综合自然地理学.ppt

第四节从土地利用 土地覆被变化研究到土地变化科学 一 土地利用 土地覆被变化研究的综合动向由于LUCC问题的复杂性 综合研究的需要日益迫切 已成为当前的中心任务 LUCC的综合包括论题的综合 尺度的综合 方法的综合和理论的综合等 1 论题的综合土地利用 土地覆被变化及其环境效应在区域和系统关系上都是一个统一的整体 效应 的研究及其合理的解释必须建立在 监测 和 解释 的基础 因此 将监测 解释 效应的综合研究是LUCC效应研究的一般程式 LUCC在1997 2001年的一个重要项目 就力图集成LUCC的状态 变化 驱动力 效应及其情景分析 该项目由瓦格宁根大学环境科学系承担执行 综合分析了区域土地利用 土地覆被变化的驱动力机制及其环境影响 在此基础上利用系统动力学方法对未来土地利用 土地覆被变化及其环境影响进行预测和情景分析 项目已开发出一个分析工具 CLUE模型 最初是基于小区域土地利用变化分析的系统模型 其理论基础是土地利用变化和社会 经济及自然驱动力的相关 在空间上要求数据具有很好的分辨率 通过对土地利用变化及其驱动力 驱动机制进行分析 可以对最近的土地利用变化趋势进行预测和估计 2 尺度的综合在区域尺度上 土地利用变化模式具有高度的空间异质性 因此 不能仅凭地方的案例研究就简单地得出关于区域土地覆被变化的一般性陈述 相反 需要将多个案例研究联结为一个可代表区域空间异质性的网络 需要作多空间尺度的研究 从而将地方尺度和区域尺度的土地覆被动态联系起来 对土地覆被变化一直是关注其全球尺度 因为碳循环和全球变化模拟需要输入这方面的数据 但现在也关注土地利用 土地覆被变化的区域和地方尺度及其意义 因为土地覆被变化数据对地方决策极其有用 而且这种尺度的变化与人类活动的联系也易于分析 3 方法的综合在方法论方面 数学模型明确 可做严密的演绎 可用以检验观测数据 但有时候语言模型比一个用数学表示但却是强加于现实和歪曲真相的模型好 应该清醒地认识到 土地利用 土地覆被变化的原因 驱动力逻辑联系有着显著的区域差异和时间变异 这就使土地覆被变化的真实再现 模拟 面临重大挑战 目前来看 要生成土地覆被变化的 普适 模型以及控制其变化的 普适 对策还是不现实的 4 理论的综合在认识和预测人类对陆地生态系统的影响方面最根本的制约在于缺乏关于人地关系的综合理论 理论的作用是解释经验的发现并且预测新的结果 土地利用 土地覆被变化研究必须根植于人地关系中 而此类关系是很难以抽象理论框架来加以概念化的 特定类型的关系及其中所涉及的过程已经得到充分重视 关于特定土地利用系统中某些组分的理论已经建立起来 例如家庭经营经济学 小业主和农民行为理论 土地配置理论 技术创新理论 关于人口再生产变化的理论 与土地资源管理有关的体制理论 国内市场和国际市场理论 二 一体化地球系统科学与土地变化科学 一 走向一体化的地球系统科学1 全球环境变化与地球系统环境变化是当代最重要的全球性研究问题 很多科学家认为 21世纪将是环境 科学 的世纪 全球环境变化是有人类支配的 为了不仅更好地认识地圈 生物圈和人类圈之间的相互作用 而且更好地将研究成果应用到全球可持续发展的实际政策中 IGBP还设立了一系列其他核心研究领域 包括 全球综合观测计划 国际全球大气化学计划 水温循环的生物圈方面 IHDP也打破了学科的界限 力图以新的途径来研究人类社会对环境变化的贡献 环境变化对人类社会的影响 人类社会对环境变化的适应和减缓对策 已设立的计划包括 土地利用 土地覆被变化 全球环境变化与人类安全 全球环境变化的体制方面 2 地球系统科学的问题取向与一体化经过十多年的努力 上述核心研究领域已加深了对地球系统及其与人类系统相互关系的认识 当前 IGPB已经入第二阶段 IGPB 的一个最显著特征就是越来越强调地球系统与人类系统的综合 以及地球系统各组成成分的综合 以便更完整地认识全球环境动态及其人类发展的关联 这种综合可以通过多种途径来实现 例如通过各种研究计划的合作 通过区域研究 通过问题取向而不是学科取向等 最近GAIM的活动代表了以问题为取向的一个发展趋势 二 陆地人类 环境系统与土地变化科学1 陆地人类 环境系统LUCC和IGPB其他核心计划实施以来 已经形成一个构建新的综合性土地研究的基础 IGPB 的战略更加强调人类 环境系统 采用 陆地人类 环境系统 简记为T H E系统 的范式 这意味着要考察生态系统功能与人类社会动态的紧密联系 为此 未来研究领域包含镶嵌着的三个方面 T H E系统本身的动态变化和驱动力 T H E系统变化对提供环境产品和服务的影响 T H E系统脆弱性的特征和动态 可见 新的土地研究计划不仅包括土地利用 土地覆被变化及其驱动力和效应 也包括对人类社会的影响及人类社会的响应 2 土地变化科学新土地研究计划的总目标是 认识T H E系统 以减少