第四章翻译

第四章土地利用与覆被变化的多重影响

4.1 引言

土地利用/覆被的局部变化非常普遍，在全球区域内将这些局部或者地区变化的影响力集中在一起时，能够对地球系统的功能产生重大的影响，从而影响地球孕育生命的功能，影响人类的生活。（目前）人们对于土地利用/覆被变化范围的评估，对其空间表述以及类似于土地变化的影响力等类似的评估或多或少有所集中甚至减少，但是对于由“印记”，“影响”，“足迹”或者“承载能力”等概念引起的评估研究越来越广泛，越来越急剧——详见表格4.1（和第二章）。

尽管如此，仍然有六个观察事项值得注意。第一，对土地利用转化的理解是至关重要的，因为不同的土地利用状态在转化期间经常会产生重要而又深远的影响(Mustard et al. 2004)。第二，虽然过去300年，全球范围内土地利用系统扩展的速率不一致，但是都遵循一条轨迹，都是由于欧洲经济和政治控制或者殖民地化引起的(Richards 1990)，目前又与全球变化的各种形式交织在一起(Lambin et al. 2001)。第三，LUCC的影响力因规模而不同，有些会影响局部或者区域环境（如：水质的变化），但是有些影响力远不止LUCC所在的区域（例如：碳循环，气候变化等）。第四，并不是所有的土地变化都会产生全球性的影响。第五，并不是所有的土地变化都是不可逆的。最后，这些多方面的影响有可能会重复或者相互增强，也会伴随着一些影响力的减弱甚至相互抵消。这就意味着，LUCC对生态系统和人类的影响力存在多面性，也会出现生物多样性的减少和土地的退化（生物多样性的减少和土地的退化很

事实上，即使不是全部也有相当数量的土地利用和覆被变化是有积极影响的，例如粮食和纤维生产的不断增加，资源利用效率的不断提高，人类财富、生活安全、福利和健康状态的不断增强(Lambin et al. 2003)。事实上，土地利用/覆被变化的宏观趋势或者说作为“全球环境变化的强制因素”是大致遵循人类社会和文明发展过程的，至少在过去300年是这样。然而，回顾其对古代社会的影响，一些土地利用/覆被变化触及了社会发展的底线，导起了整个社会的崩溃(see Sect. 2.2.1)。此外，当代一些对气候和生态服务功能或生态条件方面的影响很明显是不良影响和负面影响。改变生态系统服务功能，也就是人们从生态系统里面获得的利益，比如提供的服务品（如：食物，水），调节服务功能（如：洪水和灾难控制），文化服务功能（如精神和娱乐享受），以及支撑服务功能（如营养循环）等，这些都是维持地球生命系统的条件(Millennium Assessment 2003)，它们影响支持人类需求的生态系统的能力(Odum 1989; Ojima et al. 1994; Vitousek et al. 1997; Cass-man et al. 2005)。

对于可持续的土地利用模式，既要合理规范全球重要的一些生态功能的损失（如：碳储存和生物多样性），又要保证国民经济发展，维持当地居民生活利益，要使这两者的合理性达到平衡。因此，什么需要维持保护，什么需要发展，这两者之间的取舍和平衡是我们需要考虑的，要考虑到其中有可能存在或出现的协同作用和互补作用。这就意味着要考虑局部土地利用/覆被变化的影响，也就是说，要使生态系统和当地区域人们的健康水平保持一致，同时，也要考虑对其他人和生态系统的影响。因此，平衡性，互补性以及外部性可能会引起一些重要的土地变化，例如城市化，工业化，热带森林退化，土壤沙漠化，农业集约化等(Asner et al. 2004; DeFries et al. 2004a; Stoorvogel et al. 2004; Geist et al. 2006)。

这一章，我们采用平衡分析的概念，使用逐个案例分析人类通过土地利用索取的生态利益和服务之间的平衡程度和本质，提供一种描述性的总结以及对社会生态造成的意义。在数据可获得的情况下，我们主要做三个层面的分析（a）通过对土地覆被转换的分析得出自然草地、湿地与原始森林或者林地之间的占用情况（b）生产系统的选择问题（c）在斑块和景观层面对生产系统管理的精确方式(DeFries et al. 2004b; Cassman et al. 2005) —详见Box 4.2。

