乐山市土地人口承载力研究

2014-10-22 11:47尹春燕匡鸿海高勇蒋大林冉清红
湖北农业科学 2014年17期
关键词:线性回归乐山市

尹春燕+匡鸿海+高勇+蒋大林+冉清红

摘要:采用土地资源承载力模型计算乐山市土地人口承载力现状,利用线性回归统计模型,并结合以温饱型、小康型及富裕型3种消费水平为标准的土地人口承载力计算方法,对乐山市2003-2020年的土地人口承载力进行预测分析。结果表明,乐山市2003-2012年土地人口均超载,但超载率总体呈下降趋势,2013-2020年的未来8年乐山市均可满足温饱型粮食消费需求,但未达到小康型与富裕型人口粮食消费需求,预计人口比以上两种类型消费水平分别超载23.58万和56.84万人。2020年乐山市土地人口承载力预测最佳规模为360万~370万人。为此,提出控制人口增长、严格保护耕地、提高劳动者素质及提高耕地质量的建议。

关键词:土地人口承载力;线性回归;乐山市

中图分类号:K901 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)17-4048-04

Population Carrying Capacity of Land in Leshan City

YIN Chun-yan1, KUANG Hong-hai1,GAO Yong2,JIANG Da-lin1,RAN Qing-hong3

(1.College of Geographical Sciences, Southwest University, Chongqing 40071,China;

2.College of Geography and Resources Sciences, Sichuan Normal University, Chengdu 610068,China;3.Department of History, Geography and Tourism, Chengdu Normal University; Chengdu 611130,China)

Abstract: Based on the capacity model of land resource, the situation of land population carrying capacity of Leshan city was calculated. Combining 3 kinds of consumption level including the subsistence level,the well-off level and the wealthy level, the linear regression model and the land population carrying capacity of Leshan city between 2013 and 2020 was predicted and analyzed. Results showed that the population carrying capacity of land in Leshan city between 2003 and 2012 was overloaded with a downward trend. The Leshan city can meet the demand of subsistence consumption level in the future 8 years,but can't reach the well-off and wealthy population food consumption level with a overloading population of 235 800 and 568 400, respectively. By predicting the population carrying capacity of land in Leshan city in 2020, the optimized population scale is between 3 600 000 and 3 700 000. It is advices to control population growth,protect strictly the arable land, and improve the quality of workers for the sustainable development of Leshan city.

Key words: land population carrying capacity; the linear regression; Leshan city

土地人口承载力是指一定地区的土地所能持续供养的人口数量[1]。1970年,威廉·福格特明确提出土地资源承载力即土地提供饮食和住所的能力[2],综合反映了土地、人口及粮食间的关系,其实质是研究人口消费与食物生产、人类需求与资源供给间的平衡关系。土地人口承载力关系到区域经济和社会的发展,一直是国内外科学界研究的热点问题。封志明[1]以“人粮关系”为基础构建了土地资源承载力指数模型,评价了中国土地资源承载力演变的时空格局,何毓蓉等[3]、熊利亚等[4]、哈斯巴根等[5]和陈雪萍等[6]众多学者对不同区域的土地承载力进行了研究,大多研究是以土地生产潜力为基础确定区域人口的最大规模[3-9]。基于土地生产潜力的人口承载力研究是在特定的自然和人为因素下得出人口承载力,但由于种种限制因素的存在,土地现实承载力与土地生产潜力存在一定差距。

为此,本研究运用土地资源承载模型对乐山市2003-2020年土地资源承载能力进行计算,并结合以温饱型、小康型及富裕型3种消费水平为标准的土地人口承载力计算方法,预测2013-2020年乐山未来8年的人口承载力情况,并对不同类型进行讨论,最后提出提高土地资源人口承载力的对策,以期为乐山市土地和社会经济可持续发展提供参考。

