土地承载力,土地资源人口承载力概述

第二次世界大战后相对稳定的环境条件,人地关系进入了一个全新的阶段。全球相继很快出现的能源危机、资源短缺、环境恶化和人口增长,使刚走出大规模战乱的人们开始越来越关注“地球到底能养活多少人”。土地人口承载力(Population Supporting Capacity of Land)的研究应运而生,人地关系的研究随之进入了一个新的发展阶段。 9.3.1.1 土地人口承载力的概念 土地人口承载力通常被称为土地人口承载量、土地人口容量、土地资源承载能力等。无论采用何种称谓,基本涵义都相近或相同。联合国教科文组织在承载能力评价中将其详尽的定义为:“一国或一个地区的资源承载能力是指在可以预见的时间内,利用该地的能源和其他自然资源及工艺水平、人员素质、技能等条件,在保证与其社会文化准则相符的物质生活水平下能够持续供养的人口数量。”而我国目前使用的定义是:“在一定生产条件下土地资源的生产能力及在一定生活水平下所能持续供养的人口数量。”比较这两种表达方式,可以发现其基本相似之处,后者提到的“一定生产条件”,主要是指特定时期的土地资源开发利用水平和能量的投入水平,而这种水平无疑受科学技术水平的制约。“一定生活水平”必然要求符合适宜的膳食结构和标准。但前者的范围更为广泛,突出了技术、经济等因素,更有可取之处。《中国土地资源生产能力及人口承载量研究》一书将土地资源承载力解释为:“在未来不同时间尺度上,以可预见的技术、经济和社会发展水平及与此相适应的物质生活水准为依据,一个国家或地区利用其自身的土地资源所能持续稳定供养的人口数量。”换句话说,就是一个国家或地区在一定的生产条件下,土地资源持续的食物生产潜力及其所能供养的一定营养水平的人口数量。它包括时空范围(区域或国家、一定的生产条件)、土地生产潜力、一定的生活水平的人口等要素。其中,“一定的生产条件”必然限定在一定的时段内,因为它是处在不断变化之中,不同时段是不同的,所以说该定义不但有空间而且有时间范围限制,大多数此类研究,都是限定在既定的“时空”中。土地资源人口承载力反映的是土地生产力对一定生活水平下人口的限定,因此,它向我们明示了土地资源环境的利用阈值。 9.3.1.2 土地人口承载力研究进展 承载能力的概念出现于20世纪20年代,由于1948年美国学者威廉·福格特(Willam Vagt)的《生存之路》的出版使该项研究引起重视。1965年,英国的威廉·阿伦(Willam Aron)提出了以粮食为标志的土地资源人口承载力计算公式,其目的在于计算某个地区农业生产所能够养活的人口上限。1973年,澳大利亚科学工作者充分考虑本国的土壤、气候和水等限制因素,采用多目标分析法研究了其土地承载力水平。1976~1983年,FAO在促进世界土地评价工作广泛开展的基础上,相继在非洲、南亚、南美和拉丁美洲的117个发展中国家开展了“发展中国家土地的人口承载能力”的研究,提出的农业生态区域法(Agro-ecological Zone Project,AEZ),到目前仍被认为是最为完善和系统的方法。在此期间,英国学者斯莱塞等还提出了一种承载力估算的综合资源计算技术,叫做“提高承载力的策略模型”(Enhancement of Carrying Capacity Option,ECCO)。 我国土地人口承载力研究,开始于1981年由FAO资助的“西北黄土高原土地资源利用”项目。1984年,许牧等提出了以省为单位计算土地人口承载量的基本方法和步骤,并对黑龙江省三江平原地区土地生产力及人口承载量进行了系统分析与估算。1986~1989年,由全国农业区划委员会立项并完成了“中国土地资源生产能力及人口承载量研究”项目。1989年,在“联合国开发计划与中国政府项目”的带动下,启动了中国土地人口承载潜力合作项目,无论从研究方法上还是预测结果,均为后来的研究提供了借鉴。 9.3.1.3 土地人口承载力研究的基本依据 一个特定的范围的土地资源究竟能承载多少人口,主要取决于它能生产可供人类食用的物质的多少。土地人口承载力研究的核心是土地的生产力,即在土地各种组成要素综合作用下能持续稳定向人类提供生物产品的能力。大家知道,土地所以具有生产为人类所必需的生物物质的能力,是由于植物把土地上的太阳辐射能、热能、水分、CO2和土壤中的养分,通过光合作用转化为碳水化合物、纤维素、蛋白质、脂肪、糖类及微量元素等必要的食物。这些食物可供给人类,也可供给人类需要的家畜、家禽和其他动物满足营养需要。