, 蔡建明, 林静Explanation of land use/cover change from the perspective of tele-coupling
MAEnpu, CAIJianming, LINJing通讯作者:
收稿日期:2018-02-8
修回日期:2018-12-10
网络出版日期:2019-03-25
版权声明:2019《地理学报》编辑部本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
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1 引言
土地利用是人类与自然耦合系统的核心环节,是人类与环境相互作用的主要形式。有研究表明,土地利用/覆被变化是仅次于温室气体排放的全球变化主要驱动力之一,也因此成为全球变化与可持续发展的重要研究内容[1,2]。自“国际地圈与生物圈计划”（IGBP）和“全球环境变化的人文领域计划”（IHDP）于1995年联合提出“土地利用/覆被变化”研究计划以来,国内外****已从土地利用/覆被变化的动态、驱动力及其作用机制、环境效应、土地利用/覆被变化（LUCC）模型与3S技术应用和土地利用调控等方面做了大量研究[3],在理论和实证方面均取得重要进展。理论方面,李秀彬指出,土地自身特性的变化、土地使用者个体经济行为分析和社会群体土地管理行为分析是土地利用变化解释的3个维度[4],并将地租理论、竞租曲线及其均衡分析等经济学模型引入土地利用变化研究,进行土地利用的空间均衡与转移边际分析,认为土地利用空间均衡的打破意味着土地利用变化[4],为深入解析土地利用变化的微观机理提供了方法借鉴。蔡运龙指出土地覆被变化具有同类覆被的功能复杂性和不同覆被间的结构复杂性,土地覆被变化并非简单的连续过程,在急剧变化时期,突发事件推动的变化常常在系统中引起突变。因此,在研究土地利用/覆被变化时,应充分认识到驱动力及其作用机制的复杂性,为此,需要实现驱动力研究尺度、理论和方法等多方面的综合[5]。由于地表构成的异质性、地理系统的等级性、地表过程响应与反馈的非线性以及驱动因子的复杂性等多种原因,使得土地变化科学面临着突出的尺度问题。陈睿山等讨论了土地变化科学中尺度的概念及产生尺度问题的根源,提出“尺度选择—尺度分析—尺度综合”是处理尺度问题的一般途径[6]。值得注意的是,在研究土地利用/覆被变化的驱动力时,应注意区分土地利用与土地覆被的差异[5],土地利用是指人类根据土地的自然属性,按照特定目的采取一系列生物、工程技术手段对土地进行长期或周期性经营管理和治理改造的活动[3];而土地覆被则是指地球表层包括冰川、水域、裸地、植被和人工构筑物在内的一切地表覆盖物的总称[7]。因此,土地利用是一个具备经济、社会意义的概念,而土地覆被则是人类活动与自然环境共同作用的结果,其更加强调地表的物理构成[3],从这种意义上不难推断土地利用/覆被变化的驱动因子具有自然和人文两大属性。另外,土地利用/覆被变化包含多种类型,李秀彬认为用途转移和集约度变化是土地利用变化的两种基本类型[4],蔡运龙认为土地覆被变化现象包括土地覆被退化、土地覆被转换和土地覆被改良3种类型[5]。
实证方面,众多****从土地利用/覆被变化的内涵出发,将驱动因子划分为环境和社会经济两大类,从两大类因子相互交织作用的角度解释土地利用/覆被变化[8,9,10,11]。其中环境因子包括土地的自身属性、土壤过程、植被演替、气候变化以及自然界发生的周期性干扰（如洪水、林火）等自然过程[12],主要在区域和全球尺度[3],以及常以百年计的时间尺度上发挥作用。社会经济因子作用的时间尺度则小得多,主要分为直接和间接因素两类,IGBP和IHDP的研究报告认为社会经济的间接因素包括人口变化、富裕程度、技术进步、经济增长、政治经济结构和价值观念6个方面[13]。社会经济因子作为快变量,常常通过大量主体（家庭、企业、政府）的土地利用决策和行为,以及大量决策、行为之间相互联系的涌现性形成由地块至区域的土地利用景观和覆被格局,进而产生跨区域的影响。
为深刻理解土地利用/覆被动态及其变化的驱动力,大量LUCC模型如森林采伐模 型[14]、基于经济学理论的森林退化模型[15]、城市综合模型[16]和多主体模型[17]等被相继开发出来。朱利凯等根据“土地利用变化及其驱动因素之间相互作用表征方法的差异”,将LUCC模型分为经验—统计模型、概念机理模型和综合模型3类[18]。其中,常用于土地利用/覆被变化驱动力研究的模型主要有线性回归模型、Logistic回归模型、元胞自动机模型（Cellular Automata Model, CA）、人工神经网络（Artificial Neural Network, ANN）模型、Thünen-Ricardo模型、多主体模型（Multi-agent model）、CLUE模型[19,20]以及改进的CLUE-S模型[21]、IMAGE2模型[22]、IIASA LUC模型[23]、Patuxent Landscape模型[24]、ITLUP模型[25]等。总之,目前有关LUCC的大量研究成果对于理解土地利用/覆被变化的动力机制提供了较好的洞察力,而对于日益紧密联系的全球化世界中远距离相互作用的考虑仍然不足,而这种跨越日常生活圈的远距离相互作用是近几十年来最重要的全球性趋势之一,在多种层面对土地利用/覆被产生了影响。因此,有必要进一步完善土地利用/覆被变化的理论模型,以提高其对土地利用/覆被变化中近远程驱动机制的解释力。
2 LUCC驱动力背景的变化与新视角的涌现
2.1 驱动力背景的变化
由人类活动引起的大规模土地利用/覆被变化是18世纪60年代以来发生的事,以工业革命为标志,技术进步不仅提高了人类利用和改造自然的能力,也显著加强了世界各地之间的联系。尤其20世纪中叶以来,人类影响和改变生态系统的程度比历史上任何时期都强[26],导致生态足迹快速扩张[27]。有研究指出,由于人口快速增长以及家庭规模的小型化（意味着家庭数量增长更快）,近期以来人类对环境变化的驱动力比20世纪后半期更加强烈[28,29],以致于有****提出地球进入了人类时代,即认为地球进入了由人类统治生物圈的时期[30]。这其中最重要的变化是人类与自然相互作用的尺度和程度在不断增加[31]。尽管历史上也曾有过远洋航行、跨越大洲的陆上贸易通道（如古代丝绸之路）和远距离的人类移民,但是历史时期人类活动的绝大部分均只发生在局部尺度[31]。而自20世纪中叶以来,发生在区域、洲际和全球尺度上的人类活动越来越频繁,现在交织成网的远洋航线、国际空运航线、陆桥通道和跨海隧道上繁忙的客货运输景象已成为常态。人类交通运输与信息技术的进步使得远距离相互作用成为一种日益普遍的现象,尤其突出体现在全球贸易上。来自世界贸易组织（World Trade Organization, WTO）的数据表明,1995年以来,尽管GDP增长率在区域性和全球性金融危机冲击下波动起伏,但是制造业贸易总额和中间产品贸易额总体上仍然呈上升趋势（图1）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图11995-2015年全球国内生产总值和制造业贸易的变化趋势
注：引自《2017年全球价值链发展报告》39页。
-->Fig. 1Trends in global GDP and manufacturing trade from 1995 to 2015
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另一个重要趋势是城市化,来自联合国经济和社会事务部的人口数据表明,1950-2015年世界城市化率从29.55%增长至54.03%（图2）,目前全球近76亿人口中半数以上已生活在城市中,1950-2015年全世界由农村转移至城市的人口就高达32.24亿人,一个名副其实的城市化时代已经到来。在城市容纳近40亿人的同时,也消耗了人类用水量的60%,贡献了78%的碳排放量[32]。由于城市人口快速增加,居民的食物需求很快就超出当地的供给能力,导致食物生态足迹快速增长[33],其他方面的需求,包括对制造业产品和能源的需求都需要更遥远的区域来供应。因此,城市化实质上制造了巨大的贸易需求,从而在很大程度上促进了全球化。目前,世界上高城市化率的国家同时也具有较高的外贸依存度,尤其对于资源稀缺的国家、岛国和城市国家（如新加坡）更是如此。全球化和城市化作为20世纪中叶以来两种重要的全球性趋势,其相互作用的结果是在国家之间逐渐形成一个复杂的贸易网络,从而构成远程耦合下土地利用/覆被变化的重要背景。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图21950-2020年世界城市化率
注：数据来源于联合国经济和社会事务部。
-->Fig. 2Global urbanization rate in 1950-2020
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2.2 正在涌现的新视角：远程耦合
2.2.1 现有研究的不足 一个值得注意的事实是：世界贸易组织成立于1995年,其前身——关贸总协定（General Agreement on Tariffs and Trade, GATT）成立于1947年,类似的政府间国际组织推动了经济全球化的快速发展[34],而全球化本身则是一个已经持续了很长时间的进程。早期为贸易目的而建立的口岸城市表明,早在土地利用/覆被变化被大规模研究之前,以贸易为代表的远距离人类系统之间社会经济的相互作用就已经成为土地利用/覆被变化的重要驱动因子。不断深化的全球化进程较土地利用/覆被变化研究的广泛开展要早得多,然而,就土地利用/覆被变化的动力机制而言,过去对远程驱动力的研究并不十分充分。尽管有研究探讨了对外贸易对港口城市土地利用变化的影响[35];另有研究关注中老缅边境地区价格波动、“替代种植”政策和地形对橡胶种植的影响[36,37];探讨了对外贸易发展对巴西土地利用/覆盖变化的驱动作用[38];以及外商直接投资对城市土地利用扩展的影响[39]。然而,现有研究只是将对外贸易或外商投资作为土地利用/覆被变化的影响因素之一加以讨论,而并未深入揭示各种远程驱动力的作用机理,这使得土地利用/覆被变化与贸易等远程驱动因子之间的双向互动关系仍不明确[40]。更重要的问题是：在远距离人类活动影响日益频繁,跨越日常生活圈（目前上限常以百公里计）的快速人口、商品和服务流动日益常态化的今天,仅仅从局部区域出发是否能实现对土地利用/覆被变化驱动力的充分解释?更进一步讲,着眼于局部区域而将远程因素视为外在变量的传统研究方式是否有利于理解我们今天正在面临的资源环境问题?2.2.2 远程耦合视角的出现 针对上述问题,一个近期提出并已被****广泛认可的理论框架——远程耦合（Telecoupling）或许能够为土地利用/覆被变化的近远程驱动力解析提供有益的视角。在2011年美国科学进步协会“人与自然系统耦合”专题讨论会上,刘建国等提出了远程耦合（Telecoupling）的综合概念[41],并于稍后发表的“远程耦合世界的可持续性框架”一文中详细论述了这一描述人类与自然耦合系统之间社会经济与环境远距离相互作用的理论框架[42]。该理论框架由人类与自然耦合系统、流、代理、原因和影响5个相互联系的部分组成,明确将远程因素作为系统反馈,注重研究多个地点之间远距离相互作用对可持续性的影响[42]。远程耦合系统具有嵌套的分层结构,在整体层面上,远程耦合系统由一系列通过流相互作用的人类与自然耦合系统构成;其中每一个人类与自然耦合系统又包含代理、原因和影响3个组成部分[42]。代理是一系列决策和行为主体,主要包含个人、家庭、组织团体和企业等不同类型,是决定耦合系统之间是否产生流的直接因素;原因是代理作出决策和行为的动机,受供求关系、要素价格、政治环境、相关政策、社会文化和个人偏好等多种因素的影响,是决定耦合系统之间是否产生流的根本因素;影响则与原因通过反馈环路相连,在耦合系统的不同层面上相互传递。一方面,代理的决策和行为可能同时受到社会经济与环境的影响;另一方面,决策和行为的结果又会在社会经济与环境层面对人类与自然耦合系统产生多方面的影响[42],这其中便包含了土地利用/覆被变化。
