土地利用变化对全球气候影响的研究进展与方法初探

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1、第26卷第10期地球科学进展Vol．26No．102011年10月ADVANCESINEARTHSCIENCEOct．，2011刘纪远，邵全琴，延晓冬，等．土地利用变化对全球气候影响的研究进展与方法初探［J］．地球科学进展，2011，26(10):1015-1022．［LiuJiyuan，ShaoQuanqin，YanXiaodong，etal．Anoverviewoftheprogressandresearchframeworkontheeffectsoflandusechangeuponglobalclimate［J］．Ad-vancesinEarthScien

2、ce，2011，26(10):1015-1022．］土地利用变化对全球气候影响的①研究进展与方法初探1121134刘纪远，邵全琴，延晓冬，樊江文，邓祥征，战金艳，高学杰，11111黄麟，徐新良，胡云峰，王军邦，匡文慧(1．中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101;2．中国科学院大气物理研究所，北京100029;3．北京师范大学，北京100875;4．国家气候中心，北京100081)摘要:综合分析了土地利用与土地覆盖变化(LUCC)对全球气候影响研究的重要科学问题和国内外研究现状，在此基础上，考虑各学科的相互交叉、渗透和耦合等特点，提出并初步设计了土地利用变化

3、对全球气候影响研究的星地一体化LUCC—气候—生态系统耦合研究技术方法体系，并就土地利用变化对全球气候影响的LUCC演变规律及动力学机制、LUCC影响生态系统与气候的机理与效应等重大科学问题的研究途径，以及星地一体化耦合研究技术体系在土地利用变化对全球气候影响研究中的应用技术路线进行了探讨。该研究途径的探讨与技术路线的设计，将有力支持下述科学目标的实现:①深入研究典型区、重要国家和全球3个尺度上的LUCC时空过程基本规律、驱动机制与区域差异及其气候/生态效应;②阐明人类活动和气候变化对LUCC过程的互馈机理，揭示大尺度LUCC过程对气候与陆地生态系统的作用机理;③构

4、建多尺度LUCC及其气候/生态效应综合模拟平台，定量模拟未来不同情景下不同时空尺度LUCC变化趋势及其对气候与生态系统的影响，进而厘定大尺度LUCC通过引发温室气体收支变化与改变地表陆—气界面过程2个方面影响气候变化的贡献率;④提出未来应对LUCC对气候与生态系统影响的策略，为我国应对全球变化、实现可持续发展提供科学依据。关键词:土地利用变化;气候/生态效应;驱动机制;研究途径;技术体系中图分类号:F301．24文献标志码:A文章编号:1001-8166(2011)10-1015-08利用与土地覆盖变化(LandUseandLandCover1引言Change，LU

5、CC)对气候变化与生态系统的影响及其自工业革命以来，在全球气候变化与人类活动互馈机理被列为全球变化研究的重要内容。双重胁迫下，土地利用/土地覆盖在不同时间和空间当前，土地利用变化对全球气候影响研究的多尺度发生快速变化，从而剧烈地改变地表覆盖状态，学科、多源头信息综合集成，既面临着信息来源多样增加了地球表层生态系统的脆弱性，同时也成为全性的机遇，也面临着诸多技术、方法和海量时空数据［1～4］球气候变化的重要驱动因素之一。因此，土地整合问题的挑战。星地一体化耦合研究技术方法，①收稿日期:2011-08-18;修回日期:2011-09-02．*基金项目:国家重点基础研究发

6、展计划项目“大尺度土地利用变化对全球气候的影响”(编号:2010CB950900)资助．作者简介:刘纪远(1965-)，男，上海人，研究员，主要从事陆地系统时空信息分析研究．E-mail:liujy@igsnrr．ac．cn1016地球科学进展第26卷是在航空航天遥感、全球定位系统、地理信息系统、重视，这不利于科学界为制定应对全球变化战略提地面观测网络、数据传输网络、耦合模式模拟等一系供全面系统的科学支撑。列现代信息技术的高度集成耦合，以及现代信息科LUCC通过陆地生态系统的生物地球物理过程学与地球系统科学交叉基础之上形成的，在全球变影响全球气候变化的主要途径包括:

7、LUCC改变地化与可持续发展研究领域具有广泛的应用前景。表覆盖状况，从而改变地表反照率和地表粗糙度，影本文通过分析土地利用变化对全球气候影响研响地表热收支的平衡及水汽的垂向输送，以及城市［6］究的重要科学问题和国内外研究现状，考虑各学科扩展导致的热岛效应增强等。大尺度LUCC通过的相互交叉、渗透和耦合等特点，提出并初步设计了生物物理过程对气候产生的影响，关系到粮食安全、［3］土地利用变化对全球气候影响研究的星地一体化极端气候、生物多样性保护等一系列问题，是科LUCC—气候—生态系统耦合研究技术方法体系，并学界关注的一个焦点。然而，人类土地利用活动类就土地利用变化