俞振寧，張曉濱，吳次芳

（浙江大學(xué)土地與國(guó)家發(fā)展研究院， 浙江 杭州 310058）

2000—2016年《自然》和《科學(xué)》期刊土地科學(xué)相關(guān)研究重點(diǎn)進(jìn)展評(píng)述

俞振寧，張曉濱，吳次芳

（浙江大學(xué)土地與國(guó)家發(fā)展研究院， 浙江 杭州 310058）

研究目的：總結(jié)2000—2016年《自然》和《科學(xué)》期刊土地科學(xué)相關(guān)研究的重點(diǎn)進(jìn)展，為把握兩大期刊土地科學(xué)研究的前沿態(tài)勢(shì)提供參考。研究方法：文獻(xiàn)調(diào)研法。研究結(jié)果：（1）土地資源保護(hù)、土地生態(tài)、土地碳排放、城市化及其效應(yīng)、農(nóng)地集約利用和土地管理策略是兩大期刊土地科學(xué)相關(guān)研究關(guān)注重點(diǎn)；（2）兩大期刊相關(guān)文獻(xiàn)主要關(guān)注全球性土地問(wèn)題，涉及多元化數(shù)據(jù)和多學(xué)科研究方法，具有創(chuàng)新性、重要性、交叉性等特征。研究結(jié)論：全球自然資源圖譜與核算、全球土地變化制圖與監(jiān)測(cè)、全球農(nóng)地利用方案、土地—社會(huì)生態(tài)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)、新型土地管理策略體系等可能是未來(lái)10—20年兩大期刊土地科學(xué)領(lǐng)域重點(diǎn)研究方向。

土地科學(xué)；土地利用；綜述；《自然》；《科學(xué)》；全球

土地問(wèn)題日益突顯出跨國(guó)界性、超國(guó)家性和全球性。糧食安全、能源危機(jī)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展等全球議題都與土地息息相關(guān)[1]?？梢哉J(rèn)為地球已經(jīng)進(jìn)入需要集全人類的智慧和資源，來(lái)共同解決土地問(wèn)題的時(shí)代。

《自然》和《科學(xué)》是國(guó)際公認(rèn)的全球頂尖的綜合性的學(xué)術(shù)期刊。土地作為一個(gè)問(wèn)題領(lǐng)域，也有部分研究成果在兩大期刊發(fā)表。隨著土地科學(xué)學(xué)科的不斷發(fā)展，更多的重要和前沿的土地問(wèn)題研究成果也會(huì)在兩大期刊發(fā)表?；诖?，總結(jié)《自然》和《科學(xué)》已發(fā)表的土地科學(xué)相關(guān)研究成果能夠更好地把握兩大期刊土地問(wèn)題研究的前沿動(dòng)態(tài)，助力土地科學(xué)學(xué)科建設(shè)。

本文基于Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)，采用文獻(xiàn)調(diào)研法，以2000—2016年為研究期間，通過(guò)檢索“l(fā)and resources”、“l(fā)and protection”、“l(fā)and ecology”、“l(fā)and use”、“urbanization”、“l(fā)and engineering”等關(guān)鍵詞，篩選出兩大期刊刊載的土地科學(xué)相關(guān)的研究文獻(xiàn)150余篇，參考“土地科學(xué)年度重點(diǎn)進(jìn)展及展望研究”課題組的相關(guān)研究成果[2]，根據(jù)所篩選文獻(xiàn)研究?jī)?nèi)容的集中程度，確定了“土地資源保護(hù)”、“土地生態(tài)”、“土地碳排放”“城市化及其效應(yīng)”、“農(nóng)地集約利用”和“土地管理策略”6個(gè)兩大期刊重點(diǎn)關(guān)注的研究領(lǐng)域。同時(shí)結(jié)合文獻(xiàn)的引用率、類型和研究?jī)?nèi)容的重復(fù)性及全面性等，進(jìn)一步篩選出69篇代表性文獻(xiàn)作重點(diǎn)評(píng)述，并對(duì)未來(lái)10—20年兩大期刊土地科學(xué)研究領(lǐng)域可能的重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行展望，以期為土地問(wèn)題研究提供一定的借鑒。

1 土地科學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)總況

1.1 文獻(xiàn)年份、引用率及核心作者統(tǒng)計(jì)分析

從文獻(xiàn)來(lái)源看，《自然》37篇，略高于《科學(xué)》的32篇。69篇文獻(xiàn)主要分布在2010年以后，達(dá)40篇，占57.97%。此外，截至2016年10月31日，69篇文獻(xiàn)被引頻次達(dá)17577次，篇均被引達(dá)254.74次。共涉及第一作者（包括共同一作）和通訊作者74人次。從核心作者的學(xué)科背景來(lái)看，67.57%的作者具有生態(tài)、環(huán)境、氣候或相互交叉的學(xué)科背景，14.86%的作者具有地理、水文地質(zhì)學(xué)科背景。從核心作者所在第一機(jī)構(gòu)來(lái)看，美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)最高，達(dá)5篇。其次為美國(guó)馬里蘭大學(xué)，有3篇。從機(jī)構(gòu)所屬國(guó)別看，美國(guó)達(dá)33篇，遠(yuǎn)高于其他國(guó)家，其次為英國(guó)有10篇。