1 研究区概况

乐山市地处四川省西南部,介于东经102°55′-104°和北纬28°25′-29°25′之间,幅员面积12 827 km2。乐山市北连眉山,南接宜宾和凉山彝族自治州,东邻自贡市,西界雅安市,位于成都平原至川西南山地的过渡带,属亚热带湿润季风气候,热量和降水资源较丰富,雨热同期。地势呈西南高、东北低的倾斜状,地貌以山地为主,丘陵次之,平原较少。大渡河、青衣江和岷江是市域内的主要河流。乐山市辖市中区、沙湾区、金口河区、五通桥区、峨眉山市、井研县、犍为县、沐川县、夹江县、峨边彝族自治县和马边彝族自治县。乐山市土地总面积128.27万 hm2,据2005年土地利用结构统计可知,农用地总量112.77万 hm2,占土地总面积的87.91%,其中,耕地总量为22.56万hm2,占农用地的20.01%。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

耕地面积、粮食产量及人口数量等主要数据来源于乐山市统计年鉴(2004-2013年),人均粮食消费标准主要参考联合国粮农组织公布的人均营养热值,并结合乐山市实际情况得出。

2.2 研究方法及结果分析

2.2.1 土地资源承载力模型 土地人口承载力[10,11]是指一定面积的土地资源生产的食物所能供养的一定消费水平的人口数量。土地人口承载力受土地生产能力和人们物质生活的限制。

影响土地人口承载力的主要因素有区域土地资源质量和数量、研究区域社会经济发展水平及其社会经济发展所决定的人民生活水平。

土地资源承载力模型,在一定粮食消费水平下,用区域粮食生产力所能供养的人口规模度量,用公式表示为:

LCC=G/g (1)

式中,LCC为土地资源现实承载力,G为土地生产力(kg),g为人均粮食消费标准[kg/(人·a)]。国内学者根据联合国粮农组织公布的人均营养热值标准,结合中国国情计算并提出中国人均粮食消费标准,本研究把人均每年粮食消费450 kg作为营养安全的标准。

土地人口承载比(SR),即现在或未来某一阶段的实际人口量与理论的土地人口承载力之比,SR值愈小,潜力愈大;反之,潜力愈小。计算公式如下[12]:

SR=P/LCC (2)

式中,SR为人口承载比;P为预测期间人口值,LCC为土地资源人口承载力。

2.2.2 土地人口承载力现状 根据公式(1),采用乐山市2003-2012年粮食产量数据和人均粮食消费量数据[450 kg/(人·a)]计算得出乐山市2003-2012年土地人口承载力现状,再根据实际人口对比得出超载人口情况如图1所示。由图1可知,乐山市2003-2012年土地承载力不断加大,但土地人口仍超载,人口数量较稳定,因此超载量有下降的趋势。

3 粮食产量预测

国内外预测粮食产量的方法很多,其中普遍采用的有年平均增长率法、回归分析法及产量预测法。本研究采用回归分析法和产量预测法,分别对乐山市2013-2020年粮食单产和总量进行回归分析和产量预测。2003-2012年粮食单产的数据见表1。

3.1 粮食单产预测

3.1.1 建立预测模型 作为一种统计方法,散点图能够较好地反映事物的变化趋势。根据散点图可发现单产的变化规律,从而做出较为合理的模型假设以预测单产。

由图2可知,2003-2012年粮食单产总体呈上升趋势,且接近一元线性分布但有波动。根据对以上数据进行对数、指数、幂函数及线性等分析,运用趋势预测法,同时建立一元线性回归模型:

P=at+b(3)

根据模型对粮食单产进行预测。上式中P为粮食单产,t为各年对应的时间序列,2003年为1,而后逐年增加,a、b均为未知系数得到一元线性回归方程如下:

P=145.52t+6 489.5(R2=0.916 6)(4)

3.1.2 单产预测 根据以上分析,利用一元线性回归模型对2013-2020年乐山市粮食单产进行预测,具体计算结果见表2。

3.2 粮食总产量预测

3.2.1 耕地面积预测 根据乐山市城市发展规划对耕地总量保持动态平衡的要求,2013-2020年耕地面积应保持在22.56万hm2。

3.2.2 粮食总产预测 根据表2中预测的单产数据,结合公式(5)对2013-2020年乐山市粮食单产进行预测,预测期的总产量见表3。

粮食总产量=粮食单产量×耕地面积 (5)

