综合自然地理在农业方面的应用研究

综合自然地理在农业方面的应用研究 摘要：综合自然地理是研究自然地理环境整体的综合自然特征的学科，在农业上具有指导 意义，有助于对农业的综合规划，划分合理的农业区，为国家规划提供参考。土地资源类 型划分对农业至关重要，土地类型不同，生产作物也不同。土地资源的评价、土地资源的 规划已经成为土地生产的重要环节。农业自然条件和自然资源评价为农业生产的现代化提 供依据。 关键词关键词：综合自然地理；农业；应用研究；土地类型 引言引言：农业是国民经济的基础，是经济发展的基础。农业的发展状况直接影响着、左右着 国民经济全局的发展。农业是国民经济中最基本的物质生产部门。农业是人类社会的衣食 之源，生存之本。中国作为一个农业大国，农业不兴，无从谈百业之兴，农民不富，难保 国泰民安。 我国农业生产技术装备水平与劳动生产率水平均较低，农业基础设施薄弱，抗灾害能 力差。我国农产品供给尤其是粮食供给始终处于基本平衡但偏紧的状态。我国农业生产面 临着可耕地少、人口多的具体国情，农业资源人均占有量在世界上属低水平，这是我国农 业发展的最大制约因素。农业生产是自然再生产和经济再生产相结合复杂的生产活动，一 刻也离不开水、生物、空气、土壤等资源。对农业合理的自然规划显得尤为重要。 1 综合自然区划方面的农业应用 1.1 综合自然区划 自然区划是指按照区域的内部差异，把自然特征不相似的部分划为不同的自然区，并 确定其界线，进而对各自然区的特征及其发生发展和分布规律进行研究，按其区域从属关 系，建立一定的等级系统。一个国家的自然区划水平是反映对自然地理环境认识深度和自 然地理研究水平的重要标志之一。 综合自然区划以发生性原则、相对一致性原则和空间连续性原则为基本原则，按照水 许划分、合并法、自下而上、自上而下等方法对某一特定区域进行区划，将其分为带、地 带、亚地带、次亚地带等不同的自然区划等级,并深入分析研究各组成要素之间的相互联系, 以便于对各级自然综合体自然环境与资源进行全面认识。 1.2 综合自然区划对农业的影响 我国的综合自然区划研究具有为农业服务的优良传统。我国有13亿人口，其中有8亿多 农民。农业在我国占有较大的比重。如何对农业进行区划已经成为我国重要的问题之一。 在1984年正式出版的由全国农业区划委员会编制中国自然区划概要中，对我国自 然条件的特点进行论述, 指出多山的地形, 雨热同季的气候, 不均衡的水资源, 多种多样 的土壤, 丰富多采的生物资源；评价了上述自然条件对农业生产有利和不利的影响，明确 表述了为农业服务的观点, 并认为自然区划区划是我国农业区划的先行工作和基础工作。 区划报告对农业自然资源进行评价, 探讨因地制宜发展农业, 阐述利用自然与改造自然, 以及加强自然保护等众多方面的问题。 综合自然区划为农业的分布发展提供了重要的指导作用，为农业现代化建设提供了依 据。有助于指导各地区进行合理的资源分配，对土地进行合理应用，解决了许多重要的问 题。 2 在土地资源类型方面的农业应用 2.1 土地资源类型 在农业生产中，更注重的是土地资源类型的划分。土地资源类型是指性质或质量相对 均一或利用现状潜力和适宜性相对一致，并占有一定空间位置的土地资源单元。土地资 源类型不同于土地类型：土地类型与土地资源类型的关系同于土地与土地资源的关系，也 同于气候与气候资源、生物与生物资源、水文与水资源的关系。 首先，土地类型以研究土地自然属性为主，而土地资源类型具有自然和经济的双重性。 土地类型是一个完全的综合自然体，它是由土壤、地质、水文、植被、气候等要素所构成 的性质均一的综合体，并在平面上有一定的区域；当土地类型转化为土地资源类型后，土 地资源类型在土地类型的基础上有了新的含义，它是能为人类所利用，能为人类创造财富、 性质相对均一的基础经济实体。