土地利用覆被/变化(LUCC)研究进展

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇土地利用覆被/变化(LUCC)研究进展范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘　要：土地利用/覆被变化（lucc）研究一直是全球变化研究的热点。从LUCC相关概念入手，对LUCC的国内外研究进展进行总结归纳，得到结论：国外LUCC领域的研究启动早、覆盖面广且研究较为深入，中国LUCC研究主要集中在时空变化、驱动机制、生态环境效应及模型模拟研究四个方面，加强区域性研究、提高模型的实用性仍是中国今后LUCC领域研究的重点。

关键词：LUCC; 时空演变; 模型模拟

中图分类号：F301.24 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2012）19-0142-03

土地利用/覆被变化（LUCC）研究是全球变化研究的核心主题之一[1]，其研究成果对于实现区域土地可持续利用有着至关重要的意义。

一、LUCC相关概念

土地覆被（Land Cover）曾被IGBP（国际地圈与生物圈计划）和IHDP（全球环境变化人文计划）定义成人类活动和自然过程共同作用后在近地面层及地球陆地表层所形成的自然状态[2]，其他组织机构和学者也给出了其他定义，但其内涵均包括：（1）其本身是由植被、土壤和陆地表面的水体等构成；（2）其是构成陆地生物圈的重要成分[3]。

土地利用（Land Use）于1985年被世界粮农组织（FAO）定义为土地利用是由自然条件与人的干涉所决定的土地功能[4]，但目前应用较广的定义是：人类所进行的一切有目的开发利用土地资源的行为活动的总称，如耕地、林地、牧草地、建设用地等都是不同的土地利用类型[1]。

可见，土地覆被和土地利用间具有巨大的关联性，前者的变化作用于后者，而后者又是造成前者变化的最重要影响因素，其二者共同构成了土地的社会、自然双重属性。

二、LUCC国外研究进展

1990年全球变化研究委员会最早提出了一个全球性LUCC研究框架。国际上真正意义上的LUCC研究开始于1992年，联合国在“21世纪议程”中明确提出将加强LUCC研究作为21世纪工作的重点[5]。1994年，联合国环境署（UNEP）启动了LCAM（土地覆被的评价与模拟）项目。次年，国际科学联盟组织的IGBP与国际社会科学联盟组织的IHDP发起一项名为“土地利用/覆被变化（LUCC）”的研究计划，并发表两个纲领性文件，即“LUCC研究计划”（1995）和“LUCC执行战略”（1999）[6]。IIASA（国际应用系统与分析研究所）也在同一年开展了“欧洲和北亚的LUCC模拟”研究。1996年，美国开展了洲际尺（北美洲）的土地覆被变化研究，主要涉及土地覆被（主要是森林）变化监测及土地覆被变化与温室气体排放关系的研究。2003年，IGBP进一步提出了土地计划项目的研究重点并提炼了相关科学问题[7]。2005年，IGBP和IHDP又联合推出了全球土地计划（Global Land Project，GLP）。该科学计划是全球变化与陆地生态系统（GCTE）研究计划和LUCC研究计划的综合，其研究目标是量测、模拟和理解人类—环境耦合的陆地生态系统[8]。

IGBP与IHDP在《LUCC研究计划》中提出了LUCC的三项研究重点（见下页图1）：（1）从案例比较角度研究土地利用变化机制；（2）土地覆被变化机制研究，尤其是其直接观测、诊断模型的研究；（3）区域和全球模型的研究。

国际上按照研究目的、方法以及研究区域等方面的差异，将LUCC领域研究分成三种学术流派，即北美流派、欧洲流派及日本流派[10]。从宏观角度出发是北美学术流派的特点，其研究侧重大尺度上（如全球）的LUCC状况及其与全球变化之间的关系；基于福利分析（Welfare Analysis），欧洲流派重视对土地资源与食品政策的分析，并进行相应的情景模拟研究；数量及经济学模型是日本流派的研究优势，其更侧重对研究区的定量研究与预测。

三、LUCC国内研究进展

中国科学家在全球LUCC计划和全球土地计划的发起与组织实施过程中发挥过重要作用。早在1988年的第二十一届ICSU大会上，叶笃正等人就提出要将土地利用引发的全球环境问题作为除温室气体以外的另一类重大问题加以重视，这一提议在一定程度上促成了LUCC计划的形成与发展[11]。从相关中文数据库中（CNKI、万方、维普）文献可看出，国内LUCC研究热潮始于1996年，在已有的LUCC研究中，主要体现在以下四个环节：LUCC时空变化、LUCC的驱动机制、LUCC的生态环境效应以及LUCC的模型模拟研究。

1.LUCC时空变化研究。LUCC时空变化研究分数量变化和空间变化两个层面：在数量方面，主要通过动态度、土地利用程度综合指数等指标来分析LUCC的变化速度和幅度等数量特征[12～13]；在空间变化上，主要借助遥感影像，获取LUCC动态信息，并借助GIS的空间叠加分析功能定量、定位确定区域单元土地利用类型的变化，计算各个时期土地利用类型的转换矩阵，用以确定土地利用类型相互之间的转换情况[14～15]。

2.LUCC驱动机制研究。LUCC驱动机制研究是LUCC研究的焦点[3]，对于揭示LUCC的基本过程、驱动原因、未来变化预测、及相应政策的制定都起到关键作用[16]。在中国，基于经验统计的模型仍是LUCC时空过程驱动机理分析的主导路径。该模型包含的方法有主成分分析法、灰色关联度分析法、逐步回归法、典型相关分析法、系统动力学方法、空间统计模型及非线性回归模型等[17～26]，主要侧重于研究LUCC时空过程与各种社会经济和自然驱动因子之间的关系，通过提取LUCC时空过程主要驱动因子，解释LUCC时空过程的原因。同时，在研究个案的选择方面，人文和自然驱动因素活跃的热点地区（如苏州、无锡、常州等），及人口、资源、环境、发展协调欠佳的生态脆弱区（如河西走廊、北方农牧交错带、干旱区等）皆为研究的重点区域[27]。

3.LUCC生态环境效应研究。土地利用通过改变地表土地覆被状态而影响周围生态环境，是全球环境变化的一个“源”。现阶段，国内学者对LUCC环境效应的研究包括全球性系统变化和区域性累积变化两个方面。在全球性系统变化研究方面，李克让等通过研究认为LUCC对气候影响的生物物理反馈主要因为改变了地表光学特性、粗糙度和水文循环而影响了地面与大气间辐射、热量动量和水分交换，而生物地球化学反馈则因为生态系统碳和养分循环的变化影响了地面与大气间交换温室气体和气溶胶并导致气候变化[28]；区域环境效应的研究集中在LUCC对水土流失、土地荒漠化、生物多样性、农业自然灾害灾情、生态系统服务价值、景观生态效应、局地气候与环境质量等[28～35]。研究表明，生态环境受制于土地利用，而土地利用合理往往会产生良好的生态环境效应。