其反应式为: 石家庄市土地资源 由此可见,土地生产能力的大小是通过植物生产力的大小(第一性生产力)表现出来的。土地第一性生产力的高低,是由于农作物与气候、土壤、水及其他土地资源要素相互适应和满足程度及作物自身的特征决定的。在作物生产性能相对稳定的条件下,只有作物生长发育条件得到满足时,才可能获得最高产量。 当然,人类需求也是一个变数,它随条件的不同,其生态需求也会不断变化。研究必须在限定的时空条件下,通过人类需求的调查统计分析来决定。 生产条件一般以投入水平分析,可分为低投入、中投入和高投入;人类消费分为温饱型、富裕型和营养型。前者是低水平的消费标准,后者是高水平消费标准。标准如此,在不同的国度、不同的种族,其消费习惯、饮食结构等往往有明显差异,应因地区制宜。 9.3.1.4 土地人口承载力研究的思路与方法 人类生存发展的一切物质需要都离不开土地资源的开发和合理利用。土地上生产的任何一种物质相对于人类需求,均是无法替代的,没有或不足则必然形成人类正常生存和发展的障碍。在进行承载力计算时,通常有3条途径。资源途经:通过资源总量与资源的人均占有量比例求取;环境途径:通过环境自净能力与人均排污、制污能力的平衡来计算;生产途径;通过土地的物质生产能力与一定的人均消费标准来求取。目前,人们对土地人口承载量计算多是通过生产途径。 由于土地上生产的物质多种多样,所以计算方法也有很多。在众多计算方法中,以粮食为约束条件来计算,最为简捷和方便。土地的粮食生产能力是农用地最主要的产出能力,且粮食不仅为人类食用,还有畜用、工业用等,它是一切生活资料的基础。土地粮食生产力的计算具体可采用下列几种方法。 时间序列法:根据区域农业生产的历史资料估算各种作物产量,也称趋势外推法,具体可用图像法和函数法(回归分析、指数平滑、灰色系统预测等)。 投入产出法:利用投入-产出关系,立足于资源平衡、物质能量转化平衡、人口与农产品供求平衡等,计算资源投入的消耗系数或粮食生产的投入产出比率,按照农地规划布局,计算粮食生产潜力。 系统动力学方法:根据资源组成要素及农业生产系统的诊断分析,勾绘系统动力学流程图,确定其流位变量、流速变量、辅助变量及相关参数,建立动态方程,计算出结果。 区域比较法:按照不同经济发展水平确定土地生产潜力,测定其粮食生产水平。

4.5.1 土地资源承载力概念及土地人口承载力的含义 土地资源承载力是生态承载力的一个重要组成部分。不同时期、不同国家和地区、不同的人对土地资源承载力的理解各有其侧重。目前，比较为多数人接受的概念是“在一定时间内，特定地理区域在可预见的自然技术、经济及社会诸因素综合制约下的土地资源生产能力，以及所能持续供养的、具有一定生活水准的人口数量”（高吉喜等，2002）。威廉·福格特将这一概念用数学式量化为： 受地质条件制约的中国西南岩溶生态系统 式中：C指土地承载力，包括人和其他动物提供饮食与住宿的能力；B指土地所能提供住所、衣着与粮食的能力，称为生物潜力；E指环境阻力，即对生物潜力所加的限制。 从上述定义和公式理解，土地资源承载力的基本内涵或前提是土地资源生产能力，无论是直接生产为人类服务的粮食、蔬菜、瓜果、纤维和能源，还是直接生产为动物服务的饲料，但最终都直接或间接落实到所能维持的人口数量上。这是土地资源承载力内涵的一个重要方面。土地资源承载力内涵的另一个方面是提供为人类居住、交流所需场所的数量。因此，从这个意义上说，土地资源承载力与土地人口承载力只是文字表述上的差异，而没有本质上的区别。 4.5.2 制约土地人口承载力的因素 根据土地资源承载力定义，土地人口承载力包括土地资源为人类提供衣食能源及住所的能力。前者显然与依赖于土地质量的各种植物有关，而后者明显受土地资源空间格局的制约，即土地资源随地形地貌的分布影响土地人口承载力。 4.5.2.1 植物与土地人口承载力 （1）植物类型与土地人口承载力 植物类型不同，所提供的为人类服务的功能不同。粮食作物、经济作物、薪炭林、饲料作物可提供食物、油料、经济收入、纤维、能源、饲料等，因此种植不同的植物供养的人口数量是不相同的，而且为供养人类也需要种植不同类型的植物，才能满足人类的不同需求，从而使人类享受一定水准的生活。 （2）植物生产力与土地人口承载力 土地资源的生产力是土地人口承载力的主要组成部分，而土地资源的生产力主要是由第一性生产力即植物生产力决定的，因此，植物生产力在很大程度上决定了土地人口承载力的大小。