4 土地人口承载力预测

4.1 人口预测

人口预测是对未来一定时期内的人口变动情况和变动趋势进行分析和测定。人口是制约土地人口承载力的重要因素之一,人口数量对粮食的消耗量起决定性作用,对人口预测的准确性,直接影响耕地资源的人口承载力水平。乐山市人口增长较为稳定且以自然增长为主,因此本研究采用自然增长法对乐山市进行总人口预测,计算公式为:

F=P×(1+d) (6)

式中,F代表下一年的预测人口,P代表上一年的总人口数,d代表乐山市人口自然增长率。

参考2006-2020年乐山市土地利用总体规划,人口自然增长率目标为3‰,再根据公式(6)计算出乐山市2013-2020年的人口情况如表4所示。

由表4可以预测,2020年乐山市土地人口承载力最佳规模为360万~370万人。

4.2 土地人口承载力预测

土地人口承载力的关键是粮食生产能力和人均粮食消费标准。根据联合国粮农组织公布的粮食人均年消费标准可分为温饱型(400 kg)、小康型(450 kg)和富裕型(500 kg)3级[13]。计算土地人口承载力如表5所示。

4.3 土地人口承载力分析

根据以上所计算的2013-2020年乐山市人口数量和土地人口承载力数据进一步从耕地、人口及粮食3方面分别对乐山市温饱型、小康型和富裕型3种不同消费水平下的土地人口承载状况进行分析。

由表6可知,在温饱水平下耕地未出现超载,2020年还有67.89万人的上升空间且有耕地剩余。除了满足本市人口自身需求外,还可以提供27.16万t粮食。

由表7可知,在小康生活水平下2013-2016年耕地出现了较小的超载,最大超载率为7.09%,并且4年间超载率总体呈降低趋势。2017-2020年耕地未出现超载,到2020年还有19.94万人的上升空间,粮食也还有8.97万t盈余量。

由表8可知,在富裕水平下乐山市2013-2020耕地出现超载,最高超载率为18.99%,最低超载率为5.34%。

通过比较表6、表7和表8可知,无论是温饱、小康还是富裕水平下,乐山市土地的人口承载力均是逐年上升的。

5 结论与对策建议

运用土地资源承载力模型对乐山市2003-2012年土地资源承载能力进行计算,根据回归分析法和产量预测法,并结合以温饱型、小康型和富裕型3种消费水平为标准的土地人口承载力计算方法,预测乐山市2013-2020年的人口承载力,并对不同类型进行讨论,得出以下结论。由于人口的不断增加,乐山市2003-2012年土地人口承载力处于超载状态,但超载情况总体呈下降趋势。在温饱水平下,2013-2020年土地未出现超载,且均能满足粮食需求。2020年仍有67.89万人的上升空间且有耕地剩余。2020年耕地剩余量达35 486.36 hm2;在小康生活水平下,2013-2016年超载率总体处于下降状态,最大超载率为7.09%,2013-2016年粮食供给处于亏欠状态,2016年所需的耕地面积仍缺少3 124.43 hm2,而在2017-2020年间耕地未出现超载,基本能满足人们对小康生活的需求;在富裕水平下,2013-2020年均存在土地超载现象,最高超载率为18.99%,无论是粮食供给还是耕地缺少量都处于最大化,2013年粮食缺少28.42万t,耕地面积缺少42 835.29 hm2。

综上所述,不论是在温饱、小康及富裕水平下,乐山市土地的人口承载力均逐年上升,但在小康和富裕水平下,人口出现超载,因此,必须充分合理利用耕地资源,提高耕地的生产潜力和人口承载力,以保证整个社会能持续、协调和健康的向前发展。

由以上分析可见,在不同的粮食消费水平条件下,乐山市的人口承载能力虽然不同,但总体上粮食供应比较紧张,因此提高人口承载力的重要途径是解决粮食问题。结合乐山市的具体情况对于提高人口承载力提出以下建议。

