亚热带农业研究 2017,Vol. 13Issue (2): 73-78   PDF   
DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2017.02.001
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文章信息

韩会庆, 张金, 张德博, 李陵, 江桃
HAN Huiqing, ZHANG Jin, ZHANG Debo, LI Ling, JIANG Tao
2000-2010年“一带一路”沿线林地变化
Forest land change along the "Belt and Road Initiative" from 2000 to 2010
亚热带农业研究, 2017, 13(2): 73-78
Subtropical Agriculture Research, 2017, 13(2): 73-78.
DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2017.02.001

文章历史

收稿日期: 2017-03-03
2000-2010年“一带一路”沿线林地变化
韩会庆1, 张金2, 张德博1, 李陵1, 江桃1     
1. 贵州理工学院建筑与城市规划学院, 贵州 贵阳 550003;
2. 贵州省土地整治中心, 贵州 贵阳 550001
摘要:基于欧洲宇航局全球气候变化计划(Climate Change Initiative)2000、2010年土地利用数据,对"一带一路"沿线林地变化进行了分析。结果表明:2000-2010年"一带一路"沿线林地呈下降趋势。俄罗斯、东南亚大部分国家以及印度等林地面积下降突出,仅中国林地面积呈增加趋势。林地转为耕地(52 473 km2)和草地(14 848 km2)是主要转出类型,耕地转为林地(19 539 km2)以及林地内部转移(386.55 km2)是主要转入类型。俄罗斯和中国林地转入面积较大(>20 km2),南亚的印度、孟加拉国,东南亚的马来西亚、印度尼西亚、泰国以及俄罗斯等林地转出面积较大(>2 000 km2)。
关键词林地     空间格局     转移类型     “一带一路”    
Forest land change along the "Belt and Road Initiative" from 2000 to 2010
HAN Huiqing1, ZHANG Jin2, ZHANG Debo1, LI Ling1, JIANG Tao1     
1. College of Architecture and Urban Planning, Guizhou Institute of Technology, Guiyang, Guizhou 550003, China;
2. Land Remediation Center of Guizhou Province, Guiyang, Guizhou 550001, China
Abstract: Based on the 2000 and 2010 land use data from the NASA Global Climate Change Initiative, the changes in forest land along the "Belt and Road Initiative" were analyzed. The results showed that the total area of forest lands along the "Belt and Road Initiative" has declined during 2000 to 2010. Forest land area has decreased significantly in Russia, most countries of Southeast Asia, India, and other countries, only China had an increasing area of forest land. 52 473 km2 of forest land were converted into farm land and 14 848 km2 of forest land were converted into grassland, representing the major out-conversion types. 19 539 km2 of farm land were converted into forest land and 386.55 km2 internal transfer of forest land were major in-conversion types. A greater than 20 km2 of in-conversion forest land was found in Russia and China, while over 2 000 km2 of out-conversion forest land were found in South Asia (India and Bangladesh) and Southeast Asia (Malaysia, Indonesia, Thailand), and Russia.
Key words: woodland     spatial pattern     conversion type     "Belt and Road Initiative"    

林地是生态环境的重要组成部分,对提高区域生态环境质量、维持生物多样性、保持水土、涵养水源和防风固沙等发挥了重要作用[1]。厘清林地变化特点对区域生态环境保护、资源开发和可持续发展具有重要意义[2]。目前林地变化研究集中在林地变化时空特征、林地变化驱动机理等方面。如杜国明等[3]分析20世纪末期大兴安岭北段林地变化特点;牟怀义[4]利用高分1号卫星遥感影像分析了林地动态变化;王洪波[5]和金浩然等[6]分别利用3S技术和逻辑回归模型分析了林地变化特点及林地变化驱动机理;牡丹等[7]和张宝雷等[8]分别分析了社会经济因素及气候变化对林地变化的影响。从研究区域看,既有全球和国家的大尺度研究,又有县域和地区的小尺度研究。如Hansen et al[9]对21世纪全球林地变化进行了分析,Hemmavanh et al[10]对中越跨境自然保护区林地变化进行了分析;庞国锦等[2]对河西走廊地区林地变化进行了监测。