不同的植物，在同一块土地上的生产力可能是不相同的，这是由不同植物的适土性决定的。同理，同一种植物在不同的土地上也具有不同的生产力。 如上所述，植物生产力是影响土地人口承载力的主导因素。因此，在土地资源有限而人口不断增长的情况下，运用高科技手段改善植物生产力，如用转基因技术生产转基因植物，用超级杂交稻技术生产超级杂交稻等，大大增加了食品产量，并丰富了食品种类，从而不断提高了人类生活水平。中国在占世界耕地资源7%的土地上，养活了占世界人口21%的人口，就是这一方面的最好例证。 4.5.2.2 地形地貌与土地人口承载力 （1）中国地貌格局与土地人口承载力 如前所述，中国地貌从西向东呈现3个不断下降的阶梯。这一宏观地貌格局制约了土地资源尤其是耕地资源的分布是东部多西部少。在土地资源的这种配置下，人口向东部集中，东部比西部发达。但是，东部高的人口密度和生活水准也给土地资源更大的压力。因此，实施西部大开发战略的一个重要内容是对土地资源的这种自然格局进行调整，一方面减轻东部地区土地资源压力；另一方面是通过开发促进西部地区的发展和改善人们生活，从而从国家层面上重新布局土地与人口的关系。 （2）岩溶地貌与土地人口承载力 岩溶地区与非岩溶地区相比，有其特殊性，其中重要的一点是岩溶地貌具有正、负地形。岩溶地貌的这种特点造成山地多，山高坡陡，为正地形；耕地少，且零星分布难以规模利用。成规模的连片耕地多分布在洼地或谷地中，为负地形，在雨季易被淹，而坡耕地则在雨季土壤容易流失、在旱季常因缺水歉收。如保靖白岩洞地区石山面积占69.4%，土山占23.8%，水田仅占6.8%（谢运球等，2002）。 岩溶地貌特征决定了这类地区土地人口承载力低。尽管岩溶地区由于平地少、山地多，但人们仍然倾向于集中在洼地和谷地中居住，占有数量本来就不多的平地，给土地资源施加了更大的压力。例如白岩洞地下河系统（谢运球等，2000），吉库洼地和敖溪洼地人口密度为165人/km2，高于全县平均值128人/km2。

目前,基于土地资源承载力提升的目标与要求,根据土地资源的构成及内涵,土地资源承载力评价指标体系包括5个部分,即土地资源人口承载力评价、土地资源建设规模承载力评价、土地资源经济承载力评价、土地资源生态承载力评价和土地资源综合承载力评价。本部分主要对石家庄的土地资源人口承载力进行评价。土地资源人口承载力包括两个方面,即城市土地资源人口承载力、耕地人口承载力。 城市土地资源人口承载力从两方面分析,一是建设用地供给规模;二是建设用地人口数量限制,通常从建设用地人口总量和人均占用建设用地指标进行分析。它主要反映的是在既定建设用地规模下适宜的人口容量限度。 耕地人口承载力,即在一定生产条件下和一定生活水平下,耕地资源的生产能力所承载的人口限度。实际上,它是在一定区域内的耕地生产潜力,与一定投入条件下可能生产的食物总量,与一定的人均食物消耗量的总和之比的一个动态估算。耕地人口承载力评价主要包括耕地生产潜力和粮食消耗量两方面内容。耕地生产潜力估算通常从耕地总量和耕地单位产出量分析,粮食消耗量估算通常包括人口总量和人均粮食消费水平分析。其中,耕地生产潜力估算有多种方法。 由于数据收集的问题,石家庄土地资源现状评价以2009年为基础年,对2009年及以前的数据资料进行分析评价;预测评价的预测期限为2015~2030年,基期年为2009年,近期目标年为2015年,预测目标年为2020年和2030年。 9.3.3.1 土地资源人口承载现状 石家庄市作为河北省的省会,下辖6区、5市(县级市)、12县,分别为新华区、桥西区、桥东区、长安区、裕华区、矿区,石家庄市、鹿泉市、藁城市、晋州市、辛集市、正定县、栾城县、行唐县、灵寿县、平山县、井陉县、赞皇县、高邑县、元氏县、赵县、深泽县和无极县。2009年全市常住人口966万人,其中,市区242.78万人。根据1999~2009年石家庄市各类土地资源面积及所占比例见表9.20。 表9.20 石家庄市1999~2009年一级地类面积表 由上表可以看出石家庄市耕地、草地和水域在10年间大幅度减少,而城镇村及工矿用地、交通用地大幅度增加。 (1)石家庄市城市空间用地状况:2000年石家庄城市用地面积为11656公顷,市区人口为166.7万人,城市人均用地为69.3平方米;到2008年石家庄城市用地面积为14964.09公顷,市区人口达到240.72万人,人均用地为62.16平方米,8年间人均用地变化不大,但比较紧张,达到Ⅰ级城市人均建设用地水平,也低于2008年北京人均77平方米的用地水平。