第第7章章 土地变化科学土地变化科学7.17.1土地利用土地利用/ /覆被变化研究的意义覆被变化研究的意义7.27.2土地利用土地利用/ /覆被变化的基本概念覆被变化的基本概念 7.3 7.3 土地利用土地利用/ /土地覆被变化的研究方法土地覆被变化的研究方法7.4 7.4 土地利用和土地覆被变化的驱动因子土地利用和土地覆被变化的驱动因子7.5 7.5 土地利用土地利用/ /土地覆被变化的环境效应土地覆被变化的环境效应7.6 7.6 土地利用土地利用/ /土地覆被变化对人地系统的影响及其调控土地覆被变化对人地系统的影响及其调控7.1土地利用土地利用/ /覆被变化研究的意义覆被变化研究的意义1,1,全球变化是二战后世界成为全球变化是二战后世界成为“地球村地球村”以来以来人类共同面临问题，其相关研究是近年来国际人类共同面临问题，其相关研究是近年来国际上最为活跃的研究领域之一上最为活跃的研究领域之一2,2,理解土地利用理解土地利用/ /覆被变化动力学机制对全球变覆被变化动力学机制对全球变化研究及地方、区域乃至全球尺度的环境与发化研究及地方、区域乃至全球尺度的环境与发展决策至关重要。展决策至关重要。3,3,国际地圈生物圈计划（国际地圈生物圈计划（IGBPIGBP）、国际全球变）、国际全球变化的人文因素计划（化的人文因素计划（IHDPIHDP）等研究计划突出了）等研究计划突出了土地利用土地利用/ /土地覆被变化方面的土地覆被变化方面的五个五个中心问题中心问题 ：(1)(1) 近三百年来人类利用（近三百年来人类利用（human usehuman use）导致）导致的土地覆被的变化；的土地覆被的变化；(2)(2) 人类土地利用发生变化的主要原因；人类土地利用发生变化的主要原因；(3) (3) 土地利用变化在今后土地利用变化在今后5050年如何改变土地覆年如何改变土地覆被；被；(4) (4) 人类和生物物理的直接驱动力对特定类型人类和生物物理的直接驱动力对特定类型土地利用可持续发展的影响；土地利用可持续发展的影响；(5) (5) 全球气候变化及生物地球化学变化与土地全球气候变化及生物地球化学变化与土地利用与覆被之间的相互影响利用与覆被之间的相互影响. . 7.2 土地利用土地利用/覆被变化的基本概念覆被变化的基本概念7.2.1 7.2.1 土地利用和土地覆被的含义土地利用和土地覆被的含义1，土地利用与土地覆被变化的定义，土地利用与土地覆被变化的定义A A，土地利用：是人类根据土地的特点，按，土地利用：是人类根据土地的特点，按一定的经济和社会目的采取一定的生物和技一定的经济和社会目的采取一定的生物和技术手段，对土地进行长期和周期性的经营活术手段，对土地进行长期和周期性的经营活动动 。 B，土地覆被：是指自然营造物和人工建筑物，土地覆被：是指自然营造物和人工建筑物所覆盖的地表诸要素的综合体，包括地表所覆盖的地表诸要素的综合体，包括地表植被、土壤、水体、沼泽湿地及各种建筑植被、土壤、水体、沼泽湿地及各种建筑物（如道路、房屋等），具有特定的时间物（如道路、房屋等），具有特定的时间和空间属性，其形态和状态可在多种时空和空间属性，其形态和状态可在多种时空尺度上变化尺度上变化C，土地利用变化驱动土地覆被变化，土地，土地利用变化驱动土地覆被变化，土地覆被变化反作用于土地利用变化。覆被变化反作用于土地利用变化。 Land Use /Cover Change, LUCC7.2.2 7.2.2 土地利用和土地覆被的相互关系土地利用和土地覆被的相互关系1 1，二者的关系（既关系密切又有明显区别，二者的关系（既关系密切又有明显区别 ） 一般地说，土地利用是土地覆被变化最一般地说，土地利用是土地覆被变化最重要的影响因素，土地覆被的变化反过来又重要的影响因素，土地覆被的变化反过来又作用于土地利用。作用于土地利用。 土地利用侧重于土地的社会经济属性，土地利用侧重于土地的社会经济属性，而土地覆被则侧重于土地的自然属性，二者而土地覆被则侧重于土地的自然属性，二者共同构成了土地资源社会和自然的双重属性。共同构成了土地资源社会和自然的双重属性。2 2，二者关系的表现，二者关系的表现土地利用与土地覆被之间的关系可在很多地方表土地利用与土地覆被之间的关系可在很多地方表现出来现出来 （1 1）从概念上）从概念上 土地利用：活动；土地利用：活动； 土地覆被：利用的对象和结果。土地覆被：利用的对象和结果。