土地利用与土地覆盖对全球变化的影响

土地利用与全球变化一、土地利用与土地覆被的概念二、土地利用与土地覆被的关系三、土地利用与土地覆被的影响土地利用的概念土地利用是指土地的使用状况或土地的经济社会属性，是人类根据土地的自然特点，按照一定的经济、社会目的，采取一系列生物、技术手段对土地进行长期或周期性的经营管理和治理改造活动。土地覆盖的概念土地覆盖是指地球表层的自然属性和生物物理属性，不仅包括地表的植被，也包括地表的各种人工覆盖物和人工改造物，是地球表层的植被覆盖物和人工覆盖物的总和。土地利用与土地覆被的关系土地利用和土地覆被是两个既有密切联系又有本质区别的重要概念。土地覆被是随遥感技术的应用而出现的新概念，是指覆盖地面的自然物体和人工建筑物，它反映的是地球表层的自然状况。土地覆被是指自然营造和人工建筑物所覆盖的地表诸要素的综合体，包括地表植被、土壤、冰川、湖泊、沼泽、湿地及各种建筑物（如道路等）。具有特定的时间和空间属性，其形态和状态可以在多种时空尺度上变化。主要表现为土地质量与类型的变化和土地属性的转变，侧重于土地的自然属性。土地利用是指人类对土地自然属性的利用方式和利用状况，包含着人类利用土地的目的和意图，是一种人类活动。土地利用是一个把土地的自然生态系统变为人工生态系统的过程。通过利用、改造，使人类获得更多的实惠。主要表现为土地用途转移和土地利用集约度的变化，侧重于土地的社会经济属性。人类的土地利用方式多种多样，包括各种方式的耕作、放牧、伐木、聚落和城市、基础设施、自然保护、旅游休闲、军事等。土地利用是指人类有目的地开发利用土地资源的一切活动，而土地覆被则是指地表自然形成的或者人为引起的覆盖状况。土地利用与土地覆被，一个是发生在地球表面的活动过程，另一个则是各种地表活动的产物，二者共同构成了土地资源社会和自然的双重属性。土地覆盖侧重于土地的自然属性，土地利用侧重于土地的社会属性，对地表覆盖物（包括已利用和未利用）进行分类。如对林地的划分前者根据林地生态环境的不同，将林地分为针叶林地、阔叶林地、针阔混交林地等，以反映林地所处的生境、分布特征及其地带性分布规律和垂直差异。后者从林地的利用目的和利用方向出发，将林地分为用材林地、经济林地、薪炭林地、防护林地等。但两者在许多情况下有共同之处。故在开展土地覆盖和土地利用的调查研究工作中常将两者合并考虑，建立一个统一的分类系统。土地利用是土地覆被变化最重要的影响因素，土地覆被的变化反过来又作用于土地利用。由于土地利用与土地覆盖之间存在着密不可分的关系，所以人们常把两者联系在一起，简称为LUCC，并且对于它们所产生的广泛影响给予了越来越多的关注。人类通过各种活动如土地利用、工业生产等有意无意地导致土地覆被的变化，但土地覆被状况及变化不完全受控于人类，人类活动只是导致土地覆被变化的许多因素之一。土地利用与土地覆被变化的全球变化效应全球变化包括两个层次的变化：系统性变化和累积性变化。前者指真正全球意义上的变化，如气候波动和碳循环等；后者指区域性的变化，但其累积效果影响到全球性的环境现象，如植被破坏、生物多样性的损失及土壤侵蚀等。土地覆盖变化对系统性全球环境变化的影响研究主要包括：土地退化、生物多样性、流域水平衡、水质和水环境、河流泥沙及海洋生态系统等方面的影响。对气候的影响影响气候的途径对气候影响的体现对气候的影响主要通过两个途径：一是由于下垫面性质的改变，即由于地表反射率、粗糙率、植被叶面积以及植被覆盖比例的变化引起温度、湿度、风速以及降水发生变化，由此引起局地与区域气候变化二是由于化石燃料燃烧以及土地利用/土地覆被变化等人类活动使得大气温室气体的含量增多，由此产生的温室效应使得全球气候变暖而且变幅加大。通过改变地表光学特性、粗糙度和水文循环而影响地面与大气间辐射、热量和水分交换。-----生物物理反馈通过生态系统碳和养分循环的变化影响地面与大气间交换温室气体和气溶并导致气候变化；通过改变地表发射率、温室气体和痕量气体的含量。------生物地球化学反馈土地利用与土地覆被变化对气候影响的生物物理反馈和生物地球化学反馈城市的规模及其扩展与热岛效应有密切的关系，对全球温度升高有极大的影响。