0 引言
【研究意义】耕地是人类社会生存和发展的基础,确保足够数量和相当质量的耕地是国家稳定、社会经济发展的重要保障[1]。欧洲位于亚欧大陆西部,其陆地总面积约占世界陆地总面积的7.69%,是世界和中国农产品的重要贸易区。近年来由于政治体制更替、经济全球化等影响,耕地时空格局发生了明显变化。科学掌握欧洲耕地资源数量、空间分布状况及其时空变化[2,3,4],对于指导中国农产品贸易、“农业走出去”[5,6]、利用国际国内两种资源[7,8]以及推进“一带一路”国家战略等都具有重要意义[9,10,11,12,13,14]。【前人研究进展】遥感观测因其大范围、低成本和高效率等特征成为全球或洲域耕地空间分布制图和变化分析的主要手段。早期的欧洲耕地格局研究多采用低空间分辨率的遥感数据。如TEMME等[3]利用绘制了1 km空间分辨率的欧洲耕地利用强度,并分析其变化特征及其驱动力;胡云峰等[15]比较了Globcover-2005、Globcover-2009、GLC2000和MODIS2000等4套1 km全球地表覆盖产品对欧洲耕地制图一致性和差异性的影响;ESTEL等基于500 m MODIS NDVI时序数据,选取复种指数、休耕周期、种植年份时长和垦殖指数4个指标,对欧洲耕地利用集约化进行计算及空间分布制图[16];其进一步采用随机森林分类器分析发现,欧洲2001—2012年耕地持续撂荒主要集中于东欧、斯堪的纳维亚半岛南部和欧洲山区[17];MACDONALD等[18]通过欧洲24个山区案例比较,分析评估耕地撂荒和减少的环境影响以及农业环境政策响应。【本研究切入点】这些基于低空间分辨率遥感影像的研究往往侧重于分析欧洲耕地的宏观总体特征,数据分辨率限制了耕地变化的地理差异性分析和空间细节的描述。随着全球变化研究的不断深入,高空间分辨率的地表覆盖遥感制图提上日程。2014年中国成功研制出首套全球30 m空间分辨率的全球地表覆盖数据产品（GlobeLand30）[19,20,21],该套产品包括2000年和2010年两个基期年,将同类全球产品的空间分辨率提高了10倍以上,总体分类精度达80%以上[22,23],为研究全球或洲域范围地表覆盖动态变化提供了高质量的数据资料。已有****利用GlobeLand30数据在全球尺度上开展城乡建设用地和陆表水体空间分布及变化分析[24,25],有关欧洲耕地时空变化研究多围绕小区域或国家尺度开展[26,27,28],欧洲全域的耕地时空变化系统性研究仍较缺乏,难以总体上科学揭示欧洲耕地时空变化特征、趋势和规律。【拟解决的关键问题】基于此,本研究拟利用GlobeLand30数据产品,利用多维度指标系统阐明2000—2010年欧洲耕地变化的数量、幅度、空间、利用程度和类型特征,科学描述欧洲耕地10年变化的总体特征。1 材料与方法
1.1 数据源
本研究中使用的遥感数据为2000年和2010 年两个基准年的GlobeLand30产品[20,21],该产品采用美国Landsat TM/ETM+、北京一号小卫星（BJ-1）和国产环境减灾星（HJ-1）影像,采用像元分类、对象分类与知识规则等综合集成方法（POK）研制,包括耕地、水体、森林、苔原、草地、人造地表、灌木地、裸地、湿地、冰川和永久积雪等10类一级地表覆盖类别。GlobeLand30的耕地定义不同于已有的地表覆盖数据产品的定义,主要指用来种植农作物的土地,是通过播种耕作生产粮食和纤维的地表覆盖,包括开荒地、休闲土地、轮歇地和草田轮作地;以种植农作物为主的间有零星果树、桑树或其他树木的土地;耕种3年以上的滩地和滩涂[22]。该产品分类总体精度为80%以上,其中耕地数据层的空间精度达83.06%[23, 25, 30-31]。为进一步验证GlobeLand30数据的可靠性,利用其计算欧洲不同国家的耕地面积,并与FAO耕地统计数据进行回归分析,发现两年的相关关系决定系数R2都达到了0.99,表明GlobeLand30数据与FAO统计数据拟合度较高。1.2 分析指标
本研究重点分析2000—2010年欧洲耕地变化空间位置、面积数量、利用程度和类型转移特征。耕地变化空间位置直观描述耕地增加或减少等变化、以及保持不变的地理空间分布。耕地面积数量变化采用面积变化量、变化幅度和变化方差等指标描述。耕地面积变化量和变化幅度是常用的统计指标,变化量反映一个时间段内特定区域内耕地面积变化绝对量,变化幅度反映一个时间段内特定区域内耕地面积变化相对量。Pc=Areat2-Areat1 （1）
Pa=$\frac{Are{{a}_{t}}_{_{\text{2}}}-Are{{a}_{t}}_{_{\text{1}}}}{Are{{a}_{t}}_{_{\text{1}}}}$×100% （2）
