“土地利用变化”是指人类改变自然景观的任何方式。
目前对土地利用变化的估计可能只捕捉到了全球实际范围的四分之一。
一项新研究修正了此前关于人类改变地球陆地表面范围的估计。
研究发现，自1960年以来，每年有72万平方公里的陆地表面发生变化，相当于德国面积的两倍。
尽管在20世纪后半叶土地利用变化的速率持续上升，但自2005年以来，全球速率已开始放缓。
一项新研究显示，目前对土地利用变化的估计可能只捕捉到了全球实际范围的四分之一。
该论文发表于《自然·通讯》（Nature Communications），修正了此前关于人类改变地球陆地表面范围的估计，例如通过破坏热带雨林的方式。论文发现，在计入同一地点多次发生变化的情况下，自1960年以来，每年有72万平方公里的陆地表面发生变化——作者指出，这一面积“约为德国面积的两倍”。
这些新估计综合了高分辨率卫星图像和长期土地利用清查数据。作者写道，结合这两类数据来源，使他们能够以“前所未有”的细节考察土地利用变化。
尽管在20世纪后半叶土地利用变化的速率持续上升，但自2005年以来，全球速率已开始放缓。作者将这一放缓归因于2007至2008年的金融危机，他们推测，该危机引发了北半球的经济转变，并波及全球。
“审慎重建”
“土地利用变化”是指人类改变自然景观的任何方式。其中一些变化是永久性破坏，例如城市扩张；另一些变化，例如耕地撂荒和森林恢复，则可能是在修复先前的破坏。这是一种普遍现象——作者写道，在过去一千年中，人类已改变了“约四分之三的地球陆地表面”。
土地利用通常通过两种方式进行测量：高分辨率卫星图像，或大规模统计调查。但该研究指出，在评估土地利用变化时，这两种方法各有缺陷。卫星卫星能够高度细致地捕捉土地利用情况，但其记录仅能追溯到几十年前。基于卫星图像的估计往往也会遗漏土地利用的一些细微差别，例如未经管理的草地与用于放牧的草地之间的区别。
统计方法和调查，例如联合国粮食及农业组织（粮农组织）自1961年起开展的调查，其时间跨度比卫星记录更为久远，但分辨率要粗糙得多。此外，将这两种方法结合起来的工作还很少。
“关于土地及土地利用变化的信息非常分散，”卡琳娜·温克勒（Karina Winkler）是该研究的第一作者，也是卡尔斯鲁厄理工学院和瓦赫宁根大学土地系统动力学领域的博士研究生，她告诉《碳简报》（Carbon Brief）：
“我们的想法是尽可能多地收集[数据来源]，并将它们整合在一起。”
作者写道，整合所有这些分散的数据来源，还有一个好处，即可以减少任何单一数据集的不一致性或局限性。
温克勒及其同事整合了20多种卫星土地利用产品和长期调查数据。由此形成的数据集被他们命名为“历史土地动态评估增强版”（简称HILDA+），以1公里的分辨率捕捉全球各地土地利用的年度变化。
但并非所有土地利用变化都是永久性的。因此，HILDA+没有只看仅反映某一区域整体转变的“净”变化，而是记录了土地利用多次发生变化的地点，例如耕地与牧场之间的轮换。将这些“总”变化加总后，1960至2019年间土地利用变化的总面积为4300万平方公里，略低于地球陆地总面积的三分之一。
下图显示了全球各地发生单次变化（黄色阴影）和多次变化（红色）事件的位置。多次变化事件主要集中在欧洲、印度和美国，而单次变化事件则广泛分布于南美洲、中国和东南亚。
若计入总变化，全球土地利用变化几乎翻倍，从占地球陆地表面的17%增至32%。其中近三分之二的总变化源于多次变化事件。温克勒表示，以这种方式研究土地利用变化——即将随时间发生的所有变化累积起来，而非仅看净变化——有助于更好地核算与土地利用相关的温室气体排放。
世界经济论坛在应对森林砍伐方面做了哪些工作？
一个源，一个汇