在美国洛杉矶山脉地区的研究表明，一个地区土地利用与土地覆被变化还会对毗邻地区的气候产生影响，在美国大平原地区人类活动所引起的土地利用与土地覆被变化，使得洛杉矶山脉夏日温度有逐渐变低的趋势。对气候影响的体现1、对局部小气候的影响在所有的N2O来源中，土地利用与土地覆被变化占到80%。土地利用与土地覆被变化导致土壤特性变化会影N2O的释放量，比如巴西从草地释放的N2O是从未受干扰的森林土壤释放量的5倍。2、对大气成分变化与质量的影响土地利用与土地覆被变化可以改变对大气中气体的含量和组成进而影响大气质量。土地利用变化是大气中CH4和N2O浓度增加的最主要原因。另外土地利用与土地覆被变化可能会引起硫的排放，在SO2浓度高的地区还可能引起酸雨。酸雨是世界公认的环境灾害之一，它不仅对建筑物和植被造成直接的破坏，还对土壤和水体形成污染。对土壤的影响对土壤有关生态过程的影响例如：土地利用与土地覆被变化影响降水在地表的分配，如城市化过程中地表径流增加而下渗减少。引发城市内涝对土壤养分的影响。对土壤养分平衡的影响，土地利用方式和覆被类型的空间组合影响着土壤养分的迁移规律，不同土地单元对营养成分的滞留和转换有不同作用。导致土壤理化性质发生变化。土壤板结土壤理化性质发生很大改变，农业生产中机械化程度力高和化肥施用量加大，土壤板结现象严重造成土壤侵蚀和土地沙化世界范围内，由于土地覆盖变化引起的土壤损失和退化以及沉积物运输已经极大的增长，土壤退化的过程主要包括侵蚀、盐碱化、水浸、土壤紧实、酸化、营养贫瘠、干燥。有研究估计，世界由于生产用地而盐碱化的土地面积约为100万平方公里。主要表现在对水质、水量以及区域水循环的影响上。1.水资源短缺。90年代来，黄河年年断流，而且断流时间增长，地下水的开采造成山东莱州湾地区海水入侵。对水文的影响2、对水循环的影响不同的土地利用与土地覆被类型对降水的截留。阻挡、蒸腾及下渗作用不同，进而改变区域水循环方式。例如：城市化过程中树木、植被减少蒸发、截流减少河流沉积量增加加剧潜在洪水威胁。不透水用地建设地表渗透减少，地下水位降低，地表径流增加加剧潜在洪水威胁。3.水体污染。城镇化、工业和农业发展改变地表和地下径流，水环境污染严重。对水质的影响广西镉污染事件：2012年1月15日，因广西金河矿业股份有限公司、河池市金城江区鸿泉立德粉材料厂违法排放工业污水，广西龙江河突发严重镉污染，水中的镉含量约20吨，污染团顺江而下，污染河段长达约三百公里。这起污染事件对龙江河沿岸众多渔民和柳州三百多万市民的生活造成严重影响。截至2月2日，龙江河宜州拉浪至三岔段共有133万尾鱼苗、4万公斤成鱼死亡，而柳州市则一度出现市民抢购矿泉水情况。4、对湿地的影响围海造田、道路和排水设施的修建湿地数量减少农业使用杀虫剂、化学肥料湿地的严重污染城市化、城市扩张湿地减少案例：三峡大坝蓄水以来，长江鱼类的生存和繁衍仍面临考验。大坝阻断了鱼类回流产卵的通道，造成不少逆流而上产卵的鱼类撞坝而亡。而长江珍稀水生动物白豚、白鲟、中华鲟、长江鲟、江豚和胭脂鱼等，数量更是明显减少，有活化石之称的中华鲟数量更由过去每年五千条减至三百条。由此思考，土地利用变化对生物有什么影响？对生物多样性的影响土地利用土地覆被变化与许多全球变化引起相互作用，共同影响生物多样性。土地利用与土地覆被类型变化景观破碎化、物种灭绝与引进、养分水汽通道变化植物群落组成变化自然群落演替受到干扰土地利用改变下垫面性质生物原有栖息地减少或污染生物多样性下降拥有全球50%物种的热带雨林，比原有面积减少一半；温带森林1/3已被砍伐；温带雨林已成为濒危生态系统；澳大利亚、新西兰、美国加利福尼亚的湿地已经消失一半；亚洲，拉丁美洲、西非的红树林损失严重，印度、巴基斯坦、泰国至少有3/4的红树林受到损害。在中国，2000年前森林覆盖率达50%，现在只约有13.8%。热带雨林大部分被橡胶园和热带作物院取代，老龄的落叶阔叶林已经消失，现存的主要为中龄的次生落叶阔叶林。常绿阔叶林是生物物种最丰富的一个森林类型，同样遭到严重破坏，保存较好的呈片断化分散在不同的山地上。由于过度放牧，退化草场占可利用草场面积的1/4，由于各种原因引起的土地沙化面积达1.26亿公顷。土地利用模式的改变使物种栖息地斑块化，造成了许多交错带，产生了边界效应，引起生物多样性的变化。