当前研究很少涉及国际间经济体(合作组织)的林地变化。“一带一路”作为我国发起的国际间合作战略,对沿线国家经济发展具有重要作用。“一带一路”沿线多为经济欠发达国家,经济的快速发展势必对生态环境造成巨大压力。森林作为重要的生态系统,对保持当地环境质量,推动生态—资源—人口可持续发展具有指导意义。因此,本研究以“一带一路”沿线62个国家为例,分析了2000—2010年间林地变化特点,以期为该区森林保护、资源开发和可持续发展提供依据。

1 材料与方法 1.1 数据来源及处理

本研究数据来源于欧洲宇航局气候变化计划(Climate Change Initiative)2000、2010年土地利用数据。该数据通过Envisat卫星ASAR传感器获取, 是全球首个免费使用的较高分辨率(300 m)的土地覆被数据,其精度高于美国马里兰大学的UMD数据、国际地圈—生物圈计划的IGBP-DISCover数据、美国波士顿大学的MODIS数据和欧盟联合研究中心的GLC2000数据等全球土地覆被数据[11-12]。该数据将土地利用类型划分为22种,数据精度可以满足大尺度林地研究需要。本研究利用ArcGIS软件将22种土地利用类型归并为耕地、阔叶林、针叶林、针阔混交林、灌木林、草地、建设用地、水域和未利用地等9种(表 1)。

表 1 土地利用类型数据归并 Table 1 Aggregation of land use types
原土地利用类型归并后土地利用类型
rainfedcropland, irrigated cropland, mosaic cropland耕地
mosaic natural vegetation (tree, shrub), tree cover (evergreen broadleaved), tree cover (deciduous
broadleaved), mosaic tree
阔叶林
tree cover (evergreen needleleaved)针叶林
tree cover (mixed leaf type), (broadleaved and needleleaved)针阔混交林
shrubland, sparse vegetation (sparse shrub)灌木林
mosaic herbaceous cover, grassland, lichens, mosses, sparse vegetation (sparse herbaceous cover)草地
urban areas建设用地
water bodies, flooded, fresh or brakish water, saline water水域
bare areas, permanent snow and ice未利用地
1.2 研究方法 1.2.1 土地利用变化重要性指数

本研究利用土地利用变化重要性指数[13]筛选林地变化主要类型,其公式为:

${{C}_{i}}={{A}_{i}}/\Sigma {{A}_{i}}$

式中,Ci为林地变化重要性指数(取值为0~1),Ai是第i种林地变化面积。Ci值越大,说明其变化越占主导。

由于转化类型多样,本研究仅统计Ci>80%的林地变化类型,以便筛选出主要类型。

1.2.2 研究区域界定

“一带一路”属于国际区域经济合作网络,尚无精确空间范围。参考邹嘉龄等[14]、曹小曙等[15]相关研究成果,将本研究范围界定为七大区域,共63个国家的全部面积(表 2)。

表 2 “一带一路”沿线国家范围界定 Table 2 Country boundary along the "Belt and Road Initiative"
区域国家
东亚中国
蒙俄蒙古、俄罗斯
中亚哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦、土库曼斯坦
东南亚缅甸、老挝、越南、柬埔寨、泰国、马来西亚、新加坡、菲律宾、印度尼西亚、文莱、东帝汶、巴布新几内亚
南亚阿富汗、巴基斯坦、印度、斯里兰卡、马尔代夫、孟加拉国、尼泊尔、不丹
中东欧波兰、捷克、斯洛伐克、匈牙利、克罗地亚、罗马尼亚、保加利亚、爱沙尼亚、立陶宛、拉脱维亚、乌克兰、白俄罗斯、摩尔多瓦、斯洛文尼亚、阿尔巴尼亚、马其顿
西亚和中东土耳其、伊朗、伊拉克、叙利亚、阿联酋、沙特阿拉伯、卡塔尔、巴林、科威特、黎巴嫩、阿曼、也门、约旦、以色列、巴勒斯坦、亚美尼亚、格鲁吉亚、阿塞拜疆、埃及
2 结果与分析 2.1 林地时空变化

