土地利用与土地覆被变化
2012级地理科学
摘要:人类活动对环境的影响越来越成为自然地理学的关注中心,其中土地利用及土地覆被变化是全球环境变化的重要环节和主要原因。因此,国际地圈——生物圈计划(IGBP)和全球环境变化中的人文方面计划(IHDP)联合提出“土地利用和土地覆被变化”(IGBP and IHDP,1993,1995,1999)这一核心研究领域,受到社会各界的极大重视。 本文从“土地利用与土地覆被变化”的研究内容,研究案例等方面来说明。
关键词:土地利用 土地覆被 LUCC 一、土地利用与覆被变化的概念 1.土地利用的概念
世界粮农组织(FAO)1985年指出:“土地利用是由自然条件与人的干涉所决定的土地功能。”陈百明1996年将土地利用定义为“人类为了经济社会目的而进行的一系列生物和技术活动,对土地长期或周期性的经营活动”。许炎谟和陈章琛1987年将土地利用定义成“一种社会经济现象,是人类在漫长的历史过程中对土地资源进行持续开发和改
造治理的结果”。综上所述,土地利用是指人类有目的地开发利用土地资源的一切活动,如农业用地、林业用地、工业用地、交通用地、居住用地、休闲娱乐用地等都是不同的土地利用类型。 2.土地覆被变化的概念
美国“全球变化研究计划”将土地覆被定义为“覆盖着地球表面的植被及其他特质”;摆万奇等将土地覆被定义为“覆盖地面的自然物体和人工建筑物,它反映的是地球表层的自然状态”;还有学者将土地覆被定义为“地球表面当前所具有的自然和人为影响所形成的覆被物,包括地表植被、土壤、冰川、湖泊、沼泽、湿地及道路等”和“土地覆被是随着遥感技术的应用而出现的新概念,是指覆被地面的自然物体和人工建筑物,最主要的组成部分是植被,也包括土壤和陆地表面的水体”。 总之,土地利用是指人类有目的地开发利用土地资源的一切活动,而土地覆被则是指地表自然形成的或者人为引起的覆盖状况。土地利用与土地覆被,一个是发生在地球表面的活动过程,另一个则是各种地表活动的产物,二者共同构成了土地资源社会和自然的双重属性。
3.土地利用与土地覆被变化的复杂性
土地利用、土地覆被变化的表现极其复杂,其动因与广泛的人类活动及自然变化相关,其结果将影响全人类的生存和发展,其研究领域涉及从自然科学到社会科学的众多学科。
人类土地利用的方式有多种多样,包括各种各样的耕作、放牧、伐木、聚落及城市、基础设施、自然保护等。各种土地利用的作用积累
起来就在全球尺度上改变了土地覆被,其结果不仅对土地覆被本身至关重要,而且对地方、区域和全球环境的很多方面,包括气候、大气组成、生物多样性、物质循环等,都产生显著的影响。
土地覆被变化现象也是形形色色的,可归纳为三种:一是土地覆被的退化;二是土地覆被的转换;三是土地覆被的改良。
因此,在测度土地覆被变化的格局时,区分土地利用和土地覆被是至关重要的。简单的土地覆被分类不足以有效的分析其变化,为了认识土地覆被的各种变化,需要了解某土地覆被类型的土地利用功能。 二、土地利用与覆被变化的主要研究内容 1.LUCC研究的基本问题和重点领域 基本问题:
(1)在过去300年中,人类利用怎样改变了土地覆被。(2)在不同的地理和历史条件下,土地利用变化最主要的人文因素是什么。(3)在未来的50~100年里,土地利用变化将如何影响土地覆被。(4)人类和自然界动态变化如何影响特定土地利用的可持续性。(5)全球环境变化将如何影响土地覆被和土地利用,反向影响又如何。(6)土地利用与土地覆被与土地使用者脆弱性有何关联,土地覆被变化又如何反过来冲击和强化危急区域的脆弱性。 重点领域:
(1)采用案例比较研究方法的土地利用动态研究;(2)采用直接观测和诊断模型的土地覆被动态研究;(3)区域和全球综合模型研究。 三、土地利用/土地覆被变化的研究意义
更好地认识土地利用和土地覆被变化对研究全球环境变化具有极为重要的意义。进行这方面的研究可以使我们深入到社会和人文科学领域。因为土地利用造成土地覆被的变化,而土地利用又受到人类驱动力的支配 ,在土地的自然转变和它的社会驱动者之间的关系,即我们后面称之为原因与覆被的关系,不是一个新的话题。过去对这一问题的研究主要是在全球的范围(或水平上)对长期的土地利用和土地覆被的趋势进行大致描绘。然而这种评价一般不允许把变化的主要人类驱动力分割开来,或详细说明起作用的过程。从长期来看,土地利用和土地覆被变化与人口增长之间的联系是明显的,但在技术进步、富裕程度和政治经济变化方面也能找到同样的联系。留下的任务是解决他们相互之间的关系及其与环境变化的关系,解释在较低尺度(空间和时间)上的分析土地为什么不能一致地显示出同样的联系。 四、土地利用/土地覆被变化的研究目标与内容
1.土地利用变化的过程与动力机制研究。主要是对城乡作用机制、区域土地利用变化过程中的水资源约束机制以及全球粮食生产与粮食安全的研究。2.土地利用类型与区域问题的研究,特别是对热点地区、脆弱区和典型地区的研究。3.区域或全球性空间统计模型研究,以便能更准确地模拟土地利用变化的速率、空间类型、过程、未来的发展趋势和变化的主要动因。4.遥感技术和地理信息系统等先进技术在土地利用变化研究中的应用。5.土地利用变化的可持续性研究,主要包括土地利用类型与结构的持续性、土地利用方式与方法的可持续性、土地利用变化过程的可持续性以及实现可持续土地利用的对策与
途径(陈佑启等2001)。 五、国内外研究动态
目前国际上有关LUCC研究具有很强的综合性和地域性。土地利用与土地覆被变化研究主要通过三种途径进行:土地利用变化的驱动机制、土地利用动态变化分析以及区域和全球土地利用与土地覆被变化的综合模型。加强对区域土地利用覆被变化动态的研究,尤其是探讨土地利用覆被变化的特征及其驱动机制,是当前国内外在土地利用/覆被变化领域研究的主要趋势。 1. 国外研究动态
自LUCC计划提出以来,很多国际机构都积极参与其中,分别在各自的研究区域内启动了相关研究项目。国际应用系统分析研究所(IIASA)于1995年启动了“欧洲和北亚土地利用与土地覆被变化模型”项目;联合国环境规划署(UNDP)亚太地区环境评价计划于1996年启动了“土地覆被评价和模拟”(LCAM)项目;美国全球变化研究委员会(USOC,RP)把土地覆被变化与气候变化、臭氧层的损耗一起,列为全球变化研究的主要领域,并从1996年起重点开展北美洲土地覆被变化的研究;日本国家科学院全球环境研究中心提出了“为全球环境保护的土地利用研究”项目。这些研究项目是全球LUCC计划的基础,它们的研究成果代表了LUCC的最新研究进展。土地利用/土地覆被变化的动力学机制是当前LUCC的焦点,国外学者对此做了大量研究。Kasperson(1995)认为人口、技术水平、富裕程度、政治经济结构、信任和态度等构成了人类方面的驱动力。Ehdich(1993)指出,人口、富