一个典型的例子是巴西和中国之间的大豆贸易。具体到土地利用/覆被变化上,大豆贸易的积极影响是提高了巴西土地利用的集约度,但也迫使当地居民迁移,使居住用地转变为耕地或其他用地。最重要的影响是巴西中西部地区耕地面积快速增加,导致巴西高原和圭亚那高原的土地过度开垦以及亚马逊河流域边缘地带林地的急剧减少[38],进而降低土地覆被急剧变化区域的生物多样性和生态系统服务[42]。同时,巴西和中国之间的大豆贸易也对中国的农业土地利用产生影响,由于进口大豆的价格较低,导致许多中国农民将原来用于种植大豆的土地改为种植其他作物,或退耕还林[43]。
人类与自然耦合系统之间的诸多远距离相互作用,如货物和产品贸易（食品、矿产资源、制造业产品）、外商直接投资、跨国土地使用权转让、技术转让、人类迁移、旅游、废物转移、远距离调水和物种扩散等,常常通过资源开发利用、土地管理、改变资源利用方式、放弃原有资源和占有新资源、以及改变种群构成与密度等种种方式作用于土地,进而驱动土地利用/覆被的变化[42]。可见,远程耦合作为一个着眼于“远距离人类与自然耦合系统之间社会经济与环境相互作用”[42]的理论框架,在解释远距离相互作用下的土地利用/覆被变化方面具有显著的优势,应主动将其引入到土地利用/覆被变化研究中来,并探讨远距离相互作用驱动土地利用/覆被变化的经验证据和主要形式,以及在LUCC驱动力研究中应用远程耦合框架的重点内容。
3 LUCC驱动力研究中应用远程耦合框架的理论探讨
3.1 远距离相互作用驱动土地利用/覆被变化的经验证据
驱动土地利用/覆被变化的诸多因子具有发挥远距离作用的特性,或者会受到远程因素的影响。如促使中国黑龙江省水稻种植界限北移的气候变暖[44]就是典型的远程驱动力;赤道太平洋和印度洋之间发生的ENSO事件在一些区域引发极端降水的同时,却又在另一些区域引起极端干旱,通过直接影响不同区域的植被动态导致土地利用/覆被变化,其影响区域由美洲大陆西海岸远至东亚、南亚、澳大利亚北部和非洲,有研究就论证了ENSO循环是东亚土地覆盖变化的重要驱动力[45];另外,诸如洪水、林火等显著改变土地覆被的自然扰动也受到大尺度气候事件的影响。社会经济因素方面,引起农村空心化和农地边际化的人口迁移因素同样具有远程特征;政治结构和富裕程度表面上看是局部因素,但实际上它们受到地缘政治和全球化等远程因素的影响;能够影响土地利用决策的价值观念也会受到全球化因素的冲击等,不一而足。可见,远程耦合框架在土地利用/覆被变化研究中的应用不仅具有良好的理论基础,也具有充分的经验证据。3.2 远距离相互作用驱动土地利用/覆被变化的主要形式
远距离相互作用驱动土地利用/覆被变化的主要形式一般包含三类：第一类是远程连接,即远距离自然系统之间的环境相互作用。受太阳辐射、海陆分布和地形等因素影响,大气环流驱动高低纬度带和海陆之间的热量与水分交换,形成不同区域气候类型与天气变化的重要基础。因此由大气环流异常和温室气体增加引致的气候变化通过改变气温、降水等气候要素直接影响植被动态,导致植被的气候耐受范围发生变化,改变植被地理格局从而促使土地利用/覆被发生变化。
第二类是全球化,即远距离人类系统之间的社会经济相互作用。与自然系统之间的远程连接不同,全球化对土地利用/覆被变化的驱动作用往往需要经历信息流和物质流在政治、经济、社会不同层面之间的传递和反馈过程。如巴西和中国之间大豆贸易引起的土地利用/覆被变化,以及由技术转让驱动的土地利用/覆被变化会经历图3所示的驱动力传递过程（图3）。其他的远程因素,如知识传播和价值观念转变驱动的土地利用/覆被变化均会经历类似的传递过程。实际上,只有完整地揭示物质流、能量流和信息流在远距离人类与自然耦合系统中不同层面之间的传递过程,才可能真正了解远距离相互作用对土地利用/覆被变化的驱动机制。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图3全球化驱动土地利用/覆被变化的典型路径
-->Fig. 3The typical paths of land use cover change driven by globalization
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第三类是城市化。之所以将城市化作为一种独立类型加以讨论,是因为城市化驱动的土地利用/覆被变化跨越了不同的空间距离,其作用方式与主要依赖于交通运输与信息技术的全球化存在本质区别。一方面,在近距离上,城市化通过空间扩张直接导致土地利用/覆被变化,如建设用地扩张不断占用城市周边的其他类型土地;另一方面,在远距离上,城市化则通过要素集聚过程,如乡—城移民、远距离调水、长途运输等种种方式直接或间接地改变遥远区域的土地利用/覆被。自1984年以来,随着人口流动管制的放松,以农民工为典型代表的人口迁移通过不同方式推动了中国东西部地区的土地利用/覆被变化：在东部地区,大量收入偏低的农民工聚居在有廉价房屋供应的边缘化地区,形成镶嵌于城市中或城市边缘区的低层高密式居住景观;而在西部地区,随着人口流失,村庄的空废、闲置现象十分普遍,同时还伴随有农地的边际化甚至撂荒（图4）。在解释这种大规模人口流动现象时所用的“城市拉力”便是城市化发挥远距离作用的典型例证。可见,城市化对区域土地利用/覆被变化兼有近远程驱动作用,通过一定的研究方法可将其远程驱动力分解出来。因此,城市化也是远距离相互作用驱动土地利用/覆被变化的主要形式之一。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图4城市化对土地利用/覆被变化的近远程驱动力示意图
-->Fig. 4Near-remote driving force of urbanization on land use/cover change
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3.3 LUCC驱动力研究中应用远程耦合框架的重点内容与基本步骤
目前,远程耦合框架在土地利用/覆被变化研究中已具备较好的理论基础和充分的经验证据,但是远程耦合框架中关于“系统、流、代理、原因和影响”5个层面的诸多问题仍有待解决[42]。因此,从循序渐进的思路来看,如何将远程耦合框架应用于土地利用/覆被变化机制的研究需要重点关注3个方面的内容,这3个方面也是逐步实现微观到宏观LUCC近远程驱动力解析的基本步骤。3.3.1 解析路径建立 土地利用/覆被变化是累积或突发的社会、经济与自然事件作用于陆地表层进而引起陆地表层系统功能、结构与形态变化的过程。对土地利用/覆被变化驱动力的现有研究,尽管在分析影响因素方面颇为有效,但是由于研究方法倾向于综合,且基于行政区的社会经济统计数据相对于土地利用/覆被变化而言过于概化,导致现有研究在LUCC驱动力的内在机理方面缺乏解释力,更勿论进行近远程驱动力解析。鉴于土地利用/覆被变化是由一系列社会、经济与自然事件所驱动的实质,有必要建立“时—空—事”三位一体的土地利用/覆被变化解析路径,以作为土地利用/覆被变化近远程驱动力分解的基础。
“时—空—事”三位一体的土地利用/覆被变化解析采用还原与综合相结合的研究方法,将土地利用/覆被变化的时空动态与驱动变化的事件序列连接起来,寻求使用具体的社会、经济与自然事件来解释土地利用/覆被变化。为增强可操作性,应建立“聚焦主控路径、兼顾次要路径”的解析方法。具体过程如下：① 根据初步解译结果计算单一土地利用变化动态度,并使用单一土地利用变化动态度的绝对值来确定LUCC的主导类型和重点区域;② 将遥感解译的地面验证和社会经济调查相结合,根据LUCC的主导类型和重点区域有针对性地收集土地利用/覆被变化的驱动事件和背景资料;③ 建立土地利用/覆被变化的转移矩阵,并根据转移矩阵中主导类型的转移方向建立主控解析路径;④ 以主控路径为主、次要路径为辅,利用空间点位的事件序列来解析土地利用/覆被变化驱动力的内在机理;⑤ 通过穷举→分类→归纳逐步实现由还原到综合的土地利用/覆被变化驱动力解析。
3.3.2 近远程驱动力分解 驱动土地利用/覆被变化的因素十分复杂,而且众多因素的作用还会跨越不同的空间距离,具有跨尺度特征。这为LUCC驱动力研究中远程耦合框架的应用带来诸多困扰,因为近远程驱动力之间可能难以区分。这就需要进行土地利用/覆被变化的近远程驱动力分解,从驱动土地利用/覆被变化的众多机制中将近、远程机制分离开来,进而全面研究土地利用/覆被变化与近、远程因素的时空耦合响应机理。可以预见,近远程驱动力分解将是LUCC驱动力研究中应用远程耦合框架的一个重要研究方向,也是逐步实现微观到宏观LUCC近远程驱动力解析的重要步骤之一。
如何进行土地利用/覆被变化的近远程驱动力分解?理论上讲,通过研究各种要素流或事件的时空分布特征,从中找出各种要素分布密度或事件发生频率的距离衰变曲线,进而基于距离衰变曲线来界定“近程”和“远程”是科学合理的。但在操作层面上,由于资源环境与社会经济数据的分布式观测和格网化处理尚未完全实现,目前只能进行土地利用/覆被变化的区域内外驱动力分解。具体方法是：以建立“时—空—事”三位一体的土地利用/覆被变化解析路径为基础,从研究区内、外两个方面对空间点位的事件序列进行分类,厘清来自研究区内部和外部的要素流及其影响,进而实现对土地利用/覆被变化近远程驱动力的分解。而如何实现理论设想的近远程驱动力分解,则需要在时空与频率同步的数据观测、资料同化与多源数据集成利用方面开展更多的基础性研究。
3.3.3 基于网络的跨系统综合研究 在区域（全球）尺度上,如何更好地理解远程耦合下土地利用/覆被变化的动力机制需要进行跨系统综合研究,这对研究方法的集成创新又提出了新的要求。远程耦合是两个或两个以上人类与自然耦合系统的远距离相互作用,从本质上看,远程耦合系统就是一种复杂的地理网络,因此社会网络分析的相关理论和方法有望为跨系统综合研究提供有益的方法借鉴。将社会网络分析法、3S技术和LUCC模型集成起来研究跨系统多尺度耦合系统中土地利用/覆被变化的动力机制是远程耦合框架应用于LUCC研究的重点内容,也是实现由微观案例研究到宏观综合集成的关键步骤。