（2 2）从类型划分的依据上）从类型划分的依据上 土地利用：利用目的、产品性质等利用情土地利用：利用目的、产品性质等利用情况；况； 土地覆被：植被、土壤等内在自然属性。土地覆被：植被、土壤等内在自然属性。7.2.3 7.2.3 土地利用和土地覆被变化的研究动向土地利用和土地覆被变化的研究动向1 1，国外相关领域的主要研究动向是：，国外相关领域的主要研究动向是：联合国环境署（联合国环境署（UNEPUNEP）亚太地区环境评价计划于）亚太地区环境评价计划于19941994年启动了年启动了土地覆被评价和模拟土地覆被评价和模拟”（LCAMLCAM）项目）项目国际应用系统研究所（国际应用系统研究所（IIASAIIASA）：）：IIASAIIASA于于19951995年启动了年启动了“欧洲欧洲和北亚土地利用和北亚土地利用/ /土地覆被变化模拟土地覆被变化模拟”的的3 3年期项目年期项目 美国全球变化研究委员会（美国全球变化研究委员会（USOCUSOC，RPRP）将土地覆被变化与气候）将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，变化、臭氧层的损耗一起，列为全球变化研究的主要领域，与欧洲空间署等国际组织合作开展了高分辨率雷达监测土地与欧洲空间署等国际组织合作开展了高分辨率雷达监测土地覆被变化和季节性植被状况项目覆被变化和季节性植被状况项目 日本国立科学院全球环境研究中心提出了日本国立科学院全球环境研究中心提出了“为全球环境保护的为全球环境保护的土地利用研究土地利用研究” 2,2,国内土地利用国内土地利用/ /土地覆被变化的相关研究情况土地覆被变化的相关研究情况 2020世纪世纪8080年代前我国主要以土地调查研究为主年代前我国主要以土地调查研究为主; ; 80 80年代后，随着年代后，随着RSRS和和GISGIS技术发展以及技术发展以及IGBPIGBP和和HDPHDP国际组织的推动，近十年我国土地利用国际组织的推动，近十年我国土地利用/ /覆被研究的热覆被研究的热点下：点下： （1 1）LUCCLUCC的集成技术的集成技术 （2 2）LUCCLUCC的驱动力研究的驱动力研究 （3 3）LUCCLUCC研究的景观生态学理念研究的景观生态学理念 7.2.4 土地利用和土地覆被研究的主要问题土地利用和土地覆被研究的主要问题1，目前，LUCC的研究重在土地覆被变化状况的评估，全球土地利用与土地覆被变化的建模与预测，不同空间尺度（全球、区域和局地）土地利用和土地覆被变化的驱动力及其相互联系，全球环境变化与LUCC的相互作用，以及数据开发与数据信息系统方面。2，在学科研究上，LUCC提出了六大科学问题： （1）在过去300年间，人类的土地利用活动是如何改变土地覆被状况的？（2）在不同地区、不同历史时期，土地利用变化的人文因素主要有哪些？（3）在未来的50到100年内，土地利用变化将如何影响土地覆被的状况？（4）自然和人文因子是如何直接影响土地利用方式，及其可持续性的？（5）气候变化和全球生物地球化学循环与土地利用/土地覆被变化的相互作用如何？（6）土地利用和覆被变化对土地使用者的应变能力起什么作用，土地覆被变化又是如何加剧或改善环境脆弱性的？7.3 土地利用土地利用/土地覆被变化的研究方法土地覆被变化的研究方法土地利用土地利用/土地覆被变化的研究方法主要有：土地覆被变化的研究方法主要有：7.3.1 实地观测法实地观测法实地观测可获得第一手资料实地观测可获得第一手资料 （定性、定量观测法）（定性、定量观测法）7.3.2 历史地理法历史地理法在进行较长时间尺度的在进行较长时间尺度的LUCC研究时，尤其是需要获研究时，尤其是需要获得得1970年代之前的完整区域土地利用年代之前的完整区域土地利用/覆被覆被 时可以时可以利用历史地理研究方法进行研究利用历史地理研究方法进行研究 历史地理学对于研究近历史地理学对于研究近3000 年来土地利用年来土地利用/覆被变化覆被变化具有很大的优势具有很大的优势 7.3.3 遥感研究方法遥感研究方法1，静态遥感图像分析法，静态遥感图像分析法分析和发现历史时期以来长尺度大范围土地覆分析和发现历史时期以来长尺度大范围土地覆盖类型及其变化的规模、空间范围和面积盖类型及其变化的规模、空间范围和面积 2，动态遥感图像分析法，动态遥感图像分析法由于动态遥感资料的出现只有几十年的时间，由于动态遥感资料的出现只有几十年的时间，因此该方法常用来研究一年、几年或几十年因此该方法常用来研究一年、几年或几十年之内的变化。