土地利用與土地覆蓋對全球變化的影響

土地利用與全球變化

一、土地利用與土地覆被的概念

二、土地利用與土地覆被的關(guān)系

三、土地利用與土地覆被的影響土地利用的概念

土地利用是指土地的使用狀況或土地的經(jīng)濟(jì)社會屬性，是人類根據(jù)土地的自然特點(diǎn)，按照一定的經(jīng)濟(jì)、社會目的，采取一系列生物、技術(shù)手段對土地進(jìn)行長期或周期性的經(jīng)營管理和治理改造活動。土地覆蓋的概念土地覆蓋是指地球表層的自然屬性和生物物理屬性，不僅包括地表的植被，也包括地表的各種人工覆蓋物和人工改造物，是地球表層的植被覆蓋物和人工覆蓋物的總和。土地利用與土地覆被的關(guān)系土地利用和土地覆被是兩個(gè)既有密切聯(lián)系又有本質(zhì)區(qū)別的重要概念。土地覆被是隨遙感技術(shù)的應(yīng)用而出現(xiàn)的新概念，是指覆蓋地面的自然物體和人工建筑物，它反映的是地球表層的自然狀況。

土地覆被是指自然營造和人工建筑物所覆蓋的地表諸要素的綜合體，包括地表植被、土壤、冰川、湖泊、沼澤、濕地及各種建筑物（如道路等）。具有特定的時(shí)間和空間屬性，其形態(tài)和狀態(tài)可以在多種時(shí)空尺度上變化。主要表現(xiàn)為土地質(zhì)量與類型的變化和土地屬性的轉(zhuǎn)變，側(cè)重于土地的自然屬性。土地利用是指人類對土地自然屬性的利用方式和利用狀況，包含著人類利用土地的目的和意圖，是一種人類活動。

土地利用是一個(gè)把土地的自然生態(tài)系統(tǒng)變?yōu)槿斯ど鷳B(tài)系統(tǒng)的過程。通過利用、改造，使人類獲得更多的實(shí)惠。主要表現(xiàn)為土地用途轉(zhuǎn)移和土地利用集約度的變化，側(cè)重于土地的社會經(jīng)濟(jì)屬性。人類的土地利用方式多種多樣，包括各種方式的耕作、放牧、伐木、聚落和城市、基礎(chǔ)設(shè)施、自然保護(hù)、旅游休閑、軍事等。土地利用是指人類有目的地開發(fā)利用土地資源的一切活動，而土地覆被則是指地表自然形成的或者人為引起的覆蓋狀況。土地利用與土地覆被，一個(gè)是發(fā)生在地球表面的活動過程，另一個(gè)則是各種地表活動的產(chǎn)物，二者共同構(gòu)成了土地資源社會和自然的雙重屬性。土地覆蓋側(cè)重于土地的自然屬性，土地利用側(cè)重于土地的社會屬性，對地表覆蓋物（包括已利用和未利用）進(jìn)行分類。如對林地的劃分前者根據(jù)林地生態(tài)環(huán)境的不同，將林地分為針葉林地、闊葉林地、針闊混交林地等，以反映林地所處的生境、分布特征及其地帶性分布規(guī)律和垂直差異。后者從林地的利用目的和利用方向出發(fā)，將林地分為用材林地、經(jīng)濟(jì)林地、薪炭林地、防護(hù)林地等。但兩者在許多情況下有共同之處。故在開展土地覆蓋和土地利用的調(diào)查研究工作中常將兩者合并考慮，建立一個(gè)統(tǒng)一的分類系統(tǒng)。

