李秀彬

人地关系是地理学的一个核心论题。考察和评估人地关系的状况和演变，可能的途径有许多。美国地理学家Robert Kates说：“土地利用是地球上最显而易见也是最深刻的人类活动印记。”无疑，对善于编绘地图的地理学者来讲，揭示人地关系的演变规律，没有比土地利用研究更合适的切入点了。因为一个基本的事实是：弄清了人类使用的各类土地在空间范围上的变化，就在很大程度上把握了地球受到人类扰动的程度。

土地利用变化及其环境影响的研究有很长历史，而受到全球性关注是从1970年代中期开始的。国际科学联合会(ICSU)的环境问题科学委员会(SCOPE)，于1978年成立了一个主要由欧美地理学家、生物学家及农学家组成的专家组，总结集成有关土地变化及其环境影响的学术研究，当时的研究工作集中在农地的变化上。国际地圈生物圈计划(IGBP)和全球变化人文项目计划(IHDP)，于1995年联合设立了土地利用和土地覆被变化(LUCC)项目，标志着土地变化的全面研究被正式列入全球性环境变化的研究日程。

一、土地利用变化的环境影响

土地利用变化受到全球性的关注，与气候变化的联系可能是主要原因。气候变化的核心问题是大气中CO₂等温室气体含量的增加所造成的气候变暖。一般认为，人类对煤炭和石油等化石燃料的利用，是大气中CO₂含量升高的主要原因。但也有学者估计，过去150年来人类通过土地利用向大气中释放的COs，与人类利用化石燃料释放的量值相当。在森林生态系统中，无论是植被本身还是其下的土壤，都储存着大量的碳。而一旦开垦为农田，大部分碳便进入到大气中，因为森林生态系统的碳储量是农田的2～5倍。

如果说土地利用对于地球系统碳循环的作用还不那么显而易见的话，其对区域性环境和资源的影响则是触目惊心的。土地利用与水的关系，就是一个很好的例子。陆地表面向大气的水汽蒸发是水文过程的一个关键环节，而不同植被的水汽蒸腾量差异很大。一般来讲，森林的蒸腾量高于草地和农田。来自澳大利亚的一项研究表明，1970年代该国东南部地区桉树林的砍伐使流域上游的总蒸发量下降，于是河川径流增加，造成流域下游平原地区地下水位上升，土壤盐渍化加重。然而最近几年，针对政府大力推进的造林计划，学者们又提出了对于下游地区水资源短缺的担忧。因为根据多年的观测试验，在年降水量1200mm的地区，森林流域比草地流域的产流量低50％－70％。而在更为干旱的地区，由造林引起的产流量减少幅度会更大。在中国，这方面的例子也俯拾皆是。1970年代以来黄河下游河段的断流现象愈演愈烈，中游地区灌溉面积的扩大是主要原因。

土地覆被的改变对地球系统的作用，远不只表现在碳循环和水循环方面。许多人认为，目前人类面临的很多环境和生态问题，其根源都可以追溯到土地利用。例如，森林的砍伐和湿地的疏浚使动物的柄息地缩小甚至消失，造成生物多样性的降低；干旱草地的开垦造成土地荒漠化；陡坡地上的耕作引起水土流失甚至洪水、滑坡及泥石流；农田上过量施用化肥和农药造成环境污染；居民点和道路铺筑水泥沥青造成城市热岛效应……

二、全球的土地利用变化

农业无疑是改变地球陆地表面覆被状况最为重要的人类活动。根据LUCC项目的总结报告，到1990年，全球耕地面积约为1500～1800万km²，牧场面积约为3100—3300万km²。两者合计，约占全球陆地总面积1.49亿km²的1／3。天然草地和林地是人类扰动较小的土地类型，前者面积为1200～2300万km²，后者为4300～4400万km²。居民点及其它建设用地是人类扰动最为强烈的土地类型，不过其总面积相对较小，约占地球陆地面积的2％～3％。

