1、第四节：中国土地覆盖与土地利用,一、关于lucc从太空看中国,三、中国植被-土壤地带,遥感影像地学分析,二、中国流域与径流带,四、中国土地利用格局及变化驱动力,专题,关键词：LUCC Land Use/Land Cover Change土地利用/覆盖变化,地理学意义直接反映地理学研究的核心问题 人地关系及其变化直接反映全球变化研究的核心领域 人类驱动力（活动）人地系统动力学过程研究的核心,一、关于lucc从太空看中国,1.关于lucc,解读概念,01中国地理第二章,2.从太空看中国土地覆盖季节变化,北京地区土地利用变化,75年,91年,97年,城镇,农田,灌草地,水域,林地,草地,3.从太空看
2、中国城市lucc,深圳土地利用变化,毛乌素沙地沙化动态,90年代,60年代,榆林,固定沙质草地,流沙与沙化草地,农田,水域,4.从太空看中国沙地lucc,1987,固定沙质草地,农田,流沙与沙化草地,灌草地与林地,水域,5.从太空看中国农牧交错区lucc,河北坝上,1996,固定沙质草地,农田,流沙与沙化草地,灌草地与林地,水域,5.从太空看中国农牧交错区lucc,河北坝上,1996,1.水系流域,关键词：两大流域（水系结构、水量、水质等）三个斜面（外流区）三条隆起带（河流发源地）七大江河（重点治理流域）十大流域片（流域区划）,二、中国流域与径流带,中国水系,中国水系流域,三条隆起带,两大流域
3、,三个斜面,七大江河,十大流域片,世界最长的九大河流河流名称 长度 KM 所在洲1 亚马逊河 6840 南美2 尼罗河 6450 非洲3 长江 6300 亚洲4 密西西比河 6262 北美5 黄河 5460 亚洲6 拉普拉塔河 4700 南美7 湄公河 （上游澜沧江） 4500 亚洲8 刚果河 4370 非洲9 黑龙江 4370 亚洲,2. 径流带,从人地关系 考虑，最缺水的 区域在那里？,地表水资源东西差异土地（%） 西 35.6 东 64.4地表水资源（%） 4.64 95.36产水模数 3.86 43.47（万立方米/平方公里）,地表水资源南北差异 土地（%） 北 28.0 南 36.0
4、地表水资源（%） 14.4 80.96产水模数 15.06 68.75（万立方米/平方公里）,人均水资源平均 2400 m3/人年,3. 人均水资源地域差异,研 究 选 题 的 出 发 点,专题,01中国地理第二章,专题 中国流域、政区与可持续发展的关系,1 区域叠加,2 流域内的省区多样性（A1）对区域可持续发展的影响,当流域一定，流域水资源总量就可确定A1是决定流域水资源的合理分配的关键因素,省区在流域中所处的区位是源区、上游、中游、下游或河口区直接决定其对流域水文要素特征和水资源量分配数量的大小（如处在河源区的省区，主要决定流域的来水量，而处在河口区的省区，则主要决定流域的汇水量和水质。
5、）,若流域内省区数、位置、社会经济水平都相似影响流域水文要素和水资源优化配置的因素取决于流域内生态用水、生产用水和生活用水的比例,若省区在流域中所处的区位相似影响流域水文要素和水资源优化配置的因素 主要取决于省区的社会和经济水平（人口数量和城市化水平、国内生产总值和产业结构等）,协调省区之间用水比例是区域可持续发展的当务之急：建立流域 “水环境水工程水资本”的系统管理体系 （有可能从根本上改变流域水资源管理的体制）建立在市场经济体制下的“流域水银行”运行体系， （将有利于改善中国实施可持续发展对水资源供给的保障能力）,中国东部七大江河流域的中下游：经济发达、人口密集、经济快速发展主要是水质性缺
6、水（水资源量总体不能满足区域的需求；程度不同地受到污染）,长江流域是中国经济的轴心地带，各省市区对流域可持续发展 的影响因区位和经济水平等差异，生态服务价值和生态环境保护 和建设的优先序有所不同。处在长江流域上游的西藏、青海、四川、云南等省区，生态服务价值在全国分别居于第四、第六、第五和第七位。,3 省区内的流域多样性（A2）对区域可持续发展的影响,省区内流域的个数包括两种含义：整流域的个数，流域某些功能 区域的个数,影响着：对相临地区的作用程度自身水资源保障的稳定性水平,流域存在类型,省区内，其河流不同功能区的数量多少，直接影响着该省区水资源对相临省区的影响程度河源区越多，说明其生态服务的功
7、能越强；河口区越多，说明其承受水污染的压力就越大,省区内，各流域水情要素的变化，不仅直接 影响着省区内水资源保障的稳定性，还影响着相 临省区内的水资源保障的稳定性。（如：山东处在黄河流域的区域，由于受季风气候的影响，水资源年际和年内变化都比较大， 导致水资源季节性或年际性的短缺，使水资源的保障率经常处在变动的状态，个别年份导致断流， 这就影响到黄河流域下游省区的可持续发展）,中国青海省的流域多样性,第一，北方大省（新、内蒙古、黑、吉）处在生态系统效益高价值区（大于7000亿元/年），其中新疆生态系统效益价值最多，约11000亿元/年考虑A2和生态系统效益价值的高低，新疆和内蒙古在全国可持续发展
