“LUCC研究与土地科学发展”学术年会综述

2005年05月27日  许坚、刘爱霞

20世纪70年代,全球气候变化研究是国际社会学术研究的热点领域之一,随着研究的深入,人们认识到由人类活动所导致的土地利用/土地覆被变化(LUCC )是引起生态环境和气候变化的主要驱动力,同时又可对人类社会的可持续发展产生重大的影响。正因为LUCC 在全球变化和社会可持续发展中的重要地位,自20世纪90年代以来,许多全球变化研究计划都将LUCC研究作为主要研究内容。为了推动我国的LUCC 研究和土地科学发展,中国土地学会与国土资源部土地利用重点实验室共同举办了“LUCC研究与土地科学发展”学术年会,于2004年8月23日至24日在北京召开。中国土地学会副理事长、中国土地勘测规划院院长程烨研究员主持会议,中国土地学会副理事长兼秘书长黄小虎研究员致开幕辞,中国土地学会副理事长、南京农业大学王万茂教授作总结。相关科研单位、高等院校近100人参加了本次年会。会议共收到论文36篇,来自中国土地勘测规划院、国土资源部土地利用重点实验室、土地整理中心、南京大学、南京农业大学、中国矿业大学、武汉大学等单位的10位专家学者在大会上做了专题发言。与会专家们围绕LUCC 的动态变化及驱动力分析、区域性的LUCC研究、荒漠化与土地保护技术、3S技术在LUCC研究中的应用与LUCC 分类体系、关于国土资源系统从事LUCC 研究的建议和土地科学学科分类与代码等问题进行了很好的学术交流。现将主要观点综述如下:

一、LUCC 的动态变化及驱动力分析

(一)土地利用的综合性和地域性

南京农业大学土地管理学院的王万茂教授等学者,通过对中国省区土地利用差异的实证研究后认为,土地和土地利用是生态经济复合系统,土地利用差异的实质是土地利用系统结构上的差异;土地利用差异分布的变化是一种结构性的变化,这一变化过程应与整个社会和经济发展阶段相适应。他们认为,土地利用是受制于自然和社会经济多因素的人类行为活动,具有很强的综合性和地域性;土地利用问题不是单纯的经济问题,而是一个关系到整个经济社会可持续发展的核心问题;土地利用优化结构是区域土地资源及其利用整体(社会、经济、生态三效益)效益的具体体现。

(二)我国土地利用变化的总趋势

中国土地勘测规划院李宪文博士、张定祥博士和中国农业大学张克锋博士根据自己的研究认为:(1)我国土地利用变化的总体趋势是耕地、牧草地和未利用土地的减少,建设用地(居民点工矿和交通用地)、水域、林地和园地增加。(2)我国土地利用变化是以土地开发复垦、生态退耕、农业结构调整、湿地萎缩以及建设用地占用等为主导的变化过程,同时伴随着土地退化和森林砍伐的环境恶化过程,土地整理将在耕地及其他用地的补充方面发挥越来越重要的作用。(3)我国土地利用总体趋势很好,生态环境不断改善,但是局部地区土地利用仍然存在极不合理的现象,如乱占耕地和荒漠化现象日益严重。

(三)土地利用与耕地保护和粮食安全

国土资源部土地整理中心鞠正山博士等学者通过定量分析后认为:在社会经济结构变化与土地利用结构变化的相关关系中,人均粮食与土地利用结构关系密切。其中,与耕地比重正相关、与牧草地负相关、与建设用地负相关,均达到了0.01的置信水平,相关性极显著。反映了耕地面积的保有量与人均粮食以至我国的食物安全十分重要,从这个角度出发,无论质量还是数量的耕地保护都不应该放松。人均粮食与牧草地呈负相关,说明了牧草地与耕地之间的彼此消长,已经影响到了我国的粮食问题,这对局部地区,效果会更明显。人均粮食与建设用地的负相关关系明显是由于建设占用耕地造成的。建设用地与第一产业生产总值呈负相关,与经济密度呈正相关,相关性达到极显著的水平。与人口密度呈正相关,相关性达到了显著水平。建设用地与经济密度正相关,说明了经济发展与对建设用地的需求成正比,建设用地其产值明显高于其它地类。这也说明了在土地利用/覆被变化中建设用地扩张的驱动力。而国土资源部土地利用重点实验室的吕春艳博士等学者通过对黄淮海平原290个县(市)近20年间的耕地统计资料和近年典型区域的土地利用详查与变更数据的研究,认为耕地减少的主要原因是非农业建设用地增加,经济发展和人口增长是耕地减少的首要驱动因素,而政策和市场起着重要的调控作用;科技进步是提高粮食产量的内在驱动力。