式中,Areat2为统计单元t2时间（2010年）耕地总面积,Areat1为t1时间（2000年）耕地总面积,Pc为耕地变化总面积,Pa为耕地面积变化率。
变化方差指一定统计单元内耕地面积变化幅度在格网空间上的离散程度,方差越大说明数据的波动越大,其计算公式如下：
$\bar{X}=\frac{\sum\nolimits_{\text{ }i=1}^{\text{ }n}{{{X}_{i}}}}{n}$ （3）
${{S}^{2}}=\frac{\sum\nolimits_{\text{ }i=1}^{\text{ }n}{{{({{X}_{i}}\text{-}\bar{X}\text{)}}^{\text{2}}}}}{n}$ （4）
式中,Xi为覆盖统计单元的第i个格网的耕地面积变化幅度,n为覆盖统计单元的格网的个数,$\bar{X}$为覆盖统计单元的所有格网耕地面积变化幅度的平均值,S2为统计单元内所有格网耕地面积变化幅度的方差。
垦殖指数是耕地在一定区域面积上所占的比例,衡量一个地区土地资源开发利用程度,垦殖指数越高说明该地区耕地开发利用程度越高。其计算公式为：
I=$\frac{Area}{LA}$×100% （5）
式中,Area为统计单元内耕地总面积,LA为统计单元内土地总面积,I为耕地垦殖指数。
类型转移描述了耕地和其他地表覆盖类型之间的转换,包括耕地面积转入率和面积转出率两个指标。耕地转入面积是一个时间段内其他类别转变成耕地的面积,而耕地转出面积是一个时间段内耕地转变为其他类别面积,分别利用Cin和Cout进行表示,其计算公式为：
Cin=$\frac{Inare{{a}_{j{{t}_{1}}\text{-}i{{t}_{2}}}}}{Are{{a}_{t}}_{_{2}}}$ （6）
式中,InAreajt1-it2表示t1时间内某地表覆盖类型j在相应地理位置上t2时间内转变成耕地面积,Areat2为t2时间的耕地总面积。
Cout=$\frac{Outare{{a}_{i{{t}_{1}}\text{-}j{{t}_{2}}}}}{Are{{a}_{t}}_{_{1}}}$ （7）
式中,Outareait1-jt2表示t1时间内耕地在相应地理位置上t2时间内转变成其他地表覆盖类型j的面积,Areat1为t1时间的耕地总面积。
1.3 分析方法
利用ERDAS软件平台对欧洲GlobeLand30数据进行处理,得到2000年和2010年30 m分辨率耕地分布数据,将两年的耕地分布数据进行空间叠加,在栅格单位上计算10年耕地增加、减少和不变的空间分布。耕地面积数量变化分析在洲域、区域和国家3个尺度进行。欧洲共有47个国家或地区,按照地理分区可以划分为北欧、东欧、南欧、西欧和中欧等5个区域。为准确计算耕地面积,将GlobeLand30数据的原始投影系统UTM WGS84批量转为圆柱等面积投影（Cylindrical Equal Area）。基于Python 2.7平台,利用1﹕100万比例尺国家行政区矢量数据,逐图幅自动统计耕地面积并按国家统计单元进行图幅汇总,得到2000年和2010年两期的不同国家的耕地面积,在此基础上计算10年间国家、区域和洲域3个尺度上的耕地面积变化量和变化幅度。将1°×1°经纬格网与国家行政区矢量数据相叠加,利用不同国家内的格网中的耕地面积变化幅度计算每个国家的耕地面积变化方差。综合利用不同国家国土面积和耕地面积,计算耕地垦殖指数和10年间变化量。耕地类型转换则选择耕地转移类型,对两年欧洲全要素数据进行重分类,将重分类后的两年欧洲全要素数据进行空间叠加,通过栅格计算得到10年间耕地逐像素变化的空间分布,从而得到10年间耕地转出或转入面积。2 结果
2.1 2010年欧洲耕地空间分布特征
从表1可以看出,2010年欧洲耕地总面积为42 820.84×104 hm2。不同地理分区耕地面积占欧洲耕地总面积比例依次为：东欧（51.17%）、南欧（19.07%）、中欧（13.62%）、西欧（13. 31%）、北欧（2.83%）。其中,东欧的耕地面积占欧洲的1/2以上。从不同国家看,耕地总面积位于前10的国家是俄罗斯、乌克兰、法国、西班牙、德国、波兰、意大利、英国、罗马尼亚、白俄罗斯。这10个国家耕地总面积为35 184.20× 104 hm2,占欧洲耕地总面积的82.17%。俄罗斯是欧洲耕地面积最多的国家,约为15 706.44×104 hm2,占欧洲耕地总面积的36.50%。耕地面积排名第二的是位于东欧的乌克兰,占欧洲耕地总面积的9.46%。耕地面积较小的国家主要是一些分布在岛屿上或山地地区或气候寒冷区的国家。Table 1