进行跨系统综合研究的核心任务是厘清多个系统之间要素流互馈及其对土地利用/覆被变化的影响机制。要素流按作用方式可划分为直接作用于土地的要素流,如人口迁移、农产品和矿产资源贸易等;以及间接作用于土地的要素流,如信息流、资金流、技术扩散与观念传播等。在构建要素流网络的基础上,通过研究要素流在不同层面之间的传递过程和在不同系统之间的反馈过程,从社会经济与环境层面连接到案例区的其他多个地点出发,来解释案例区的土地利用/覆被变化,进而又循着反馈回路寻找其他案例区土地利用/覆被变化的机制。这种方法可望实现对多个系统土地利用/覆被变化的同步解释,从而实现对区域（全球）尺度上人类与自然耦合系统的整体性理解。如聚焦于乡-城移民的跨系统综合研究就可以获得对城市扩张、半城市化地区低层高密式景观的涌现、村庄空心化和农地边际化的同步解释。
4 结语
有关LUCC驱动力的现有研究成果已从理论解析、驱动因子选取和模型构建等方面进行了大量探讨,对于理解土地利用/覆被变化的动力机制提供了有益帮助,但是对于全球化世界中由远距离相互作用驱动的土地利用/覆被变化却缺乏解释力。在远距离资源要素流动日益常态化的今天,仅仅从局部区域出发、就案例论案例的研究方式已难以充分解释区域土地利用/覆被的变化。因此,有必要完善土地利用/覆被变化解释的理论模型,以弥补过去研究中的不足,并拓展土地利用/覆被变化的研究领域。20世纪中叶以来的两种全球性趋势——全球化和城市化通过信息流、资金流、货物流和人口流等不同形式的“流”将世界不同区域之间日益紧密地联系起来,所产生的远距离相互作用已在多个层面直接或间接地影响了土地利用/覆被,LUCC的远程驱动作为一个常常被传统研究忽略或简化的重要环节,在新的理论和实证模型中应该予以充分考虑。据此,本文建议将远程耦合理论框架引入到土地利用/覆被变化的动力机制研究中来。在简要介绍远程耦合框架的基础上,论述了人类与自然耦合系统之间的远程相互作用驱动土地利用/覆被变化的机理;给出了远距离相互作用驱动土地利用/覆被变化的经验证据,认为远程连接、全球化和城市化是远距离相互作用驱动土地利用/覆被变化的3种主要形式;进而提出建立“时—空—事”三位一体的土地利用/覆被变化解析路径、土地利用/覆被变化的近远程驱动力分解和基于网络的跨系统综合研究是将远程耦合框架应用于LUCC研究的重点内容。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
| [1] | . |
| [2] | . 当前,以全球变暖为主要特征的气候变化对人类社会的可持续发展构成了严重威胁,如何有效适应气候变化成为人类面临的共同挑战。研究表明,全球变暖的主要驱动力是人类活动造成的温室气体排放和土地利用方式改变。过去,科学界致力于削减全球温室气体排放,而土地利用与气候变化的关系,以及如何适应气候变化,没有引起足够重视。论文重点阐述土地利用/覆盖变化对区域气候的生物地球物理影响机制,总结土地利用/覆盖与气候变化定量关系的研究进展,得出现阶段研究存在四点不足:1缺乏景观格局与气候过程关系的认识;2较少考虑人类活动对下垫面的影响;3区域气候模式存在局限;4适应气候变化的研究不足。针对上述问题,论文指出基于可持续性的土地系统设计是适应气候变化的有效途径,也是未来气候变化领域的研究重点。 . 当前,以全球变暖为主要特征的气候变化对人类社会的可持续发展构成了严重威胁,如何有效适应气候变化成为人类面临的共同挑战。研究表明,全球变暖的主要驱动力是人类活动造成的温室气体排放和土地利用方式改变。过去,科学界致力于削减全球温室气体排放,而土地利用与气候变化的关系,以及如何适应气候变化,没有引起足够重视。论文重点阐述土地利用/覆盖变化对区域气候的生物地球物理影响机制,总结土地利用/覆盖与气候变化定量关系的研究进展,得出现阶段研究存在四点不足:1缺乏景观格局与气候过程关系的认识;2较少考虑人类活动对下垫面的影响;3区域气候模式存在局限;4适应气候变化的研究不足。针对上述问题,论文指出基于可持续性的土地系统设计是适应气候变化的有效途径,也是未来气候变化领域的研究重点。 |
| [3] | . 在对土地利用/覆被变化（LUCC）的最新研究进展进行综述的基础上,总结分析了LUCC研究的主要方向及关键问题。国内外LUCC研究包括4个方面：①LUCC的动态研究;②LUCC驱动力及驱动机制分析;③LUCC的环境效应;④LUCC模型研究及3S技术在LUCC研究中的应用。LUCC研究的基础在于数据的来源及整合,难点在于尺度的转换,焦点是模型的建立和完善。 . 在对土地利用/覆被变化（LUCC）的最新研究进展进行综述的基础上,总结分析了LUCC研究的主要方向及关键问题。国内外LUCC研究包括4个方面：①LUCC的动态研究;②LUCC驱动力及驱动机制分析;③LUCC的环境效应;④LUCC模型研究及3S技术在LUCC研究中的应用。LUCC研究的基础在于数据的来源及整合,难点在于尺度的转换,焦点是模型的建立和完善。 |
| [4] | . 用途转移和集约度变化构成土地利用变化的两种基本类型。土地特性自身的变化、土地使用者个体经济行为分析及社会群体土地管理行为分析 ,构成土地利用变化解释的理论框架。从土地特性考察 ,多宜性和限制性是土地利用发生变化的基本条件。人类对土地利用的结果 ,总是趋向于使土地的多宜性降低和功能类型减少。竞租曲线、转移边际点以及打破土地利用空间均衡的条件分析 ,是土地利用变化经济分析的理论基础 ;“土地利用 -环境效应 -体制响应”反馈环的作用机制 ,构成社会群体土地管理行为分析的理论框架。土地利用变化的机理模型 ,目前主要以新古典经济学和地租理论为基础。多视角的探索可能是土地利用变化机理综合分析的有效途径。 . 用途转移和集约度变化构成土地利用变化的两种基本类型。土地特性自身的变化、土地使用者个体经济行为分析及社会群体土地管理行为分析 ,构成土地利用变化解释的理论框架。从土地特性考察 ,多宜性和限制性是土地利用发生变化的基本条件。人类对土地利用的结果 ,总是趋向于使土地的多宜性降低和功能类型减少。竞租曲线、转移边际点以及打破土地利用空间均衡的条件分析 ,是土地利用变化经济分析的理论基础 ;“土地利用 -环境效应 -体制响应”反馈环的作用机制 ,构成社会群体土地管理行为分析的理论框架。土地利用变化的机理模型 ,目前主要以新古典经济学和地租理论为基础。多视角的探索可能是土地利用变化机理综合分析的有效途径。 |
| [5] | . 土地利用 /土地覆被变化是很复杂的现象 ,参与该项目的研究人员要避免“瞎子摸大象”那样的片面性 ,必须寻求新的综合研究途径。为此 ,不能简单地沿袭传统土地利用研究的思路和方法 ,需要不断提出新的研究论题 ;对土地利用变化驱动力必须有一种普遍的、综合的认识 ;需要将多个案例研究联结为一个可代表区域空间异质性的网络 ,需要作多空间尺度的研究 ,从而将地方尺度和区域尺度的土地覆被动态联系起来 ;需要发展新的研究方法 ,并将从农户调查到遥感数据的各种信息综合起来 ;尤其需要形成关于土地利用 /土地覆被变化的综合科学理论框架 . 土地利用 /土地覆被变化是很复杂的现象 ,参与该项目的研究人员要避免“瞎子摸大象”那样的片面性 ,必须寻求新的综合研究途径。为此 ,不能简单地沿袭传统土地利用研究的思路和方法 ,需要不断提出新的研究论题 ;对土地利用变化驱动力必须有一种普遍的、综合的认识 ;需要将多个案例研究联结为一个可代表区域空间异质性的网络 ,需要作多空间尺度的研究 ,从而将地方尺度和区域尺度的土地覆被动态联系起来 ;需要发展新的研究方法 ,并将从农户调查到遥感数据的各种信息综合起来 ;尤其需要形成关于土地利用 /土地覆被变化的综合科学理论框架 |
| [6] | . 尺度问题是土地变化科学中的关键问题。总结国内外近10年来土地变化研究中尺度问题的进展表明:土地变化研究中的尺度问题多集中于数据处理、格局与过程的表征、驱动力的影响、模型运用、生态环境效应以及土地政策与可持续管理等方面。尺度问题主要产生于地理现象的异质性、地理系统的等级性、响应与反馈的非线性、干扰因素的影响及主观认识的局限等。土地变化中尺度问题研究的一般途径为尺度选择-尺度分析-尺度综合;尺度选择时应该以问题为指向,数据为基础,选择适宜的尺度;尺度分析中需要从更大尺度和更小尺度同时开展分析,找出重要的变化动态,防止信息的遗漏或夸大;尺度综合是认识全球与地方关系的纽带,可将其分为尺度上推和尺度下推,在尺度综合中方法是主导,目标是寻找各尺度之间的"连通性"。模型有助于深刻理解土地利用系统动态,发展嵌套式模型是目前尺度综合研究中的重要内容。 . 尺度问题是土地变化科学中的关键问题。总结国内外近10年来土地变化研究中尺度问题的进展表明:土地变化研究中的尺度问题多集中于数据处理、格局与过程的表征、驱动力的影响、模型运用、生态环境效应以及土地政策与可持续管理等方面。尺度问题主要产生于地理现象的异质性、地理系统的等级性、响应与反馈的非线性、干扰因素的影响及主观认识的局限等。土地变化中尺度问题研究的一般途径为尺度选择-尺度分析-尺度综合;尺度选择时应该以问题为指向,数据为基础,选择适宜的尺度;尺度分析中需要从更大尺度和更小尺度同时开展分析,找出重要的变化动态,防止信息的遗漏或夸大;尺度综合是认识全球与地方关系的纽带,可将其分为尺度上推和尺度下推,在尺度综合中方法是主导,目标是寻找各尺度之间的"连通性"。模型有助于深刻理解土地利用系统动态,发展嵌套式模型是目前尺度综合研究中的重要内容。 |
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| [8] | . 土地利用变化机制是土地利用/土地覆被变化研究的核心问题.作者从土地利用变化驱动力、土地利用变化模型和趋势模拟方面总结了国内外研究现状,并对未来的研究进行了展望.提出要加强理论的综合和创新及研究尺度的选择和综合. . 土地利用变化机制是土地利用/土地覆被变化研究的核心问题.作者从土地利用变化驱动力、土地利用变化模型和趋势模拟方面总结了国内外研究现状,并对未来的研究进行了展望.提出要加强理论的综合和创新及研究尺度的选择和综合. |
| [9] | . 驱动力研究是土地利用/土地覆盖变化(LUCC)研究的重要组成部分,意义重大。在论述土地利用/土地覆盖变化驱动力研究内容的基础上,对国内外的驱动力研究现状及研究方法进行了初步总结,并提出了目前土地利用/土地覆盖变化驱动力研究中应该注意的几个关键问题。 . 驱动力研究是土地利用/土地覆盖变化(LUCC)研究的重要组成部分,意义重大。在论述土地利用/土地覆盖变化驱动力研究内容的基础上,对国内外的驱动力研究现状及研究方法进行了初步总结,并提出了目前土地利用/土地覆盖变化驱动力研究中应该注意的几个关键问题。 |
