土地利用/覆被变化（LUCC）研究现状与展望

周桦

摘要：本文采用文献综述法与归纳分析法，在充分吸收、借鉴地理科学等相关学科理论方法和前人研究成果的基础上，分析总结土地利用/覆被变化（LUCC）研究内容及现状，提出现阶段存在的问题，并对如何进一步丰富LUCC的研究进行了合理展望与建议。关键词：土地利用/覆被变化；研究现状；LUCC；综述

随着全球各地科学家在人类活动对土地开发利用及其环境变化的影响研究上的深入和发展，土地利用/覆被变化（LUCC）成为可持续发展与环境变化研究不可或缺的部分。土地是人类生存发展的最基本要素，更是生产资源的来源与载体。土地利用与覆被情况的好坏将直接影响着人类生活环境，更影响着全球环境变化以及其与人类相互间是否可持续性发展等问题。本文通过对国内土地利用/覆被变化的最新成果进行分析研究，梳理LUCC各领域的主要成果、存在问题及发展趋势提供参考。

1、土地利用/覆被变化的概念及研究内容

1.1土地利用/覆被变化的概念

土地利用指人类根据土地的自然特点，按照一定的经济、社会目的，采取一系列生物、技术手段对土地进行长期或周期性的经营管理和治理改造活动；土地覆被指地球表层的植被覆盖物和人工覆盖物的总和。前者侧重于土地的社会属性，后者则侧重于土地的自然属性。

由此可知，土地覆被变化受到土地利用的外部驱动影响，而土地利用表现形式正是土地覆被变化，两者变化都将互相影响，从而形成统一的整体，为土地利用/覆被变化（Landuse/coverchange），简称LUCC。

1.2土地利用/覆被变化研究内容

土地利用/覆被变化（LUCC）所涵盖的研究范围十分丰富，内容上涉及自然、社会及经济三个方面，时间上连接了过去、现在与将来三个过程。自《土地利用/土地覆被变化科学研究计划》发布以来，现阶段该领域研究者的重点内容可主要分为三方面：第一，土地利用驱动力机制的研究，包括土地利用行为与决策、土地利用变化的动态模拟等：第二，土地覆被变化的研究，包括构建土地覆被变化指标体系等；（3）建立LUCC驱动模型，探讨区域与全球性等不同空间尺度上LUCC的驱动力机制。

2、土地利用/覆被变化的研究进展

近年来，国内学者对土地利用/覆被变化展开了丰富研究，主要包括Lucc的驱动力研究、Lucc的环境效应研究、Lucc的驱动模型研究等。

2.1LUCC驱动力研究

LUCC驱动力的研究对于分析土地利用/覆被的时空演变以及建立Lucc模型均起到重要作用，是Lucc研究的关键问题。目前，我国LuCc驱动力研究主要从驱动因素的选取、时空差异分析以及驱动力宏观分析等方面。李常斌等对洮河流域1970s后期至2000s的各类数据进行全面收集和整理，包括土地利用/土地覆被、水文气象和经济社会发展数据等，构建基于“区域经济+农耕因素+城镇化和气候”三大主成分的多元回归模型，结果显示，洮河流域在过去30a，呈现林地、草地面积减少、耕地面积增加的趋势，且土地开发利用程度提升显著，能直接反映出洮河流域社会经济发展程度以及该地区气候对Lucc的驱动影响。黄勇等为深入认识道路对土地利用/土地覆被变化的作用过程和机制，确定道路的影响范围和强度，利用ArcGIS技术和景观生态学方法，选取1986、2000、2007和2013年4期遥感影像数据，从4个分段、3个尺度探讨了高速公路驅动下土地利用和景观格局演变的梯度差异及其对道路演变的响应。此外，张成扬等通过解译2000，2004和2010年三期遥感影像，其选取了自然因素以及社会经济因素，强调各因素之间的相互联系，从结构变化、转移矩阵和土地利用程度3个方面对黄河三角洲土地利用/覆被变化时空特征进行分析研究，为土地利用变化驱动力研究提供了新的思路。

2.2LUCC环境效应研究

Lucc的环境效应主要体现在两部分：第一，Lucc通过影响气候条件、土壤状况、水文质量等基本自然要素对生态环境产生相应的影响：第二，Lucc可对生物多样性、生态物质循环以及景观构成产生较大改变，从而改变生态系统的结构和功能。在气候土壤方面，吴建国等研究表明不同的土地利用方式对土壤有机碳贮量的影响是不同的：董光荣等人通过研究沙区气候与沙漠化之间的相互关系，表明干旱气候的维持及加强是受到了沙漠反馈作用的影响：在水文方面，随着城市的不断扩张，城市建筑与道路的持续扩建，而城市的排水系统并未改善，从而城市下渗减少、洪峰增强，致使水量状况的失衡，但不同地区城市化水平差异也使得水文效应的表现不尽相同。

2.3LUCC模型研究

为了更加深入全面地分析土地利用/覆被变化驱动力的作用机理，同时较为准确地预测土地利用/覆被变化驱动力的变化过程，运用多尺度动态模型研究土地利用/覆被变化是最为主要的研究方法。目前，土地利用/覆被变化模型通常由4部分构成，分别为Lucc类型、驱动因子、演变过程及反馈机制。在我国现阶段Lucc模型研究主要用于驱动力分析方面，如多元回归模型、马尔科夫模型、系统动力学模型、灰色关联度模型、CLUE模型等。

3、总结与展望

（1）数据获取应更为多元化。在土地利用/覆被变化研究中，通常将遥感影像数据直接作为研究数据，部分也涉及到土地利用数据与社会经济数据。但这些数据未必能完全显示Lucc过程，故不应完全依据此分析该区域各方面驱动力。鉴于此，未来Lucc研究可以将各方面数据加以融合从而提高数据精确度，比如可通过实地走访、国土勘测、问卷调查、各类型地图查询等方式获得其它有效准确信息，使得数据来源更为多元。

（2）模型构建待完善。目前国内外已构建诸多Lucc模型，主要用于分析土地利用对土地覆被变化的影响、土地覆被变化对环境变化的反馈。但由于现阶段技术有限以及对驱动力机制的认知不够明确，使得当前模型大多功能不完善。为此，应该借助3S技术集合区域内自然和人文等多方面信息开展综合研究，根据数据处理目的、数据复杂情况并且结合各类模型自身特点，选取已经构建的模型并加以改进。