土地利用是土地覆被變化最重要的影響因素，土地覆被的變化反過來又作用于土地利用。由于土地利用與土地覆蓋之間存在著密不可分的關(guān)系，所以人們常把兩者聯(lián)系在一起，簡稱為LUCC，并且對于它們所產(chǎn)生的廣泛影響給予了越來越多的關(guān)注。人類通過各種活動如土地利用、工業(yè)生產(chǎn)等有意無意地導(dǎo)致土地覆被的變化，但土地覆被狀況及變化不完全受控于人類，人類活動只是導(dǎo)致土地覆被變化的許多因素之一。土地利用與土地覆被變化的全球變化效應(yīng)全球變化包括兩個(gè)層次的變化：系統(tǒng)性變化和累積性變化。前者指真正全球意義上的變化，如氣候波動和碳循環(huán)等；后者指區(qū)域性的變化，但其累積效果影響到全球性的環(huán)境現(xiàn)象，如植被破壞、生物多樣性的損失及土壤侵蝕等。土地覆蓋變化對系統(tǒng)性全球環(huán)境變化的影響研究主要包括：土地退化、生物多樣性、流域水平衡、水質(zhì)和水環(huán)境、河流泥沙及海洋生態(tài)系統(tǒng)等方面的影響。對氣候的影響影響氣候的途徑對氣候影響的體現(xiàn)對氣候的影響主要通過兩個(gè)途徑：一是由于下墊面性質(zhì)的改變，即由于地表反射率、粗糙率、植被葉面積以及植被覆蓋比例的變化引起溫度、濕度、風(fēng)速以及降水發(fā)生變化，由此引起局地與區(qū)域氣候變化二是由于化石燃料燃燒以及土地利用/土地覆被變化等人類活動使得大氣溫室氣體的含量增多，由此產(chǎn)生的溫室效應(yīng)使得全球氣候變暖而且變幅加大。通過改變地表光學(xué)特性、粗糙度和水文循環(huán)而影響地面與大氣間輻射、熱量和水分交換。-----生物物理反饋通過生態(tài)系統(tǒng)碳和養(yǎng)分循環(huán)的變化影響地面與大氣間交換溫室氣體和氣溶并導(dǎo)致氣候變化；通過改變地表發(fā)射率、溫室氣體和痕量氣體的含量。------生物地球化學(xué)反饋

土地利用與土地覆被變化對氣候影響的生物物理反饋和生物地球化學(xué)反饋

城市的規(guī)模及其擴(kuò)展與熱島效應(yīng)有密切的關(guān)系，對全球溫度升高有極大的影響。

在美國洛杉磯山脈地區(qū)的研究表明，一個(gè)地區(qū)土地利用與土地覆被變化還會對毗鄰地區(qū)的氣候產(chǎn)生影響，在美國大平原地區(qū)人類活動所引起的土地利用與土地覆被變化，使得洛杉磯山脈夏日溫度有逐漸變低的趨勢。對氣候影響的體現(xiàn)1、對局部小氣候的影響在所有的N2O來源中，土地利用與土地覆被變化占到80%。土地利用與土地覆被變化導(dǎo)致土壤特性變化會影N2O的釋放量，比如巴西從草地釋放的N2O是從未受干擾的森林土壤釋放量的5倍。2、對大氣成分變化與質(zhì)量的影響土地利用與土地覆被變化可以改變對大氣中氣體的含量和組成進(jìn)而影響大氣質(zhì)量。

土地利用變化是大氣中CH4和N2O濃度增加的最主要原因。

另外土地利用與土地覆被變化可能會引起硫的排放，在SO2濃度高的地區(qū)還可能引起酸雨。酸雨是世界公認(rèn)的環(huán)境災(zāi)害之一，它不僅對建筑物和植被造成直接的破壞，還對土壤和水體形成污染。

對土壤的影響對土壤有關(guān)生態(tài)過程的影響

例如：土地利用與土地覆被變化影響降水在地表的分配，如城市化過程中地表徑流增加而下滲減少。引發(fā)城市內(nèi)澇對土壤養(yǎng)分的影響。

對土壤養(yǎng)分平衡的影響，土地利用方式和覆被類型的空間組合影響著土壤養(yǎng)分的遷移規(guī)律，不同土地單元對營養(yǎng)成分的滯留和轉(zhuǎn)換有不同作用。導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)發(fā)生變化。

