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Nature子刊论文揭示中国耕地可持续利用问题

  2018614日,中国科学院空天信息研究院再生资源遥感技术研究室左丽君副研究员以第一署名在Nature子刊《Nature Sustainability》上发表题为“Progress towards sustainable intensification in China challenged by land-use change(土地利用变化对中国耕地利用的可持续发展趋势形成挑战)的研究性论文。  

  如何利用有限的耕地,以最低的生态环境代价,满足人类日益增长的粮食需求,是解决当今世界粮食安全问题的关键所在。这是全球性的重大议题,也是世界各国政府的共同挑战。中国作为迅速成长的大型经济体,其粮食安全的可持续性保障在解决全球粮食安全问题中举足轻重。 

  左丽君联合其它国内外七家单位的科研人员,通过四年努力,系统性地建立了耕地利用生态环境影响评估体系,并以中国土地利用时空数据库为基础,首次厘清了1980年代末以来,我国耕地的粮食产出与生态环境影响的时空变化过程,定量评估了农田管理措施改进和土地利用变化两大驱动因素对我国耕地产粮及其生态环境影响的贡献。 

  再生资源遥感技术研究室张增祥研究员及其团队长期开展土地资源与区域生态环境等遥感应用研究,组织并完成了时间序列的中国1:10万比例尺土地利用数据库、土壤侵蚀数据库、城市扩展数据库和1:25万比例尺土地覆盖数据库、生态环境综合背景数据库。该研究在此基础上,从水(量与质)、土地和气候三个方面,对我国耕地利用过程中的生态环境影响进行了全面、定量的评估,阐明了农田管理措施的改进在现阶段对耕地可持续利用的主导作用,同时揭示了以城镇化为主驱动的耕地空间格局转变对我国生态环境潜在且趋强的威胁。 

  文章指出我国粮食产量不断增加的同时,除灌溉耗水和磷肥过施以外,其它方面的生态环境影响在2000年以后呈现降低趋势,各方面指标的生态环境效率(即单位粮食产量的环境影响)均在提升,耕地利用总体朝着可持续的方向发展。 

  同时,城镇化过程导致了优质耕地的流失,新增耕地主要集中在我国北方地区,且有从东北向西北干旱半干旱区转移的特点。新增耕地单位粮食产量(以卡路里衡量)的土地资源消耗和灌溉用水消耗比流失耕地分别高47%58%。耕地在空间分布上的这一转变,不仅将降低我国粮食的总体生产能力,直接影响我国的粮食安全,而且将严重威胁我国干旱半干旱区的生态环境。 

1987年至2010年中国耕地产粮和生态环境影响总量及强度指标变化

 

 

不同时段耕地不变区(EC)、新增耕地(GC)、流失耕地(LC)生态环境影响指标强度对比(P11987-2000P22000-2010Pt1987-2010 

 

  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41893-018-0076-2 

    全文链接:https://rdcu.be/XTGG