因此，它既具有自然综合体的特性，也具有可供人类发展 生产的经济特性和人类活动的特征。也就是说，土地资源类型具有自然和经济的双重性， 而土地类型则只具有自然属性而没有社会属性。 其次，土地类型种类是土地资源类型种类的基础。当一个土地类型单元转化为土地资 源类型时，一个单元的土地类型不一定会有面积同样大小的土地资源类型与之对应。 第三，土地类型名称与士地资源类型名称具有明显差别。土地类型描述的是土地的自 然属性，包括地貌、地形等。土地资源类型则表示该土地单元的耕作方式、耕种制度等与 经济活动密切相关的因素。两者名称对比如下： 土地类型名称土地资源类型名称 冲积平原 沟谷地 中 山 台 地 低 山 河滩地 黄土塬地 低丘陵地 水浇地 旱耕地 云杉林地 蒿属灌丛草地 猫头刺蒿属灌丛草地 人工林及旱耕地 旱耕地 旱耕地 2.2 土地资源类型的命名 土地资源类型命名是以土地类型的名称为基础的。林培先生建议，土地资源类型命名 模式为：土地类型十土地利用 在其命名模式中，利用土地类型中有关自然要素简练而科学的表示土地类型的特征， 而进一步完整地表示其资源特性。林培先生认为可以考虑用气候地形和土壤三个要素表 示土地资源类型，不必像土地类型名称那样，必须加以有关植被名称。如果土地利用为林 地、草场，它本身即表示了自然植被特征。在该原则下，具体的土地资源类型命名可以表 示为：暖温带半湿润平原褐土旱耕地，南亚热带湿润丘陵红壤水田，暖温带湿润山地棕壤 林地等；而且在其低一级的大比例尺土地资源类型划分中，不必用气候特征，而仅用地貌、 土壤和土地利用即可以。如黄土高原区的梁峁黄土旱地、河川潮土水浇地等。 2.3 土地资源评价 2.3.1 土地资源生产潜力评价 土地生产潜力指在一定条件下能够生产出某种生物产品(如粮食、经济作物等)的内在 能力, 一般用单位面积产量来表示。它是反映土地质量高低重要指标, 因而也就成为土地资 源评价的重要内容之一。 土地潜力评价只是告诉我们某块土地可利用的范围以及在利用方面的潜在能力，偏重 考虑土地的自然性质而不对土地进行土地利用的经济效益分析，这在当今市场经济快速发 展的中国已经不再适合，所以土地潜力评价的研究相对较少。现阶段的土地资源生产潜力 评价方法及过程都是结合 GIS 软件并借助机制法来估算土地生产潜力，通过综合分析得出 耕地的增产潜力，最终依据生产潜力对耕地进行定级分区。 2.3.2 土地资源适宜性评价 土地适宜性评价是根据某块土地针对特定利用方式是否适宜、适宜程度如何来进行的 等级评定。土地适宜性主要有两方面的含义：一是根据作物或土地利用方式的适宜程度， 将土地分为适宜、较适宜、勉强适宜和不适宜；二是指土地利用方向之间的差异程度, 即 土地分别适宜于发展农、林、牧及其它地类方面的差异，表现为宜农、宜林、宜牧、宜渔 业和宜灌溉等。 当前，国际上影响最大、使用最广泛的土地适宜性评价方案是 FAO 于 1976 年正式公 布的土地评价纲要 ，而 FAO 在 1993 年出版的土地利用规划指南中指出,：土地适 宜性评价,，可称为土地利用规划阶段的技术导向，是土地合理利用的基础工作之一。随着 技术的不断更新和改善，适宜性评价逐渐具有针对性，而且实用性增强，在各行各业得到 广泛应用。 2.3.3 土地经济评价 土地经济评价是在土壤质量评价划分的农业土壤组上, 用经济指标来表示土地的质量。 通常是以基数产量和基数费用的比较来反映土地质量的高低, 是一种简单的投入产出分 析法。评价的结果是按主要作物编制各经济单位和行政区的土地评价等级图和表。 土地潜力及适宜性评价主要指土地的自然属性对不同土地利用方式的潜力和适宜性分 析，而土地经济评价是在参考土地自然属性的基础上，着重研究在等量劳动投入或耗费下 土地的产出效果。