中国科学院生态环境研究中心系统生态重点实验室连纲等学者还从土地持续利用管理的角度强调土地质量管理的重要性。他们认为:土地持续利用管理不仅仅是强调土地持续利用管理持续性结果,更强调的是可持续利用管理的整个过程,而土壤质量管护是这一过程中至关重要的关键一环。我们必须确立综合利用土地资源的观念,从整体的角度来观察和研究土地资源及其利用所带来的后果,既要注重其生态、经济和社会的各自效益,更要注重其整体综合效益,真正做到可持续利用管理。土地资源利用的可持续性主要表现在土地资源利用中“数量”和“质量”的永续性,当前现实情况下,要实现土地可持续利用管理,必须从质量入手,土壤质量管护已成为当前的热点问题。

(四)土地利用与农村建设用地流转

南京大学城市与资源学系教授黄贤金教授通过对长江三角洲地区农地流转的土地利用变化机理及驱动力模型研究后认为:农村土地市场的发育能使农民在土地利用决策方面获得更多博弈的权利,有利于实现农村土地资源的优化配置,最终能更有效地提高农村土地资源生产力,因此,应积极发展农村土地市场。农地流转率、农户收入的非农业比例、农地经营收益、人均承包地面积、政府行为、农户受教育水平等6个因素是农户农地流转中耕地非耕地化的主要驱动因素,但由于不同地区社会经济发展水平的差异性,影响因素及各个因素的影响程度不尽相同。国土资源部土地整理中心国土整治研究室龙花楼博士认为,我国农村的建房要经历一定的发展阶段:开始时,农村建房用地与其他建设用地(国家建设和集体建设用地)处于一个平衡状态;随着社会经济的发展,农村建房用地在增加的建设用地中所占比率会逐渐增加,然后又逐渐由高降低,直到和其他建设用地达到一个新的平衡;随着社会经济的发展,农村居民的生活水平发生质的飞跃,又可能使农村建房在增加的建设用地中所占比率再次升高。

二、区域性LUCC 问题

(一)上海工业地价分布

南京大学城市与资源学系杜文星博士等学者通过对上海市工业地价的时空分布规律及形成机理的研究后认为:近年来上海市工业地价高值区已由中心城区向浦东新区转移,这是上海市工业发展布局政策实施多年来出现的一个显著变化,也反映了工业布局政策与工业地价空间分布之间的有机联系。上海市工业地价决定模型分析结果也表明,上海市工业地价与土地用途、出让方式、产业政策和容积率呈正相关,与距离呈负相关,产业政策对上海工业地价的形成影响极大。

(二)广州市海珠区、长江三角洲县级尺度土地利用变化模拟

广州中山大学国土资源与环境系刘小航博士通过对广州市海珠区的土地利用时空模拟研究认为,马尔可夫模型能较好地预测海珠区耕地、建设用地和其他地类的变化情况。浙江大学东南土地管理学院谭永忠等学者以长江三角洲地区社会经济快速发展的浙江省海盐县为例,在运用CLUE-S模型对海盐县未来20年(2001~2020年)的土地利用空间格局变化进行了3次不同情景的模拟后认为,CLUE-S模型能够比较成功地模拟长江三角洲县级尺度的土地利用空间格局变化。

三、荒漠化与土地保护技术

(一)关于荒漠化评价

张衍毓学者通过分析国内外资料,详细地总结了荒漠化概念内涵、荒漠化监测评价指标体系与方法现状、荒漠化评价中出现的问题等,提出荒漠化评价的技术流程由7个环节组成,它们是:(1)确定评价目的和时空尺度;(2)荒漠化评价的分区;(3)荒漠化类型的确定;(4)评价基准的确定;(5)指标体系的确定;(6)监测与评价方法选择;(7)荒漠化程度分级。

(二)关于土地的可风蚀性

吉林大学地球科学学院曹振等学者,通过地表物质的粒度特征探讨旱区LUCC的研究后认为,内蒙古科尔沁沙地农田、沙岗地、裸地和草地等四种类型土地中,农田的潜在可风蚀性最强;其次为裸地,可风蚀性程度较强;草地和沙岗地的可风蚀性中等。科尔沁沙地土地的沙化程度很高,其中以农田最高,裸地中的湖滩地、河床、河漫滩沙化程度也较高,沙岗地中等,草地发生沙化的程度较低。四种类型土地在提供粉尘的能力上,草地主要是甸子地最高,其次是农田和裸地,沙岗地最低。