表 3可见,2000—2010年间“一带一路”沿线林地整体呈下降趋势,其中阔叶林和针叶林面积呈下降趋势,而针阔混交林和灌木林面积呈小幅增加趋势。阔叶林面积下降最大,其次为针叶林。针阔混交林面积增加相对较大,灌木林面积增加相对较小。从七大区域看,东亚林地面积整体呈增加趋势,其他区域林地面积整体呈下降趋势,其中东南亚和蒙俄地区林地面积下降突出,其次为南亚、中东欧、西亚和中东,最后为中亚。从各区域林地种类看,东亚地区的阔叶林、针叶林和针阔混交林面积呈增加趋势,其他区域的阔叶林、针叶林和针阔混交林面积呈下降趋势,而各区域灌木林面积均呈增加趋势。

表 3 2000—2010年“一带一路”沿线七大区域林地面积变化 Table 3 Forest land area change in seven regions along the "Belt and Road Initiative" during 2000 to 2010
区域林地面积/km2
阔叶林针叶林针阔混交林灌木林合计
东亚4 5719 9744 824619 363
蒙俄-4 007-26 504-1 271324-31 458
中亚-308-303-260-638
西亚和中东-695-249-10747-1 003
中东欧-1 118-823-6714-2 607
南亚-4 725-756-1701-5 651
东南亚-34 080-427-4295-34 931
总区域-40 362-19 0882 150387-56 925

图 1可见,2000—2010年大部分国家林地面积整体呈下降趋势,仅中国呈增加趋势,俄罗斯、东南亚大部分国家以及印度等林地面积下降较大。大部分国家阔叶林、针叶林和针阔混交林面积呈下降趋势,其中,俄罗斯、印度、东南亚大部分国家阔叶林面积下降较大,中亚、中东欧、西亚和中东大部分国家阔叶林面积下降较小。俄罗斯针叶林和针阔混交林面积下降较大,东南亚、南亚、中亚、中东欧、西亚和中东大部分国家针叶林和针阔混交林面积下降较小。大部分国家灌木林面积呈增加趋势,其中俄罗斯灌木林面积增加较大。

图 1 2000—2010年“一带一路”沿线国家林地变化空间格局 Figure 1 Spatial pattern of forest land change in countries along the "Belt and Road Initiative" during 2000 to 2010
2.2 林地转移变化

表 4可见,2000—2010年“一带一路”沿线林地转出类型以林地转为耕地和草地为主。其中,南亚、东南亚、中东欧、西亚和中东以林地转耕地为主,东亚和中亚地区林地转为草地和耕地并重,蒙俄地区林地转为草地十分突出。转入类型以耕地转为林地和林地内部转移为主,其中东亚地区以耕地和草地转为林地为主,其他区域以林地内部转移为主。