根据政府间气候变化专门委员会2019年发布的关于气候变化与土地的特别报告，2007至2016年间，人类活动造成的温室气体排放总量中，近四分之一来自农业、林业和其他土地利用。总体而言，土地利用仅次于电力和热力生产，是全球第二大温室气体排放来源。
但土地也是温室气体的重要“汇”，例如，森林吸收的碳就是一例。政府间气候变化专门委员会的报告指出，通过土地利用变化形成的这种源与汇的平衡，是在考虑土地未来碳循环时的一个“关键不确定性来源”。温克勒表示，更细致地了解过去土地利用变化的动态，有助于气候模型开发者更好地表示这些变化。
“土地覆被变化确实非常、非常活跃，”纳文·拉曼库蒂教授（Prof Navin Ramankutty）是不列颠哥伦比亚大学的土地系统科学家，他告诉《碳简报》。拉曼库蒂未参与该研究，他补充道：
“如果只是使用一段时间内的净土地利用变化，你实际上可能无法捕捉到土地重新吸收碳的动态。”
拉曼库蒂表示，这项新工作本身无法提供太多关于这些总土地利用变化可能如何影响气候变化全貌的见解。他解释说：“魔鬼藏在细节之中”：
“如果不实际将[新估计]输入碳循环模型运行，就很难说[对气候变化的]影响是什么。”
不过，他补充道，更新后的估计是“对土地变化历程更为审慎的重建”。他指出，它“似乎比以往的研究更为精细”，并表示他会推荐使用这一新数据集。
变化模式
遵循粮农组织年度调查所用的定义，研究人员将土地利用划分为六类：城市用地、耕地、牧场、未经管理的草地、森林和植被稀疏的土地。作者表示，在观察不同类型的变化发生在何处时，有几个显著的模式十分突出。
例如，约一半的单次变化事件（即近20%的总变化）是由农业扩张（如森林砍伐）引起的。而86%的多次变化事件与农业相关，主要发生在北半球和部分快速增长的经济体。
从全球平均来看，自粮农组织开始调查以来，土地利用变化在近半个世纪里持续增长。但作者写道，2005年，这一趋势出现了“相当突然的转变”，全球土地利用变化开始放缓。
下图展示了六个地理区域以及全球平均水平之间土地利用变化速率的差异。全球变化速率可划分为两个阶段：1960年至21世纪初为加速期，此后自约2005年起进入放缓期。
研究人员结合全球政治和经济事件来考察这些变化，并推测“全球土地利用变化的速率和范围对社会经济发展与冲击有所反应”。
尽管很难确切证明这种因果关系，但他们写道，“从加速向放缓的土地利用变化转变，与全球经济和粮食危机背景下的市场发展有关”，该危机发生于2000年代末。全球化加速和人口快速增长，推动了20世纪90年代和21世纪初的土地利用扩张。随着油价迅速上涨并于2008年见顶，来自北半球、却在南半球种植的生物燃料需求也随之上升。
然而，在2007至2008年全球金融危机之后，进口量下降，随着大宗商品作物需求减少，南半球的农业扩张也随之放缓。此后，外国投资和土地收购的减少，意味着土地利用变化的放缓持续至今。
温克勒表示，这种从加速到放缓的土地利用变化转变，只是更广泛的“远程关联”模式中的一个例子。在这种模式下，世界某一地区的经济变化可能对其他地方的土地利用产生深远影响：
“北半球的政治变化正在推动南半球一些高度依赖土地的变化，而且自21世纪初或20世纪90年代末以来，这些影响有所增强。”
作者指出，农业用地利用变化比森林覆盖变化更加多变，因为农业更易受外部因素影响，例如地缘政治变动、极端天气和全球供应链中断。
未来，温克勒计划继续探究社会经济事件对全球土地利用变化的影响，但她希望许多其他人能够利用这一新数据开展自己的研究。她告诉《碳简报》，这一新数据集“可供许多不同的利益相关方使用。它在某种程度上是一个试验场，也是审视土地利用变化新视角的起点。”她补充道：
“最重要的信息是，当我们以更精细的视角或更多细节审视土地利用变化这一主题时……借助这种统一的方法，我们能够更好地追踪土地利用变化的速度，也能探究土地利用变化发生的背景原因。”