2009年,城市用地扩张的速度远远大于人口增长的速度,城市人均用地迅速提高到107.19平方米,超过了Ⅳ级城市人均建设用地底线,同时增大了城市用地的承载能力。 (2)石家庄市耕地变化状况:2000年石家庄耕地面积为605208.15公顷,全市人均耕地面积为0.0680公顷,到2009年石家庄耕地面积为582267.05公顷,人均耕地面降为0.0593公顷,远远低于全国平均水平。9年间,耕地面积逐年减少,平均每年约减少2540.13公顷,共减少了22861.21公顷。可以看出石家庄地区耕地总量从2000年至2009年经历了先降后增的变化趋势,2000~2006年一直处于逐渐减少的状态,而2006年之后耕地总量开始小幅增加,其原因主要是由于从2005年起,耕地的严格保护以及对耕地占补平衡补偿和基本农田保护机制的贯彻执行,通过土地开发、整理、复垦等方式补充了一定数量的耕地,使全市耕地面积基本保持在58万公顷左右,并有小幅增加,但由于人口数量的不断增加,人均耕地数量还是在逐渐减少。石家庄市1999~2009年城市用地、耕地、市区人口、全市常住人口数量变化情况见表9.21。 表9.21 石家庄市1999~2009年城市用地、耕地、市区人口、全市常住人口数量变化 (3)石家庄市人口变化状况:随着城镇化进程的不断加快,加之外地人口的大量涌入,市区人口和全市常住人口数量都在不断增加,2000~2009年间,市区人口和全市常住人口分别由166.7万人和889.8万人增加到242.78万人和977.41万人,分别增加了76.08万人和87.61万人,平均每年增加8.5万人和9.7万人。该地区人口不断增加的趋势,使整个地区各种土地资源,尤其是耕地的承载压力越来越大。预计石家庄地区人口高峰期将延续到2030年左右,不断增加的人口和固定数量的土地资源相比,尤其是耕地资源总量的保持,整个态势都不容乐观,土地资源的承载力压力将会越来越大。 9.3.3.2 石家庄市城市土地资源人口承载力评价 依据石家庄市自然地理条件,城市性质及宜居城市的未来发展目标,根据有关标准,参考先进城市特别是国际性大城市(纽约、伦敦、巴黎、东京、上海、北京、广州等)的做法,可以确定石家庄市不同城镇空间范围的人均用地标准。 2009年,石家庄市人均城市用地107.19平方米,与近期北京、上海、香港、东京、新加坡等大都市相比,水平较低。人口密度为9329人/千米2,同样远远高于表9.22中除首尔之外的其他大城市的人口密度。 表9.22 部分亚洲大城市的人口密度 建设部《城市用地分类与规划建设用地标准》规定,首都和经济特区城市的规划人均建设用地指标宜在第Ⅳ级内确定(参见表9.23),2009年石家庄市人均城市建设用地面积107.19平方米,控制在Ⅳ级用地指标105~120米2/人范围之内。 表9.23 城市用地分类与规划建设用地标准 资料来源:建设部(90)建标字第322号。 在各研究机构及各省市提出的城市现代化指标体系和生态城市指标体系中:人均居住面积一般在20~40平方米;人均绿地面积多在10~15平方米;人均道路广场面积10~25平方米,参照上述标准范围可提出石家庄市有关指标的标准:人均居住面积25~30平方米,人均绿地面积15~20平方米,人均道路广场面积15~25平方米左右,这样仅上述3项合计为55~75平方米,加上市政公用设施用地、工业用地、仓储用地等其他6项城市建设用地,石家庄市适宜的人均城市建设用地面积应在110~120平方米。 2009年以前,石家庄市人均城市用地一直在60~75平方米的范围内波动,直到2009年,人均城市用地上升为107.19平方米,恰好在城市规划建设用地标准Ⅳ级范围之内。所以,石家庄目前城市用地空间承载力基本符合城市规划的要求,但石家庄市区人口一直处于不断上升的态势,城市用地人口承载力面临巨大挑战。今后要想维持石家庄现在的人口承载力水平,一是控制人口增长的速度,另外,必须增加城市土地的数量,用以缓解不断增加的城市用地需求。 9.3.3.3 石家庄市耕地人口承载力评价 (1)按现实粮食生产力评价。 1)耕地人口承载力模型的建立:以粮食为标志的耕地人口承载力,见公式9.13。 石家庄市土地资源 式中:P为一定区域内的土地可承载人口数量;Y为总产量;L为人均粮食消费量。 