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鲁西北地区农业土地资源生产潜力估算 鲁西北地区农业土地资源生产潜力估算 邵晓梅1 ,刘春玲2 (11 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 ,北京 100081 ;2 . 石家庄学院资源与环境系) 摘要 :以鲁西北地区县级空间数据库和属性数据库为基础 ,采用“机制法”对农业土地资源生产潜力模型进行了 光 、温 、水 、土 、社会因子逐级订正 。研究结果表明 “, 机制法”能够很好的反映鲁西北地区农业生产和农业土地 资源分布的空间格局和区域差异 ,各级订正的有效系数进一步揭示了鲁西北地区各种资源因子对农业生产的 限制程度 。 关键词 :农业土地资源 ;生产潜力 ;鲁西北地区 级行政区划 、1 :5 万土壤类型图等) 和属性数据库 ( 气 候数据库 、土壤属性数据库 、农业统计数据库) 。其 中 ,气候数据来自于国家气象局整编资料 ,起止年份 为 1961～2000 年 ,土壤属性数据来自于鲁西北地区 各县市土壤志 ,为全国第二次土壤普查资料 ,农业统 计数据来自于山东省农村统计年鉴 ,为近 3 年数据 。 将上述数据进行空间数据叠加 、属性数据插值等处 理 ,分别获得以县级行政区划和以土壤类型图斑为 单位的“空间与属性一体化数据库”, 并根据需要在 ARCVIEW 软件的支持下以公共字段将二者关联 在 一起 。 112 研究方法 以“空间与属性一体化数据库”为基础 ,根据“机 制法”的原理与模型 ,按照“光 、温 、水 、土 、社会因子” 逐级衰减的过程 ,计算土地资源社会生产潜力 。可 用示意图表述如下 : 自 20 世纪 60 年代以来 ,有关土地生产潜力的研 究非常活跃 , 并取得了众多研究 成 果1 ～4 。其 研 究 方法可 归 纳 为 三 种 : 机 制 法 、试 验 法 和 调 查 法 。其 中 “, 机制法”是应用最为广泛的粮食生产潜力研究 方法 ,它 依 据 作 物 生 产 力 形 成 的 机 理 , 考 虑 光 、温 、 水 、土等自然生态因子及施肥 、灌溉 、耕作 、育种等农 业技术因子 ,从作物截光特征和光合作用入手 ,依据 作物能量转化及粮食生产形成过程 ,逐步“衰减”来 估算粮食生产潜力5 。因此 ,在 GIS 技术的支持下 , 本文采用“机制法”对鲁西北地区土地资源生产潜力 加以分析和评估 ,可为农业土地资源承载力估算和 区域农业生产布局提供科学依据 。 1 数据来源与研究方法 111 数据来源与处理 根据研究需要和获取的数据资料状况 , 收集和 组织数据 ,建立了若干数据库 , 包括空间数据库 ( 县 图 1 “机制法”计算土地资源社会生产潜力示意框图 式中 , YL 为土地资源社会生产潜力 ;Q 指太阳总 用函数式表达如下 : YL = Q·f (Q) ·f ( T) ·f (W) ·f ( S) ·f (M) = YQ·f ( T) ·f (W) ·f ( S) ·f (M) = YT·f (W) ·f ( S) ·f (M) = YW·f ( S) ·f (M) = YS·f (M) 辐射 ;f (Q) 表示光 合 有 效 系 数 ; YQ 表 示 光 合 生 产 潜 力 ;f ( T) 表 示 温 度 有 效 系 数 ; YT 为 光 温 生 产 潜 力 ; f (W) 为水分有效系数 ; YW 表示光温水生产潜力 (气候 生产潜力) ;f ( S) 表示土壤有效系数 ; YS 指光温水土 Ξ 收稿日期 :2004 - 01 - 25 基金项目 : 国家自然科学基金项目 ;国家科技攻关项目 (2001BA508B09) ;863 计划项目 (2002AA2Z4311) 作者简介 : 邵晓梅 (1972 - ) ,女 ,河北承德人 ,博士后 ,研究方向为土地资源利用及旱作节水农业 。 ·5 · 生产潜力 ( 土地生产潜力) ;f (M) 表示社会因子有效系数 。2 计算过程211 光合生产潜力YQ = 0192Q式中 , YQ 指年光合生产潜力 ( kg/ hm2 ·年) ; Q 指 到达地面的太阳年 生产潜力 ( 土地生产潜力) ;f (M) 表示社会因子有效 系数 。 2 计算过程 211 光合生产潜力 YQ = 0192Q 式中 , YQ 指年光合生产潜力 ( kg/ hm2 ·年) ; Q 指 到达地面的太阳年总辐射 (411855J / cm2 ·年) ; 0192 是 (3) 有机质含量 (x3 ) 1 x3 ≥0102 f (x3 ) = x3 x3 0102 0102 (4) 全氮含量 (x4 ) 1 x4 ≥010012 f (x4 ) = x4 x4 0100