这是目前土地利用与土地覆被之内的变化。这是目前土地利用与土地覆被变化研究中最常用的方法。变化研究中最常用的方法。7.3.4 模型方法模型方法建立土地利用模拟和解释模型是阐明土地利建立土地利用模拟和解释模型是阐明土地利用变化与其社会、经济和自然驱动力之间因用变化与其社会、经济和自然驱动力之间因果关系的重要手段果关系的重要手段 按照模型是否具有空间特性，可分为数值模型按照模型是否具有空间特性，可分为数值模型和空间模型和空间模型1、分类、分类按照模型的性质可分为定性解释模型和定量解按照模型的性质可分为定性解释模型和定量解释模型两类释模型两类按照解释和模拟的内容和方式的不同，可将主要的土按照解释和模拟的内容和方式的不同，可将主要的土地利用变化模拟和解释模型分为以下几类地利用变化模拟和解释模型分为以下几类 ：（1） 概念模型（由概念模型（由Ehrlich等提出等提出 ）（2） 统计模型（回归模型统计模型（回归模型 、典型相关分析等），该、典型相关分析等），该方法适用于对现有研究基方法适用于对现有研究基础较弱的新础较弱的新热点地区热点地区的研究的研究。（3） 系统动力学仿真模型，该方法在土地利用变化系统动力学仿真模型，该方法在土地利用变化研究中尚处于尝试性阶段研究中尚处于尝试性阶段（4） 元胞自动机模型，该方法的优点在于能够直观元胞自动机模型，该方法的优点在于能够直观地模拟土地利用变化的过程，但对于分析土地利用地模拟土地利用变化的过程，但对于分析土地利用变化的机理有一定欠缺。变化的机理有一定欠缺。 1958年土年土地利用图地利用图1987年土地年土地利用图利用图2000年土地年土地利用图利用图盐亭县土地利用的变化情况盐亭县土地利用的变化情况（103hm2）时间时间水田水田 旱地旱地 林地林地 草地草地 水域水域工交居工交居民点民点未利未利用地用地19585.588 96.672 11.196 0.576 2.499 3.225 44.789 198714.196 38.507 85.512 0.071 3.282 8.188 14.789 200014.486 39.024 80.992 0.0873.292 11.216 15.448 7.3.5 常用的研究方法常用的研究方法1，常用的，常用的LUCC模型方法模型方法 （1） 基于遥感影像的空间分析基于遥感影像的空间分析这种方法主要从历史时期的遥感影像上获取不同时间序列土地这种方法主要从历史时期的遥感影像上获取不同时间序列土地利用利用/土地覆被图，从而得到土地覆被变化的速率，了解土地土地覆被图，从而得到土地覆被变化的速率，了解土地覆被变化的覆被变化的“热点热点”地区，其中包含从制图上获取快速变化地区，其中包含从制图上获取快速变化的区域，以及特殊重要的覆被类型的区域，以及特殊重要的覆被类型 .（2） 研究土地利用变化的主要指数及现有主要模型研究土地利用变化的主要指数及现有主要模型表表7.1 土地利用变化的主要指数土地利用变化的主要指数 研究目的研究目的阐述的主要述的主要问题相关指数相关指数表表现类型的型的变化化单一地一地类的面的面积变化化区域土地利用程度区域土地利用程度区域土地利用程度区域土地利用程度变化化变化率化率土地利用程度土地利用程度综合指数合指数土地利用程度土地利用程度变化化综合指数合指数揭示揭示变化的化的方向方向地地类间的面的面积转移移类型型变化的去向或来源化的去向或来源转移矩移矩阵地地类变化的流向百分比化的流向百分比透透视变化的化的空空间形式形式热点地区点地区区域差异区域差异空空间关系分析关系分析空空间格局格局变化化变化的空化的空间格局格局动态度度相相对变化率化率邻接度接度类型重心的迁移（方向与距离）型重心的迁移（方向与距离）多度、重要度、景多度、重要度、景观特征指数特征指数（3） LUCC模型的难点模型的难点 模型具有局限性模型具有局限性:不同驱动力作用的时间和空间尺度不同；不同驱动力作用的时间和空间尺度不同；而且，全球、国家、地方尺度的驱动力之间而且，全球、国家、地方尺度的驱动力之间的相互作用难以区分的相互作用难以区分 ；尺度选择比较困难。尺度选择比较困难。 尺度是一个广泛的概念，包括空间、时间，尺度是一个广泛的概念，包括空间、时间，甚至是测度一个现象时的分析维度。甚至是测度一个现象时的分析维度。 