农业的历史可以追溯到1万年以前，然而农业在空间上扩张的步伐随着两次工业革命明显加快。耕地在过去300年间增加了450％－500％。其中自1950年后的几十年中，开垦的土地总面积超过了1700--1850年这150年开垦的总和。牧场在过去300年间增加了560％～675％，其中一半以上是1850年以后开辟的。耕地和牧场的扩张是以森林和天然草地的减少为代价的。过去300年间，林地减少了17％—20％，而天然草地减少了30％～60％。

近几十年全球土地变化表现出两个明显的特征：①20世纪后半叶耕作集约度变化显著。1961--2002年间，全球耕地面积只增加了15％，而灌溉面积则翻番，化肥消费增加了4.5倍，拖拉机的数量增加了2.4倍。②土地变化的地理差异明显。发展中国家特别是热带地区的森林面积持续减少，而欧洲、北美、日本等发达国家在20世纪先后经历了“土地利用转型”，即陡坡耕地、贫瘠耕地等“边际耕地”退出生产，森林面积增加。

三、中国的土地利用变化

有史以来，中国就以发达的农业文明著称于世。据考证，公元2世纪的东汉时期，中国的耕地面积就已达3800万公顷。不过，封建时期的农业在空间上的扩张是缓慢的。到1812年，耕地面积为5 280万公顷，只增加了不到40％。虽然错过了工业革命，但由于人口的增加，其后的200年间耕地面积又增加了77％。于1935年达到9320万公顷。高速的农业扩张发生在1950--1980年的30年间，耕地增加了23％，达到1.36亿公顷。这些土地来自于草地和森林的开垦。据估计，在1949---1996年间，中国天然草地的面积减少了32％。

根据国土资源部的最新统计，截至2008年，中国的土地结构为：耕地1.22亿公顷(占陆地国土面积的12.8％)，园地1180万公顷(占1.2％)，林地2.36亿公顷(占24.8％)，牧草地2.62亿公顷(占27.5％)，居民点等建设用地3307万公顷(占3.5％)。

近几十年中国土地变化表现出如下特征：①耕地面积持续减少。自1980年以来的近30年间减少了10％；②林地面积持续增加。一般认为中国的林地面积在1960年代初达到谷底。据林业部门的统计，当时全国的森林覆盖率为9％左右，到2003年这一指标为18.2％；③居民点等建设用地面积增加较快。自1980年以来的近30年间增加了40％；④农地利用的集约度显著提高。如灌溉面积从1950到1980年代增加了80％，化肥、农药、农膜、作物新品种、机械及能源的使用量大幅度增加。

四、把握未来土地变化的趋势

近几十年特别是1960年代以来，无论从世界还是中国的发展上看，科技进步都对农业产生了巨大的促进作用。单位面积耕地上的农产品产量大幅度提高，人类为满足不断增长的对于食物的需求，不再只依赖耕地面积的

扩张。尽管集约农业消耗了更多的水资源，也带来了环境污染问题，但从总体上讲，特别是在保护自然生态空间这一点上，是令人鼓舞的。部分学者因此提出：可以用小面积优质耕地上的集约生产，来支持大面积上的生态自然恢复。从发达国家所经历的“土地利用转型”来看，这一论点是不无道理的。

既然土地利用的目的是为了提高人类的福利，那么在经济社会发展与土地利用空间变化之间，必然存在着规律性的联系。用地理学家段义孚的话说：“土地利用是人类社会的一面镜子”。英国地理学家Alexander Mather发现，各类土地面积从扩张到收缩或者从收缩到扩张，对应着国家经济发展的阶段转换。特别是林地面积，这种规律性最强，即随着经济的增长，呈u字形曲线变化(耕地面积呈倒u字形)。这个后来被称为“土地利用转型”的假说，其实与另一个人们更熟悉的假说不谋而合，那就是“环境库兹涅茨曲线”。后者是在更广泛的意义上刻画人地关系演变路径的假说——环境状况随经济的发展先是恶化而后得到逐步改善。

