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土地变化科学团体旨在强调涉及土地变化的生态系统物品和服务的
整体性；因此，给予生物物理子系统的结构和功能更多的关注。由于
很多原因这个想法很难被执行，包括复杂性和涉及物品和服务的整
体上的花费。调查一系列的物品和服务或者部分生态系统是比较常
见的研究。有这样一些例子，包括关键物种的景观破碎化的影响及
对其他生物和景观功能产生的后果；侵入物种的蔓延也是土地利用
的一种后果；土地变化对水、食物供应及舒适度产生的后果；森林
边缘地区，从生物的减少到病媒传播的开放，各种后果都增加；耕地
和休耕地之间的变化对热带森林演替和营养动力学的影响。大多数
各种规模的分析研究聚焦于具体物品和服务或者子系统，例如，全球
土地覆被对大气温室气体、反射率或者水循环的影响后果。
生物物理对土地利用和人类福祉的反馈研究同样被限制为对其的
影响。例子有，土地利用变化引起的在降水、温度或者水域泛滥
等方面的当地破碎尺度的变化，以及区域范围的“城市热岛效应”。
来自城市工业区的各种污染物减少了农作物的收益，这些污染物
分布在很大的空间范围内，并与从肥料中释放出来的一氧化二氮
相互作用。对环境造成严重的压力已经在猪生产地被发现了，如
德国、荷兰、丹麦、瑞士，这些地方的氨沉积已经超过了敏感的
生态系统氮的临界负荷值。气候变化，本身部分的与地球陆地表
面的变化有关，在世界范围内，与土地覆被变化及土地利用，
尤其是农业，对生态系统的威胁相互作用。此外，生态系统的变
化改变了适合疾病寄存的媒介及动物寄主身上的疾病，土地利用
变化使人类更多地暴露在这些疾病中，从而影响人类的健康。
虽然聚焦于方法，各种研究及模型也越来越具包容性和复杂性，
并尝试合并耦合系统的更多层面。例如，研究如何起火，蔓延及
森林火灾的影响是与气候、植被结构和从地方到区域的土地利用
相互作用的，以解决对生物多样性以及例如碳吸收、土壤肥力、
放牧和旅游价值等生态系统服务的影响，因此产生土地利用变化。
此外，欧洲的建模评价工作已经发现了地中海地区逐渐面临水资
源缺乏的环境变化，这是因为积雪的动态变化，包括径流的时间
性及多数的水被用于灌溉和旅游业。 生物物理后果及反馈的研究
在其他情况下面临着很多而且很细节的挑战。这包括了生态系统
过程和生态系统服务的因果关系及其对生物多样性的依赖的识别，
识别不同环境系统的临界点，超过其则环境不可恢复。当然，面对
这些和其他挑战，都需要改善处理完整的耦合土地系统的复杂性
的能力（见综合和评价部分）。