土地利用/覆被变化的环境效应研究进展与动向于兴修1,2,杨桂山2,王瑶1(1.临沂师范学院地理与旅游学院,山东临沂276005;2.中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏南京210008摘要:土地利用/覆被变化产生的环境问题已引起人类社会的广泛关注,深入研究这些问题具有重要的理论和实践意义。在简要回顾土地利用/覆被变化对大气环境、土壤环境和水环境影响已有研究的基础上,结合中国研究的实际,分析了中国土地利用/覆被变化的环境效应研究中存在的问题,并对今后的研究趋势做了讨论。关键词:土地利用/覆被变化;环境效应;土壤环境;水环境:F301.24文献标识码:A:1000-0690(200405-0627-07全球变化中人的行为非常复杂,但从对地球表层系统的动态影响来看,土地利用/覆被变化(LUCC最能表达这一过程[1]。LUCC直接反映了当今全球变化的主导因子———人类活动[2],土地利用通过土地覆被的变化影响全球和区域环境,土地覆被对气候、生物地球化学循环、土地质量及陆地-海洋的相互作用等有重要影响。为了加强全球变化中人类活动机制的研究,国际地圈-生物圈计划(IGBP和全球环境变化中的人文因素计划(IHDP于1995“年联合提出了LUCC”研究计划,使之成为全球变化研究领域的前沿和热点。许多参与全球变化研究的国际组织和国家纷纷启动了各自的LUCC研究项目,在LUCC过程、驱动力及变化趋势预测等方面进行了大量研究[3~6]。近年来,与人类社会可持续发展密切相关的LUCC环境效应研究也逐步得到加强[7,8],并将成为该领域今后的研究重点。本文简要回顾LUCC环境效应研究的进展,重点对LUCC的土壤和水环境效应研究趋势进行分析,以期对今后的研究工作起到借鉴和启示作用。1LUCC环境效应研究的主要方向与进展1.1大气环境效应1.1.1研究内容目前,LUCC大气环境效应的研究主要集中在对大气成分和区域气候的影响两方面。全球变暖导致了越来越严重的洪涝、干旱等自然灾害,人类活动导致温室气体的增加是气候变暖的主要原因。其中,LUCC通过对局地生态系统的强烈影响,改变了温室气体的全球收支平衡[9]。研究表明:在过去的150年中,LUCC导致了大约相当于同期化石燃料向大气中净释放的CO2净通量,成为导致全球CO2释放仅次于化石燃料燃烧的第二个主要原因[10],同时使CH4的浓度增加一倍多[11];大气中N2O的浓度也有所增长,可能与热带的土地利用变化及农业活动有关[12]。另外,与LUCC有关的生物燃烧使得CO、NO等化学性质活泼的微量气体进入大气[13~17],也对大气环境造成一定的影响。在这方面,LUCC对碳循环影响的研究是难点和热点。LUCC除影响大气的成分外,还通过改变大气的下垫面来影响气候[11]。LUCC对小气候影响的研究较为深入且有较多的共识,如城市用地的扩展与城市热岛效应的关系等[11,18,19]。LUCC对区域或全球气候变化影响的研究内容主要集中在植被尤其是热带森林面积减少对温度、降水的影响等方面[20],认为植被变化对温度的影响较大,森林等植被的减少以及沙漠化将使温度升高,但对降水影响研究的具体结论不尽一致,SkuklaJ.等人[21~23]通过对亚马逊森林的研究认为森林面积的减少将严重减少当地的降水量,而张新时等[19,20]通过对中国陆地生态系统的研究认为,植被对降水的作用不大。可见,LUCC气候效应的机理研究尚需加强。收稿日期:2003-09-29;修订日期:2004-02-10基金项目:国家自然科学基金资助项目(40371111。作者简介:于兴修(1967-,男,山东莒县人,教授,博士,主要从事土地利用/覆被变化研究。E2mail:xxy2000@126第24卷第5期2004年10月地理科学SCIENTIAGEOGRAPHICASINICAVol.24No.5Oct.,20041.1.2研究方法LUCC对大气成分影响的研究主要是采用物质循环法。就当前的研究热点碳循环而言,还没有通用的定量方法,模型模拟便成为一种主要的途径。国外研究碳循环的模型已由静态转向动态并综合考虑了动力学的特点,主要模型有E2manuel[15]创建的动力学模型、Poter和Klooster[16]的过程模型及Qi[17]等建立的空间模型;国内研究LUCC对碳循环影响的模型基本上以静态为主,如李忠佩和王效举[17]的双组分模型等。上述过程模型虽然可以较精确的估计特定区域的结果,但由于参数较多,外推到其它地区其结果往往与实际的情况有较大差异。LUCC对区域气候影响的定量研究...