土壤板結(jié)土壤理化性質(zhì)發(fā)生很大改變，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械化程度力高和化肥施用量加大，土壤板結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重造成土壤侵蝕和土地沙化世界范圍內(nèi)，由于土地覆蓋變化引起的土壤損失和退化以及沉積物運(yùn)輸已經(jīng)極大的增長，土壤退化的過程主要包括侵蝕、鹽堿化、水浸、土壤緊實(shí)、酸化、營養(yǎng)貧瘠、干燥。有研究估計(jì)，世界由于生產(chǎn)用地而鹽堿化的土地面積約為100萬平方公里。主要表現(xiàn)在對水質(zhì)、水量以及區(qū)域水循環(huán)的影響上。1.水資源短缺。90年代來，黃河年年斷流，而且斷流時(shí)間增長，地下水的開采造成山東萊州灣地區(qū)海水入侵。對水文的影響2、對水循環(huán)的影響不同的土地利用與土地覆被類型對降水的截留。阻擋、蒸騰及下滲作用不同，進(jìn)而改變區(qū)域水循環(huán)方式。例如：城市化過程中樹木、植被減少蒸發(fā)、截流減少河流沉積量增加加劇潛在洪水威脅。

不透水用地建設(shè)地表滲透減少，地下水位降低，地表徑流增加加劇潛在洪水威脅。3.水體污染。城鎮(zhèn)化、工業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展改變地表和地下徑流，水環(huán)境污染嚴(yán)重。對水質(zhì)的影響廣西鎘污染事件：2012年1月15日，因廣西金河礦業(yè)股份有限公司、河池市金城江區(qū)鴻泉立德粉材料廠違法排放工業(yè)污水，廣西龍江河突發(fā)嚴(yán)重鎘污染，水中的鎘含量約20噸，污染團(tuán)順江而下，污染河段長達(dá)約三百公里。這起污染事件對龍江河沿岸眾多漁民和柳州三百多萬市民的生活造成嚴(yán)重影響。截至2月2日，龍江河宜州拉浪至三岔段共有133萬尾魚苗、4萬公斤成魚死亡，而柳州市則一度出現(xiàn)市民搶購礦泉水情況。4、對濕地的影響圍海造田、道路和排水設(shè)施的修建濕地?cái)?shù)量減少農(nóng)業(yè)使用殺蟲劑、化學(xué)肥料濕地的嚴(yán)重污染城市化、城市擴(kuò)張濕地減少

案例：

三峽大壩蓄水以來，長江魚類的生存和繁衍仍面臨考驗(yàn)。大壩阻斷了魚類回流產(chǎn)卵的通道，造成不少逆流而上產(chǎn)卵的魚類撞壩而亡。

而長江珍稀水生動物白豚、白鱘、中華鱘、長江鱘、江豚和胭脂魚等，數(shù)量更是明顯減少，有活化石之稱的中華鱘數(shù)量更由過去每年五千條減至三百條。由此思考，土地利用變化對生物有什么影響？對生物多樣性的影響土地利用土地覆被變化與許多全球變化引起相互作用，共同影響生物多樣性。土地利用與土地覆被類型變化景觀破碎化、物種滅絕與引進(jìn)、養(yǎng)分水汽通道變化植物群落組成變化自然群落演替受到干擾土地利用改變下墊面性質(zhì)生物原有棲息地減少或污染

生物多樣性下降擁有全球50%物種的熱帶雨林，比原有面積減少一半；溫帶森林1/3已被砍伐；溫帶雨林已成為瀕危生態(tài)系統(tǒng)；澳大利亞、新西蘭、美國加利福尼亞的濕地已經(jīng)消失一半；亞洲，拉丁美洲、西非的紅樹林損失嚴(yán)重，印度、巴基斯坦、泰國至少有3/4的紅樹林受到損害。在中國，2000年前森林覆蓋率達(dá)50%，現(xiàn)