1、1以氣候要素為主的潛力評(píng)價(jià)2以土壤為主的潛力評(píng)價(jià)3土地潛力綜合評(píng)價(jià)4土地潛力評(píng)價(jià)的步驟5土地潛力評(píng)價(jià)成果的應(yīng)用6討論4th、1主要途徑定性途徑： 根據(jù)土地對(duì)各種農(nóng)作物或土地利用方式的自然限制因素的強(qiáng)弱程度，將土地生產(chǎn)潛力分為若干等級(jí)或類別。美國(guó)農(nóng)業(yè)部土地生產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)系統(tǒng)定量途徑： 依據(jù)一定的數(shù)理模型（統(tǒng)計(jì)的或機(jī)制的）來定量表達(dá)土地的潛在生產(chǎn)能力。MOSS模型、 Miami模型、GOSSYM模型2一、以氣候要素為主的潛力評(píng)價(jià)從溫度、降水、蒸發(fā)等水熱條件揭示土地的生產(chǎn)潛力邁阿密模型（Miami Model）桑斯維特紀(jì)念模型（Thorthwaite Memorial Model）格思納里思模型和瓦格

2、寧根法（Wageningen）31邁阿密模型 (Miami Model) （1971，H.Lieth萊斯）Y = 3000 /（1 + e1.315-0.119t）Y = 3000（1 - e-0.00064p） Y-生物生產(chǎn)量（g/(m2.a)） t-年平均溫度（）、p-年均降水量（mm） 根據(jù)Liebig（李比希）定律，最小量因子制約生產(chǎn)力水平（或土地生產(chǎn)率限制率），因此選用兩個(gè)生產(chǎn)力數(shù)值中的較低值來代表該地植物生產(chǎn)潛力。42桑斯維特紀(jì)念模型(Thorthwaite Memorial Model)P = 30001-e0.0009695（E-20）P-生物生產(chǎn)量（g/(m2.a)）、E年實(shí)

3、際蒸散量53格思納里思模型(Gessner-Lieth Model)P = -157 + 5.17SP-生物生產(chǎn)量（g/(m2.a)）、S光合作用季節(jié)的日數(shù)64瓦格寧根模型(Wageningen Model)60年代荷蘭瓦格寧根大學(xué)斯萊波斯提出的一種植物生產(chǎn)力的動(dòng)態(tài)模擬模型。通過模擬作物的光合、呼吸作用，葉和根生長(zhǎng)量等因子的日變化以及碳水化合物的變化過程，來模擬在水分和營(yíng)養(yǎng)充足條件下的作物光溫生產(chǎn)力。在計(jì)算時(shí)綜合考慮了作物種類、光合特性、群體葉面積及作物產(chǎn)量形成的動(dòng)態(tài)過程、機(jī)理等而計(jì)算的，這一方法主要適用于小麥、玉米、高粱、苜蓿等作物產(chǎn)量的估算。計(jì)算分五個(gè)步驟：7（1）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)作物干物質(zhì)產(chǎn)量（

4、Y0）Y0 = Fy0 + （ 1 F ）yc 其中，F(xiàn) =（Rse - 0.5Rs）/ 0.8Rse 式中：Y0為標(biāo)準(zhǔn)作物干物質(zhì)產(chǎn)量，F(xiàn)為白天的陰天部分（云覆蓋度），Rs為實(shí)測(cè)入射短波輻射（cal/cm2日），Rse為晴天最大入射有效短波輻射（cal/cm2日），y0 為生育期間完全陰天時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)作物干物質(zhì)產(chǎn)量（kg/（hm2日），yc 為生育期間完全晴天時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)作物干物質(zhì)產(chǎn)量（kg/（hm2日）。8（2）按氣候影響進(jìn)行訂正 ETm/（ea-ed）式中：ETm為生育期內(nèi)日平均最大蒸散量（mm/日），ea為生育期內(nèi)平均和飽水氣壓,ed為實(shí)際水汽壓。（3）作物種類訂正（K） 標(biāo)準(zhǔn)條件下作物干物質(zhì)產(chǎn)

