土地利用和覆被变化(LUCC)过程及效

土地利用和覆被变化(LUCC)过程及效应

土地利用和覆被变化（LUCC）过程及效应
土地利用和覆被变化（LUCC）过程及效应"是2001年度国土资源部土地领域的技专项项目，旨在揭示我国土地利用和土地覆被变化的规律，加强对我国土地利用变化的时空规律的实证研究，预测土地利用和土地覆被变化及其对我国未来自然、社会、经济的影响，为合理利用和保护土地资源提供基础依据，以保障我国的食物安全、资源安全和生态安全。

LUCC科技专项下设4个重点课题：
（1）构建土地利用和覆被变化数据库及服务体系；
（2）土地利用和覆被变化驱动力及驱动机制；
（3）土地利用和覆被变化的资源、环境效应；
（4）土地资源优化配置决策支持系统与土地资源优化配置方案。

目前，已经完成LUCC对我国耕地资源影响的土地要素数据、图件的计算机输入工作。

正在进行80年代中期和90年代末期耕地资源的时空变化特征分析，以及评价由此而引起的耕地质量的变化及其区域差异。

通过收集到的全国土地利用数据、社会经济数据和土地要素数据，进行全国土地资源利用综合分区的指标和方法的确定，提出分区的初步方案。

土地资源优化配置进行全国尺度上的人口数据库，社会经济数据库，土地资源数据库与决策支持系统的链接;开展典型地区土地资源优化配置的决策运行，提出典型地区不同情景下土地资源优化配置的方案；结合目前收集的土地资源数据，评价不同土地利用方案可能对区域国民经济和资源环境的影响。

土地利用／土地覆被变化的环境效应

3.4 LUCC对水文状况的影响
3.5 LUCC对陆地碳循环的影响
3.1 对大气和气候的影响:
3.1.1 对大气的影响森林退化、煤炭开采、土壤碳氧化都会使大气中CO2、CH4和N2O浓度增加。 N2O可以破坏臭氧层而引起地表辐射的增强 ;CH4 可以氧化成CO。城市化和工业化的发展影响了对流层光化学烟雾的组成成分,光化学烟雾通过分散和吸收太阳辐射而改变地表受到的辐射量。 LUCC引起了S的释放,在高SO2地区可能产生酸雨。
3.1.2 对气候的影响目前研究的热点集中在大面积热带森林砍伐
造成的影响。其手段是利用区域气候模型预测大陆范围内对地表温度、降水和径流的重要影响。 LUCC改变了地表反射率，从而影响温度和湿
度的变化。
LUCC使大气中CO2、CH4、N2O等温室气体的含量大幅度上升，其结果是对气候产生正的辐射强迫，导致地表增暖和引起其他气候变化。
黄土丘陵沟壑区不同土地利用类型土壤水分的垂直变化
不同土地利用类型的土壤养分土壤养分
土地利用类型林地草地坡耕地
全氮／%
0.077 0.051 0.041
有效氮全磷 (mg/100g) /%
5.50 4.08 3.38 0.057 0.052 0.059
速效磷 (mg/kg)
的主要对象， LUCC 不仅影响到了人类生存与发
展的自然基础，更与全球气候变化，生物多样
性减少，生态环境演化以及人类与环境之间的
相互作用的可持续性等密切相关，它是全球环境变化的主要原因之一．目前，从全球范围来看，LUCC对环境的负面影响较多．
土地利用/土地覆被变化(LUCC) 环境效应研究
王志英地理科学学院

土地利用与覆盖变化(1)

3）成功的开展了一些具体工作

应用卫星图像进行土地利用/覆盖动态检测目前在两种区域尺度的范围展开。一是全球和洲际尺度，二是区域尺度。
2.LUCC信息的处理——土地利用/覆盖变化制图与土地覆盖空间数据库的建设

1）土地利用/土地覆盖变化制图

2）全球和区域尺度土地覆盖数据库的建设与应用

由于土地利用/覆盖变化的机制对解释土地覆盖的空间变化和建立土地覆盖变化的预测模型起关键作用，是整个全球变化研究计划对土地利用/覆盖变化项目要求，因而是LUCC研究的焦点。但在进行区域性的土地利用/覆盖变化研究时，由于驱动力因子——土地利用覆盖系统变化机制是极为复杂的，因而变化的空间和时间尺度难以把握，是研究遇到困难，因而结合土地利用的地面调查，建立区域性的驱动因子——土地利用覆盖变化诊断模型。
5.结论与讨论
1)LUCC计划提出后，得到许多国家和科研组织的积极响应，经过几年的努力，在LUCC信息的获取、处理等方面取得了进展，但由于LUCC本身的复杂性，对于全球与区域综合模型的建立等方面仍需巨大的努力。 2）要解决LUCC研究中的尺度和数据问题，应该结合社会科学、自然科学、遥感和GIS技术，开展多学科综合研究。 3）LUCC计划实施，从根本上改变了人们对人地相互作用机制的认识，对地理学以及资源与环境科学基础理论体系的建立起着极为重要的推动作用。 4）LUCC计划的进行，使得地理学的“二元论”受到冲击。自然地理与人文地理的整合，已成为当前地理学理论发展中的一大挑战，对当前资源、环境、生态、灾害等问题开展深入研究。与此同时全力推进中国地理学的国际化进程。
土地利用/覆盖变化
主讲人：斯琴朝克图
第一章
土地利用/覆盖变化研究进展