案例案例1：环渤海土地利用变化分析：环渤海土地利用变化分析（4） 模型方法研究模型方法研究LUCC的案例的案例土地利用的数量变化土地利用的数量变化1，土地利用变化的幅度；，土地利用变化的幅度；2，土地利用变化的速度；，土地利用变化的速度；单一土地利用动态度；综合土地利用动态单一土地利用动态度；综合土地利用动态度；度；3，土地利用数量变化的区域差异，土地利用数量变化的区域差异单一土地利用类型相对变化率单一土地利用类型相对变化率土地利用的空间变化土地利用的空间变化变化的主要类型、土地利用变化的空间分变化的主要类型、土地利用变化的空间分布特征和方向布特征和方向案例案例2：中国北方土地利用变化分析：中国北方土地利用变化分析区域土地利用/覆盖的景观异质性程度在逐渐提高，土地利用向着多样化方向发展。 研究区土地利用/覆盖类型间转变的总体特征：耕地的转出量中大部分转变为草地和林地，同时耕地的转入量主要由草地和林地转化而来，而且转化幅度要远大于退耕还林还草的幅度，导致耕地面积在这一时段内增长了27%。 7.4 土地利用和土地覆被变化的驱动因子土地利用和土地覆被变化的驱动因子驱动力驱动力是指导致土地利用是指导致土地利用/ /土地覆被的目的发土地覆被的目的发生变化的主要地理环境因素和社会经济因生变化的主要地理环境因素和社会经济因素，是土地利用素，是土地利用/ /土地覆被变化的动力因素。土地覆被变化的动力因素。在自然条件复杂的地区，各种自然因素对土地在自然条件复杂的地区，各种自然因素对土地利用变化发挥着很大的作用。利用变化发挥着很大的作用。对于受自然因素限制较小的区域，土地利用对于受自然因素限制较小的区域，土地利用/ /覆被的变化则主要受经济发展、人口增长及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。政策等人文因素的控制。1，自然因素，自然因素主要引起土地覆被的变化，而不直接引起土地主要引起土地覆被的变化，而不直接引起土地利用的变化，即使有影响也是间接地起作用。利用的变化，即使有影响也是间接地起作用。2，经济社会因素，经济社会因素 包含直接因素（主要有对土地产品的需求、包含直接因素（主要有对土地产品的需求、对土地的投入、城市化程度等）和间接因素对土地的投入、城市化程度等）和间接因素 （人口变化、技术发展、经济增长、政经政（人口变化、技术发展、经济增长、政经政策、富裕程度和价值取向策、富裕程度和价值取向 )。社会经济驱动力可通过影响人们在土地利用上社会经济驱动力可通过影响人们在土地利用上的决策对土地利用的变化直接产生影响。的决策对土地利用的变化直接产生影响。 3 3，驱动力作用研究，驱动力作用研究 土地利用/土地覆被变化具有区域性和综合性，不同的地区的驱动主导因子是不同的 1）根据）根据LUCC驱动因子的时空差异性划分亚区；驱动因子的时空差异性划分亚区；2）分析选择合适的驱动因子，遴选出主导因子；）分析选择合适的驱动因子，遴选出主导因子；3）分析各驱动因子与）分析各驱动因子与LUCC之间的相互关系。之间的相互关系。在分析驱动力时一般参照下列流程在分析驱动力时一般参照下列流程 ：4，中国近期土地利用变化驱动力分析，中国近期土地利用变化驱动力分析对对19901990年代中国的土地利用分析表明，全国年代中国的土地利用分析表明，全国耕地总面积呈耕地总面积呈北增南减、总量增加的趋势北增南减、总量增加的趋势; ; （北方草地和林地的开垦）；（北方草地和林地的开垦）；林业用地总体减少，减少林地主要分布于传林业用地总体减少，减少林地主要分布于传统林区，南方水热丰沛区造林明显；统林区，南方水热丰沛区造林明显；城乡建设用地持续扩张：城乡建设用地持续扩张：19901990年代后五年年代后五年总总体增速减缓，西部增速加快。体增速减缓，西部增速加快。(1)耕地变化驱动力分析植树造林各类林地采伐及开垦(2) 林地变化驱动力分析(3)林地变化驱动力分析(4) 草地变化驱动力分析(5) 城乡建设用地变化驱动力分析 盐亭县土地利用变化影响因素的定量分析盐亭县土地利用变化影响因素的定量分析方法：方法：主成分分析法（以耕地为代表）；主成分分析法（以耕地为代表）；因素指标：因素指标： （9个）个）总人口；城市人口；小麦、水稻和玉米单产；总人口；城市人口；小麦、水稻和玉米单产；人均粮食占有量；农民人均纯收入；年降水量；人均粮食占有量；农民人均纯收入；年降水量；年平均气温。年平均气温。