人地系统动力学研究的现状与展望.pdf

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1、第4卷第1～2期地学前缘(中国地质大学,北京)Vol14No11～21997年3月EarthScienceFrontiers(ChinaUniversityofGeosciences,Beijing)Mar.1997人地系统动力学研究的现状与展望a史培军(北京师范大学资源与环境科学系,北京,100875)摘　要　文章系统地综述了当前国内外对表层地球系统研究的现状、发展趋势,提出从人地系统动力学入手,深入开展可持续发展理论与方法研究的基本内容,以期表述人类活动对地球系统的影响——地球系统演变之“人类驱动力”的机制。关

2、键词　表层地球系统　人地系统动力学　可持续发展　人类驱动力CLCX21,X144,P91　前言国家自然科学基金委员会曾把“环境与生态”作为委内6个交叉领域研究专题,并组织进行多学科的讨论,以拟定该交叉领域优先研究的内容。在1994年5月的讨论会上,与会专家提出,将“人地系统动力学与可持续发展机理及调控途径”和“中国东部季风区环境演变及人类〔1〕活动的影响预测与调控”列入该交叉研究课题的优先领域。1986年出版的美国地圈2生物圈计划委员会所著的《地圈2生物圈的全球变化》一书中指出,如果要了解全球变化的主要结〔2〕果,

3、就必须十分注意全球系统中各组成部分之间的相互作用。国际地圈2生物圈计划(IGBP)研究目标集中在:“解释和了解调节地球独特生活环境的相互作用的物理、化学和生物学过程;解释和了解这个系统当中正在出现的变化;解释和了解人类活动对它们的影响方式。”此后不久,由国际社科联推出旨在揭示全球变化的人类行为的国际性研究计划〔3〕(HDP),其更加重视全球变化过程中人类行为的驱动力研究。1995年美国总统财政年度预〔4〕算中,关于美国全球变化研究计划中,进一步指出关于全球变化研究的主要领域,即:(1)观测全球变化;(2)管理全球变

4、化的数据和信息;(3)了解全球变化过程;(4)预测全球变化;(5)分析全球变化原因和防御对策;(6)经济政策与选择。由此可见,要制定区域可持续发展战略,就必须了解人类赖以生存的地球环境系统与人类日益发展的生产系统(基于地球之资源开发)之间相互作用的基本过程。因此,加强表层地球系统的综合研究已成为当前全球变化研究中的学科前沿性任务。本文试图在综述国内外对表层地球系统研究现状、发展趋势之基础上,提出从人地系统动力学入手,深入开展可持续发展理论与方法论研究的基本内容,以期表述人类活动对地球系统的影响——地球系统演变之“人

5、类驱动力”的机制。a　收稿日期:1996204201作者简介:史培军,男,1959年生,教授,博士生导师,自然地理学专业,现任中国自然资源学会常务理事、专业委员会主任,国家教委环境演变与自然灾害开放实验室主任,美国《GeographicalInformationScience》杂志主编。本文受国家自然科学基金委员会项目(49671001)资助。—201—©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.前沿õ边缘õ分支õ热点地　学　前　缘1

6、997,4(1～2)2　地球表层系统近年来,随着遥感技术的快速发展,对地观测能力日新月异,随之产生了从整体上研究〔4〕地球的一门综合性、多学科交叉的地球系统科学(EarthSystemScience)。根据地球系统〔1〕的物质形态,可以将其划分为流体地球、固体地球以及由多相态组成的表层地球,因此,表层地球系统是地球系统的一个重要组成部分,其虽然在地球系统的总体质量中所占的比例不大,但由于人类赖以生存的生物土壤以及人类本身栖息于此,所以对这一系统的动力学机制的研究,在制定可持续发展对策中有重要的科学价值,这也是资源与

7、环境科学发展的基础。〔3〕地球表层系统最突出的景观标志就是土地利用与土地覆盖(landuseölandcover)。Turner指出土地利用主要涉及社会科学家、经济学家、地理学家、人类学家、规划师等,其概〔3〕指人类对土地资源的开发利用,它是人类活动的产物。任何地方的土地利用变化即包括从某一种类型转变为另一种类型,也包括本利用类型的强化利用。土地覆盖主要涉及自然科学〔3〕领域,其意旨土地的自然状态,例如,它包括数量、地表植被类型、水、地表物质等。土地覆盖是人类活动与自然界共同作用的产物,其中人类活动是一个间接性因素

8、。土地覆盖的变化可划分为两类:改造与变异(可以理解为土地的质变与量变),前者指由一种土地覆盖类型转变为另一种土地覆盖类型,如从草地到作物地;后者指土地覆盖类型内部条件的变化,例如森林由密变疏,或其群落组成成分发生变化,因此,从地球表层以土地利用ö土地覆盖为特征而言,它就是人地相互作用而成的地球表层的景观系统。地球表层系统的动态变化主要受控于其变化的驱动力。美