土地评价与管理第五章-土地潜力评价课件.ppt
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1、土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价1 1以气候要素为主的潜力评价以气候要素为主的潜力评价2 2以土壤为主的潜力评价以土壤为主的潜力评价3 3土地潜力综合评价土地潜力综合评价4 4土地潜力评价的步骤土地潜力评价的步骤5 5土地潜力评价成果的应用土地潜力评价成果的应用6 6讨论讨论4th、1土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价主要途径主要途径定性途径:定性途径:根据土地对各种农作物或土地利用方式的自然限制因根据土地对各种农作物或土地利用方式的自然限制因素的强弱程度,将土地生产潜力分为若干等级或类别。素的强弱程度,将土地生产潜力分
2、为若干等级或类别。v美国农业部土地生产潜力评价系统美国农业部土地生产潜力评价系统定量途径:定量途径:依据一定的数理模型(统计的或机制的)来定量表达依据一定的数理模型(统计的或机制的)来定量表达土地的潜在生产能力。土地的潜在生产能力。vMOSS模型、模型、Miami模型、模型、GOSSYM模型模型2土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价一、以气候要素为主的潜力评价一、以气候要素为主的潜力评价从温度、降水、蒸发等水热条件揭示土地的生产潜力从温度、降水、蒸发等水热条件揭示土地的生产潜力迈阿密模型(迈阿密模型(Miami Model)桑斯维特纪念模型桑斯维特纪念模型(T
3、horthwaite Memorial Model)格思纳格思纳里思模型和瓦格宁根法(里思模型和瓦格宁根法(Wageningen)3土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价1 1迈阿密模型迈阿密模型 (Miami Model)(Miami Model)(19711971,H.LiethH.Lieth莱斯)莱斯)Y=3000/Y=3000/(1+e1+e1.315-0.1191.315-0.119t t)Y=3000Y=3000(1-e1-e-0.00064-0.00064p p)Y-Y-生物生产量(生物生产量(g/(m2.a)g/(m2.a))t-t-年平均温度(
4、年平均温度()、)、p-p-年均降水量(年均降水量(mmmm)根根据据LiebigLiebig(李李比比希希)定定律律,最最小小量量因因子子制制约约生生产产力力水水平平(或或土土地地生生产产率率限限制制率率),因因此此选选用用两两个个生生产力数值中的较低值来代表该地植物生产潜力。产力数值中的较低值来代表该地植物生产潜力。4土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价2 2桑斯维特纪念模型桑斯维特纪念模型(ThorthwaiteThorthwaite Memorial Model)Memorial Model)P=3000P=30001-e1-e0.00096950.0
5、009695(E E-20-20)P-P-生物生产量(生物生产量(g/(m2.a)g/(m2.a))、)、E E年实际蒸散量年实际蒸散量5土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价3 3格思纳格思纳里思模型里思模型(Gessner-LiethGessner-Lieth Model)Model)P=-157+5.17SP-P-生物生产量(生物生产量(g/(m2.a)g/(m2.a))、)、S S光合作用季节的日数光合作用季节的日数6土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价4 4瓦格宁根模型瓦格宁根模型(WageningenWagening
6、en Model)Model)6060年年代代荷荷兰兰瓦瓦格格宁宁根根大大学学斯斯莱莱波波斯斯提提出出的的一一种种植植物物生生产产力力的的动动态态模模拟拟模模型型。通通过过模模拟拟作作物物的的光光合合、呼呼吸吸作作用用,叶叶和和根根生生长长量量等等因因子子的的日日变变化化以以及及碳碳水水化化合合物物的的变变化化过过程程,来来模模拟拟在在水水分分和和营营养养充充足足条条件件下下的的作作物物光光温温生生产产力力。在在计计算算时时综综合合考考虑虑了了作作物物种种类类、光光合合特特性性、群群体体叶叶面面积积及及作作物物产产量量形形成成的的动动态态过过程程、机机理理等等而而计计算算的的,这这一一方方法法