时段：时段：两个时段（资料的可得性，政策因素）两个时段（资料的可得性，政策因素）19591980年；年；19851994年。年。19591980年主成分载荷矩阵年主成分载荷矩阵变量变量变量变量Z1Z1Z2Z2Z3Z3Z4Z4x1x10.92864-0.11517-0.11517-0.05121-0.051210.007470.00747x2x20.33666-0.86966-0.86966-0.01444-0.014440.314910.31491x3x30.85179-0.20053-0.200530.152770.15277-0.36501-0.36501x4x40.946890.030280.03028-0.07879-0.078790.201450.20145x5x50.91605-0.03281-0.03281-0.09700-0.097000.308830.30883x6x60.797440.491410.49141-0.11677-0.116770.250970.25097x7x70.824920.408330.408330.109310.10931-0.10923-0.10923x8x8-0.60250-0.602500.151730.15173-0.64325-0.643250.323210.32321x9x9-0.40060-0.400600.163180.163180.746030.746030.476750.4767519811994年主成分载荷矩阵年主成分载荷矩阵x1 z1z2z3z4x1 0.070840.555030.74782-0.31743x2-0.584650.62645-0.338270.12085x3-0.365030.63889-0.176040.18789x40.917030.35040.098820.04063x50.965190.17085-0.105980.03424x60.832770.50251-0.066750.14713x7-0.389530.877370.027810.06327x80.76612-0.138230.054090.43090x9-0.56288-0.183170.494520.59797盐亭县土地利用覆被变化的驱动盐亭县土地利用覆被变化的驱动力模型力模型（1），根据主成分分析的结果进行多元线性回归。），根据主成分分析的结果进行多元线性回归。第一时段（第一时段（19591980）：）：Y58051-190.15212X1758.05753X2+18.69534X3 14.56996X4+6.83856X5+13.89873X69.77509X7+ 0.42997X8201.16738X9第二时段（第二时段（19851994）：）：Y94527-864.00841X1690.11566X2+9.12939X3+ 14.32865X4+9.24160X527.02912X6+0.21579 X70.53098X8+49.97107X9（2）人类活动对）人类活动对LUCC的贡献率的贡献率（4.14.1） 式式中中， K平平均均气气温温， P年年降降水水量量，Y耕地面积，耕地面积， M人类活动的强度。人类活动的强度。黑箱方法：黑箱方法：（4.24.2）（4.34.3）（4.44.4）弹性系数弹性系数、可用弧弹性公式计算可用弧弹性公式计算：（4.54.5）（4.64.6）盐亭县人类活动对土地利用变化的贡献率盐亭县人类活动对土地利用变化的贡献率tYKPm第第第第一一一一时时时时段段段段19591959427004270017.417.4905.5905.588.8%88.8%19801980434334343317.117.1747.0747.0第第第第二二二二时时时时段段段段19851985417274172716.316.3902.9902.994.9%94.9%19941994399553995516.516.5825.9825.97.5 土地利用土地利用/土地覆被变化的环境效应土地覆被变化的环境效应7.5.1 对气候的影响对气候的影响 主要有两个途径主要有两个途径：一是由于化石燃料燃烧以及土地利用与土地覆一是由于化石燃料燃烧以及土地利用与土地覆盖变化等人类活动使得大气中温室气体（盖变化等人类活动使得大气中温室气体（CO2CO2、CH4CH4等）的含量增多，由此产生的温室效应使等）的含量增多，由此产生的温室效应使得全球气候变暖而且变幅加大。得全球气候变暖而且变幅加大。