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
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文章历史
- 收稿日期: 2017-03-03
2. 贵州省土地整治中心, 贵州 贵阳 550001
2. Land Remediation Center of Guizhou Province, Guiyang, Guizhou 550001, China
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)。
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 |
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)。
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 |
从表 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。
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 | 4 571 | 9 974 | 4 824 | 6 | 19 363 |
蒙俄 | -4 007 | -26 504 | -1 271 | 324 | -31 458 |
中亚 | -308 | -303 | -26 | 0 | -638 |
西亚和中东 | -695 | -249 | -107 | 47 | -1 003 |
中东欧 | -1 118 | -823 | -671 | 4 | -2 607 |
南亚 | -4 725 | -756 | -170 | 1 | -5 651 |
东南亚 | -34 080 | -427 | -429 | 5 | -34 931 |
总区域 | -40 362 | -19 088 | 2 150 | 387 | -56 925 |
从图 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。
2.2 林地转移变化从表 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。
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) |
从图 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)。
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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