7、主主要要适适用用于于小小麦麦、玉玉米米、高高粱粱、苜蓿等作物产量的估算。计算分苜蓿等作物产量的估算。计算分五个步骤五个步骤:7土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价(1 1)计算标准作物干物质产量)计算标准作物干物质产量(Y Y0 0)Y Y0 0=F=Fy y0 0+(1 1 F F)y yc c 其中,其中,F=F=(RseRse-0.5Rs-0.5Rs)/0.8Rse/0.8Rse 式中:式中:Y Y0 0为标准作物干物质产量,为标准作物干物质产量,F F为白天的阴天部分(云覆盖度),为白天的阴天部分(云覆盖度),RsRs为实测入射短波辐射为实测入射短波辐
8、射(cal/cmcal/cm2 2日日),),RseRse为晴天最大入射有效短波辐射(为晴天最大入射有效短波辐射(cal/cmcal/cm2 2日日),),y y0 0 为生育期间完全阴天时的标准作物干物质产量为生育期间完全阴天时的标准作物干物质产量(kg/kg/(hmhm2 2日日),),y yc c 为生育期间完全晴天时的标准作物干物质产量(为生育期间完全晴天时的标准作物干物质产量(kg/kg/(hmhm2 2日日)。)。8土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价(2 2)按气候影响进行订正)按气候影响进行订正 ETETm m/(e ea a-e-ed d)式
9、中:式中:ETmETm为生育期内日平均最大蒸散量(为生育期内日平均最大蒸散量(mm/mm/日),日),e ea a为生育期内平均和饱水气压为生育期内平均和饱水气压,e,ed d为实际水汽压。为实际水汽压。(3 3)作物种类订正()作物种类订正(K K)标标准准条条件件下下作作物物干干物物质质产产量量与与苜苜蓿蓿、玉玉米米、高高粱粱、小小麦麦的的干干物物质质产产量量的的关关系系为为经经验验常常数数K K,称称为为作作物转换系数。物转换系数。9土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价(4 4)温度订正()温度订正(CTCT)标标准准作作物物产产量量为为作作物物在在标标
10、准准温温度度下下的的产产量量,按按作作物物把把总总能能量量的的40%40%用用于于自自身身维维持持呼呼吸吸作作用用考考虑虑,则则在在总总生生长长期期实实际际白白天天温温度度平平均均值值条条件件下下的的作作物物净净产产量量可可用用作作物物各各自自的的温温度度订订正正系系数数CTCT予以修正。予以修正。10土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价(5 5)经济系数()经济系数(CHCH)收收获获量量仅仅是是干干物物质质总总产产量量的的一一部部分分,所所以以作作经济系数(经济系数(CHCH)订正后才得到经济产量。订正后才得到经济产量。综合上述五个计算过程,其总的计算公式
11、为:综合上述五个计算过程,其总的计算公式为:Y=YY=Y0 0ETm/ETm/(e ea a-e-ed d)K KCTCTCHCHG G式中:式中:G G为总生长期(日);为总生长期(日);Y Y为光温生产潜力(为光温生产潜力(Kg/hmKg/hm2 2)11土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价5 5FAOFAO的方法的方法(1 1)计算标准作物干物质产量()计算标准作物干物质产量(Y Y0 0)Y Y0 0=F=Fy y0 0+(1 1 F F)y yc c 其中,其中,F=F=(RseRse-0.5Rs-0.5Rs)/0.8Rse/0.8Rse与瓦赫宁公式
12、相同与瓦赫宁公式相同12土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价(2 2)作物种类与生育期间的温度订正()作物种类与生育期间的温度订正(CTCT)作物的干物质生产率(作物的干物质生产率(ymym)取决于作物种类与温度。取决于作物种类与温度。ymym可能大于或小于标准作物假定的可能大于或小于标准作物假定的20kg/20kg/(hmhm2 2时时),当当ym20ym20时:时:Y Y0 0=F(0.8+0.01ym)y=F(0.8+0.01ym)y0 0+(1-F)(0.5+0.025ym)yc+(1-F)(0.5+0.025ym)yc当当ymym2020时:时:Y