5、量與苜蓿、玉米、高粱、小麥的干物質(zhì)產(chǎn)量的關(guān)系為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)K，稱為作物轉(zhuǎn)換系數(shù)。9（4）溫度訂正（CT）標(biāo)準(zhǔn)作物產(chǎn)量為作物在標(biāo)準(zhǔn)溫度下的產(chǎn)量，按作物把總能量的40%用于自身維持呼吸作用考慮，則在總生長(zhǎng)期實(shí)際白天溫度平均值條件下的作物凈產(chǎn)量可用作物各自的溫度訂正系數(shù)CT予以修正。10（5）經(jīng)濟(jì)系數(shù)（CH） 收獲量?jī)H是干物質(zhì)總產(chǎn)量的一部分，所以作經(jīng)濟(jì)系數(shù)（CH）訂正后才得到經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。綜合上述五個(gè)計(jì)算過程，其總的計(jì)算公式為：Y = Y0ETm/（ea - ed）KCTCHG式中：G為總生長(zhǎng)期（日）；Y為光溫生產(chǎn)潛力（Kg/hm2）115FAO的方法（1）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)作物干物質(zhì)產(chǎn)量（Y0）Y0 = Fy0 +

6、 （ 1 F ）yc 其中，F(xiàn) =（Rse - 0.5Rs）/ 0.8Rse與瓦赫寧公式相同12（2）作物種類與生育期間的溫度訂正（CT）作物的干物質(zhì)生產(chǎn)率（ym）取決于作物種類與溫度。ym可能大于或小于標(biāo)準(zhǔn)作物假定的20kg/（hm2時(shí)），當(dāng)ym20時(shí)：Y0=F(0.8+0.01ym)y0+(1-F)(0.5+0.025ym)yc當(dāng)ym20時(shí)：Y0=F(0.5+0.025ym)y0+(1-F)(0.05ym)yc13（3）葉面積訂正（CL） 上面計(jì)算的Y0 為葉面積指數(shù)LAI=5時(shí)最大干物質(zhì)產(chǎn)量。在LAI5時(shí)，對(duì)Y0的影響不大，但在LAI5時(shí)則應(yīng)進(jìn)行葉面積訂正。（4）凈干物質(zhì)產(chǎn)量訂正（CN）

7、 植物在白天進(jìn)行光合作用積累干物質(zhì)，晚上則呼吸消耗，消耗剩余的物質(zhì)才能用于植物生長(zhǎng)。（5）經(jīng)濟(jì)系數(shù)訂正（CH）含義同瓦格寧根法。14當(dāng)ym20時(shí)：Y0=CL.CN.CH.G.F(0.8+0.01ym)y0+(1-F)(0.5+0.025ym)yc當(dāng)ym20時(shí)：Y0=CL.CN.CH.G. F(0.5+0.025ym)y0+(1-F)(0.05ym)yc 重點(diǎn)是確定各個(gè)系數(shù)國(guó)外有一些成功的系數(shù),但也有誤差中國(guó)目前沒有通過試驗(yàn)取得這些系數(shù)數(shù)據(jù)15 把植物、氣候、土壤視為一個(gè)整體系統(tǒng)（SPAC），考慮其中各部分的相互作用和諸因子各自及共同對(duì)作物生產(chǎn)力形成的影響. 基本形式是在光合潛力的基礎(chǔ)上進(jìn)行溫度

8、訂正，稱為光溫生產(chǎn)潛力； 再進(jìn)行水分訂正，稱為光溫水生產(chǎn)潛力（或氣候生產(chǎn)潛力）； 又進(jìn)行了土壤訂正，稱為氣候土壤生產(chǎn)潛力（或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力）。6. 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力 (Agr. potential productitvity)16一般數(shù)學(xué)表達(dá)式可歸納為：g = C.E. Qi Kti Kwi Ks式中：C為能量轉(zhuǎn)換系數(shù)；Qi為太陽(yáng)輻射；E為光能利用率；i為作物生長(zhǎng)時(shí)段序號(hào)；Ks為土壤訂正系數(shù)。Kti為各生長(zhǎng)時(shí)段溫度訂正系數(shù)；Kwi為各生長(zhǎng)時(shí)段水分訂正系數(shù)；17宜牧土地生產(chǎn)潛力分析第一步：宜牧土地氣候生產(chǎn)潛力（邁阿密模型計(jì)算）Y = 3000 /（1 + e1.315-0.119t）Y = 3000（

