5℃、≥10℃时期的光合潜力。 李继由[6]根据能量转换成产量的系数(K)和不同生育时段的光能利用率(E[,i])对光能生产潜力进行估算，所使用的模型为：Y(Q)=K·E[,i]·Q[,i] 于沪宁[7]以河北栾城为例，根据光合作用原理构建模型如下： Y(Q)=f(Q[,p])=Q[,p](1-α)(1-β)(1-γ)(1-ω)(1-ρ)Φ(1-χ)[-1]H[-1] 上式中：α、β为植被光合有效辐射的反射率和投射率；γ为光饱和率；ω为呼吸消耗率；ρ为非光合器官无效吸收部分；χ为有机物中含水量；H为干物质含热率；Φ为量子转换率；Q[,p]为光合有效辐射，Q[,p]=0.43Q+0.57q，其中Q、q分别代表直接辐射和间接辐射。 其它采用此模型来计算光合潜力的研究包括：侯光良[8]等计算了我国光合潜力及气候生产潜力并以此为基础为我国进行气候潜力分区；方光迪[9]对三江地区光热资源及作物生产潜力进行估算；刘金铜等[10]、沈思渊等[11]、周锁铨等[12]、张强等[13]分别对河北沧州黑龙港地区、淮北涡河流域、陕西宝鸡地区和黄土高原的光合潜力及生产潜力进行了计算。
