土地利用_覆被变化研究的实质分析与进展评述
- 格式：pdf
- 大小：589.93 KB
- 文档页数：9
!"! #$%% 的作用机制及其效应研究
由于土地利用-土地覆被变化影响着能量交换 % 水分循环 % 土壤侵蚀与堆积 % 作物生产等 陆地主要生态过程的结构和功能 "对土壤 % 气候 % 水文 % 生物地球化学循环以及生物多样性等 诸多自然要素产生重大影响 " 导致的土地性质与功能的变化及其所引起的生态环境变化等 " 并最终造成生态系统和生态环境的变化 &(01))*& 研究这期间所发生的变化过程 % 机理和变化的 结果 "是 #$%% 的作用机制及其效应研究的主要内容 $ 一般来说 "机理和过程研究常着重于 某一自然要素 " 尤其是水 % 土和气候等要素的研究 & 而效应研究除了针对某个自然要素的研 究外 "通常针对研究区自然生态系统的变化和响应进行研究和评价 $ 研究内容上 "由于土壤是土地利用与覆被变化研究的核心要素 " 土壤侵蚀是 #$%% 引起 的主要环境效应之一 &)+*" 因此对 #$%% 所引起的某些自然要素的变化方面的研究多集中对 土壤的影响研究 " 土地利用与覆被变化的土壤效应是 #$%% 效应研究中的重要内容 $ 如
#$%% 所研究的科学问题的实质 % #$%% 研究计划的根本出发点和基本目标是 ! 通过对人类 驱动力&土地利用" 土地覆被变化& 全球变化与环境反馈之间动力学 ’动态过程 ( 与相互作用机 制的认识 " 建立能够用来预测土地利用 " 覆被变化评价环境变化并提供决策支持的 #$%% 模型 "从而预测土地利用" 覆被变化 " 评估生态环境变化 " 并寻求积极的人为干预措施)*"+,% 从 #$%% 研究计划的基本目标中 " 可以发现 #$%% 研究主要由三个环节构成 " 即 ! 土地利用与
4?ES H36UV HB?EFU !JKLL< ) 研究计划 O;P!!$$! 年 !JKLL 研究进入 J?ES ’V3WUHX 阶段 !!$$" 年 ! -*Q’ 为 J?ES ’V3WUHX 制定了研究重点并提出了相关的科学问题O#P$ 经近 !$ 年的发展 !JKLL
研究计划已在世界各国得到了广泛的开展和实施 ! 研究内容也从全球气候变化效应研究扩 展到不同空间尺度的土地利用和土地覆被变化过程 ’驱动机制以及资源 ’生态和环境效应影 响的研究等诸多方面O=P$
覆被变化状况 $ 引起土地利用与覆被变化的因素 " 以及土地利用与覆被变化所产生的效应 # 这 三 个 研 究 环 节 又 可 以 简 单 地 表 述 为 #$%% 的 状 况 $#$%% 的 原 因 以 及 #$%% 的 结 果 " 可 见 " 三者之间存在着显著的因果关系 "图 - 中的因果链清楚地显示了各个环节之间的这种联 系 # 而对这三个环节的研究 "也就构成了 #$%% 研究的主要内容 %
&’("()*
"研
究 #$%% 机制 " 不仅要确定驱动因子 " 还要分析各驱动因子与 #$%% 之间的相互关系 % 度量 各驱动因子对 #$%% 作用的程度&(+*$ 由于问题的复杂性 " 对土地利用变化驱动力必须有综合 的认识 &(,*" 必须充分考虑不同时空尺度条件下土地利用 - 土地覆被发生变化的差异性 " 通过 土地利用 " 土地覆被的结构 % 功能及与之联系的物质 % 能量变化的研究 " 揭示土地利用 " 土地 覆被变化的过程 % 内在动力的演变趋势 &(!"(.*& 随着经验证据的不断积累 " 随着系统的案例比 较研究和描述模型的发展 " 关于土地利用变化驱动力的综合研究已经初见端倪&(/*$
$%&& 研究简单明了地归纳为三个研究构成环节 %$%&& 的原因 &$%&& 的状况和 $%&& 的结
果 ’ 和四个核心研究内容 %$%&& 驱动力与驱动机制研究 &$%&& 状况研究 &$%&& 效应研究 与作用机制研究 ! 以及 $%&& 模型模拟与土地可持续利用研究 ’( 而且 ! 虽然 $%&& 所研究的 科学问题和内容极其繁杂 ! 但各研究之间却存在着紧密的联系 ! 这种联系的实质是因果关 系$
& JKLL 研究发展简况
!$ 世纪以来 ! 全球环境以前所未有的速度发生变化 ! 一系列全球性重大环境问题对人
类的生存和发展构成严重威胁 ! 全球变化科学成为研究的热点 O&!!P$ 土地利用与土地覆被是 地球的表层系统中最突出的景观标志 O"P! 土地利用 M 土地覆被变化是全球气候变化的重要原 因 O%P$ &99; 年 !-*Q’ 和 -0R’ 联合正式提出 ( 针对人类活动和全球变化间的人和生物驱动影 响土地利用与土地覆被及其对环境和社会的影响 ) 的 ( 土地利用M 土地覆被变化 :J?ES TDU ?ES
!"# $%&& 的状况研究