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| [11] | . This paper examines the entwined nature–culture relationship within the context of the Burren. The Burren, situated on the west coast of Ireland, is a high value landscape in terms of both its natural and cultural diversity. It is also a deeply humanised landscape, with archaeological evidence of human settlement going back over 6000 years. Consequently, the landscape and ‘nature’ that we are attempting to conserve in the Burren today, is as much a product of the hand of its agrarian ‘craftsmen and women’, as it is due to a combination of environmental factors. In recent years changes in farming systems, along with depopulation, have had an important impact on the Burren’s landscape, ecology and society. After exposing the temporality of the landscape, the paper addresses issues of contemporary landscape protection and management practices on the ground. |
| [12] | . <p>本文以1967年、1987年、2000年三期遥感资料和1∶25万数字高程模型（DEM）及多种历史文献资料为基础，分析了大渡河上游地区18665 km<sup>2</sup>范围内的土地利用/土地覆被变化与驱动力。结果显示：1967～2000年，研究地区以林地为主导的覆被格局转变为以草地为主。其中，有林地面积的大幅度减少发挥着关键作用。33年间，有林地面积减少了319774 hm<sup>2</sup>，所占比例从30.92%下降为13.78%。通过对景观格局变化特征的分析，尤其是有林地斑块在破碎化过程中规则性的增强，同时结合历史资料分析，论证了政策因素在该地区土地利用/土地覆被变化中所发挥的主导作用。文中应用Logistic逐步回归方法，通过空间分析，在15个生物物理和社会经济因素中筛选出对不同地类具有重要影响的关键因素，并确定了它们之间的定量关系和影响大小。</p> . <p>本文以1967年、1987年、2000年三期遥感资料和1∶25万数字高程模型（DEM）及多种历史文献资料为基础，分析了大渡河上游地区18665 km<sup>2</sup>范围内的土地利用/土地覆被变化与驱动力。结果显示：1967～2000年，研究地区以林地为主导的覆被格局转变为以草地为主。其中，有林地面积的大幅度减少发挥着关键作用。33年间，有林地面积减少了319774 hm<sup>2</sup>，所占比例从30.92%下降为13.78%。通过对景观格局变化特征的分析，尤其是有林地斑块在破碎化过程中规则性的增强，同时结合历史资料分析，论证了政策因素在该地区土地利用/土地覆被变化中所发挥的主导作用。文中应用Logistic逐步回归方法，通过空间分析，在15个生物物理和社会经济因素中筛选出对不同地类具有重要影响的关键因素，并确定了它们之间的定量关系和影响大小。</p> |
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| [15] | . As international concern over tropical deforestation has grown over the last ten years, researchers have sought to understand the causes of deforestation and possible solutions using quantitative economic models. This book reviews the results and methodology of over 150 of these models and synthesizes the main lessons that can be learned from them. Higher agricultural prices, lower wages, less off-farm employment, and more roads generally lead to more deforestation. Major doubts remain on the impact of technological change, agricultural input prices, household incomes, and tenure security. The role of macro level factors such as population growth, poverty reduction, national income levels, economic growth and foreign debt is still largely uncertain. While the boom in deforestation modeling has yielded new insights, many model results should be regarded with caution because of poor data quality and methodological weaknesses. In particular, the book finds most multi country regression models to be of limited value. It recommends a shift in future research towards household and regional level studies, instead of the current emphasis on national and multi-country studies. |
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| [17] | . This article presents an overview of multi-agent system models of land-use/cover change (MAS/LUCC models). This special class of LUCC models combines a cellular landscape model with agent-based representations of decision making, integrating the two components through specification of interdependencies and feedbacks between agents and their environment. The authors review alternative LUCC modeling techniques and discuss the ways in which MAS/LUCC models may overcome some important limitations of existing techniques. We briefly review ongoing MAS/LUCC modeling efforts in four research areas. We discuss the potential strengths of MAS/LUCC models and suggest that these strengths guide researchers in assessing the appropriate choice of model for their particular research question. We find that MAS/LUCC models are particularly well suited for representing complex spatial interactions under heterogeneous conditions and for modeling decentralized, autonomous decision making. We discuss a range of possible roles for MAS/LUCC models, from abstract models designed to derive stylized hypotheses to empirically detailed simulation models appropriate for scenario and policy analysis. We also discuss the challenge of validation and verification for MAS/LUCC models. Finally, we outline important challenges and open research questions in this new field. We conclude that, while significant challenges exist, these models offer a promising new tool for researchers whose goal is to create fine-scale models of LUCC phenomena that focus on human-environment interactions. |