1.2 文獻(xiàn)類型統(tǒng)計(jì)分析

《自然》和《科學(xué)》的欄目設(shè)置稍有不同，為了便于比較，本文按照文獻(xiàn)的內(nèi)容、篇幅等特征，結(jié)合兩大期刊的欄目設(shè)置，將文獻(xiàn)類型歸納為“文章”、“快報(bào)”、“綜述”、“短信”、“述評(píng)”、“短評(píng)”和“社論”（表1）。兩大期刊的每期版面只允許發(fā)表2—3篇“文章”和15篇左右“快報(bào)”，其他類型數(shù)量較不確定。本文篩選出的文獻(xiàn)“快報(bào)”類達(dá)34篇，占比最高（49.28%），“社論”類僅有2篇，占比最低（2.90%），其他類較為均衡。

2 土地科學(xué)相關(guān)重點(diǎn)問(wèn)題研究進(jìn)展

2.1 土地資源保護(hù)

土地資源退化不僅影響生物多樣性，擾亂全球碳循環(huán)[3-4]，還嚴(yán)重影響人類的健康[5]。因此，土地資源的保護(hù)措施、退化土地資源的修復(fù)以及未來(lái)土地資源將面臨的挑戰(zhàn)成為近年來(lái)的研究重點(diǎn)之一。

發(fā)展中國(guó)家的耕地資源現(xiàn)狀及保護(hù)措施受到兩大期刊的密切關(guān)注。中國(guó)的耕地資源從數(shù)量上看似乎是安全的，但是質(zhì)量問(wèn)題不容樂(lè)觀。中國(guó)應(yīng)該重新考量耕地保護(hù)政策，實(shí)行區(qū)域差異化的政策，重點(diǎn)提高低、中等的耕地質(zhì)量[6]；針對(duì)全球的研究表明通過(guò)耕地休養(yǎng)能夠有效改善土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)，增加土壤碳庫(kù)[7]。同時(shí)，有研究發(fā)現(xiàn)使用某些植物的膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以增加作物的營(yíng)養(yǎng)含量，并且增強(qiáng)作物抵抗鹽漬化、病原體和鋁中毒的能力，從而有效擴(kuò)展農(nóng)地資源[8]，為退化土地的修復(fù)提供了一定的借鑒。此外，對(duì)退化土地的直接利用也是緩解土地資源緊張性的有效措施，研究表明，通過(guò)在退化土地上種植生物燃料作物可以最大限度地減少與糧食作物的競(jìng)爭(zhēng)，并改善土壤理化性質(zhì)[9]。

表1 2000—2016年《自然》和《科學(xué)》期刊土地科學(xué)相關(guān)研究文獻(xiàn)類型分布Tab.1 The types of land science related research in Nature and Science from 2000 to 2016

在亞馬孫地區(qū)等生態(tài)脆弱區(qū)的綜合性的情景模擬和政策仿真模擬研究也表明，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，土地資源的惡化并非是必然的，重視自然資源資產(chǎn)的價(jià)值是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地資源保護(hù)雙贏的重要途徑[10]。

2.2 土地生態(tài)

土地生態(tài)對(duì)人類的福祉是至關(guān)重要的，并且對(duì)人類的影響正在不斷地升級(jí)[11]。土地生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的開放系統(tǒng)，人類活動(dòng)（包括土地利用/覆被變化）對(duì)其影響的程度是土地生態(tài)相關(guān)研究的重點(diǎn)。

以亞馬孫流域?yàn)榇淼纳鷳B(tài)熱點(diǎn)地區(qū)研究表明，土地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于人類活動(dòng)干預(yù)的抵抗力因逐漸受到毀林、火災(zāi)以及干旱的影響而減弱[12-13]。人類活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值產(chǎn)生較大變化，這些變化可能是積極的，但是普遍增加了土地生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性[14]。例如，在全球尺度下，研究表明，耕地和牧草地的擴(kuò)張會(huì)造成物種豐度平均下降8.1%[15]。若延續(xù)目前的土地利用模式，將會(huì)造成1000種瀕危物種的數(shù)量減少50%，且主要集中于物種豐富而經(jīng)濟(jì)落后的國(guó)家[16-17]。也有研究顯示，雖然生物棲息地的改變對(duì)物種豐度的改變不大，但是食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[18]。即使人類干擾消失后，生物棲息地有所恢復(fù)，其生物多樣性仍明顯低于原始狀態(tài)[19]。針對(duì)熱帶草原的研究發(fā)現(xiàn)，人類干預(yù)也可能增強(qiáng)應(yīng)對(duì)外來(lái)物種入侵的抵抗能力，但是其負(fù)面效應(yīng)是失去了生物多樣性提供的緩沖能力，一旦發(fā)生火災(zāi)等，草地僅能在那些原始物種集聚地繼續(xù)存在[20]。此外，也有學(xué)者對(duì)中國(guó)多個(gè)山區(qū)城市的平山造地工程生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)展開了討論[21-22]。