表1
表1欧洲不同区域和国家的2010年耕地总面积、2010年垦殖指数、2000-2010年耕地面积变化幅度、2000-2010年耕地垦殖指数变化幅度
Table 1Cultivated land area and cultivation index in 2010, percentage change in cultivated land area and cultivation index during 2000-2010 at continental, regional and country levels in Europe
| 区域 Region | 国家 Country | 2010年耕地面积 Cultivated land area in 2010 (×104 hm2) | 2010年垦殖指数 Cultivation index in 2010 (%) | 2000-2010耕地面积变化幅度 Percentage change in cultivated land area during 2000-2010 (%) | 2000-2010耕地垦殖指数变化幅度 Percentage change in cultivation index during 2000-2010 (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| 北欧 North Europe | 瑞典Sweden | 396.11 | 8.82 | 1.55 | 1.55 |
| 丹麦Denmark | 329.16 | 74.07 | 0.83 | 0.83 | |
| 芬兰Finland | 300.38 | 8.92 | 1.73 | 1.73 | |
| 挪威Norway | 161.96 | 4.99 | -0.98 | -0.98 | |
| 冰岛Iceland | 21.86 | 2.13 | 14.23 | 14.23 | |
| 区域总量Total | 1209.73 | 9.16 | 1.25 | 1.25 | |
| 东欧 East Europe | 俄罗斯Russia | 15706.44 | 9.27 | 1.05 | 1.05 |
| 乌克兰Ukraine | 4072.67 | 67.84 | 1.25 | 1.25 | |
| 白俄罗斯 Belarus | 1049.88 | 50.57 | -1.72 | -1.72 | |
| 立陶宛Lithuania | 397.12 | 61.15 | -0.47 | -0.47 | |
| 拉脱维亚Latvia | 279.30 | 43.26 | -1.03 | -1.03 | |
| 区域总量Total | 21912.90 | 12.20 | 0.88 | 0.88 | |
| 南欧 South Europe | 西班牙Spain | 2556.58 | 51.31 | -0.70 | -0.70 |
| 意大利Italy | 1548.82 | 51.35 | 0.22 | 0.22 | |
| 罗马尼亚Romania | 1355.59 | 56.96 | 0.20 | 0.20 | |
| 保加利亚Bulgaria | 576.84 | 51.83 | 0.35 | 0.35 | |
| 希腊Greece | 514.80 | 38.83 | 0.72 | 0.72 | |
| 区域总量Total | 8163.22 | 49.24 | -0.03 | -0.03 | |
| 西欧 West Europe | 法国France | 3337.71 | 60.82 | 0.80 | 0.80 |
| 英国UK | 1443.28 | 58.89 | -0.03 | -0.03 | |
| 爱尔兰Ireland | 482.19 | 69.07 | 1.73 | 1.73 | |
| 荷兰Netherlands | 244.90 | 69.92 | 0.29 | 0.29 | |
| 比利时Belgium | 178.52 | 58.32 | 0.82 | 0.82 | |
| 区域总量Total | 5701.01 | 61.17 | 0.64 | 0.64 | |
| 中欧 Central Europe | 德国Germany | 2141.98 | 59.96 | 0.09 | 0.09 |
| 波兰Poland | 1971.24 | 63.19 | -0.39 | -0.39 | |