1)在温饱水平下,土地未出现超载,还有一部分剩余耕地应该保护起来,稳定农业用地面积。城市新发展所需的各类用地应尽可能挖潜和改造质量差的土地,少占用耕地,注意保护基本农田,占用耕地和基本农田都必须实行“占一补一”措施。提高土地利用集约化水平,确保粮食安全,避免土地资源的进一步破坏和浪费。

2)在小康和富裕生活水平下,2017-2020年乐山市不能以已有的耕地供养当地人口,特别是在富裕水平下,超载率较高,应加大土地整理、复垦开发及补充耕地的力度;加强农业技术投入,引进新品种,在规划时须考虑多途径增加粮食总量;加大资金投入力度,确保耕地质量提高、数量稳定,通过耕作、增施有机肥,可以增强土壤肥力、改良土壤质地、增加土壤有机质含量及促进新开垦耕地土壤热化,从而提高耕地的等级。如果仍不能达到乐山市人民的生活消费水平,则必须考虑从外地调入粮食。

3)控制人口增长,提高劳动者素质,进一步做好人口控制和计划生育工作。对农民进行技术培训,以提高粮食产量和质量。

参考文献:

[1] 封志明.土地承载力研究的过去、现在与未来[J].中国土地科学,1994,8(3):1-9.

[2] 艾 华,张广海,李 雪,等.山东半岛城市群发展模式仿真研究[J].地理科学,2006,26(2):144-149.

[3] 何毓蓉,周艺红,张保华,等.四川省耕地地力生产潜力及承载力研究[J].地理科学,2004,24(1):20-25.

[4] 熊利亚,夏朝宗,刘喜云,等.基于RS和GIS的土地生产力与人口承载量-以向家坝库区为例[J].地理研究,2004,23(1):10-18.

[5] 哈斯巴根,李百岁,宝 音,等.区域土地资源人口承载力理论模型及实证研究[J].地理科学,2008,28(2):189-194.

[6] 陈雪萍,周介铭,何 伟,等.基于产能核算的耕地人口承载力动态预测研究—以四川郫县为例[J].中国农学通报,2012,28(21):114-118.

[7] 陈百明. 中国土地资源生产能力及人口承载量研究[M].北京:中国人民大学出版社,1991.

[8] 孟庆香,常庆瑞,张俊华,等.陕北农牧交错带土地承载力及提高途径探讨[J].干旱地区农业研究,2003,21(1):108-111.

[9] 韩书成,濮励志.江苏土地综合承载能力空间分异研究[J].水土保持通报,2009,29(5):146-150.

[10] 靳海亮,金继读.贾汪区土地人口承载力研究[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2002,25(2):199-202.

[11] 顾宝昌.中国农村地区性别偏好及其行为表现[J].中国人口科学,1998(2):2-6.

[12] 刘丽君,文 霞,龙枚梅,等.基于GIS的兴文县喀斯特山区土地人口承载力研究[J].四川地质学报,2009,29(1):60-63.

[13] 梅伟娟.区域土地人口承载力研究-以山东省邹城市为例[J].西南农业大学学报(社会科学版),2010,8(1):5-8.

4.3 土地人口承载力分析

根据以上所计算的2013-2020年乐山市人口数量和土地人口承载力数据进一步从耕地、人口及粮食3方面分别对乐山市温饱型、小康型和富裕型3种不同消费水平下的土地人口承载状况进行分析。

由表6可知,在温饱水平下耕地未出现超载,2020年还有67.89万人的上升空间且有耕地剩余。除了满足本市人口自身需求外,还可以提供27.16万t粮食。

由表7可知,在小康生活水平下2013-2016年耕地出现了较小的超载,最大超载率为7.09%,并且4年间超载率总体呈降低趋势。2017-2020年耕地未出现超载,到2020年还有19.94万人的上升空间,粮食也还有8.97万t盈余量。