2)耕地可承载人口规模的变化:依据耕地人口承载力模型,以人均粮食占有量400千克作为评价标准,石家庄市实际生产粮食可承载的人口规模要高于现有的实际人口规模,并且其潜力空间比较稳定,原因有两个方面,一是虽然2001~2005年耕地总量有所下降,加上粮食作物与经济作物种植比例的调整,导致粮食作物播种面积也有下降的趋势,但由于粮食单产水平稳步提高,尤其是2008年,粮食单产达到有史以来最高水平6705千克/公顷;另外,2005年以后,在取消农业税等扶持农业措施及大面积开展基本农田整治措施的影响下,耕地面积和粮食作物播种面积都有小幅提升,加之粮食单产水平的提高,虽然人口在持续增长,但耕地生产粮食的人口承载能力并没有明显减弱,而是在2006~2008年之间有所上升,2009年由于气候干旱、风雹灾害等对农业生产的不利影响,导致粮食单产水平和总产量有所下降,也使粮食承载力有小幅下降。石家庄市2001~2009年耕地人口承载力演变情况见表9.24。 表9.24 石家庄市2001~2009年耕地人口承载力演变 (2)按土地生产潜力评价。 按本章第二节内容已对石家庄市土地生产潜力进行了计算,但土地生产潜力除受自然因素的影响以外,还要受一系列社会经济因素的影响,这既与土地的利用方式(包括作物的种类、种植结构、作物生理要求与投入水平的联系等)有关,也与社会经济条件有关。投入水平包括基础性建设投入、常规性物质投入和科技、管理投入,它们都对土地生产能力有着直接或间接的影响。 农业投入由有机能和无机能两大部分组成,有机能主要是劳力、畜力、有机肥和种子;无机能部分主要有化肥、农药、农机劳力、农用燃油、电力等。投入水平确定有两种方法:一种是FAO的假设条件法;一种是中国科学院自然资源综合考察委员会的时间推测法。前者把能量的投入分成高中低3种水平,并对每种水平做了具体规定。假设的方法可以不与时序相联系,不论什么时候,只要达到这种水平,就有这么大的生产潜力,因而它缩小了研究范围,而且成果使用的寿命长,但没有说明何时能达到这样的生产力水平,而把这一问题留到下一步规划中去解决。时间推测法则与时序相联系,即利用历史资料,用作物的光温水土生产潜力产量趋势外推法等计算具体时间的投入产出水平下的产量,但推测中会遇到许多不确定因素,一旦参数有变动,原推测结果将难以使用。总之,两种方法各有利弊,实际中可结合运用。 随着经济的发展石家庄的农田投入水平有了大幅度提高,从历年粮食单产水平看,也说明了这一点。但全市能量产投分析亦表现出以下特点:农业生产中能量转换效率较低,且区域农田能量产投水平相差较大,随着农业生产水平由低向高发展,无机能投入水平逐渐增大,然而随着无机能投入大量增加,产出能可能出现下降趋势。2000年,石家庄市的正定县、栾城县、鹿泉市、井陉县、晋州市、辛集市、深泽县、无极县、藁城市、赵县、新乐市、高邑县、元氏县在河北已达高投入水平,只有赞皇县、平山县、灵寿县、行唐县属中等投入水平。参照联合国粮农组织对作物生产潜力进行投入水平的修正方法,确定土地修正系数。具体方法如下: 高投入水平:生产潜力修正系数为80%~100%; 中投入水平:生产潜力修正系数为60%~80%; 低投入水平:生产潜力修正系数为40%~60%。 2005年之后,石家庄市开展了大量基本农田改造工程,并着力开展土地的综合整治,在很大程度上促进了农业和粮食生产能力,结合2000年测算的农业生产投入水平和近几年的投入力度的增加,目前将石家庄市农业投入水平订正系数确定在80%~90%之间。根据公式9.14可测算2009年石家庄市耕地生产潜力水平。 石家庄市土地资源 式中:Yt为t时段土地投入修正后的作物生产潜力,t为2009年;kt为t时段土地土地投修正系数;yt为t时段作物土地生产潜力。 根据第二节计算的石家庄市综合平均单位面积土地生产潜力及确定的土地投入修正系数,可计算出石家庄市耕地粮食生产潜力,计算结果见表9.25。 表9.25 2009年石家庄市农田投入水平修正后的土地生产潜力业及可承载人数 进行投入水平的修正后,可见其计算结果与现实生产力相比较,石家庄市粮食产量提高具备很大空间,仍以人均粮食占有量400千克作为评价标准,石家庄市2009年潜力生产粮食量可承载的人口规模为1779.14~2001.53万人,远远高于2009年实际总人口。但不得不考虑,无论怎样修订,按照生产潜力计算的结果仍然是一个理论最高值,对于复杂的土地利用活动而言,仍有许许多多的影响因素难以考虑和参与计算,所以以此为依据所得计算结果只能作为参考,不然会由于过分乐观导致在土地管理和利用的过程中出现的一些负面后果难以抵消和修复。 