一个关键问题是土地利用变化的正面或负面影响在利益相关者之间是如何分配的。只要有可能，我们将提及土地使用者各种其他的利益相关者对社会，经济，政治的关注点，但是不会叙述的很详细，也不会叙述缓解措施，这些会在以后的章节中详细说明。同时，我们固有的一个总结是对系统的抵抗力和恢复力进行评估（如果数据充分的话），因为各种变化和影响也会决定人类和生态系统中气候，经济，或者社会政治动态的脆弱性和恢复力，至少在某种程度是这样的(Kasperson et al. 1995;Turner et al. 2003c)。

我们的总结绝大部分，但也不是唯一，来自于国际地圈生物圈计划中的核心项目的研究(Lambin et al.2003; Steffen et al. 2004)。我们回顾了一些学科知识的现状，这些学科是关于土地利用/覆被变化与其影响之间联系的，这些影响主要在以下方面：（a）食物、供给、膳食纤维的短缺及准备；（b）对人们健康的直接影响及疾病传播的危险性；（c）对大气化学（甲烷，氮氧化物），气候调节（通过反射率，水，碳氧化物）和生命支持功能的影响；（d）农业多样性，生物多样性的减少以及这些与人类健康的关系；（e）营养循环和土地条件（例如土地退化和土壤侵蚀）以及这些是如何反馈影响农村人生活的；（f）对淡水水文和海岸线区域的影响（从人类可谋生的大部分区域开始）。

4.2 粮食、饲料、纤维、木材的供给和缺乏

4.2.1 概述

自从人类学会使用火以及驯化动植物开始，人类的土地利用活动就波及了全球地表不冻区域的一半以上，主要是将地表森林覆盖率由50%减少到了30%，但是未被干扰的区域（荒野地）仍然略少于地表的一半(Ball 2001; Mittermeier et al. 2003)。在世界的各个角落，为了满足食物，动植物饲养，以及纤维的需求，农业用地不仅已经扩展到森林，还扩展到了草原上。地区间的农业扩张已经转移了，而且还在继续，这也反映了文明、经济、人口增长等全面发展(Richards 1990; FAO 2004b)。当前，农业土地利用大约占据了全球所有土地的1/3，其中作物用地约占12%或者说1800万平方公里（面积大约和南美洲差不多），牧草地占22%左右或者说3400万平方公里（差不多和非洲面积一样大）(Foley et al. 2003) (详见第二章)。

在过去至少半个世纪里，为了给人类消费和饲养动物而生产粮食，我们非常成功地把地球表面转变成了耕地系统(FAO 2004b)。这主要是由20世纪60年代以来生产力的增加造成的，并不是作物用地和牧草地增加引起的。在历史上，这是非常独特的，因为人类主要通过使用更多的土地来进行生产而增加农业产出的。许多已经转化或者渐变了的生态系统还是与资源利用效率，财富，健康等联系在一起(Lambinet al. 2003)。例如，人均农业产出的速率超过了全球人口增长的速率，在过去几十年，按实质计算（扣除物价因素）食品价格下降了约40%(Wood et al. 2000;FAO 2004b; Cassman et al. 2005)。然而，现在粮食产量的增长率正在下降：在20世纪60年代大概是3%，70年代下降到了2.3%，后来在1982-1992期间下降到了2%(Alexandratos 1995)。

至少有四个方面需要考虑。第一，各种土地利用或者生产系统的产出量有相当大的变化；第二，从地方到区域的食物短缺仍然存在；第三，在过去几十年农业强度变化所造成的土地覆被渐变的主要过程使人类健康与生态系统条件承受了即时的甚至部分具有决定性作用的影响；第四，人们需要更加关注为试图利用生物资源来满足未来人类能源需求而努力的行为和表现。