土地利用和覆盖变化的起因

土地利用和覆盖变化的起因、过程和效应

土地是地球陆地的表层部分，包括陆地表面的河流、湖泊等水体，它是由气候、水文、基础地质、地貌、生物、土壤和人类活动的种种结果所组成的自然历史综合体。土地是一个立体空间系统，由地表上层和地表下层构成，各层次之间存在着能量流动和物质循环，从而形成一个巨大的土地生态系统。

土地利用是指人类根据一定的社会经济目的，采用一定的生物、技术手段，对土地资源进行长期性或周期性的开发利用、改造、保护和经营等，也就是把土地的自然生态系统改造为人工生态系统的过程，包括自然、社会、经济诸因素综合作用的复杂过程。社会生产方式往往对土地利用起着决定性作用。土地利用方式必将与一定的土地覆盖相联系，土地利用的改变实质上改变了土地利用方式而带来土地覆盖的相应变化。

土地覆盖是指地球表层的自然营造物和人工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、沼泽湿地及道路等，例如与前面土地利用方式相关的物理现状包括各类作物、森林草地、房屋、水泥和沥青路面则不属于土地覆盖。土地覆盖具有特定

的时间和空间属性，其形态和状态可在多种时空尺度上发生变化。

中国土地利用/覆盖变化驱动因子辨析

土地利用/覆盖变化驱动力系统是一个复杂的系统，各驱动因子具有不同的性质和功能，他们之间相互作用、相互联系、相互制约和反馈形成一个有机整体，以非线性关系共同对土地利用/覆盖产生着一定影响。土地利用/覆盖变化是人类活动作用于自然资源和环境的一种最为显著的表现形式，它的产生有两个必要的前提：一是环境的容许；二是人类的活动。自然环境条件是土地利用/覆盖变化的客观物质基础，制约着土地利用开发的方式、结构、水平及地域差异，对土地利用/覆盖变化起到决定性限制作用；人文与社会经济因素被普遍认为在一个时期内对区域土地利用/覆盖变化起到主导作用，但这种主导作用是建立在区域自然地理环境基础之上的。

一、自然环境条件及驱动机制

我国地域辽阔，自然条件复杂，地形、土壤、气候、植被等呈现明显的地带性与非地带性的变化规律，从而在总体上控制我国土地利用/覆盖的类型、数量、质量以及分布特征。

（1）地形地貌

地形具有海拔高度、地势起伏和地面坡度等特征，它可以对风、光照、降水、热量等自然因子重新分配，从而制约着农林牧用地空间分布及其利用方式，也影响到工业、交通、城镇的建设和布局。我国地貌形态特征，是以山地-高原为主体的基本轮廓，纵横交错的山系构成了轮廓的基本骨架，控制着盆地、平原和丘陵的空间分布格局。地形一般包括海拔、坡向、坡度、和地貌类型等因素。

（2）土壤

土壤是构成土地的主要因素，也是植物生长的基础。在农林牧业生产中，不同的土壤类型，具有不同的土地利用/覆盖格局。就目前而言，我国土壤对土地利用变化的影响和驱动作用表现在三个方面：

①土壤退化

②土壤肥力下降

③土壤污染

（3）气候

气候对土地利用/覆盖具有方向性的决定作用。不同的气候条件（光照、热量、降水等）具有不同的土地利用/覆盖格局。气候变化对土地利用/覆盖变化的驱动作用主要体现在农业上。气候变暖将一方面带来农业生产布局及作物熟制的改变，进而使土地利用/覆盖发生

变化；另一方面带来热量、水分等要素的变化，从而影响农作物的生长和发育。

（4）植被

植被作为重要生态因子，既是气候变化的承受着，同时又是对气候变化产生着积极的反馈作用。植被对土地利用/覆盖的影响一方面在于对形成地表特征的贡献，如对土壤重要元素生物地球化学循环，水分平衡、能量流动的影响及小气候的形成等，另一方面，植被中包含的丰富物种又是农林牧业生产的重要材料，并直接影响到地面覆盖度的变化。

（4）其他因素

自然条件的急剧变化，特别是热、水、土等条件的剧变，会引起土地利用/覆盖变化的非正常变化并产生不良后果。

二、人文社会经济因子及其驱动机制

（1）人口

人口的数量、质量、结构、分布以及迁移等不仅决定了一个区域的人地关系特征，而且对该区域土地利用/覆盖变化具有重大影响。

不断膨胀的人口，加剧了人地矛盾，与此同时，由于对耕地和粮食需求压力的不断增加，很大程度上诱发了农民大量将森林、草地、水域等开垦为农田，森林

被毁、草地退化、河流干涸。

（2）经济增长

城市化、工业化对土地利用/覆盖变化的最直接影响就是导致土地用途的转换，即由农业用地转换为工业用地、交通用地、商业用地及居住用地等，从而推进土地利用结构和空间格局的变化。

（3）技术

技术发展水平和应用程度直接影响土地利用/覆盖变化的深度和广度。技术进步可以改变土地利用过程中投入的合理区域，将土地利用报酬曲线向上移动。（4）体制和政策

土地制度、所有权或使用权的改变，必然导致土地利用/覆盖的显著变化。不同层次的管理行为、目标和价值标准不同，从而产生不同的行动准则，这是当前土地利用变化过程中的矛盾所在。

土地利用和覆盖变化的过程

土地利用和覆盖变化一般包括3个方面，扩张，其他土地利用类型向某一土地利用类型转变；收缩，某一土地利用类型向其他土地利用类型转变；扩张与收缩的最终结果表现为净变化。

土地利用与土地覆盖变化的流向转移过程：

首先最主要是集中耕地的转化上，耕地占各地类流向

中，所占比例均表现地较为突出。其中生态退耕是我国耕地减少的最主要原因。耕地退化现象也较为严重。此外，，耕地在转化为水域的过程中，除转化为坑塘水面外，也有相当一部分转化为滩涂和沟渠，实际上也意味着耕地资源的退化。

其次是集中在未利用土地上，我国未利用土地的变化不再是以开垦耕地为主，而是以生态保护、植被恢复为主导过程，但是随着生态的恢复，也常常伴随着反复或新的退化的发生。

其余地类在转变过程中，表现的相对较弱或单一，多是集中在某一、两种土地类型上的转化，如园地集中在耕地；林地集中在耕地和园地；牧草地集中在耕地和未利用土地上。

土地利用和覆盖变化的生态效应

土地利用是自然条件和人为活动的综合反映，它的变化可引起许多自然现象和生态过程的变化。因此影响着能量变化、水分循环、土壤侵蚀和堆积、生物地球化学循环和作物生产等陆地主要生态过程和结构和功能。在我国土地利用/覆盖变化带来的众多生态效应中，首当其冲的就是其土地退化的质变结果。另外还包括陆地三大生命支持系统：森林、天然草地和湿地资源的丧失过程。

此外，土地利用/覆盖变化会引起景观类型、结构及功能的改变；对未来气候条件下植被分布的变迁和生产力形成过程有非常显著的影响；生物多样性衰退与自然生态系统自然退化、人类活动的破坏有着密切的关系，这也是土地利用/覆盖变化的主要原因。