13、Y0 0=F(0.5+0.025ym)y=F(0.5+0.025ym)y0 0+(1-F)(0.05ym)yc+(1-F)(0.05ym)yc13土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价(3 3)叶面积订正()叶面积订正(CLCL)上上面面计计算算的的Y Y0 0 为为叶叶面面积积指指数数LAI=5LAI=5时时最最大大干干物物质质产产量量。在在LAI5LAI5时时,对对Y Y0 0的的影影响响不不大大,但但在在LAILAI5 5时时则应进行叶面积订正。则应进行叶面积订正。(4 4)净干物质产量订正()净干物质产量订正(CNCN)植植物物在在白白天天进进行行光光合
14、合作作用用积积累累干干物物质质,晚晚上上则则呼呼吸消耗,消耗剩余的物质才能用于植物生长。吸消耗,消耗剩余的物质才能用于植物生长。(5 5)经济系数订正()经济系数订正(CHCH)含义同瓦格宁根法。含义同瓦格宁根法。14土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价当当ym20ym20时:时:Y Y0 0=CL.CN.CH.GCL.CN.CH.G.F(0.8+0.01ym)y.F(0.8+0.01ym)y0 0+(1-F)(0.5+0.025ym)yc+(1-F)(0.5+0.025ym)yc当当ymym2020时:时:Y Y0 0=CL.CN.CH.G.CL.CN.CH
15、.G.F(0.5+0.025ym)yF(0.5+0.025ym)y0 0+(1-F)(0.05ym)yc+(1-F)(0.05ym)yc 重点是确定各个系数重点是确定各个系数国外有一些成功的系数国外有一些成功的系数,但也有误差但也有误差中国目前没有通过试验取得这些系数数据中国目前没有通过试验取得这些系数数据15土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价 把把植植物物、气气候候、土土壤壤视视为为一一个个整整体体系系统统(SPACSPAC),考考虑虑其其中中各各部部分分的的相相互互作作用用和和诸诸因因子子各各自自及及共共同同对对作作物生产力形成的影响物生产力形成的影响.
16、基基本本形形式式是是在在光光合合潜潜力力的的基基础础上上进进行行温温度度订订正正,称为称为光温生产潜力光温生产潜力;再再进进行行水水分分订订正正,称称为为光光温温水水生生产产潜潜力力(或或气气候候生产潜力生产潜力););又又进进行行了了土土壤壤订订正正,称称为为气气候候土土壤壤生生产产潜潜力力(或(或农业生产潜力农业生产潜力)。)。6.农业生产潜力 (Agr.potential productitvity)16土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价一般数学表达式可归纳为:一般数学表达式可归纳为:g=C.E.g=C.E.QiQi KtiKti KwiKwi Ks
17、Ks式中:式中:C C为能量转换系数;为能量转换系数;QiQi为太阳辐射;为太阳辐射;E E为光能利用率;为光能利用率;i i为作物生长时段序号;为作物生长时段序号;KsKs为土壤订正系数。为土壤订正系数。KtiKti为各生长时段温度订正系数;为各生长时段温度订正系数;KwiKwi为各生长时段水分订正系数;为各生长时段水分订正系数;17土地评价与管理 Land Evaluation土地潜力评价土地潜力评价宜牧土地生产潜力分析第一步:宜牧土地气候生产潜力(迈阿密模型计算)迈阿密模型计算)Y=3000/Y=3000/(1+e1+e1.315-0.119t1.315-0.119t)Y=3000Y=3
18、000(1-e1-e-0.00064p-0.00064p)Y-Y-生物生产量(生物生产量(g/(m2.a)g/(m2.a))t-t-年平均温度(年平均温度()p-p-年均降水量(年均降水量(mmmm)根根据据LiebigLiebig(李李比比希希)定定律律,最最小小量量因因子子制制约约生生产产力力水水平平,因因此此选选用用两两个个生产力数值中的较低值来代表该地植物生产潜力。生产力数值中的较低值来代表该地植物生产潜力。第二步:宜牧土地生产潜力 Pa=Pc Pa=Pc f(lf(l)Pa Pa 宜牧土地生产力宜牧土地生产力 Pc Pc 气候生产潜力气候生产潜力 f(lf(l)土地质量系数土地质量系
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- 土地 评价 管理 第五 潜力 课件
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