| [18] | . <p>LUCC模型有助于深刻理解土地利用系统动态。经过10多年的发展，LUCC模型在理论和实践方面有了很大发展，开发新一代LUCC模型成为了GLP的一项重要任务。在大量阅读分析国际上LUCC模型应用研究的基础上，基于土地利用变化与驱动力之间相互作用表征方法的差异，从认识论的角度出发，本文将LUCC模型概括为经验—统计模型、概念机理模型和综合模型，并分别对各类模型的概念、技术方法、应用以及存在的缺陷等进行了分析，发现各种模型均能够解决特定的LUCC问题，同时也存在着缺陷和局限性。目前，LUCC建模中仍存在着时空尺度和数据方面的问题，未来LUCC模型发展趋势主要表现在解决LUCC中多尺度问题，评价和解决空间领域效应和时间动态方面的问题，土地系统可持续性综合分析与建模等方面。</p> . <p>LUCC模型有助于深刻理解土地利用系统动态。经过10多年的发展，LUCC模型在理论和实践方面有了很大发展，开发新一代LUCC模型成为了GLP的一项重要任务。在大量阅读分析国际上LUCC模型应用研究的基础上，基于土地利用变化与驱动力之间相互作用表征方法的差异，从认识论的角度出发，本文将LUCC模型概括为经验—统计模型、概念机理模型和综合模型，并分别对各类模型的概念、技术方法、应用以及存在的缺陷等进行了分析，发现各种模型均能够解决特定的LUCC问题，同时也存在着缺陷和局限性。目前，LUCC建模中仍存在着时空尺度和数据方面的问题，未来LUCC模型发展趋势主要表现在解决LUCC中多尺度问题，评价和解决空间领域效应和时间动态方面的问题，土地系统可持续性综合分析与建模等方面。</p> |
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| [20] | . Modelling of land use changes as a function of its biophysical and socio-economic driving forces provides insights into the extent and location of land use changes and its effects. The CLUE modelling framework is a methodology to model near future land use changes based upon actual and past land use conditions. This paper describes how changes in land use are allocated in the model. A statistical analysis of the quantitative relationships between the actual land use distribution and (potential) driving forces or proxies of these forces underlies the allocation procedure. Based upon thus derived multiple regression equations, areas with potential for increase or decrease in cover percentage of a certain land use type are identified. Actual allocation is modified by autonomous developments and competition between land use types. A multi-scale approach is followed to account for the scale dependencies of driving factors of land use change. This approach provides a balance between bottom-up effects as result of local conditions and top-down effects as result of changes at national and regional scales. The modelling approach is illustrated with examples of scenario simulations of land use change in Ecuador. |
| [21] | . <p>土地利用变化的空间模拟是进行土地利用情景分析的重要基础。本文在介绍了国际上常用的细胞自控模型(CA)、土地利用变化及效应模型(CLUE)的基础上，重点分析了小尺度土地利用变化及效应模型(CLUE-S)的方法，并以邯郸地区为例进行了案例研究。认为CLUE-S模型采取经验模型的方法，通过建立土地利用空间分配和驱动因子之间的统计关系模拟近期土地利用变化的情景。同时也考虑了不同土地利用方式之间的竞争关系，因此可以较好地模拟小尺度地区的近期土地利用变化情景；考虑到短期或近期土地利用变化的因子主要与人类的社会经济活动有关，而社会经济因子的空间化尚存在一定难度。因此，突破这一瓶颈成为CLUE-S模型发展和应用的关键；CLUE-S模型主要解决的是不同空间尺度上的土地利用空间分配问题，在土地生产潜力评价、土地利用规划等方面具有广阔的应用前景。</p> . <p>土地利用变化的空间模拟是进行土地利用情景分析的重要基础。本文在介绍了国际上常用的细胞自控模型(CA)、土地利用变化及效应模型(CLUE)的基础上，重点分析了小尺度土地利用变化及效应模型(CLUE-S)的方法，并以邯郸地区为例进行了案例研究。认为CLUE-S模型采取经验模型的方法，通过建立土地利用空间分配和驱动因子之间的统计关系模拟近期土地利用变化的情景。同时也考虑了不同土地利用方式之间的竞争关系，因此可以较好地模拟小尺度地区的近期土地利用变化情景；考虑到短期或近期土地利用变化的因子主要与人类的社会经济活动有关，而社会经济因子的空间化尚存在一定难度。因此，突破这一瓶颈成为CLUE-S模型发展和应用的关键；CLUE-S模型主要解决的是不同空间尺度上的土地利用空间分配问题，在土地生产潜力评价、土地利用规划等方面具有广阔的应用前景。</p> |
| [22] | . The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) developed a new series of emission scenarios (SRES). Six global models were used to develop SRES but most focused primarily on energy and industry related emissions. Land-use emissions were only covered by three models, where IMAGE included the most detailed, spatially explicit description of global land-use and land-cover dynamics. To complement their calculations the other models used land-use emission from AIM and IMAGE, leading to inconsistent estimates. Representation of the land-use emissions in SRES is therefore poor. This paper presents details on the IMAGE 2.1 land-use results to complement the SRES report. The IMAGE SRES scenarios are based on the original IPCC SRES assumptions and narratives using the latest version of IMAGE (IMAGE 2.2). IMAGE provides comprehensive emission estimates because not only emissions are addressed but also the resulting atmospheric concentrations, climate change and impacts. Additionally, in SRES the scenario assumptions were only presented and quantified for 4 "macro-regions". The IMAGE 2.2 SRES implementation has been extended towards 17 regions. We focus on land-use aspects and show that land-related emissions not only depend on population projections but also on the temporal and spatial dynamics of different land-related sources and sinks of greenhouse gases. We also illustrate the importance of systemic feed backs and interactions in the climate system that influence land-use emissions, such as deforestation and forest regrowth, soil respiration and CO -fertilisation. |