二是由于下垫面性质的改变。二是由于下垫面性质的改变。 7.5.2 土壤环境效应土壤环境效应1,LUCC1,LUCC对土壤的环境效应累积为土壤质量、土对土壤的环境效应累积为土壤质量、土壤生产力的下降，主要表现为不同形式的土壤生产力的下降，主要表现为不同形式的土壤退化壤退化 ;2 2，土壤环境变化的因素及后果，土壤环境变化的因素及后果土壤环境变化：土壤环境、土壤养分、土壤微生物。LUCCLUCC影响到土壤对不同降水的截留和和产沙影响到土壤对不同降水的截留和和产沙输沙；输沙；土壤环境变化导致植物和土壤的土壤环境变化导致植物和土壤的C排放有较排放有较大差异。大差异。 7.5.3 水环境效应水环境效应1，LUCCLUCC对水环境的影响主要表现在对水质、水量以对水环境的影响主要表现在对水质、水量以及区域水循环的影响上及区域水循环的影响上 , ,2，土地利用土地利用/ /覆盖的变化直接体现了人类活动的影响覆盖的变化直接体现了人类活动的影响程度，对水文过程的影响主要表现为对水分循环过程度，对水文过程的影响主要表现为对水分循环过程及水量水质的改变作用方面程及水量水质的改变作用方面 （1） 造林与毁林的水文效应（2） 城市化过程和农业开发活动对水文过程的间接影响（3） 水土保持的水文效应7.5.4 生态效应生态效应 LUCC对生态系统的影响主要表现为结构遭受破坏、生态系统类型转变，通常是逆向退化，由此造成生物多样性的丧失。生态环境变化还使全球物质循环发生以下显著改变：（1） 对C循环的影响（2） 对N循环的影响（3） 对其他元素循环的影响盐亭县土地利用盐亭县土地利用/覆被变化的生覆被变化的生态环境效应态环境效应对局地小气候的影响；对局地小气候的影响；对水土流失的影响；对水土流失的影响；对土壤肥力的影响；对土壤肥力的影响；对生物群落的影响；对生物群落的影响；盐亭县行政区略图盐亭县行政区略图盐亭县自然环境特征盐亭县自然环境特征 n n北高南低，丘陵和低山比重大北高南低，丘陵和低山比重大. n n亚热带湿润季风气候，降水变率大亚热带湿润季风气候，降水变率大 .n n紫色土主要分布区，河流短小，径流量少紫色土主要分布区，河流短小，径流量少.n n人类活动影响强烈，形成了独特的农林复合人类活动影响强烈，形成了独特的农林复合生态系统生态系统 .n n地域分异受非地带性因素地貌的制约地域分异受非地带性因素地貌的制约. . 盐亭县月平均气温（盐亭县月平均气温（T）、）、降水量降水量（P）与太阳辐射值（与太阳辐射值（R）统计统计月月月月份份份份1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010 1111 1212全全全全年年年年T T6.26.26.26.28.28.28.28.213.13.13.13.1 1 1 118.18.18.18.2 2 2 222.22.22.22.0 0 0 025.25.25.25.1 1 1 127.227.227.227.227.127.127.127.122.122.122.122.117.17.17.17.5 5 5 512.12.12.12.3 3 3 38.08.08.08.017.317.317.317.3P P9.29.210.410.422.222.248.348.383.583.593.793.7181.8181.8128.8128.8157.7157.758.858.823.923.97.57.5825.8825.8R R191921213232404043434444484850502929242419191717388388（、 kJ/cm2 .a）n n盐亭县与四川省经济发展比较盐亭县与四川省经济发展比较主要经主要经主要经主要经济指标济指标济指标济指标第一产业第一产业第一产业第一产业（%）第二产业第二产业第二产业第二产业（%）第三产业第三产业第三产业第三产业（%）人均人均人均人均GDPGDP（元）元）元）元）盐亭县盐亭县盐亭县盐亭县48.848.816.116.135.135.134903490四川省四川省四川省四川省22.222.239.739.738.138.152795279盐亭县土地利用结构图（盐亭县土地利用结构图（1958年）年） 盐亭县土地利用结构图（盐亭县土地利用结构图（1958年）年） 盐亭县土地利用结构图（盐亭县土地利用结构图（1958年）年） 