| 匈牙利Hungary | 630.29 | 67.69 | 0.09 | 0.09 | |
| 捷克Czech Republic | 451.93 | 57.29 | -0.06 | -0.06 | |
| 奥地利Austria | 273.57 | 32.58 | 0.02 | 0.02 | |
| 区域总量Total | 5833.99 | 57.64 | -0.34 | -0.34 | |
| 欧洲Europe | 洲总量Total | 42820.84 | 18.71 | 0.52 | 0.52 |
新窗口打开
2.2 2000—2010年欧洲耕地时空变化特征
2.2.1 10年耕地的空间变化 欧洲全域耕地总体变化普遍平缓,耕地面积不变的区域占绝大部分,但是部分区域仍具有显著的变化（图1-a）。图1-b为南欧伊比利亚半岛西南部,西部海拔较低处为耕地扩展区域,中部海拔较高处耕地呈减少趋势。西欧的威尔士坎布里亚山脉（图1-c）山脚处为耕地扩展区域。图1-d中,阿尔卑斯山北侧的苔原气候山区耕地减少,而南侧的波河流域两岸的耕地显著增加,法国与瑞士交界处日内瓦湖沿岸的耕地也有所增加。北欧的芬兰东南部（图1-e）气候寒冷,耕作条件差,耕地破碎且变化剧烈,细碎的耕地增减情况随处可见,主要以河流沿岸处耕地增加为主。东欧平原（图1-f）的耕地有明显的大幅度减少。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图12000—2010年欧洲国家耕地空间分布变化
-->Fig. 1Spatial changes in cultivated land over 2000-2010 in European countries
-->
2.2.2 10年耕地面积数量变化 由表1可知,10年间欧洲耕地面积增加220.90×104 hm2,变化幅度为0.52%。其中,北欧、东欧、西欧的耕地面积呈不同程度的增加,南欧、中欧则减少。各地理分区耕地面积的变化幅度依次为：北欧（1.25%）、东欧（0.88%）、西欧（0.64%）、南欧（-0.03%）、中欧（-0.34%）。其中,北欧、东欧、西欧的变化幅度高于欧洲平均水平,北欧变化幅度最高,为1.25%。由于东欧耕地面积变化的基数大,对欧洲耕地面积增量的贡献率最大,达80.28%,远远高于其他地理分区。
俄罗斯、乌克兰、法国、西班牙、德国、波兰、意大利、英国、罗马尼亚和白俄罗斯的耕地面积都大于1 000×104 hm2,为欧洲耕地面积最大的前10名国家。10年间,俄罗斯、乌克兰、法国、德国、意大利、罗马尼亚的耕地呈增加趋势,西班牙、波兰、英国、白俄罗斯则呈减少趋势。这10个国家中,除俄罗斯、乌克兰、白俄罗斯这3个国家的变化幅度大于1.00%外,其他各国变化幅度均小于1.00%。从增量所占比例来看,俄罗斯拥有最大的耕地基数,其对耕地面积增量的贡献率最大。
耕地面积变化幅度的方差可反映一个国家内部变化的剧烈程度。图2可知,欧洲各国内部耕地面积变化剧烈程度总体较低,但仍具有显著的区域差异性。北欧、东欧国家国土面积较大,耕地面积分布广阔,由于受常湿冷温气候和冬干冷温气候的影响,国家内部耕地面积变化十分剧烈,如俄罗斯、瑞典。西欧、中欧国家内部耕地面积变化平缓,变化方差普遍低于25%,尤其中欧国家耕地利用程度较低,内部耕地面积变化十分细微,变化方差整体低于3%。南欧各国耕地面积变化差异较大,西部耕地面积较大的国家如西班牙内部耕地面积变化剧烈,东部面积较小国家的变化方差则普遍低于3%。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图22000-2010年欧洲国家耕地面积变化幅度方差
-->Fig. 2Area change variance of cultivated land over 2000-2010 at country level in European countries
-->
2.3 2000—2010年欧洲耕地垦殖指数变化特征
垦殖指数衡量一个区域土地资源开发利用程度。欧洲耕地垦殖指数整体较高,具有显著的区域差异性（表1、图3）。2010年欧洲全域的总体垦殖指数为18.71%,各地理分区耕地垦殖指数从高到低依次为：西欧（61.17%）、中欧（57.64%）、南欧（49.24%）、东欧（12.20%）、北欧（9.16%）。10年间耕地垦殖指数变化总体细微,变化量基本在一个百分点以内。大部分国家的耕地垦殖指数呈增加趋势,少部分国家减少。个别国家变化相对较大,如瑞典、芬兰、乌克兰、白俄罗斯、爱尔兰等。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图32000-2010年欧洲国家垦殖指数变化量