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| [24] | . This paper develops a spatial hedonic model to explain residential values in a region within a 30-mile radius of Washington DC. Hedonic models of housing or land values are commonplace, but are rarely estimated for non-urban problems and never using the type of spatial data (geographical information system or GIS) available to us. Our approach offers the potential for a richer model, one that allows for spatial heterogeneity in estimation, and one that ties residential land values to features of the landscape. Beyond the traditional variables to explain residential values, such as man-made and ecological features of the parcel and distance to cities and natural amenities, we also hypothesize that the value of a parcel in residential land use is affected by the pattern of surrounding land uses, not just specific features of point locations. We have also created and added these variables to the hedonic model by choosing an appropriate area around an observation, and calculating measures of percent open space, diversity, and fragmentation of land uses, measured at different scales around that observation. These indices have, for the most part, been significant in the models. By including two of the landscape indices developed by landscape ecologists, we have developed a model that explains land and housing values more completely, by capturing how individuals value the diversity and fragmentation of land uses around their homes. |
| [25] | . Land use and transportation interaction is a complex, dynamic process. Many models have been used to study this interaction process during the past several decades. Empirical studies suggest that land use and transportation interaction patterns can be highly variable between geographic areas and at different spatial and temporal scales. This paper presents a temporal geographic information systems (GIS) design that offers exploratory data analysis capabilities to interactively examine land use and transportation interaction at user-specified spatial and temporal scales. A spatiotemporal interaction framework, implemented with temporal GIS databases, provides a foundation for the development of spatiotemporal analysis functions to systematically explore land use and transportation interaction. |
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| [30] | . Not Available |
| [31] | . In order for local community views to be incorporated into new development initiatives, their perceptions need to be clearly understood and documented in a format that is readily accessible to planners and developers. The current study sought to develop a predictive understanding of how the Punan Pelancau community, living in a forested landscape in East Kalimantan, assigns importance to its surrounding landscapes and to present these perceptions in the form of maps. The approach entailed the iterative use of a combination of participatory community evaluation methods and more formal modeling and geographic information system techniques. Results suggest that landscape importance is largely dictated by potential benefits, such as inputs to production, health, and houses. Neither land types nor distance were good predictors of landscape importance. The grid-cell method, developed as part of the study, appears to offer a simple technique to capture and present the knowledge of local communities, even where their relationship to the land is highly complex, as was the case for this particular community. |
| [32] | . Presented in this paper is the effect of urbanization on earths resource base and human energy. A 20-fold increase in city dwellers has been reported from 160 million in 1900 to 3.2 billion in 2000. Cities have been observed to be the major factor in achieving a sustainable balance between the earths resource base and its human energy. In developed countries industrialization has led to an alarming increase of urban health problems. Pollution caused by industrialization has affected the health of the population and the planet. This paper shows that changes in the six areas of water waste food energy transportation and land use are needed to make cities and the vast areas they affect better for both people and the planet. It is suggested that cities must align their consumption with realistic needs produce more of their own food and energy and put much more of their waste to use. Several programs have been implemented in Brazil and Tennessee to overcome financial and political obstacles. |
| [33] | . <p>随着全球人口不断向城市集中及饮食需求多样化,城市食品安全正在成为一个全球关注的重要议题。为探寻城市与食物之间的关系,论文应用食物生态足迹的概念提出其测算方法,并以北京为研究区域进行实证分析,从供需平衡的角度,测算了供养北京城市所需要的食物生态足迹变化。研究发现,尽管人均食物生态足迹仍然相对稳定在0.127 hm<sup>2</sup>左右,但北京食物生态足迹总体增长迅速,已从1993年的1.18×10<sup>4</sup> km<sup>2</sup>增加到2010年的2.94×10<sup>4</sup> km<sup>2</sup>,达到北京市国土面积的1.79倍,并且有继续增加的趋势。随着北京内部耕地面积的不断减少,食物承载力不断降低,北京也会不断将其食物赤字转移到外埠区域,来维持食物生态足迹的供需平衡。因此,北京若要增强自身的食物供给能力,减少食物生态足迹,就需要采取不同于目前的发展策略,加大都市农业的开发力度。</p> . <p>随着全球人口不断向城市集中及饮食需求多样化,城市食品安全正在成为一个全球关注的重要议题。为探寻城市与食物之间的关系,论文应用食物生态足迹的概念提出其测算方法,并以北京为研究区域进行实证分析,从供需平衡的角度,测算了供养北京城市所需要的食物生态足迹变化。研究发现,尽管人均食物生态足迹仍然相对稳定在0.127 hm<sup>2</sup>左右,但北京食物生态足迹总体增长迅速,已从1993年的1.18×10<sup>4</sup> km<sup>2</sup>增加到2010年的2.94×10<sup>4</sup> km<sup>2</sup>,达到北京市国土面积的1.79倍,并且有继续增加的趋势。随着北京内部耕地面积的不断减少,食物承载力不断降低,北京也会不断将其食物赤字转移到外埠区域,来维持食物生态足迹的供需平衡。因此,北京若要增强自身的食物供给能力,减少食物生态足迹,就需要采取不同于目前的发展策略,加大都市农业的开发力度。</p> |