9、1 - e-0.00064p）Y-生物生產(chǎn)量（g/(m2.a)）t-年平均溫度（）p-年均降水量（mm） 根據(jù)Liebig（李比希）定律，最小量因子制約生產(chǎn)力水平，因此選用兩個(gè)生產(chǎn)力數(shù)值中的較低值來代表該地植物生產(chǎn)潛力。第二步：宜牧土地生產(chǎn)潛力 Pa = Pc f(l) Pa 宜牧土地生產(chǎn)力 Pc 氣候生產(chǎn)潛力 f(l)土地質(zhì)量系數(shù) f(l)= (Ai Rj)/Ai A不同等級(jí)宜牧土地面積 R 相應(yīng)等級(jí)土地等級(jí)系數(shù) 18宜牧土地生產(chǎn)潛力分析第三步：宜牧土地第二生產(chǎn)潛力 Pg = (Pai Ai) /107 Pg牧草生產(chǎn)的潛力總量 Pai 地域平均狀況的宜牧土地生產(chǎn)潛力 Ai 地域宜牧土地總面積

10、 107 由公斤轉(zhuǎn)化為萬(wàn)噸的轉(zhuǎn)化系數(shù) i參與計(jì)算的地域單元 Pac = Pg f(e) f(u) f(o) Pac 實(shí)際可能利用的生產(chǎn)潛力 f(e)可食性牧草占牧草的系數(shù) f(u)可利用宜牧土地占宜牧土地的系數(shù) Pg 生產(chǎn)潛力 f(o）其它因素對(duì)實(shí)際生產(chǎn)潛力影響的系數(shù) 以每養(yǎng)單位每日需干草2公斤，就可以大致計(jì)算出一定區(qū)域內(nèi)可能的載畜量19IP = HDPTN（or S）OAM 式中: IP為土壤生產(chǎn)力指數(shù)； H為土壤水分； D為排水狀況； P為有效土層厚度； T為土壤結(jié)構(gòu)； 二、以土壤為主的潛力評(píng)價(jià) N為鹽基飽和度； S為可溶鹽含量； O為有機(jī)質(zhì)含量； A粘土礦物特性； M為礦物質(zhì)含量。1 農(nóng)

11、用土地土壤生產(chǎn)力分級(jí)系統(tǒng) (Soil productivity rating system)FAO于1971年根據(jù)土壤生產(chǎn)力指數(shù)（IP,index of productivity ）的高低，劃分為5個(gè)等級(jí)以表示土地質(zhì)量的高低，即土壤生產(chǎn)力分級(jí)。20 考慮了土壤的9個(gè)要素和特性，根據(jù)每一要素的特征給出從0到100的數(shù)值，所有要素特征的乘積便是土壤生產(chǎn)力指數(shù)。 關(guān)鍵通過建立每一要素詳細(xì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，比較要素特征和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，得出分?jǐn)?shù)值，然后計(jì)算土壤生產(chǎn)力指數(shù).21土壤單元潛力指數(shù)：SPI = P -（ CM + CL ）式中，SPI為土壤單元潛力指數(shù)；P是根據(jù)當(dāng)?shù)毓芾硭酱_定的有關(guān)產(chǎn)量的費(fèi)用指數(shù)；CM

12、是克服或者把土壤限制因素的影響減小的改良措施的費(fèi)用指數(shù)；CL表示由持續(xù)影響的限制性因素造成的費(fèi)用指數(shù)2土壤潛力率(soil capability ratio) 計(jì)算出土壤潛力指數(shù)后，將其按大小排列，并換算成土壤潛力率的比分從0到100，用于評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量，最好的土地是100分。22P可以按在良好經(jīng)營(yíng)下的一個(gè)特定土壤單元上生長(zhǎng)的特定作物產(chǎn)量來計(jì)算，每一土壤單元的作物產(chǎn)量乘以作物的凈價(jià)格就是該土壤單元預(yù)期的年收入費(fèi)用指數(shù)；CM反映了為維持土壤生產(chǎn)力所必須的保護(hù)改良措施的費(fèi)用，如修筑梯田、挖排水渠、輸水道的費(fèi)用等，將這些改良措施的總費(fèi)用估算出來并按年份攤，以決定改良措施的年費(fèi)用；CL反映了每年用于克服