转型的发生，除了农业科技进步提高单位面积产量的作用外，还有人口城镇化造成的农业劳动力的外迁。南欧的一些国家、日本和我国台湾的山区，都曾先后出现“老人农业”或“妇女农业”的现象。1990年代末，随着农村劳动力大规模进城务工，我国开始出现“农村只剩下386199部队务农”的说法。科技进步的作用，是通过相对优势定律使优质土地的产能不断提高，在粮食总需求变化不大的情况下将劣质土地淘汰出局；而城乡劳动力迁移的作用，使农业的劳动力成本提高、效益下降，也对劣质耕地产生“挤出效应”，使其撂荒。这是因为那些质量较差的耕地在这个过程中受到的冲击最大。从这个意义上说，转型的发生，其机理就是劣质土地的“边际化”过程。

中国的耕地面积变化，在1980年前后发生了从净扩张向净收缩的转折，很可能是土地利用转型的标志。尽管中央政府多年来一直强调实行世界上最严格的耕地保护制度，但是以下事实将促使耕地面积进一步减少：①地理学家Northam通过实证研究认识到：一个国家或经济体的城镇化过程，在历程上会呈现s型曲线的形态，即人口城镇化率在25％～75％之间的中期阶段，是一个加速增长的过程。这一规律得到了学术界的公认。我国的人口城镇化率，在1980年代中期达到了25％，进人了城镇化的加速中期阶段，预计这一阶段将延续到2050年前后。如上所述，与人口城镇化相伴随的耕地边际化过程将持续。②伴随人口城镇化的另一个过程是居住、工业及交通等建设用地的扩张。由于人类大都脱胎于农业社会，特别是中国，人口相对集中的城镇往往与农田在空间上有着紧密的邻近关系，城镇的发展必然要占用耕地。近20年来，我国平均每年建设用地的扩张规模约为35万公顷。根据中国科学院的遥感调查资料，其中60％～80％的土地为耕地。③1998年夏季长江流域的大洪水和2000年春季北方地区的沙尘暴，引起了政府、学术界和公众对土地退化问题的关注，促成了大规模的“退耕还林还草工程”。据国土资源部的统计，1998--2006年间，全国平均每年的生态退耕面积为78万公顷。此外，到2006年为止，全国自然保护区面积也扩大了一倍。尽管政府在2007年之后，不再安排新的退耕还林面积，但是随着各地主体功能区规划工作的展开，预计各种功能的生态用地，将呈扩张的趋势。

人们在土地需求上的冲突，存在于从社区到国家甚至全球各个尺度上。从国家的宏观层面上看，土地需求间的冲突，在我国目前突出表现在城镇化发展、粮食安全及生态保护三者之间。无疑，哪一方面都很重要，而哪一类土地的扩张往往都以其它两类土地的收缩或受限为代价。可以说，目前中国的土地政策，存在“三重，障论”。把握中国未来的土地利用变化，关键是跟踪这三对矛盾间的冲突与平衡。

把握全球的土地变化，需要考虑的因素更多，如人口总量和城镇化速度、消费水平和取向、经济增长、科技进步等。乐观的情景是：发展中国家保持持续的经济增长，农业因而得到较多的资本投入，集约度的提高使现有耕地的产量提升，而人口的城镇化使农业劳动力减少，边际耕地退出生产，森林、湿地等自然生态系统面积扩大，于是发展中国家走上发达国家所经历过的土地利用转型的光明大道；悲观的情景是：发展中和低收入国家经济发展和城镇化速度缓慢，农业得不到资本投入，人口持续增加，而发达国家和新型工业国对粮食及木材等土地产品的消费持续增加，于是耕地面积的扩张依然是粮食供给的一个主要方式，森林和湿地继续遭受蚕食，退化土地面积继续扩大。

未来究竟向哪个方向发展，决定于全世界是否对作为人类之家的地球，承担起责任。