9.3.3.4 石家庄市耕地人口承载力预测 (1)营养水平的确定。我国营养学会建议制订的营养水平标准为:每人每天热量2400千卡,蛋白质72克,脂肪73克。这是满足人们的基本生理需要,即人体需要完成生理各项代谢活动的最低限度。有人称这种营养水平下的人口承载力为土地的生物生理人口容量,这种容量反映了土地生产潜力的最大承载量,如超载就等于这一地区处于“危急”状态。 大多数学者认为,营养水平应分为3~4级,即贫困型、温饱型、宽裕型和小康型。由于我国地域辽阔,不同的地区自然条件、生产发展水平、民族习惯、食物构成等方面有很大差距,确定营养水平的级别应充分考虑当地农副产品和居民生活习惯的差异,使用不同的等级指标。 河北省营养水平以前一种国际通用的人均每日需要的热量(千卡)、蛋白质(克)、脂肪(克)为指标,参照中国医学科学院、中国农业科学院、中国科学院技术情报研究所、中国营养学会等单位的有关预测结果,并考虑到本省的发展水平与地理特点,分别确定3种营养水平的标准,见表9.26。 表9.26 河北省不同营养水平标准 在上述标准中,有一个粮食消耗问题,如果口粮以人均每月20千克计算,年均250千克就足够了,但是尚有副食消耗、种子、饲料以及工业用粮等。因此,还须对粮食内部作一定比例的分配。河北省不同营养水平下的粮食分配比例见表9.27。 表9.27 河北省三种营养水平下粮食分配比例 石家庄作为河北省省会,依据河北省确定的不同营养水平标准,即以温饱型、宽裕型、小康型为准,进行耕地人口承载水平的预测。根据换算结果,温饱型人均粮食占有量为354.00千克,宽裕型人均粮食占有量为400.00千克,小康型人均粮食占有量为480.00千克。 (2)耕地播种面积和粮食作物播种面积的预测。2000~2009年石家庄市耕地总量、粮食作物播种面积、粮食作物播种面积与耕地面积之比的变化见表9.28及图9.3。 表9.28 2000~2009年耕地面积、粮食作物播种面积、粮食作物播种面积与耕地面积之比 由上图可以看出石家庄市耕地总量在2000~2009年之间总体呈下降趋势,虽然2006~2009年期间有小幅回升,但从长远来看,随着人口的不断增加和建设用地不可避免的占用,石家庄耕地总量在未来应该还会有所下降。与之对应的粮食作物播种面积则相对比较稳定,但粮食作物的播种面积始终受耕地总面积的影响和限制,并以其为基础选择经济作物及粮食作物的比例,进而决定每年粮食作物播种面积的大小。本预测是以2000~2009年的数据、资料为基准,预测时间段分为2015、2020、2030年。 图9.3 2000~2009年耕地面积与粮食作物播种面积 第一步:建立预测模型,见公式9.15。 石家庄市土地资源 式中:Yt为预测t年的耕地面积;A0为所选定基准年的耕地面积;a为估算的平均每年减少耕地面积数量;Xt、X0分别为要预测年度、所选定的基准年。 第二步:根据预测模型,对2015年耕地进行预测。 从2000~2009年,由于农业产业结构调整和城乡建设用地扩张等原因,石家庄市耕地面积以年均0.42%的速度递减,平均每年减少2.55×103公顷。虽然近些年土地开发整理项目的实施使耕地总量有所回升,但未来几年石家庄市经济还将快速发展,受产业结构调整、户籍管理制度改革、城市化进程加快等因素影响,更多的耕地将不可避免的被占用。而耕地后备资源数量有限,限制因素多且开发难度大,耕地补充潜力有限,因此,未来石家庄市耕地面积总量将进一步减少。2002~2009年石家庄市年均减少耕地2.55×103公顷,考虑未来几年耕地保护及补充力度加大,耕地可能要经历先小幅增加再逐渐减少的变化趋势,所以,对于2015年耕地数量变化的预测按2006~2009年的平均增长速度,年平均递增0.57×103公顷计算,即a=0.57×103公顷。在预测模型中,所选定的基准年X0为2009年,Xt为2015年,A0为2009年的耕地面积582.27×103公顷,a=0.57×103公顷;所预测的结果为2015年末石家庄市耕地面积将增至585.69×103公顷。 第三步:根据预测模型,分别对2020年、2030年耕地面积进行预测 首先,到2015年石家庄市农业现代化将基本实现,农业种植结构比较稳定,由于农业结构调整造成的耕地减少数量将大幅度降低;2015年以后通过开发整理或基本农田整理增加有效耕地面积的空间将逐渐减小,耕地保护的主要任务将趋于占补平衡和耕地总量动态平衡。但由于人口的继续增长和经济发展的需要,建设将继续占用一定数量的耕地,耕地总量将趋于缓慢减少的趋势。