由表8可知,在富裕水平下乐山市2013-2020耕地出现超载,最高超载率为18.99%,最低超载率为5.34%。

通过比较表6、表7和表8可知,无论是温饱、小康还是富裕水平下,乐山市土地的人口承载力均是逐年上升的。

5 结论与对策建议

运用土地资源承载力模型对乐山市2003-2012年土地资源承载能力进行计算,根据回归分析法和产量预测法,并结合以温饱型、小康型和富裕型3种消费水平为标准的土地人口承载力计算方法,预测乐山市2013-2020年的人口承载力,并对不同类型进行讨论,得出以下结论。由于人口的不断增加,乐山市2003-2012年土地人口承载力处于超载状态,但超载情况总体呈下降趋势。在温饱水平下,2013-2020年土地未出现超载,且均能满足粮食需求。2020年仍有67.89万人的上升空间且有耕地剩余。2020年耕地剩余量达35 486.36 hm2;在小康生活水平下,2013-2016年超载率总体处于下降状态,最大超载率为7.09%,2013-2016年粮食供给处于亏欠状态,2016年所需的耕地面积仍缺少3 124.43 hm2,而在2017-2020年间耕地未出现超载,基本能满足人们对小康生活的需求;在富裕水平下,2013-2020年均存在土地超载现象,最高超载率为18.99%,无论是粮食供给还是耕地缺少量都处于最大化,2013年粮食缺少28.42万t,耕地面积缺少42 835.29 hm2。

综上所述,不论是在温饱、小康及富裕水平下,乐山市土地的人口承载力均逐年上升,但在小康和富裕水平下,人口出现超载,因此,必须充分合理利用耕地资源,提高耕地的生产潜力和人口承载力,以保证整个社会能持续、协调和健康的向前发展。

由以上分析可见,在不同的粮食消费水平条件下,乐山市的人口承载能力虽然不同,但总体上粮食供应比较紧张,因此提高人口承载力的重要途径是解决粮食问题。结合乐山市的具体情况对于提高人口承载力提出以下建议。

1)在温饱水平下,土地未出现超载,还有一部分剩余耕地应该保护起来,稳定农业用地面积。城市新发展所需的各类用地应尽可能挖潜和改造质量差的土地,少占用耕地,注意保护基本农田,占用耕地和基本农田都必须实行“占一补一”措施。提高土地利用集约化水平,确保粮食安全,避免土地资源的进一步破坏和浪费。

2)在小康和富裕生活水平下,2017-2020年乐山市不能以已有的耕地供养当地人口,特别是在富裕水平下,超载率较高,应加大土地整理、复垦开发及补充耕地的力度;加强农业技术投入,引进新品种,在规划时须考虑多途径增加粮食总量;加大资金投入力度,确保耕地质量提高、数量稳定,通过耕作、增施有机肥,可以增强土壤肥力、改良土壤质地、增加土壤有机质含量及促进新开垦耕地土壤热化,从而提高耕地的等级。如果仍不能达到乐山市人民的生活消费水平,则必须考虑从外地调入粮食。

3)控制人口增长,提高劳动者素质,进一步做好人口控制和计划生育工作。对农民进行技术培训,以提高粮食产量和质量。

参考文献:

[1] 封志明.土地承载力研究的过去、现在与未来[J].中国土地科学,1994,8(3):1-9.

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[6] 陈雪萍,周介铭,何 伟,等.基于产能核算的耕地人口承载力动态预测研究—以四川郫县为例[J].中国农学通报,2012,28(21):114-118.

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[10] 靳海亮,金继读.贾汪区土地人口承载力研究[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2002,25(2):199-202.

[11] 顾宝昌.中国农村地区性别偏好及其行为表现[J].中国人口科学,1998(2):2-6.

[12] 刘丽君,文 霞,龙枚梅,等.基于GIS的兴文县喀斯特山区土地人口承载力研究[J].四川地质学报,2009,29(1):60-63.

[13] 梅伟娟.区域土地人口承载力研究-以山东省邹城市为例[J].西南农业大学学报(社会科学版),2010,8(1):5-8.