土地利用／土地覆被变化

第九章土地利用／土地覆被变化第一节土地利用/土地覆被变化概述一、概念人类活动对地球陆地表层系统作用的步伐、程度与广度是空前的，陆地表层系统最重要的变化之一就是土地利用/土地覆被的变化。

土地利用／土地覆被变化的研究是地球表层科学研究领域中的一个重要内容，是全球变化研究的前沿和热点。

土地利用是人类根据土地的特点，按一定的经济与社会目的，采取一系列生物和技术手段，对土地进行的长期性或周期性的经营活动；主要表现为土地用途转移和土地利用集约度的变化，侧重于土地的经济属性；土地覆被是指自然营造物和人工建筑物所覆盖的地表诸要素的综合体，包括地表植被、土壤、冰川、湖泊、沼泽、湿地及各种建筑物（如道路等）。

主要表现为土地质量与类型的变化和土地属性的转变，侧重于土地的自然属性。

土地利用是土地覆被变化最重要的影响因素，土地覆被的变化反过来又作用于土地利用。

人类通过各种活动如土地利用、工业生产等有意无意地导致土地覆被的变化，但土地覆被状况及变化不完全受控于人类，人类活动只是导致土地覆被变化的许多因素之一。

土地利用/土地覆被变化的表现极为复杂，其动因与广泛的人类活动及自然变化相关，其结果将影响全部人类的生存和发展，其研究涉及从自然科学到社会科学的众多学科。

人类的土地利用方式多种多样，包括各种方式的耕作、放牧、伐木、聚落与城市、基础设施、自然保护、旅游休闲、军事等。

土地覆被变化现象也是形形色色的，可归纳为三种：一是土地覆被的退化，即某种覆被类型虽未改变，但其质量已经降低，例如由于过度放牧引起草地退化，伐木引起森林覆被密度降低；二是土地覆被的转换，即某种覆被类型完全改变成另一种类型，例如耕地被城市或工业建设占用，林地被全部砍伐并开垦为牧草地或耕地；三是土地覆被的改良，指某种覆被得到维护、修复、更新，例如土壤改良、耕地梯化、草地改良、森林抚育、灌溉系统的建立与完善。

三种土地覆被变化中，转换和改良比较容易引起人们的重视，也比较容易监测；而退化却较难观测，因而其记录最不完备。

国内外土地利用／土地覆盖变化(LUCC)研究综述

国内外土地利用/土地覆盖变化研究综述
第六图书馆
土地利用/土地覆盖变化是目前全球变化研究的核心主题之一。

它不仅影响到了人类生存与发展的自然基础,而且影响到地球生物化学圈层的结构、功能及地球系统能量与物质循环等方面。

本文通过分析国内外土地利用/土地覆盖变化,以便为推动我国在土地利用和土地覆被变化领域研究工作的进展,促进我国土地利用变化研究工作与世界全球变化研究相衔接发挥积极作用。

土地利用/土地覆盖变化是目前全球变化研究的核心主题之一。

它不仅影响到了人类生存与发展的自然基础,而且影响到地球生物化学圈层的结构、功能及地球系统能量与物质循环等方面。

本文通过分析国内外土地利用/土地覆盖变化,以便为推动我国在土地利用和土地覆被变化领域研究工作的进展,促进我国土地利用变化研究工作与世界全球变化研究相衔接发挥积极作用。

土地利用土地覆盖变化广西农学报李仕利唐国滔董先胜王斯杰湖南省测绘科技研究所,湖南长沙4100072008第六图书馆
第六图书馆
第六图书馆
第六图书馆
第六图书馆。

综合自然地理6章土地变化lucc

目前我国 LUCC 研究在土地资源领域关注的一些领域： 1. 土地资源调查与监测新型技术在土地资源调查、监测中的应用土地资源与生态环境监测系统研究土地资源数据采集和集成技术与方法 2. 土地资源时空演变与地球表层过程 LUCC与地球表层过程研究土地质量评价研究 LUCC与土地资源承载潜力
Land Use Dynamics