2020年之后,随着经济水平与土地集约利用技术的提高,建设用地数量的增加将趋于缓慢,直至不变,石家庄市2020~2030年间耕地减少速度将进一步放缓。综合考虑上述因素,2020年耕地总量的面积预算,以2015年预测面积为基准,按2000~2015年年平均减少速度1.3×103公顷计算,即a=-1.3×103公顷,则2020年末石家庄市耕地总面积的预测值为579.184×103公顷。 2030年耕地总量的预测,以2020年预测面积为基准,按2000~2020年年平均减少速度1.3×103公顷的一半计算,即=-a0.65×103公顷,则2030年末石家庄市耕地总面积的预测值为572.68×103公顷。 第四步:2015年、2020年、2030年粮食作物播种面积的预测 目前,石家庄市耕地种植结构已逐步优化并趋于稳定,2007~2009年石家庄市粮食作物播种面积与耕地面积之比稳定在1.30~1.35之间,本次预测取其比例为1.35,即可预测出2015年、2020年、2030年石家庄市粮食作物播种面积数量,预测结果见表9.29。 表9.29 石家庄市耕地面积、粮食作物播种面积预测结果 (3)石家庄市人口规模的预测。2000~2009年期间,石家庄市常住人口增加了87.61万人,年均增加约9.73万人。石家庄市2000~2009年人口变化情况见表9.30。 表9.30 2000~2009年石家庄市人口变化 根据上表可以看出石家庄市人口年递增率在2007年之前一直处于递增状态,而2007年之后人口增长率逐渐下降。今后时间内,由于人们观念的转变,人口增长率还会下降,直至人口高峰期人口增长率将趋于0。按相关预测,到2030年石家庄市达到人口高峰期,2030年人口递增率设定为0,2009年以后人口递增率以1.1%为基础,到2030年降为0,则以后每年平均人口递增率将下降约0.052%,再以2009年人口总数为基准,则可预测出2015年、2020年、2030年石家庄市人口规模。经测算,石家庄市2015年、2020年、2030年人口规模将达到1032.49万人、1065.53万人、1091.59万人,见表9.31。 表9.31 石家庄市人口预测结果 (4)耕地人口承载力预测。以人均消费粮食400千克为标准,综合考虑石家庄市农业现代化发展水平和速度及耕地生产潜力,将在此之前历史最高单产6705千克/公顷作为2015年年均预测单产,将7500千克/公顷作为2020年年均预测单产,将8250千克/公顷作为2030年年均预测单产。2015年、2020年、2030年石家庄市耕地可承载人口数量分别可达到1325.38万人、1466.06万人、1594.56万人,超载率分别为28.37%、37.59%、46.08'%。见表9.32。 表9.32 石家庄市2015年、2020年、2030年人口承载力预测结果 考虑石家庄市不同营养水平标准下温饱型、宽裕型、小康型人均占有粮食标准,进行耕地人口承载水平的预测。耕地承载力预测结果见表9.33。 表9.33 2015年、2020年、2030年石家庄市不同营养水平下人口预测承载量 随着社会经济的发展,未来人们的生活水平应该是越来越高,到2030年我国全民应该普遍达到了小康生活水平,虽然目前按照温饱型和宽裕型测算,石家庄未来人口承载能力较强,但考虑人们的生活水平不断提高的因素,石家庄市甚至全国都已超越温饱,并达到宽裕型生活水平,所以未来应该以小康型营养标准计算耕地人口承载力更为合理,按小康型测算人口超载数量结果见表9.34。 表9.34 小康型营养水平下2015、2020、2030年石家庄市人口超载情况 由上表可以看出,按照小康水平预测的超载量在2015年比较小,而2020年以后稍有宽裕,而这些预测的前提条件都是必须一如既往地坚持计划生育政策和严格保护耕地及保证占补平衡措施的执行。未来几年内,国家预备在一定条件下放宽人口政策,该策略虽然出于多方面的考虑,但该政策放宽的程度关系着我国总体以及各区域土地人口承载的压力,所以必须小心谨慎,出于对土地的可持续利用和尽力提高土地利用效率的考虑,大力提高国民素质和知识文化水平显得更为重要。