| [34] | . 全球化进程冲击着国际社会的所有领域。政府间国际组织是全球化的动因和载体，又承受着全球化的挑战和冲击，正在进入一个新的发展阶段。本文阐述了“全球化”的基本涵义，着重从国际法和国际组织法的角度探讨了政府间国际组织与全球化进程的互动发展。 . 全球化进程冲击着国际社会的所有领域。政府间国际组织是全球化的动因和载体，又承受着全球化的挑战和冲击，正在进入一个新的发展阶段。本文阐述了“全球化”的基本涵义，着重从国际法和国际组织法的角度探讨了政府间国际组织与全球化进程的互动发展。 |
| [35] | . 利用1985年TM影像和2004年ASTER影像解译的结果，从五方面分析了海峡两岸的典型港口城市泉州市和高雄市1985～2004年土地利用的变化及差异。分析结果表明，导致两地土地利用变化区域差异的主要因素是人口与城镇化速率、工业化与埘外贸易的发展及土地利用政策因素，最后作者总结了高雄市土地利用卜的经验并就大陆土地资源保护提出了建议。 . 利用1985年TM影像和2004年ASTER影像解译的结果，从五方面分析了海峡两岸的典型港口城市泉州市和高雄市1985～2004年土地利用的变化及差异。分析结果表明，导致两地土地利用变化区域差异的主要因素是人口与城镇化速率、工业化与埘外贸易的发展及土地利用政策因素，最后作者总结了高雄市土地利用卜的经验并就大陆土地资源保护提出了建议。 |
| [36] | . 橡胶林地是东南亚地区主要的土地利用类型,动态监测橡胶种植并分析其时空变化规律,对于区域土地资源开发、生态环境保护以及维护边境安全稳定具有重要意义。本文基于遥感技术实地研究了中老缅交界地区1980-2010年的橡胶林地分布格局及其时空变化规律,定量分析了橡胶林地的分布特征及其地形因素的影响与限制。结果表明:(1)2010年中老缅交界地区橡胶林地面积为60.14万hm2,占土地面积的8.17%,是研究区最大的土地利用类型。就林地结构来看,橡胶成林(≥10年)与橡胶幼林(10年)之比大体是5:7,近10年来橡胶林地扩展迅速。(2)1980-2010年中老缅交界地区橡胶林地已由最初的7.05万hm2增加到60.14万hm2,扩展近9倍,橡胶林地扩张显著。橡胶林地已呈现由集中至分散、由边境向国外,"以景洪为中心、北上南进、西拓东扩"的空间分布格局与地域扩展特征。(3)中老缅交界地区橡胶种植受地形因素制约,橡胶林地4/5以上集中在600~1000 m适宜区间,很少超过1200 m;近2/3集中分布在8°~25°的坡地,极少或很少分布在超过35°的急陡坡;主要分布在南坡和东坡,北坡和西坡相对较少,橡胶种植强度也呈现相同规律。(4)橡胶林地国别对比分析表明,中国境内橡胶林地在向高海拔、陡坡地扩展,老缅境内具有较大地形适宜空间,有利于橡胶种植的跨境发展。(5)中老缅交界地区的橡胶种植必将由中国向老挝和缅甸跨境发展,老挝和缅甸境内,特别是近中国边境地区的橡胶林地持续扩张已是不可避免。 . 橡胶林地是东南亚地区主要的土地利用类型,动态监测橡胶种植并分析其时空变化规律,对于区域土地资源开发、生态环境保护以及维护边境安全稳定具有重要意义。本文基于遥感技术实地研究了中老缅交界地区1980-2010年的橡胶林地分布格局及其时空变化规律,定量分析了橡胶林地的分布特征及其地形因素的影响与限制。结果表明:(1)2010年中老缅交界地区橡胶林地面积为60.14万hm2,占土地面积的8.17%,是研究区最大的土地利用类型。就林地结构来看,橡胶成林(≥10年)与橡胶幼林(10年)之比大体是5:7,近10年来橡胶林地扩展迅速。(2)1980-2010年中老缅交界地区橡胶林地已由最初的7.05万hm2增加到60.14万hm2,扩展近9倍,橡胶林地扩张显著。橡胶林地已呈现由集中至分散、由边境向国外,"以景洪为中心、北上南进、西拓东扩"的空间分布格局与地域扩展特征。(3)中老缅交界地区橡胶种植受地形因素制约,橡胶林地4/5以上集中在600~1000 m适宜区间,很少超过1200 m;近2/3集中分布在8°~25°的坡地,极少或很少分布在超过35°的急陡坡;主要分布在南坡和东坡,北坡和西坡相对较少,橡胶种植强度也呈现相同规律。(4)橡胶林地国别对比分析表明,中国境内橡胶林地在向高海拔、陡坡地扩展,老缅境内具有较大地形适宜空间,有利于橡胶种植的跨境发展。(5)中老缅交界地区的橡胶种植必将由中国向老挝和缅甸跨境发展,老挝和缅甸境内,特别是近中国边境地区的橡胶林地持续扩张已是不可避免。 |
| [37] | . AbstractRubber plantation is the major land use type in Southeast Asia. Monitoring the spatial-temporal pattern of rubber plantation is significant for regional land resource development, eco-environmental protection, and maintaining border security. With remote sensing technologies, we analyzed the rubber distribution pattern and spatial-temporal dynamic; with GIS and a newly proposed index of Planted Intensity (PI), we further quantified the impacts and limits of topographical factors on rubber plantation in the border region of China, Laos and Myanmar (BRCLM) between 1980 and 2010. The results showed that: (1) As the dominant land use type in this border region, the acreage of rubber plantation was 6014 km in 2010, accounting for 8.17% of the total area. Viewing from the rubber plantation structure, the ratio of mature- ( 10 year) and young rubber plantation ( to 6014 km, nearly nine times. The distribution characteristics of rubber plantation varied from concentrated toward dispersed, from border inside to outside, and expanded further in all directions with Jinghong City as the center. (3) Restricted by the topographical factors, more than 4/5 proportion of rubber plantation concentrated in the appropriate elevation gradients between 600 and 1000 m, rarely occurred in elevations beyond 1200 m in BRCLM. Nearly 2/3 of rubber plantation concentrated on slopes of 8 25 , rarely distributed on slopes above 35 . Rubber plantation was primarily distributed in south and east aspects, relatively few in north and west aspects. Rubber planted intensity displayed the similar distribution trend. (4) Comparative studies of rubber plantation in different countries showed that there was a remarkable increase in area at higher elevations and steeper slopes in China, while there were large appropriate topographical gradients for rubber plantation in Laos and Myanmar which benefited China for rubber trans-boundary expansion. (5) Rubber plantation in BRCLM will definitely expend cross borders of China to the territories of Laos and Myanmar, and the continuous expansion in the border region of China will be inevitable. |