(三)关于土地保护技术措施

沈阳农业大学土地与环境学院魏忠义博士对半干旱区新建大型排土场暴雨径流调控与利用措施进行了探讨,提出一个“径流分散”措施,即将排土场整个汇流面积以适当方式分割成若干单元,将地表积水/径流限定或拦挡在单元内,认为这样就不会出现大流量、高流速、长流程的侵蚀性径流,只能产生地表积水,而小区域内的地表积水最终会入渗贮存于小区域表层土体或排土场巨厚的岩土层内。

四、3S技术在LUCC研究中的应用与LUCC 分类体系

不少专家在会上交流了自己在3S技术方面的研究成果,其中主要有:(1)国土资源部土地利用重点实验室的何挺博士基于自己的研究提出轻型飞机成像光谱图像的几何畸变模式及校正处理流程,认为能保证OMIS图像的高精度几何校正处理和多航带图像镶嵌。(2)武汉理工大学理学院陶剑锋学者认为BP网络对TM图像能够获得较好的分类效果。(3)国土资源部土地利用重点实验室的刘爱霞博士等学者根据自己的研究认为,NOAA-AVHRR NDVI时间序列数据不仅可以用来提取中国西部干旱半干旱区的沙漠界线,而且还可以用来监测荒漠化的动态变化。(4)武汉大学资源与环境科学学院潘润秋、胡俊梅等学者提出在内业判读时,进行人机交互目视分析,确定地类类型、图斑边界、地物等属性信息,进行土地利用现状数据的分层矢量化与属性赋值。(5)中国农业大学资源与环境学院林培教授等学者认为,在进行LUCC监测研究中应建立以土族分类单元为基础的WISE土壤属性数据库与SOTER的空间数据库相结合的SOTER数据库,以作为土地资源背景数据库,进行评价、分析与模式量化计算。

国土资源部土地利用重点实验室王静研究员等学者在分析了国内外土地利用/土地覆被分类研究成果的基础上,提出了基于遥感影像的全国、区域、县域和乡级以下四个不同空间尺度的土地利用/土地覆被分类体系框架,提出了7个一级分类、27个二级分类和43个三级分类的分类体系,并以环北京地区土地资源与生态环境遥感监测为例,具体应用了该分类体系。7个一级分类是农业用地、林地、草地、建设用地、水域、湿地和裸地。

五、关于国土资源系统从事LUCC 研究的建议

专家们普遍认为,国土资源系统应重视LUCC 的研究,努力跟踪国外土地利用研究的前沿学科,注重研究成果的运用和解决当前最突出的问题,目前主要应该从事以下领域的研究:⑴土地利用/土地覆被变化数据库平台建设,包括土地利用/土地覆被分类系统研究,基于多源数据的土地利用/土地覆被数据库建设;(2)我国重点区域土地利用/土地覆被变化驱动力机制与模拟,包括快速城市化地区土地利用/土地覆被驱动力机制与模拟、我国重点农区土地利用/土地覆被驱动力机制与模拟、农牧交错带土地退化驱动力机制与调控。(3)土地利用/土地覆被变化与资源、生态安全,包括土地利用/土地覆被变化与土地生产潜力、土地利用/土地覆被变化的生态环境效应评估指标体系与方法、土地资源开发利用过程中的水土资源匹配与调控;(4)土地利用/土地覆被变化与宏观土地利用决策,包括土地利用政策驱动下的土地利用/土地覆被变化与效应综合评估、基于土地利用/土地覆被变化的土地利用多目标决策支持系统。

六、土地科学学科分类与代码

会议用了半天时间专门讨论土地科学学科分类与代码问题,专家们普遍认为:(1)将土地科学设为一级学科是我国土地基本国情和国策的需要,将有利于发挥土地科学在经济建设和社会发展中的作用,有利于土地教育事业发展和专门人才的培养。(2)土地科学学科的理论体系和专门方法已愈加完善,教学科研机构和专家学者群体已愈加壮大,学术团体开展学术活动已愈加活跃,土地科学发展的良好前景已愈加展现,因此,将土地科学设为一级学科的条件已愈加成熟。(3)“国土资源学科分类代码项目”的实施,说明土地科学作为一级学科已进入国土资源部实质运作阶段,应在部标基础上,争取纳入国标。(4)关于土地科学学科分类,专家们认为:一级学科的名称叫土地科学技术比较好,增加技术二字比较符合土地学科的实际情况;分类宜粗不宜细,应先把成熟的学科放进去,同时,分类应全面一点,有发展潜力的学科尽量不要遗漏;如何分类应尊重历史研究成果,同时也应将最新研究成果反映出来。

与会者普遍认为,本次学术年会较全面地反映了我国现阶段国土资源系统LUCC研究的水平,会议主题紧贴学科发展实际,大会发言观点鲜明,交流气氛活跃。本次学术年会取得圆满成功,必将对LUCC的进一步研究和土地科学发展产生深刻影响。

 

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