-->Fig. 3The changes cultivation of index over 2000-2010 at country level in European countries
-->
2.4 2000—2010年欧洲耕地变化类型
10年间欧洲耕地总体变化较小,与其他地类之间的转移比例约4%。耕地与森林、草地、灌木地、人造地表之间的转移最为明显,与苔原、冰川和永久冰雪之间的转移极少。2010年新增耕地来源于其他地类的转入,转入最多的是森林,转入面积为576.83×104 hm2,占总量的1.35%,其次为草地、人造地表、灌木地。在耕地转出为其他地类中,耕地流向森林的面积最大,为579.80×104 hm2,占总量的1.36%,其次为草地、人造地表、灌木地。欧洲不同区域的转移情况与全洲转移趋势一致,但也有其区域特征（图4）。中欧地区耕地不变的面积比例最高,接近98%,东欧、南欧、西欧地区耕地不变的面积比例稳定在96%左右,北欧地区耕地不变的比例稍微偏低,约为94%。在耕地与其他地类的转移中,北欧地区耕地与森林的相互转移最大,比其他地类高3%左右,总体上森林面积呈减少趋势。东欧地区耕地与草地的相互转移最大,草地转入为耕地比耕地转出为草地高0.56%,增加的耕地主要为草地的转入。南欧、西欧、中欧地区均是耕地与森林的相互转移最大,与人造地表的转移次之,3个地区人造地表转入率依次为0.62%、0.79%、0.68%,转出率依次为0.93%、0.99%和0.84%,总体上人造地表面积呈增加趋势。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图42000—2010年欧洲各地理分区耕地类型转入（a）及转出（b）的分布
-->Fig. 4Conversion between cropland and other land cover types over 2000 to 2010 at regional level in Europe
-->
各国的转移情况与区域转移趋势一致（图5）。欧洲东部（主要是俄罗斯和乌克兰）以及冰岛地区草地转入为耕地的比例较大;中部地区森林转入为耕地的比例较大;南部地区人造地表转入为耕地的比例较大;波罗地海附近地区水体转入为耕地的国家较多。俄罗斯、冰岛地区耕地转出为草地的比例最大;中部地区耕地转出为森林的比例较大;南部地区耕地转出为人造地表的比例较大;葡萄牙地区耕地转出为水体的比例较大,北海地区附近耕地转出为水体的国家较多。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图52000—2010年欧洲国家耕地类型转入（a）及转出（b）的分布图
-->Fig. 5Conversion between cropland and other land cover types over 2000 to 2010 at country level in European countries
(a) From other land over types to cropland; (b) From cropland to other land cover types
-->
2.5 2000—2010年乌克兰耕地利用变化特征
乌克兰位于欧洲东部,作为欧洲面积第二大的国家,其耕地面积也仅次于俄罗斯,是世界上第三大粮食出口国。享有“欧洲粮仓”之美誉的乌克兰农业发达,已有研究表明,乌克兰政治体制变化后其耕地撂荒弃耕现象典型[32],耕地利用时空格局变化备受关注[16-17, 29, 32-37]。本研究表明,2010年耕地面积为4 072.67×104 hm2,10年间增加了50.15×104 hm2,增加幅度为1.25%,这说明20世纪90年代以来的乌克兰耕地撂荒弃耕的态势得到了扭转。10年间,新增耕地来源于其他地类的转入,转入最多的是草地,转入面积为490.92×104 hm2,占总量的2.24%,其次为森林、人造地表,分别占1.13%、0.47%。在耕地转出为其他地类中,耕地流向草地的面积最大,为365.69×104 hm2,占总量的1.68%,其次为森林、人造地表,分别占1.23%、0.46%。可见,10年新增耕地主要来源于河流沿岸的草地和森林,如第聂伯河沿岸有大量的草地转入为耕地（图6）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图62000-2010年乌克兰耕地空间分布变化