13、持續(xù)性限制因素影響的耕作或措施費(fèi)用，如每年用于土壤保持的費(fèi)用、農(nóng)田帶狀耕作的費(fèi)用及夏季休閑地的費(fèi)用等。23 美國(guó)農(nóng)業(yè)部土壤保持局1974年提出來的，強(qiáng)調(diào)土壤特性的一種土地評(píng)價(jià)形式。土壤潛力率是根據(jù)土壤的相對(duì)質(zhì)量為規(guī)劃工作者作出合理的土地利用決策而設(shè)計(jì)的。 在高水平的經(jīng)營(yíng)管理下某一作物的預(yù)期產(chǎn)量為依據(jù)，綜合了土地質(zhì)量、產(chǎn)量和管理措施，使土壤限制性因素減小到最小限度的相對(duì)費(fèi)用，以及減小持續(xù)限制性因素對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的影響造成的費(fèi)用。土壤潛力率通常是建立在每一土壤單元潛力指數(shù)（SPI）的基礎(chǔ)上，這是一個(gè)土壤的相對(duì)適宜性或土壤質(zhì)量的數(shù)量化分級(jí)。24耕地IIIIIIIVIIIwIIIeIIIsIIIcI

14、IIesetcIIIs1IIIs2IIIs3IIIs4etc非耕地VtoVIII 潛力級(jí) 潛力亞級(jí) 潛力單元三、土地潛力綜合評(píng)價(jià) （美國(guó)農(nóng)業(yè)部土地潛力分類系統(tǒng)）美國(guó)土地潛力分級(jí)結(jié)構(gòu)25分類系統(tǒng)：（1）土地潛力級(jí)（land capability class）土地對(duì)大田作物、牧草等利用方式的限制性強(qiáng)度把所有土地分為8級(jí)。26（2）土地潛力亞級(jí)（land capability subclass）-4級(jí) （潛力級(jí)中的1級(jí)，沒有限制性因素，故不分潛力亞級(jí)）。e-侵蝕限制因子；w-過濕限制因子；s-根系限制因子;c-氣候溫濕限制因子27（3）土地潛力單元級(jí)（land capability unit）。 土

15、地潛力單元實(shí)際上是一組相似的土壤（土種）。理化性質(zhì)差異較小、生產(chǎn)利用方式基本一致、土地產(chǎn)量變幅小于25；經(jīng)營(yíng)管理措施基本一致等。 等級(jí)的評(píng)定： 潛力級(jí)限制因子定律 潛力亞級(jí)主導(dǎo)因子劃分 潛力單元經(jīng)營(yíng)管理方式和水平、實(shí)際生產(chǎn)力等28美國(guó)農(nóng)業(yè)部土地潛力分析系統(tǒng)土地潛力級(jí)別農(nóng)作物改良草地天然草地林地旅游、動(dòng)物I適宜適宜適宜適宜適宜II適宜適宜適宜適宜適宜III適宜適宜適宜適宜適宜IV適宜適宜適宜適宜適宜V適宜適宜適宜適宜VI適宜適宜適宜適宜VII適宜適宜適宜VIII適宜29美國(guó)土地潛力分析系統(tǒng)評(píng)述 （1）同一潛力級(jí)的土地盡管其限制因素相似，但限制因素的種類不一定相同，因此所需經(jīng)營(yíng)管理的措施不一定相同

16、。也就是說，屬于同一潛力級(jí)的土地，在地形尤其是土壤上可能有較明顯差異；（2）潛力級(jí)評(píng)定的主要因素是自然條件，很少考慮投入產(chǎn)出情況。（3）評(píng)價(jià)是不考慮土地的區(qū)位條件；（4）評(píng)價(jià)方法具有較大的適用范圍。30四、土地潛力評(píng)價(jià)的主要步驟確定潛力評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)單位；建立潛力評(píng)價(jià)系統(tǒng)；擬定潛力評(píng)價(jià)表；評(píng)定潛力等級(jí)311. 確定潛力評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)單位目前對(duì)基礎(chǔ)單位的確定存在三種意見：（1）以土地類型單位為評(píng)價(jià)單元（2）以土壤分類單位（土屬、土種等）（3）以土地利用現(xiàn)狀的地塊作為評(píng)價(jià)單元。322. 建立潛力評(píng)價(jià)系統(tǒng)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的層次性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的簡(jiǎn)潔性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的可操作性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的可應(yīng)用性333. 擬定潛力評(píng)價(jià)表潛力評(píng)價(jià)表又稱為土地限制因素評(píng)級(jí)表。其工作步驟分為：（1）尋找土地利用限制因素（集）；（2）判定該限制因素（集）對(duì)于某級(jí)潛力的上下閾值。34潛力級(jí)坡度 ()土層厚度(cm)障礙層深(cm)土壤質(zhì)地pH 值