土地利用与土地覆被变化状况的研究是 $%&& 研究开展较早的领域 ! 最初的土地利用 # 覆被变化研究主要集中于土地利用#覆被类型的人工调查 &分类与制图’()$ 土地利用与土地覆 被状况的研究中 ! 基本数据获取是关键 $ *(+, 年以前反映 $%&& 情况的基本数据都是从历 史调查和统计资料中获取的 ! 有时结合有关的地形图 & 土地利用图等 ! 也有少量是利用航空 遥感资料来取得有关数据 $ 土地覆被数据大多源于遥感影像 ’-.)! 尤其是 !. 世纪 /. 年代以 来 ! 随着计算机技术的飞速发展 ! 遥感技术和地理信息系统技术在土地利用与土地覆被变化 调查中得到了广泛应用 ’--0-1)( 同时 ! 在如何更好地利用 "2 技术反映 $%&& 的当前和历史状 况 ! 诸多学者进行了大量的相关研究 ’-30-+)$ 此外 ! 由于土地利用变化不仅表现在数量和质量 方面的变化 ! 也表现为空间格局的变化 ( 因此 ! 随着研究的不断深入 !$%&& 状况研究逐渐从 简单的现状研究转向空间格局的分析 $ 张惠远等’-/)认为 ! 空间格局及其变化是土地利用变化 等研究的重要方面 ( 刘湘南等 ’-()进一步指出 ! 准确地描述土地利用空间格局及其变化是土地 利用变化研究领域的一个关键问题 $
!期
后立胜 等 ! 土地利用 " 覆被变化研究的实质பைடு நூலகம்析与进展评述
@A
性表述为 !在一定的时空尺度上 " 选择适当的案例研究区 "根据采用的理论和方法 "对所获得 的各种基础资料 "进行某个 #$%% 方面的科学问题的研究 # 这其中 "研究的理论与方法 $ 案例 区的选择 $研究的时空尺度以及基础资料与信息的获取均属于 #$%% 研究的基础 " 而所研究 的科学问题则是 #$%% 研究的核心内容 % 由于 #$%% 研究的内容涉及到诸多的学科领域 " 多 学科研究者的参与使得 #$%% 研究的内容不仅丰富而且复杂 " 令 #$%% 研究的工作者难以 很好地选择研究方向和科学问题 #因此 "需要回到 #$%% 研究计划提出的根本目标上来认识
" $%&& 研究的主要内容与进展
由前面分析已知 !$%&& 的研究内容要体现在四个方面 ! 即 )! $%&& 的状况研究 ( "
$%&& 的驱动力与驱动机制研究 (# $%&& 的效应与作用机制研究 ($ $%&& 的模型模拟与
土地可持续利用研究 $ 总体上看 !四个部分中 ! 土地利用与覆被变化的状况及其驱动力的研 究开展较早 ! 成果也比较丰富 ( 随着 $%&& 研究重点的转移 !$%&& 的效应研究工作在近期 得到了更多的关注和重视 ( 而在模型研究方面 ! 一直有学者在进行尝试 !但少有突破性成果 ! 这除了普适模型构建和可持续性研究本身的难度外 ! 还受制于前述三个方面研究的成效与 进展 $
!期
后立胜 等 ! 土地利用 " 覆被变化研究的实质分析与进展评述
00
方面 " 目前较为一致的意见是 ! 自然因素在很大程度上决定了高原 # 山地等自然条件复杂地 区的土地利用状况 " 而经济发展 # 人口增长及政策等是影响人类扰动强烈 # 开发历史悠久而 较少受自然条件约束地区的主要因素 $ 土地利用" 土地覆被变化动力机制研究在于揭示土地 利用和土地覆被变化的原因 % 内部机制和基本过程 " 预测其未来变化发展的趋势与结果 & 由 于多因素性和复杂性 "对于驱动机制常常采取的是 ’黑箱式 ( 的研究方法 "即一般只是在对驱 动力的分析基础上 " 通过解释和描述来分析驱动机制 " 真正针对驱动机制进行研究的并不 多 & 因此 " 实际研究中 #$%% 驱动力与驱动机制常放在一起进行 " 并且着重于驱动力的研究 $ 土地利用 " 覆被变化动力机制的研究其主要途径是对某一区域的动力因子进行分析
JKLL 研究计划的根本目标出发 ! 指出 JKLL 所研究的诸多科学问题之间存在着紧密的联系 ! 其
实质是因果关系 ! 而且 JKLL 研究可以简 单 明 了 地 归 纳 为 三 个 研 究 构 成 环 节 %JKLL 原 因 ’JKLL 状况和 JKLL 结果 & 和四个核心研究内容 %JKLL 驱动力与驱动机制 ’JKLL 状况 ’JKLL 效应研究 与作用机制 ’JKLL 模型模拟与土地可持续利用 &! 文章针对此四个方面的研究进展进行了综述 $ 此 外 ! 作 者 对 JKLL 的 研 究 趋 势 进 行 了 展 望 ! 指 出 "JKLL 研 究 的 主 要 趋 势 是 走 向 综 合 !JKLL 的 环境效应研究与 JKLL 微观机理与过程的研究是当前 JKLL 研究的两个热点 ! 而研究尺度的综 合和模型构建是 JKLL 研究的两大难点问题 $ 关 键 词 " 土地利用 M 覆被变化 # 实质分析 中图分类号 " N"$&5!%