表 4 2000—2010年“一带一路”沿线七大区域林地转移主要类型及面积 Table 4 Conversion types and area of woodland changein seven regions along the "Belt and Road Initiative" from 2000 to 2010
区域主要转出类型主要转入类型
东亚阔叶林转耕地(292.88 km2)、针叶林转耕地(122.29 km2)、阔叶林转草地(80.30 km2)耕地转针叶林(9 537 km2)、耕地转针阔混交林(4 672 km2)、耕地转阔叶林(3 539 km2)、草地转阔叶林(1 032 km2)
蒙俄针叶林转草地(22 562 km2)、阔叶林转耕地(3 010 km2)、针叶林转耕地(2 844 km2)、针阔混交林转耕地(997 km2)、阔叶林转草地(968 km2)针叶林转灌木林(264 km2)、针阔混交林转灌木林(35 km2)、阔叶林转灌木林(26 km2)
中亚针叶林转耕地(208 km2)、阔叶林转草地(166 km2)、阔叶林转耕地(142 km2)、针叶林转草地(90 km2)无转入
西亚和中东阔叶林转耕地(649 km2)、针叶林转耕地(141 km2)、针阔混交林转耕地(81 km2)针叶林转灌木林(41.44 km2)、阔叶林转灌木林(4.59 km2)、针阔混交林转灌木林(0.80 km2)
中东欧阔叶林转耕地(1 060 km2)、针叶林转耕地(786 km2)、针阔混交林转耕地(632 km2)阔叶林转灌木林(2.30 km2)、针叶林转灌木林(1.00 km2)、针阔混交林转灌木林(0.90 km2)
南亚阔叶林转耕地(4 641 km2)、针叶林转耕地(708 km2)、针阔混交林转耕地(154 km2)针叶林转灌木林(0.50 km2)、阔叶林转灌木林(0.10 km2)
东南亚阔叶林转耕地(33 919 km2)阔叶林转灌木林(4.19 km2)
总区域阔叶林转耕地(36 975 km2)、针叶林转草地(13 346 km2)、针叶林转耕地(10 518 km2)、针阔混交林转耕地(4 980 km2)、阔叶林转草地(1 502 km2)耕地转针叶林(10 534 km2)、耕地转针阔混交林(4 971 km2)、耕地转阔叶林(4 034 km2)、草地转阔叶林(1 136 km2)、针叶林转灌木林(311.55 km2)、针阔混交林转灌木林(38.05 km2)、阔叶林转灌木林(36.95 km2)

图 2可见,大部分国家林地转出面积远高于转入面积。俄罗斯和中国的林地转入面积较大(>20 km2),东南亚、南亚、西亚大部分国家以及蒙古等林地转入面积较小(<5 km2)。南亚的印度、孟加拉国,东南亚的马来西亚、印度尼西亚、泰国以及俄罗斯等林地转出面积较大(>2 000 km2),中亚、西亚和中东欧大部分国家以及东亚的林地转出面积较小(<500 km2)。

图 2 2000—2010年“一带一路”沿线国家林地转入和转出空间格局 Figure 2 Spatial pattern of out-conversion and in-conversion forest lands in countries along the "Belt and Road Initiative" during 2000 to 2010
3 结论与讨论 3.1 结论

本研究表明,2000—2010年“一带一路”沿线林地总体上呈下降趋势,其中,阔叶林和针叶林面积呈下降趋势,针阔混交林和灌木林面积呈增加趋势。东亚林地面积呈增加趋势,其他区域林地面积呈下降趋势。大部分国家林地整体呈下降趋势,俄罗斯、东南亚大部分国家以及印度等林地面积下降较大,仅中国林地呈增加趋势。林地转为耕地和草地是林地转出的主要类型,耕地转为林地以及林地内部转移是林地转入的主要类型。俄罗斯和中国林地转入面积较大。南亚的印度、孟加拉,东南亚的马来西亚、印度尼西亚、泰国以及俄罗斯等林地转出面积较大。

3.2 讨论

自然因素和人为因素是影响大尺度林地变化的主要原因[16]。不同地域环境存在差异,导致林地变化驱动因素有所不同。由于实施了大规模的退耕还林与生态治理工程,大量非林地转为林地,使中国林地面积持续增加,这与王洪波等[17]的研究结果较为一致。“一带一路”沿线国家多为欠发达国家,人口的快速增长以及资源不合理开发(如毁林开荒、过度开采自然资源)使得该区大量林地转为耕地,这在东南亚和南亚地区表现最为突出[9],从而使得该区林地面积下降明显。此外,在全球气候变化(暖干化趋势)影响下森林退化日益严重,使得阔叶林、针叶林及针阔混交林退化成疏林地和灌木林[18],也进一步降低了该区林地的生态功能。此外,全球变暖影响下,气候灾害发生频率和范围不断扩大[19-20],这加剧了该区林地的减少趋势。值得关注的是,随着“一带一路”沿线国家经济的快速发展,未来大量林地将转化为建设用地,这将加剧该区林地面积下降趋势。

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