盐亭县土地利用结构图（盐亭县土地利用结构图（1987年）年） 盐亭县土地利用结构图（盐亭县土地利用结构图（2000年）年） 对局地小气候的影响对局地小气候的影响对水土流失的影响对水土流失的影响盐亭县不同土地利用下的水土流失盐亭县不同土地利用下的水土流失（1983198319861986）年份年份年份年份4 4月月月月9 9月降水月降水月降水月降水土壤侵蚀（土壤侵蚀（土壤侵蚀（土壤侵蚀（t / hmt / hm2 2 ）径流量径流量径流量径流量( (mm3 3/hm/hm2 2) ) 桤柏桤柏桤柏桤柏混交混交混交混交林林林林草坡草坡草坡草坡坡地坡地坡地坡地桤柏桤柏桤柏桤柏混交混交混交混交林林林林草坡草坡草坡草坡坡地坡地坡地坡地198319838258254.214.214.724.7210.3410.347177171514151415751575198419846346341.781.783.013.018.668.66462462575713291329198519858678674.114.113.833.837.547.544984981233123311911191198619863783784.094.091.721.723.383.38271271477477639639 对土壤肥力的影响对土壤肥力的影响对土壤温度的影响；对土壤温度的影响；对土壤有机质的影响。对土壤有机质的影响。不同土地利用下土壤有机质含量统计不同土地利用下土壤有机质含量统计（g / kg）时段时段稻田土稻田土壤壤低台位低台位旱地土旱地土壤壤高台位高台位旱地土旱地土壤壤坡顶林坡顶林地土壤地土壤1983年年22.212.010.116.22001年年21.911.912.519.4对生物群落的影响对生物群落的影响对生物群落的影响；对生物群落的影响；对群落生产力的影响。对群落生产力的影响。盐亭县林山乡林区与无林区或疏林区盐亭县林山乡林区与无林区或疏林区动物数量的比较（动物数量的比较（19811983）动物种类动物种类林区林区无林区（或无林区（或疏林区）疏林区）林区与无林区（或林区与无林区（或疏林区）对比（疏林区）对比（%）鸟类鸟类目目12818.1科科252020种种724340.3兽类兽类目目550科科7616.7种种141127.3盐亭县不同土地利用类型的生物量盐亭县不同土地利用类型的生物量类型类型类型类型林地林地林地林地草地草地草地草地耕地耕地耕地耕地旱地旱地旱地旱地水田水田水田水田耕地平均耕地平均耕地平均耕地平均值值值值NPP(kg/hmNPP(kg/hm2 2.a .a-1-1) ) 见桤柏混交见桤柏混交见桤柏混交见桤柏混交林林林林NPPNPP动态动态动态动态90509050265102651022873228732469124691生物量生物量生物量生物量 （kg/hmkg/hm2 2） 684276842766066606132551325511437114371234612346盐亭县桤柏混交林净生产力估算盐亭县桤柏混交林净生产力估算（kg/hm2） 年龄年龄12345678910生物生物量量15451545 21482148 28992899 37843784 47774777 58415841 69216921 79547954 88838883年龄年龄11121314151617181920生物生物量量966696661029102922107810783 31118111899115611567711971197551245124544130313033313721372441452145299年龄年龄212223242515441154411645164533175517555518731873771999199911盐亭县主要耕地年净生产力（盐亭县主要耕地年净生产力（kg/hm2 ）耕地类型耕地类型作物搭配作物搭配地上地上部分部分地下地下部分部分合计合计还田还田部分部分水水田田冬水田冬水田中稻中稻14033871790387水浇地水浇地小麦小麦+中稻中稻20424725514646油菜油菜+中稻中稻21665672733651旱地旱地油菜油菜+中玉米中玉米36622583920753小麦小麦/早玉米早玉米+中玉米中玉米21521962348728蚕豆蚕豆+红薯红薯2267 794147322盐亭县草地净生产力测定值（盐亭县草地净生产力测定值（g/m2 ） 草地类型草地类型地上部分地上部分地下部分地下部分总计总计林下草地林下草地（放牧）（放牧）64108172林下草地林下草地（不放牧）（不放牧）128216344天然草地天然草地（不放牧）（不放牧）54191514567.6 土地利用/土地覆被变化对人地系统的影响及其调控7.6.1 土地利用/土地覆被变化研究对人地系统的作用从土地利用从土地利用从土地利用从土地利用/ /土地覆被变化角度看，相关研究应当土地覆被变化角度看，相关研究应当土地覆被变化角度看，相关研究应当土地覆被变化角度看，相关研究应当成为研究人地关系地域系统的一个重要载体。