因此土地资源经济评价分析一般采用投入产出比较、毛利分析法等方 法,其中毛利分析法只是适用于情况较简单(没有长期的贷款或改良工程)的经济适宜性评价。 2.3.4 土地资源可持续利用评价 土地可持续利用评价是根据一定评价指标对土地自然生产能力、土地生态环境及其相 关的社会经济环境可持续性的定量评估。土地资源可持续利用评价是土地可持续利用研究 的核心, 土地持续利用系统是典型的自然-经济-社会复合系统，而土地可持续利用评价的核 心又在于评价指标体系的构建。 当今对于土地可持续利用评价并没有统一的标准的指标体系，多数情况下必须结合区 域特点，遵循可持续发展的基本理念进行设计。土地可持续评价主要有两种思路：一种是 指标评价，即通过研究和筛选，选用对土地持续性敏感的多项指标，对指标进行度量和评 价；另一种称为模型法评价，即评价者试图建立一种复杂精细的仿真模型，通过数理统计 的计算来揭示土地利用系统的特性。 3 农业自然条件和自然资源评价研究 3.1 气候对农业的影响 近些年来，随着工业的发展，化石燃料的逐渐使用，越来越多的温室气体排放到大气 中，对农业生产造成了严重的影响。温室气体较多会使得极地冰川融化，海平面上升，可 耕种面积将会减少，对农业的发展来说是一个挑战。 突发的天气现象对农业造成的损失是不可估量的。旱灾、涝灾、冰雹、霜冻等突发的 自然灾害在农业生产中往往起着毁灭性的作用。尤其是在我国华北等区域， “靠天吃饭”的 农耕模式使得天气在发展中起到了决定性的作用。一场突如其来的灾害可以使得半年的辛 劳化为乌有。 3.2 土地对农业的影响 不同地形的土地在农业生产中有着不同的作用。丘陵、平原、盆地为主要的耕作地区， 不同的地区有不同的耕作方法和不同的耕作制度。平原地区交通便利，适合机械化大生产， 采用农机为主、人力为辅的方法可以快速高效的进行农业化生产；丘陵地区复杂多样，交 通不利，适合小范围耕种，耕种方式以人力、畜力为主；盆地容易积水，在生产中要注重 供水、排水环节。 土壤主要是通过土壤肥力在农业生产起决定性因素。土壤肥力包括水、肥、气、热四 个方面。土壤肥力直接影响农业粮食产量：我国东北地区的黑土地，主要成分为黑土，富 含大量腐殖质，土壤肥力较高，因此东北为粮食生产基地。在我国其他地区，由于土壤肥 力匮乏，土地生产能力下降，粮食产量也无法提升。 近些年来，土壤肥力匮乏区的人民通 过对土地进行人工改造，将原本匮乏的土地变得充满生机，提升了粮食产量。 3.3 水资源对农业的影响 水是生命之源，在植物体内占有很大的比例。水分在植物细胞中主要为自由水和束缚 水。生理上活跃的组织中，大部分水是自由水。束缚水是通过氢键吸附于细胞中特别是膜 上的蛋白质、多糖之上的水分子，成半晶体排列。植物中水的主要流向是自土壤进入根系， 再经过茎到达叶、花、果实等器官，并经过它们的表面、主要是其上的气孔，散失到大气 中去。土壤、植物、大气形成一个连续的系统，称为土壤-植物-大气连续系。 因此，水资源问题对农业的影响巨大。水资源污染会影响农作物的正常生长，尤其是 一些重金属离子，会在农作物体内积累，进而会影响人体健康；水中若有化学药剂，会抑 制农作物生长，有的也会导致农作物基因突变，降低产量和质量。水资源短缺也很重要： 灌溉水资源不足使农作物减产；严重的会使植物干枯甚至死亡；生活用水不足，使人类生 活受到限制；极度干旱缺水地区人类生命受到威胁；农耕区出现干旱，导致农民欠收，影 响经济发展。 3.4 生物对农业的影响 生物对农业的影响主要体现在植物和动物两方面。在农田中，杂草和农作物形成竞争 关系，抢夺光照、水源、肥力等营养，对农作物的生产构成威胁，影响农作物产量。动物 方面主要是害虫如蝗虫等害虫和青蛙、麻雀等益虫相互作用，在农作物生产中作为重要的 一部分参