LUCC的概念

Land-Use and Land-Cover Change（土地利用／土地覆盖变化）是IGBP与IHDP（全球变化人文计划）两大国际项目合作进行的纲领性交 叉科学研究课题，其目的在于提示人类赖以生存的地球环境系统与人类日益发展的生产系统（农业化、工业化／城市化等）之间相互作用的基本过程。

LUCC - 中心问题

国际上1996年通过的LUCC研究计划以五个中心问题为导向： 第一，近三百年来人类利用（human use）导致的土地覆盖的变化；第二，人类土地利用发生变化的主要原因； 第三，土地利用的变化在今后50年如何改变土地覆盖；第四，人类和生物物理的直接驱动力对特定类型土地利用可持续发展的影响； 第五，全球气候变化及生物地球化学变化与土地利用与覆盖之间的相互影响。

LUCC - 研究重点

目前已确定的有关研究重点是： ①土地覆盖变化状况的评估； ②全球土地利用与土地覆盖变化的建模与预测；③全球、区域和局地不同空间尺度土地利用和土地覆盖变化的不同驱动力之间的联系； ④数据开发活动与数据信息系统（DIS）。

LUCC - 环境效应

大气环境效应： 对大气的影响 通过改变大气中气体组成及化学性质和过程来影响大气质量。大气中的许多气体都会随土地利用/土地覆盖的变化而变化，如森林退化、土地荒 漠化、土壤碳氧化、农田灌溉等会使大气中CO2、CH4和N2O浓度增加，改变温室气体的全球收支平衡，使温室效应加剧。 过去的150年中，LUCC导致了大约相当 于同期化石燃料向大气净释放的CO2净通量，成为导致全球CO2释放的第二大主要原因；CH4会被氧化成CO，成为CO的最大来源，据估计60％的CO来源于LUCC ；N2O会破坏臭氧层而引起地表辐射的增强。城市化和工业化的发展影响对流层光化学烟雾的组成成分，通过分散和吸收太阳辐射而改变地表受到的辐射量。

此外，随着工业的 发展，化石燃料的使用量增大，使大气中SO2的浓度升高，导致酸雨的形成，不仅对建筑物和植被造成直接破坏，还对土壤和水体形成污染。 对气候的影响 生物物理反馈是 由于LUCC导致下垫面性质的改变，如地表反射率、粗糙度、水文循环、及植被覆盖比例的变化等，引起温度、湿度、风速及降水发生变化，从而使气候发生变化。（如城市热 岛效应）植被覆盖与否也对大气 LUCC 水分含量和对流活动的影响甚大：植被覆盖的陆面使进入大气的水汽总量增加，大小尺度的对流活动加强，区域降水增多，而无植被 覆盖的陆面则情况相反。（如沙漠对干旱气候的维持与加剧的反馈作用） 生物地球化学反馈通过生态系统结构变化使地面与大气之间温室气体和气溶胶交换而导致气候变化。前 工业时期，大规模森林砍伐和农业开发造成土地覆盖变化，植物生物量减少，土壤有机质分解加速，大量的CO2释放到大气中。如农业扩张(水稻种植)、城市化过程、森林退 化、生物量的燃烧等是CH4的直接来源，湿地和草地也是CH4的重要来源。

农业生产活动由于化肥使用量的快速增长，如热带亚热带地区，N2O释放量将大大提高，土壤氮 循环速率将加快。 土壤环境效应： 随着人口剧增和社会经济的不断发展，不合理的土地利用如森林的砍伐、矿区开采、陡坡开垦及过度放牧等造成土壤质量、生产力的下降，导致土壤退化，如土壤侵蚀(水蚀、风蚀)、土壤化学退化(土壤污染、盐碱化、酸化 刀耕火种导致的热带雨林退化 等)、土壤物理退化（土壤紧实）等。煤田开采、道路建设等工程若不注意水土保持，也会造成生态环境的恶化。草地的过度使用导致土壤板结，草地质量、生产力低下，易引起草场退化和沙化。 水环境效应： 水 资源问题已成为许多国家和地区社会、经济发展的重要瓶颈，LUCC对水环境的影响主要表现在对水质、水量、水循环的影响上。在人口数量巨大的现代社会，土地开发利用范 围扩大、强度增加，使对水资源需求量急剧增加，许多地方水资源供给极为紧张。

此外农业扩张和工业发展也促使水资源需求量增加，农业用水增加了7倍，工业用水增加了20 倍。水资源短缺不仅严重影响居民的日常生活，威胁工农业生产，还造成河水断流、海水入侵等的生态环境问题。我国进入90年代来，黄河年年断流，且断流时间增长，其一重 要原因就是用水量增加。环渤海地区还由于水资源紧缺，地下水超采，地面下沉，造成沿海地区的海水入侵速度和面积不断扩大。 生态效应： 不同的土地覆盖类型对应着不同 的生态系统结构、群落组成。土地利用变化通过土地覆盖改变而直接影响生物多样性、改变水分循环特征、改变生态系统的结构，进而在不同的尺度上对生态系统的功能产生影响 。