| [38] | . 土地利用/覆盖变化(LUCC)是全球变化研究的热点问题之一。本文采用人机交互方法基于2005 年基准年的Landsat TM/ETM遥感影像修正欧空局GlobalCover 2005 年土地利用数据,进而采用逆时相目视解译法从1980年基准年的Landsat MSS/TM遥感影像数据提取1980-2005 年土地利用/覆盖变化信息,分析其变化的时空格局及驱动因素。结果表明:1980-2005年的25年间,巴西土地利用/覆盖变化面积达79.43万km<sup>2</sup>,占土地总面积的9.33%。其中,单纯耕地像元面积增加了20.18 万km<sup>2</sup>;耕地/自然植被镶嵌混合像元区面积增加了10.70 万km<sup>2</sup>;林地面积减少了53.12 万km<sup>2</sup>;灌丛与草地净增加21.10 万km<sup>2</sup>;水体面积增加0.46 万km<sup>2</sup>;城乡建设用地面积增加7573.87 km<sup>2</sup>。由此导致热带和亚热带湿润阔叶林生态地理区、热带和亚热带干旱阔叶林生态地理区、热带及亚热带草原生态地理区、草原和沼泽湿地生态地理区、沙漠和旱生植物生态地理区以及红树林生态地理区内分别呈现不同的土地利用/覆盖变化特征。近25 年间,地形地貌、气候、植被等自然地理条件深刻影响着土地利用的宏观格局,而土地利用政策调控、经济及对外贸易发展、人口增加及空间迁移、道路修建等是导致巴西土地利用变化的主要原因。 . 土地利用/覆盖变化(LUCC)是全球变化研究的热点问题之一。本文采用人机交互方法基于2005 年基准年的Landsat TM/ETM遥感影像修正欧空局GlobalCover 2005 年土地利用数据,进而采用逆时相目视解译法从1980年基准年的Landsat MSS/TM遥感影像数据提取1980-2005 年土地利用/覆盖变化信息,分析其变化的时空格局及驱动因素。结果表明:1980-2005年的25年间,巴西土地利用/覆盖变化面积达79.43万km<sup>2</sup>,占土地总面积的9.33%。其中,单纯耕地像元面积增加了20.18 万km<sup>2</sup>;耕地/自然植被镶嵌混合像元区面积增加了10.70 万km<sup>2</sup>;林地面积减少了53.12 万km<sup>2</sup>;灌丛与草地净增加21.10 万km<sup>2</sup>;水体面积增加0.46 万km<sup>2</sup>;城乡建设用地面积增加7573.87 km<sup>2</sup>。由此导致热带和亚热带湿润阔叶林生态地理区、热带和亚热带干旱阔叶林生态地理区、热带及亚热带草原生态地理区、草原和沼泽湿地生态地理区、沙漠和旱生植物生态地理区以及红树林生态地理区内分别呈现不同的土地利用/覆盖变化特征。近25 年间,地形地貌、气候、植被等自然地理条件深刻影响着土地利用的宏观格局,而土地利用政策调控、经济及对外贸易发展、人口增加及空间迁移、道路修建等是导致巴西土地利用变化的主要原因。 |
| [39] | . 经济全球化使武汉市城市土地利用发生了深刻的变化，“大都市全球化理论”认为：在城市土地利用的变化中，经济发展起到了关键性作用．不同的经济发展水平和模式，使城市土地利用扩展呈现不同的空间特征．运用“大都市全球化理论”和GIS的空间分析功能对20世纪90年代的武汉市城市土地利用扩展特征进行了初步的量化研究，结果表明，20世纪90年代，武汉市城市土地利用扩展的空间特征和形成机制与“大都市全球化理论”中的全球城(B)型土地利用扩展的空间特征和形成机制相符． . 经济全球化使武汉市城市土地利用发生了深刻的变化，“大都市全球化理论”认为：在城市土地利用的变化中，经济发展起到了关键性作用．不同的经济发展水平和模式，使城市土地利用扩展呈现不同的空间特征．运用“大都市全球化理论”和GIS的空间分析功能对20世纪90年代的武汉市城市土地利用扩展特征进行了初步的量化研究，结果表明，20世纪90年代，武汉市城市土地利用扩展的空间特征和形成机制与“大都市全球化理论”中的全球城(B)型土地利用扩展的空间特征和形成机制相符． |
| [40] | . 研究目的：综述国内外有关边境土地利用变化及其与贸易发展的互动关系研究，总结已有研究的主要特点，为后续研究奠定基础。研究方法：文献资料法，理论分析法。研究结果：在边境土地利用变化、土地利用变化与贸易发展响应等方面研究取得重要进展。研究结论：边境土地利用变化及其与贸易发展的互动关系研究意义重大，未来可在边境土地利用变化与贸易发展耦合关系、驱动机制、时空模拟以及不同边境地区土地利用与贸易发展的差异性等方面进行深入研究。 . 研究目的：综述国内外有关边境土地利用变化及其与贸易发展的互动关系研究，总结已有研究的主要特点，为后续研究奠定基础。研究方法：文献资料法，理论分析法。研究结果：在边境土地利用变化、土地利用变化与贸易发展响应等方面研究取得重要进展。研究结论：边境土地利用变化及其与贸易发展的互动关系研究意义重大，未来可在边境土地利用变化与贸易发展耦合关系、驱动机制、时空模拟以及不同边境地区土地利用与贸易发展的差异性等方面进行深入研究。 |
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| [42] | . 远距离之间的相互作用及其影响日益广泛.这种远程相互作用往往会对可持续发展产生深远的影响并会造成意想不到的结果.很多可持续性研究都是针对某个特定地点进行的,很少注重多个地点之间远程相互作用对可持续性所产生的影响.虽然有些研究涉及到远程因素,但通常都把它们看作外在变量,而未把它们看作反馈.为了更好地理解和综合各种远程相互作用,本文提出了一种基于远程耦合的综合框架,它是一个远距离社会经济和环境相互作用的总体概念.人类与自然耦合系统是研究在特定地点发生的相互作用,远程耦合概念是对人类与自然耦合系统研究的自然延伸.远程耦合框架包括五个相关的组成部分,即:人类与自然耦合系统、流、代理、原因、和影响.本文通过农产品贸易和物种入侵两个远程相互作用的例子来解释远程耦合框架,重点阐述远程耦合框架的影响,并讨论促进远程耦合研究发展的研究条件和方法.这个框架有助于分析系统内各组成部分以及它们之间的相互关系,找出研究差距,探索其中的隐含成本以及尚未开发的优势,提供引入反馈及多系统(发送、接收和外溢系统)之间权衡和协同的有效手段,从本地到全球各个层面加深对远程相互作用的认识,并提高社会经济和环境可持续发展政策的有效性. . 远距离之间的相互作用及其影响日益广泛.这种远程相互作用往往会对可持续发展产生深远的影响并会造成意想不到的结果.很多可持续性研究都是针对某个特定地点进行的,很少注重多个地点之间远程相互作用对可持续性所产生的影响.虽然有些研究涉及到远程因素,但通常都把它们看作外在变量,而未把它们看作反馈.为了更好地理解和综合各种远程相互作用,本文提出了一种基于远程耦合的综合框架,它是一个远距离社会经济和环境相互作用的总体概念.人类与自然耦合系统是研究在特定地点发生的相互作用,远程耦合概念是对人类与自然耦合系统研究的自然延伸.远程耦合框架包括五个相关的组成部分,即:人类与自然耦合系统、流、代理、原因、和影响.本文通过农产品贸易和物种入侵两个远程相互作用的例子来解释远程耦合框架,重点阐述远程耦合框架的影响,并讨论促进远程耦合研究发展的研究条件和方法.这个框架有助于分析系统内各组成部分以及它们之间的相互关系,找出研究差距,探索其中的隐含成本以及尚未开发的优势,提供引入反馈及多系统(发送、接收和外溢系统)之间权衡和协同的有效手段,从本地到全球各个层面加深对远程相互作用的认识,并提高社会经济和环境可持续发展政策的有效性. |
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| [44] | . Abstract China is the world's most populous country and a major emitter of greenhouse gases. Consequently, much research has focused on China's influence on climate change but somewhat less has been written about the impact of climate change on China. China experienced explosive economic growth in recent decades, but with only 7% of the world's arable land available to feed 22% of the world's population, China's economy may be vulnerable to climate change itself. We find, however, that notwithstanding the clear warming that has occurred in China in recent decades, current understanding does not allow a clear assessment of the impact of anthropogenic climate change on China's water resources and agriculture and therefore China's ability to feed its people. To reach a more definitive conclusion, future work must improve regional climate simulations-especially of precipitation-and develop a better understanding of the managed and unmanaged responses of crops to changes in climate, diseases, pests and atmospheric constituents. |
| [45] | . 对1982―1993年气候年际变化的强信号――ENSO进行了确认及再分类。以美国地质调查局EROS中心提供的AVHRR 8km NDVI为数据源，应用地理信息系统技术，计算了1982―1993年每年夏季(5―9月)NDVI平均影像。在此基础上用数据断面分析法对ENSO年东亚地区土地覆盖的空间分布进行了分析，再用主成分分析法对同一时间序列NDVI平均影像进行了运算，发现其第7主成分影像所反映的土地覆盖分布与数据断面分析法所反映的结果是一致的。对此，进一步分析了第7主成分的特征向量与代表ENSO变化特征的南方涛动指数(SOI)之间的关系，进而，对ENSO驱动下的东亚地区土地覆盖年际变化的空间分布特征进行了总结。 . 对1982―1993年气候年际变化的强信号――ENSO进行了确认及再分类。以美国地质调查局EROS中心提供的AVHRR 8km NDVI为数据源，应用地理信息系统技术，计算了1982―1993年每年夏季(5―9月)NDVI平均影像。在此基础上用数据断面分析法对ENSO年东亚地区土地覆盖的空间分布进行了分析，再用主成分分析法对同一时间序列NDVI平均影像进行了运算，发现其第7主成分影像所反映的土地覆盖分布与数据断面分析法所反映的结果是一致的。对此，进一步分析了第7主成分的特征向量与代表ENSO变化特征的南方涛动指数(SOI)之间的关系，进而，对ENSO驱动下的东亚地区土地覆盖年际变化的空间分布特征进行了总结。 |