8、中有重要的地位。 第二，西部的青海、西藏、四川、云南，不仅流域数较多，而且生态系统效益总价值（30007000亿元/年）也较高， 第三，其他各省区生态系统效益总价值均在2000亿元/年以下。,参考文献：陈仲新，张新时. 中国生态系统效益的价值.J .科学通报，2000，（1）.,将省级政区与一、二级流域进行叠加，可以揭示自然一人文 相互作用的关系，是集科学、政策、管理于体的生态区评价的 重要基础。两种区域单元的匹配关系决定了流域内各省区生态安 全、环境安全和区域间的生态、生产、生活用水的相互协调。,流域的政区多样性是评价区域可持续发展的重要指标。一个 流域内省区越多，水资源再分配及协调难度越大
9、。北方流域的突 出问题是水土流失缺水，南方流域的突出问题是水土流失水 污染。建立以流域为主体的“水银行”，是中国水资源可持续发展 的保障基础。,4 结论与讨论,政区的流域多样性是评价区域可持续发展的另一个重要指标。 一个省区内所涉及的流域越多，与流域关系的类型越复杂，其生 态服务价值就越大，生态环境建设和保护的重要性就越突出。,从保障国家可持续发展战略的实施，作者认为：中国生态环境 建设优先的流域是长江流域和黄河流域；生态环境建设优先的省区 是青海、内蒙古、新疆、四川和云南。,行政单元与流域单元的空间尺度和等级尺度选择，直接决定着生态建设的可操作性，根据中国多山的自然特点，选择地区级行政区和三
10、级流域的匹配，可能更有实际价值。,王静爱，中国政区和流域的多样性与可持续发展，北京师范大学学报（人文社会科学版），2002，4 期,植被-土壤地带模式的理论依据：地带性地域分异理论植被-土壤地带模式的基础：水热组合规律（气候分异）植被-土壤地带模式的命名：气候-土壤-植被（一致性）,1.中国植被-土壤地带模式,三、中国植被-土壤地带,方精云，也论我国东部植被带的划分，植物学报，2001，43（5）：522-533,区域地带模式的思维与认识,中国土地的热量带分（%）赤道带 0.3热 带 1.3亚热带 26.1暖温带 18.5温 带 25.9寒温带 1.2高寒区 26.9,2.中国土地水热地带分布
11、,干湿带分布（%）湿 润 32 半湿润 15半干旱 22干 旱 31,3.中国土地覆盖分类与现状,认识思路,四、中国土地利用结构及变化驱动力研究,区 域,全国,北方,南北样带,分布与结构,人文与自然驱动力,人口驱动耕地,类型变化与区域规律,类型变化,分布规律,土地利用 变化的 驱动力,土地利用 结构,土地利用 变化,驱动力 反演,1.土地利用数量结构,净耕地 20.86亿亩 占土地14.6% （美国25%） 一、二等地 占耕地 75后备耕地 5.09 占土地3.5,林地 25.51亿亩 占土地17.9% （美国32%） 一、二等地 占林地 90后备林地 17 占土地12.59,草地 57.04
12、亿亩 占土地40.1% （美国33%） 二、三等地 占草地 88后备草地 3.98 占土地2.79,难利用地 29.01亿亩 占土地20.4% （美国 4%）,2.土地利用空间结构,土地利用人均占有量中国人均（亩） 相当世界人均量的%土地 12.0 1/3(世界人均：45亩)耕地 1.72 31 ( 5.5 )林地 2.21 13 ( 15.5 )草地 4.75 25 ( 11.4 )人 口数为1990年,3.土地利用人均占有量,中国耕地 人均占有量分布,3.0 2.0-3.0 1.5-2.0 1.0-1.5 0.5-1.0 0.5,亩/人,4.中国土地利用类型变化及变化分区,用地单元变化类型
13、1退缩（减少）型,代表每10km10km 网格单元中 面积减少最大者， 包括水田、旱地、 林地、草地、 水体、未利用地和建筑用地,LIU Jiyuan（刘纪远），LIU Mingliang（刘明亮），ZHUANG Dafang（庄大方），ZHANG Zengxiang（张增祥），DENG Xiangzheng（邓祥征）；Study on spatial pattern of land-use change in China during19952000；SCIENCE IN CHINA(Series D)，2003，46(4):373-384,A,代表每10km10km网格单元中面积增加最大者