4.3 土地人口承载力分析

根据以上所计算的2013-2020年乐山市人口数量和土地人口承载力数据进一步从耕地、人口及粮食3方面分别对乐山市温饱型、小康型和富裕型3种不同消费水平下的土地人口承载状况进行分析。

由表6可知,在温饱水平下耕地未出现超载,2020年还有67.89万人的上升空间且有耕地剩余。除了满足本市人口自身需求外,还可以提供27.16万t粮食。

由表7可知,在小康生活水平下2013-2016年耕地出现了较小的超载,最大超载率为7.09%,并且4年间超载率总体呈降低趋势。2017-2020年耕地未出现超载,到2020年还有19.94万人的上升空间,粮食也还有8.97万t盈余量。

由表8可知,在富裕水平下乐山市2013-2020耕地出现超载,最高超载率为18.99%,最低超载率为5.34%。

通过比较表6、表7和表8可知,无论是温饱、小康还是富裕水平下,乐山市土地的人口承载力均是逐年上升的。

5 结论与对策建议

运用土地资源承载力模型对乐山市2003-2012年土地资源承载能力进行计算,根据回归分析法和产量预测法,并结合以温饱型、小康型和富裕型3种消费水平为标准的土地人口承载力计算方法,预测乐山市2013-2020年的人口承载力,并对不同类型进行讨论,得出以下结论。由于人口的不断增加,乐山市2003-2012年土地人口承载力处于超载状态,但超载情况总体呈下降趋势。在温饱水平下,2013-2020年土地未出现超载,且均能满足粮食需求。2020年仍有67.89万人的上升空间且有耕地剩余。2020年耕地剩余量达35 486.36 hm2;在小康生活水平下,2013-2016年超载率总体处于下降状态,最大超载率为7.09%,2013-2016年粮食供给处于亏欠状态,2016年所需的耕地面积仍缺少3 124.43 hm2,而在2017-2020年间耕地未出现超载,基本能满足人们对小康生活的需求;在富裕水平下,2013-2020年均存在土地超载现象,最高超载率为18.99%,无论是粮食供给还是耕地缺少量都处于最大化,2013年粮食缺少28.42万t,耕地面积缺少42 835.29 hm2。

综上所述,不论是在温饱、小康及富裕水平下,乐山市土地的人口承载力均逐年上升,但在小康和富裕水平下,人口出现超载,因此,必须充分合理利用耕地资源,提高耕地的生产潜力和人口承载力,以保证整个社会能持续、协调和健康的向前发展。

由以上分析可见,在不同的粮食消费水平条件下,乐山市的人口承载能力虽然不同,但总体上粮食供应比较紧张,因此提高人口承载力的重要途径是解决粮食问题。结合乐山市的具体情况对于提高人口承载力提出以下建议。

1)在温饱水平下,土地未出现超载,还有一部分剩余耕地应该保护起来,稳定农业用地面积。城市新发展所需的各类用地应尽可能挖潜和改造质量差的土地,少占用耕地,注意保护基本农田,占用耕地和基本农田都必须实行“占一补一”措施。提高土地利用集约化水平,确保粮食安全,避免土地资源的进一步破坏和浪费。

2)在小康和富裕生活水平下,2017-2020年乐山市不能以已有的耕地供养当地人口,特别是在富裕水平下,超载率较高,应加大土地整理、复垦开发及补充耕地的力度;加强农业技术投入,引进新品种,在规划时须考虑多途径增加粮食总量;加大资金投入力度,确保耕地质量提高、数量稳定,通过耕作、增施有机肥,可以增强土壤肥力、改良土壤质地、增加土壤有机质含量及促进新开垦耕地土壤热化,从而提高耕地的等级。如果仍不能达到乐山市人民的生活消费水平,则必须考虑从外地调入粮食。

3)控制人口增长,提高劳动者素质,进一步做好人口控制和计划生育工作。对农民进行技术培训,以提高粮食产量和质量。

参考文献:

[1] 封志明.土地承载力研究的过去、现在与未来[J].中国土地科学,1994,8(3):1-9.

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[6] 陈雪萍,周介铭,何 伟,等.基于产能核算的耕地人口承载力动态预测研究—以四川郫县为例[J].中国农学通报,2012,28(21):114-118.

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