-->Fig. 6Spatial changes in cultivated land over 2000-2010 in Ukraine
-->
3 讨论
本研究利用耕地数量、幅度、空间、利用程度和类型转换等指标,描述了欧洲耕地2000—2010年变化的总体特征。欧洲的耕地分布相对集中在国土面积大及耕作条件好的国家,一些国家由于国土面积狭小或由于地形气候等自然条件不适宜发展农业,导致耕地面积小。俄罗斯是欧洲耕地面积最大的国家,耕地主要分布在东欧平原的中部和南部,西伯利亚至广大的远东地区气候条件恶劣,土地贫瘠,不适合耕种,其农业一直处于粗放型慢发展状态。21世纪初,俄罗斯变革农业发展方式,走“大农业”发展道路,机械化水平不断提升,私人农场迅速崛起,企业化经营蓬勃发展,且随着全球气候的整体变暖,部分寒冷地区逐渐可以耕种[10],其10年间耕地面积增加1.05%。乌克兰的耕地面积在欧洲仅次于俄罗斯,其政府十分重视农业的发展,通过土地改革、技术培训、减轻税收、农业贸易、吸引外资等发展高科技国际化农业[11],10年间耕地面积增加1.25%。法国作为欧盟四大国之一,耕地面积位居欧洲第3,是欧洲首屈一指的农业大国,是世界尤其是欧洲的重要农产品供应国,受益于欧盟的共同农业政策[38],其10年间耕地面积小幅度增加,为0.80%。欧洲耕地的转移主要是与森林、草地、灌木地、人造地表之间进行转换。森林、人造地表的转入率均略小于各自的转出率,灌木地的转入率略大于转出率,但草地的转入率远远大于转出率。北欧地区耕地分布少,森林资源丰富,耕地与森林之间转移关系密切,由于气候寒冷[39],不适宜耕作,农业发展较弱,耕地利用程度低。东欧地区拥有广袤的大草原,草地与耕地之间大量转移,耕地的增加来源于草地上天然绿色植被的减少,而东部的西伯利亚平原及广大远东地区多为高原和山地,土地贫瘠[40],耕作条件差,耕地开发程度低[27]。西欧、中欧地区拥有发达的陆路、海陆交通系统[41]和相对完善的基础设施建设,推动经济发展,促进城市扩张,人造地表总体呈增加趋势[42],适宜的水热条件和机械化大生产[43]的农业耕作方式提高了耕地的开发利用程度。南欧地区还濒临海洋且纬度较低,拥有较好的水热和灌溉等条件[44],提高了耕地利用程度。
已有研究表明,欧洲普遍存在着弃耕现象,主要弃耕区域在俄罗斯东部、西伯利亚、乌克兰西部、白俄罗斯、立陶宛等国家的山区等[32-34, 45-51]。乌克兰自2000年起发生了严重的弃耕现象,尤其是乌克兰西部[34, 36]。2001—2006年,50%以上的弃耕发生在森林草原带,30%以上的弃耕发生在混交林带,其余发生在草原带。2007年,乌克兰开始复耕,草原带复耕率最高[32]。这和本研究中耕地与草地、森林的转移最为明显的情况相一致。2010年,乌克兰垦殖指数为67.84%,位列欧洲第5,10年间垦殖指数增加量为0.84%。由此可见,2000—2010年间乌克兰地区撂荒耕地复耕面积远大于同期新增撂荒面积[17],其耕地复耕取得较好的效果。
本研究基于首套30 m的GlobeLand30来分析2000—2010年欧洲耕地格局时空变化特征。虽然GlobeLand30数据产品精度总体较高,但其耕地定义不仅包括常规农作物种植地,还包括牧草种植地,以及种植果树、茶园、咖啡园等灌木类经济作物的土地,不同于已有国家土地利用分类系统或者中低空间分辨率的全球地表覆盖数据产品,如 GlobeCover、UMD- GLC和BU-MODIS[22]。因此, GlobeLand30和已有的数据产品之间不具有可比性。加强GlobeLand30耕地产品精度验证,以及进一步优化细化耕地分类结果,评定其对时空变化分析的影响是未来需要进一步深入研究的方向。
4 结论
2010年欧洲耕地总面积为42 820.84×104 hm2。欧洲的耕地分布相对集中在东欧和部分国家,耕地面积较小的国家分布在岛屿或山地地区或气候寒冷区。耕地垦殖指数整体较高且区域差异性显著。10年间欧洲耕地的空间变化总体平缓,绝大部分区域耕地不变。海拔较低的山脚处、河流沿岸为耕地扩展区域,海拔较高处、气候寒冷带的耕地呈减少趋势。10年间耕地面积增加0.52%,各国内部耕地面积变化总体较不剧烈但区域差异性显著,垦殖指数略微增加。
10年间欧洲4%的耕地与其他地类之间发生转移。耕地与森林、草地、灌木地、人造地表之间的转移最为明显。新增耕地大多来源于对草地上天然绿色植被的破坏,对于生态环境的保护和耕地的可持续利用产生了潜在压力。
The authors have declared that no competing interests exist.