土地资源人口承载力是指一定面积土地的食物生产潜力所能供养的一定消费水平的人口数量。 研究土地资源人口承载力：探讨的是人口、食物和资源之间的关系，反映的是土地生产力对一定生活水平下人口增长的限制目标，其实质是研究人口消费与食品生产，人类需求与资源供给之间的平衡发展问题。 扩展资料 许多现代技术开始应用于土地人口承载力的研究，借助地理信息系统和遥感解译，可以获取准确的资源空间信息并实现数据的空间化，研究的科学性和精确程度将会逐步提高。 像系统动力学(SD)的应用，可以对土地人口承载力系统进行动态的定量化计算，借助遥感技术(RS)能够得到快速、准确的数据，应用地理信息系统(GIs)技术可以对土地人口承载力进行空间分析，随着研究方法的成熟，SD、RS、GIS这三项技术必将在土地人口承载力的研究领域发挥重要的作用。 土地人口承载力仍多以粮食为标准定量测算，随着社会的进步，人们开始通过建立更加综合的指标体系来更准确的反映土地人口承载状况。 如以热量或蛋白质为指标来衡量土地人口承载量，食物也从粮食扩展到粮、油、糖、水果、肉、蛋、奶、水产品等。使得土地人口承载力研究的纵向及横向可比性得到增强。

给你个公式，你自己算fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
式中
fa--修正后的地基承载力特征值；
fak--地基承载力特征值
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数
γ--基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；
b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；
γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；
d--基础埋置深度(m)，一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。

利用公式算：fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)式中： 1、fa--修正后的地基承载力特征值； 2、fak--地基承载力特征值; 3、ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数; 4、γ--基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度； 5、b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值； 6、γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度； 7、d--基础埋置深度(m)，一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。 扩展资料: 压缩模量 土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比，是通过室内试验得到的，是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。土的压缩模量Es与钢材或混凝土的弹性模量E有着本质的区别，因为土的侧限压缩试验中，竖向变形包括残留变形和弹性变形两部分，其中的残留变形时在卸荷至零时土样仍保留的变形。 压缩模量是另一种表示土的压缩模量的指标，Es越小，土的压缩性越高。 Es<4MPa 高压缩土 4MPa<Es<20MPa 中等压缩性土；20MPa<Es 低压缩性土 系数关系 Es=(1+e1)/a e1: 初始孔隙比；a: 土的压缩系数(参见土的压缩系数词条)；此公式在工程中应用很广。其推导过程，参见陈希哲编著的《土力学地基基础》76页。 1、地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合确定。 2、当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正： 参考资料：百度百科-地基承载力特征值

主要有三个因素：
一是生态因素，
主要有森林覆盖率、耕地减少率、人均耕地面积、三废处理率等子因素；

二是经济因素，
主要有单位面积耕地粮食产量、土地生产率、农民人均纯收入、第三产业比重、农业占GDP比重、耕地复种指数、人均GDP等子因素；

三是社会因素，
主要有人口总数、粮食产量、交通用地比、后备土地资源比重、城市化水平等子因素。