土地利用变迁同时受到自然与人文环境的影响，其中人文环境是较复杂且影响较深的部分。
人文环境包括宏观层次的经济、政治、技术、文化、社会等系统的影响，也包括微观层次的土地利用决策者的影响。 land use dynamics即从人文环境的角度探讨影响土地利用变迁的驱动力（driving forces），并由个案比较研究（case comparative study）整合成为区域及全球模式（region and global
land use dynamics是从process-to-pattern land cover dynamics是从pattern-to-process。

建构土地利用变化模型，变化模型包括解释模型（explanation models）、预测模型（predicting models）及情境分析（scenario analysis）。应用GIS及计量方法（quantitative methods）为主，例如：map analysis、spatial autocorrelation、spatial diffusion、 spatial-temporal model、Markov Chain model、fractal、cellular automata等。

lucc的水文效应解析

2.1 国际上研究进展
LUCC对蒸散发的影响
➢ Calder(1993) ,LUCC对流域水量平衡的最明显影响在于对蒸散发的影响。不同土地利用类型由于不同的植被覆盖、叶面指数、根系深度以及反照率，而具不同的蒸发速率。
➢ 蒸散发与叶面积指数之间的密切关系已受到很多学者的关注。Dunn(1995)根据实验和文献资料获得8种土地利用水文类型的蒸散发参数，研究LUCC通与蒸散发的关联而对水文过程直接产生影响。
➢ Schuler (1997), 城市不透水层的增加导致下渗、土壤水份存储量的下降。
2.1 国际上研究进展
LUCC对径流的影响
土地利用变化的水文响应研究中，森林水文效应倍受关注。虽然关于小流域森林水文效应的研究一般得出这样的结论:毁林一般会增加年均流量。但在大中尺度，由于区域气候和地理的差异性、研究的尺度问题以及研究方法的局限性，关于森林以及其转化为其它用地(如耕地)的影响方面仍然存在争议。
➢ 森林对年均流量 ➢ 森林对枯季径流量
森林对年均流量的影响研究
➢ Bosch等对全球94个试验流域（大部分为控制流域实验）的水文要素进行分析：将10%的草地覆盖改为松树时，年径流深将减少40mm；将10%的草地覆盖改为落叶硬木或灌木覆盖，年径流深将减少25mm。即林地的清除基本均使流量增加，而空旷地的造林会使径流总量减少。
然而, 也有人持相反的观点,如在坦桑尼亚姆贝亚区和伊林加区的研究表明, 有林流域的枯季流量小于传统耕作流域的枯季流量, Smith 等在南非的研究也得出了类似的结论。Bewket 等对埃塞俄比亚Chemoga 流域的研究发现增加森林覆盖度将减少枯季流量。
2.1 国际上研究进展
2.1.2 LUCC对洪涝灾害的影响

土地利用和土地覆盖变化

1.4 LUCC的环境影响
(2)土壤环境效应
LUCC对土壤的环境效应累积为土壤质量、土壤生产力的下降,主要表现为不同形式的土壤退化,主要包括土壤侵蚀(水蚀、风蚀)、土壤化学退化(土壤污染、盐碱化、水浸、酸化等)、土壤物理退化如土壤紧实等。
1.4 LUCC的环境影响
1土壤环境。不合理的土地利用方式如森林的砍伐、矿区开采、陡坡开垦以及过度放牧是造成土壤侵蚀和土地沙化的主要原因。（黄土高原的水土流失）
2.3 LUCC与中国的可持续发展
① 土地资源的短缺和退化。 ② 土地资源多功能性的特点。 ③ 土地利用与其它自然资源利用的密切关系。 ④ 快速工业化过程中土地资源的丧失。
LUCC的研究对象可以概括为两个方面的内容： ① 与全球环境变化有关的科学问题 ② 与国家或区域的可持续发展有关的发展战略问题
1.3 研究内容与方法
LUCC研究计划以五个中心问题为导向 ① 近三百年来人类利用导致的土地覆盖的变化 ② 人类土地利用发生变化的主要原因 ③ 土地利用变化在今后50年如何影响土地覆盖 ④ 人类和生物物理的直接驱动力对特定类型土
CONTENTS 第一节
1.1 背景及意义 1.2 基本概念 1.3 研究内容与方法 1.4 LUCC的环境影响
1.4 LUCC的环境影响
（1）对气候的影响
地表及其覆盖的植被决定着太阳辐射在地表的分配．土地表面性质发生变化时引起能量的重新分配，从而影响气候的变化。
研究表明,土地利用与土地覆盖变化对大气的影响主要有两个途径:
2土壤养分。不同的土地利用类型对养分的滞留和转化的作用不同，具有不同的土地空间组合，进而影响了土壤养分的迁移规律。
3土壤微生物。土壤微生物的多样性与地表植被群落的生产力和多样性呈正相关，并随着植被群落存在的年限而增加。