14、，包括水田、旱地、林地、草地、水体、未利用地和建筑用地。,用地单元变化类型2 扩展（增加）型,B,19952000年 中国土地利用变化分区,变化强度,1.东北大小兴安岭林草地变化至耕地带。 2.东北东部林草地变化至耕地带。 3.东北平原旱地和水田双向变化带。 4.黄淮海平原和长江三角洲耕地变化至建筑用地带。 5.四川盆地耕地变化至建筑用地带。 6.东北平原和黄土高原草地变化至耕地带。 7.西北开垦与弃耕并存带。 8.华中平原水体涨退和建筑用地扩展并存带。 9.东南丘陵林地变化至耕地带。 10.东南沿海草地与人工林双向变化带。 11.西南林地变化至草地、林草地变化至耕地带。 12.青藏高原无变化
15、或微变化带。,C,转化类型,耕地变化， 图例为每10km10km内净变化面积（hm2）,D,林地变化， 图例为每10km10km内净变化面积（hm2）,林地变化，图例为每10km10km内净变化面积（hm2）,E,草地变化，图例为每10km10km内净变化面积（hm2）,F,建筑用地变化，图例为每10km10km内净变化面积（hm2）,G,5.中国北方土地利用变化及驱动力 （973项目成果片段）,1999年,A 现状,北方农牧交错带主要土地利用区域组合型,B 空间组合,王静爱, 徐霞, 刘培芳. 中国北方农牧交错带土地利用与人口负荷研究. 资源科学, 1999, 21(5): 19-24,19
16、83年,1990年,1999年,C 变化1-土地利用类型,参考文献：张国平、刘纪远、张增祥， 1995-2000年中国沙地空间格局变化的遥感研究， 生态学报，2002,Vol.22,No.9,变化2-土地利用类型与沙地关系,D 驱动力1-人口增加,北方农牧交错带,中国北方农牧交错带 典型观测站点 气温和降水量变化 (19511997年),E 驱动力2 -暖干化,The Average Soil Moisture at 10cm in July,土壤湿度变化,史培军主编，中国自然灾害系统地图集，科学出版社，2003,驱动力2 -暖干化,植被覆盖率变化,史培军主编，中国自然灾害系统地图集，科学出版
17、社，2003,驱动力2 -暖干化,NPP变化,史培军主编，中国自然灾害系统地图集，科学出版社，2003,驱动力2 -暖干化,6.中国南北样带土地利用研究（国家自然科学基金重大项目部分成果）,1：Kalahari Transect 2: Savanna on the Long-Term 3 : North Australian Transect 4: Argentina Transect 5: North East Chinese Transect 6: North American Mid-latitude Transect 7: Siberia Far East 8: Siberia Wes
18、t Transect 9: Europe Transect 10: Boreal Forest Transect Case Study 11: Alaskan Lantitudinal Gradient 12: Amazon 13: Miombo Woodlands Transect 14: SE Asian Transect 15:North South Transect of Eastern China,国际样带分布图,国 际 样 带,1,中 国 南 北 样 带,2,The Distribution of NSTEC (North-south Transect of Eastern Chi
19、na),土 地 利 用 程 度,3,4,3,2,1,分级指数,城市聚落用地级,农业用地级,林、草、水用地级,未利用土地级,类型,土地利用程度分级赋值表,（引自：庄大方等，1997）,土 地 利 用 破 碎 度,4,自然生态区土地利用程度,5,NSTEC县域人口密度时空变化,土地利用变化驱动力初探,6,A,人口密度驱动力,NSTEC县域和自然带人口密度与各类用地比例的相关系数,*表示在0.01水平下显著相关； *表示在0.05水平下显著相关 人口密度与耕地、城镇用地、牧草地、林地比例显著相关；且与耕地和城镇用地为正相关关系，耕地的相关系数最大。可以说在某种程度上耕地的变化很大部分是由人口密度驱动
20、的。,B,回归分析结果：,人口密度与耕地回归残差分析,特别关注：人口密度小于5人/平方公里和人口密度大于400人/平方公里得出认识： 5人/平方公里为耕地发展极限界线400人/平方公里是耕地面积扩展的东界 人口密度5400人/平方公里的县域人口密度增大直接驱动着耕地的扩大,C,D,与研究生赖颜斌同学讨论，减小样本数：,5-400人/km2县域人口密度与耕地回归残差分析,E,G,NSTEC县域人口密度反演各年耕地比例,需进一步验证,采用人口密 度反演各年 耕地比例 有什么不足？,王静爱，赖彦斌，徐伟，陈婧. NSTEC土地利用格局的人口密度变化驱动力研究， 自然资源学报，2004，19(1）：21-28.,
