中国土地利用/覆被变化研究的现状与问题

作 者:

作者简介:
于兴修(1967-),男,山东莒县人,博士生。主要从事土地利用/土地覆被变化研究。E-mail:xxyu@niglas.ac.cn 中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏 南京 210008 杨桂山 山东临沂师范学院地理系,山东 临沂 276005

原文出处:
地理科学进展

内容提要:

土地利用/覆被变化是全球化的重要组成部分和原因,因而是全球变化领域中重要的研究方向之一。本文在评述了中国土地利用/覆被变化研究的现状、取得的进展及存在问题的基础上,提出应把土地利用/覆被变化研究的理论体系、不同空间尺度的土地利用/覆被变化的动态模型、土地利用/覆被变化与全球环境变化和可持续发展之间的关系作为重点加以研究,以提高中国土地利用/覆被变化的研究水平。


期刊代号:K9
分类名称:地理
复印期号:2002 年 04 期

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      中图分类号:F301.24

      文献标识码:A

      文章编号:1007-6301(2002)01-0051-07

      土地利用/覆被变化是全球变化的重要组成部分和主要原因,因而全球变化研究领域逐渐加强了对土地利用/覆被变化(LUCC)的研究。由于LUCC研究涉及到自然和人文多方面的问题,在这方面加强自然与人文科学的综合研究已成为两大学科众多学者的共识[1,2]。“国际地圈与生物圈计划”(IGBP)和“全球环境变化的人文领域计划”(HDP),于1995年联合提出“土地利用/覆被变化”研究计划,使土地利用变化研究成为全球变化研究的前沿和热点课题[3]。一些参与全球环境变化研究的国际组织和国家纷纷启动了各自的LUCC研究项目。中国的许多学者及时跟踪LUCC研究的国际动向,积极开展LUCC研究,也取得了具有中国特色的丰硕成果。

      1 中国土地利用/覆被变化研究的现状

      中国自古就是农业大国,对土地利用研究的历史很长,但以前的研究主要侧重于土地资源调查、分区、分类、规划、评价及开发和管理研究。系统研究土地利用/覆被变化及对全球变化响应的时间还不长,目前的研究主要侧重在一些代表性地区,通过遥感、野外观测与调查统计数据的模型计算与分析,探讨LUCC过程、驱动机制与环境效应。

      1.1 LUCC类型区的选择

      由于不同区域有着不同的自然和人文因素的组合,相应地对LUCC的影响也就不同。因而,LUCC研究区域类型的选择就成为LUCC研究的关键。

      目前,我国的LUCC研究主要集中在下列两类地区。一类是“热点地区”,即人文和自然驱动力极为活跃的地区。这类地区有多种表现形式[4]:首先,可以是目前或过去一段时期内土地利用/覆被变化剧烈的地区;其次,可以是未来一段时期内将要发生较大变化的地区;第三是土地利用/覆被变化对环境影响大的地区。在“热点地区”的研究中,研究者多选择了那些人文因素高度复合的地区,如深圳市[5,6]、北京市[7]、长江三角洲[8]等。另一类是“脆弱区”,随着人口的增长、经济的发展和资源的消耗,各种各样的“脆弱区”不断出现。对这类地区的LUCC研究,有利于人们对脆弱性的认识、揭示脆弱区的形成演变机制、揭示各种自然和人文因素对土地利用可持续性的影响。我国的研究者多选择了“生态环境脆弱区”进行LUCC研究,如中国东北样带[9](内含牧区、农牧交错区、农区、林区)、地处干旱、半干旱过度带的榆林地区[10]等。

      1.2 LUCC驱动力

      LUCC深受社会经济因素的影响,但这种影响仍与区域自然地理环境密切相联。在自然条件复杂的地区(如高原、山地),各种自然因素对土地利用变化仍发挥着很大的作用[10]。而对于受自然因素限制较小的区域(如经济势力雄厚的长江三角洲地区),土地利用/覆被的变化则主要受经济发展、人口增长及政策等人文因素的控制[8]。

      LUCC的驱动因子除具空间差异性外,时间差异性也是非常明显的。研究长江三角洲近50年耕地长序列统计资料和近5年的土地详查与变更数据表明[8]:近50年来,长江三角洲地区耕地数量呈明显的波动减少趋势,并出现了三次明显耕地流失高峰;该过程中的明显突变主要与国家宏观政策背景相关联,如三次明显的耕地流失高峰分别与大跃进、沿海开放战略和沿江发展战略的宏观政策背景密不可分;而耕地数量变化的阶段性和持续减少则主要与经济快速发展密切相关。

      研究LUCC机制,不仅要确定驱动因子,还要分析各驱动因子与LUCC之间的相互关系、变量各驱动因子对LUCC作用的程度。数理统计法在这方面的研究中被广泛应用。张明[10]运用典型相关分析法定量诊断出各驱动因子对榆林地区土地利用结构分布贡献的大小,主要典型变量对应的相关系数高达0.989和0.937,表明判别出的解释变量能充分解释相应标准变量的分布。为了对各种因子进行综合分析,史培军等[5]通过回归分析,得出深圳市土地利用变化的外在驱动力主要为人口增长、外资的投入和第三产业的发展,内在驱动力主要是交通条件。

      然而,影响LUCC的因素错综复杂,在分析土地利用变化驱动因子的作用时,要细致全面地选择驱动因子,但指标过多会增加分析问题的难度和复杂性,王良健[14]等利用主成分分析法对梧州市土地利用的驱动力进行了定量分析,结果表明人类活动(人口、经济等)是梧州市耕地面积变化的主导因素。

      1.3 LUCC的环境效应

      土地利用通过土地覆被的变化影响全球和区域环境,土地覆被对气候、生物地球化学循环、土壤质量、陆地生物种类的丰度和组成有重要影响。在几十年甚至百年尺度上,由自然因素引起的环境变化幅度相对较小,而人类活动产生的环境变化,在强度上甚至超过了自然因素引起的环境变化,成为主要因素[20]。目前,关于LUCC对全球变化影响的研究主要集中在气候方面[15~18,22],认为土地覆被的影响在很大程度上取决于地表植被状况,虽然植被对降水的作用较小,但有助于减少径流、增加保水能力,对气候变化有减缓作用;而植被对温度变化的影响较大,但增温还是降温须视具体地点而定。另外,齐晔等人发展了模拟土地利用变化及其对碳循环影响的空间模型GEOMOD,并对生态系统含碳量和通量进行了估算。

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