成为研究人地关系地域系统的一个重要载体。成为研究人地关系地域系统的一个重要载体。成为研究人地关系地域系统的一个重要载体。 从人地系统角度看，土地利用是人地关系的首从人地系统角度看，土地利用是人地关系的首要问题，也是人地关系的核心问题。要问题，也是人地关系的核心问题。 在人地关系构建中，土地综合体和土地利用处在人地关系构建中，土地综合体和土地利用处于基础层次，其它层次的人地关系均是在此基础层于基础层次，其它层次的人地关系均是在此基础层次上的延伸和拓展，次上的延伸和拓展， 土地利用是可持续发展的中心土地利用是可持续发展的中心议题，是自然过程与人文过程交互作用的结果，是议题，是自然过程与人文过程交互作用的结果，是揭示人地关系属性、特征、机制、演化、地域分异揭示人地关系属性、特征、机制、演化、地域分异及人地矛盾冲突的主题。及人地矛盾冲突的主题。LUCC问题的实质是“人类环境”（人地）关系的集中反映。人类和所处的环境相互影响、相互作用和相互制约，形成一个开放性、综合性的复杂巨系统。7.6.2 7.6.2 土地利用土地利用/ /土地覆被变化中的人地土地覆被变化中的人地关系调控关系调控1.1.土地利用土地利用/ / 覆盖空间格局记录了人与自覆盖空间格局记录了人与自然相互作用的过程。然相互作用的过程。 (1)(1)逐渐形成了具有典型特征的区域土地利用逐渐形成了具有典型特征的区域土地利用/ / 覆盖格局的空间模式覆盖格局的空间模式 “桑（果）桑（果） 基鱼塘密布基鱼塘密布” “城乡河湖交错城乡河湖交错” “都市乡村环状展布都市乡村环状展布” “城乡带状延伸城乡带状延伸” 珠江三角洲珠江三角洲长江三角洲长江三角洲 华北及东北平原华北及东北平原 中西部平原、河谷中西部平原、河谷中西部平原、河谷中西部平原、河谷 (2)(2)土地利用格局与自然格局差距甚远，导致生态土地利用格局与自然格局差距甚远，导致生态环境问题环境问题 “围湖造田围湖造田” “围海造田围海造田” “草地开垦草地开垦” “地下水超采地下水超采” 两湖地区两湖地区沿海地区沿海地区 草原地区草原地区 干旱、半干旱地区干旱、半干旱地区干旱、半干旱地区干旱、半干旱地区 “局部改善、整体恶化局部改善、整体恶化” 的趋势需要遏制。的趋势需要遏制。的趋势需要遏制。的趋势需要遏制。2.2.土地利用土地利用/ /土地覆被变化中的人地关系调控可土地覆被变化中的人地关系调控可从规划基本需求、市场和政策调控等方面着手从规划基本需求、市场和政策调控等方面着手具体实施方式如下：具体实施方式如下：（1 1）土地利用应当满足当前人口的基本需求；）土地利用应当满足当前人口的基本需求；将人口规模和土地利用相匹配，即能够匡算出一个区将人口规模和土地利用相匹配，即能够匡算出一个区域基本的需求量，为土地利用提供规划方向。域基本的需求量，为土地利用提供规划方向。 （2 2）追求收益的最大化（市场规则）；）追求收益的最大化（市场规则）； 耕地转向建设用地、粮食作物替换成经耕地转向建设用地、粮食作物替换成经济作物、城市化导致城市扩张、交通拥挤济作物、城市化导致城市扩张、交通拥挤与污染导致大城市逆向发展等。与污染导致大城市逆向发展等。 （3 3）政策调控可大规模改变或维持土地利用）政策调控可大规模改变或维持土地利用现状现状 。 政策、价格与税收的调控。政策、价格与税收的调控。7.6.3 土地利用/土地覆被变化研究展望1，土地利用，土地利用/土地覆被变化研究中的问题土地覆被变化研究中的问题 数据可获得性差，遥感分类具有不确定性，尺度数据可获得性差，遥感分类具有不确定性，尺度效应和驱动力机制复杂等。效应和驱动力机制复杂等。2，展望，展望以当前条件，今后以当前条件，今后LUCC的研究将在综合、建模和的研究将在综合、建模和尺度效应等方向上继续取得进展。尺度效应等方向上继续取得进展。