設(shè)立自然保護(hù)區(qū)是保護(hù)全球，尤其是亞馬孫、馬達(dá)加斯加等生態(tài)熱點(diǎn)和脆弱性地區(qū)生態(tài)多樣性的重要途徑[23]。自然保護(hù)區(qū)面積增加至全球土地面積的17%能夠?qū)ξ锓N范圍和陸地生態(tài)區(qū)域的保護(hù)增加3倍，但這有賴于對(duì)自然保護(hù)區(qū)的有效管理、國(guó)際間充分合作以及基于高分辨率空間數(shù)據(jù)，建構(gòu)更精細(xì)保護(hù)區(qū)選擇方法[24-26]。對(duì)澳大利亞自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)效果的研究表明，如果對(duì)澳大利亞6990個(gè)嚴(yán)格保護(hù)區(qū)最低效的1%進(jìn)行替代，能夠在增加15%保護(hù)區(qū)面積的基礎(chǔ)上，增加18到54種植被類型，并且不會(huì)帶來(lái)成本的增加[27]。此外，單純的自然保護(hù)區(qū)設(shè)立是不夠的，綜合性的土地政策和健全的土地管理也是保護(hù)生物多樣性的重點(diǎn)[28]。

2.3 土地碳排放

人類的土地利用活動(dòng)強(qiáng)烈地影響著土地碳排放與碳封存之間的動(dòng)態(tài)平衡，造成碳排放季節(jié)性振幅的增加[29]，進(jìn)而改變區(qū)域和全球氣候系統(tǒng)[30]。

使用高分辨率的全球森林覆蓋變化圖譜[31]、自下而上（包括庫(kù)存理論、區(qū)域生物通量測(cè)算統(tǒng)計(jì)外推法以及基于過(guò)程的模型等）、自上而下（大氣反演法等）等方法可以對(duì)人類活動(dòng)（包括土地利用變化、農(nóng)業(yè)活動(dòng)以及垃圾管理等）引起的全球凈溫室氣體（CO2、CH4、N2O）進(jìn)行有效定量測(cè)算[32]。結(jié)果表明，森林生態(tài)系統(tǒng)目前仍是全球碳循環(huán)中的重要碳匯/源，尤其是原始森林，在碳匯方面具有次生森林不可比擬的效果[33]。全球森林覆蓋變化對(duì)全球碳循環(huán)具有重要影響，森林砍伐導(dǎo)致了大量的碳儲(chǔ)量損失[34]，進(jìn)而導(dǎo)致了晝夜溫差擴(kuò)大，尤其是在干旱區(qū)[35]。而通過(guò)造林等措施進(jìn)行植被恢復(fù)則是增加土地碳庫(kù)的重要途徑[36-37]。不過(guò)也有研究顯示，造林在碳排放方面的積極效果僅限于熱帶與溫帶地區(qū)，在寒帶地區(qū)，地表植被覆蓋增加由于提高了地面的反照率，反而會(huì)加劇溫室效應(yīng)[38]。另外，有研究顯示半干旱生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球碳循環(huán)起著越來(lái)越重要的作用，而熱帶雨林的作用正逐漸減弱[39-40]。也有中國(guó)學(xué)者研究了中國(guó)的碳排放對(duì)全球氣候變化的影響[41]。

2.4 城市化及其效應(yīng)

伴隨著全球化進(jìn)程的加快，中國(guó)的城市化問(wèn)題受到了較多關(guān)注，而國(guó)外學(xué)者則對(duì)城市化與生態(tài)環(huán)境的響應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了深入探討。

中國(guó)的城市化速度和規(guī)模是人類歷史上少有的[42]。2010年，中國(guó)的人口城市化率已經(jīng)達(dá)到了49.7%，比2000年增長(zhǎng)了13%[43]。與此同時(shí)，中國(guó)也面臨著土地、人口和環(huán)境三大挑戰(zhàn)：土地城鎮(zhèn)化速度遠(yuǎn)高于人口城鎮(zhèn)化進(jìn)程，可能引發(fā)糧食安全等問(wèn)題；城市中有大量的流動(dòng)人口，可能會(huì)造成諸多社會(huì)問(wèn)題；環(huán)境和健康問(wèn)題也伴隨著城市化，例如，大約2/3的城市缺水，大量的地下水、空氣污染等問(wèn)題[42-45]。為了給予決策者有用的科學(xué)建議，研究人員仍需細(xì)化數(shù)據(jù)、改進(jìn)研究方法[46]，因此以中國(guó)為代表的發(fā)展中國(guó)家的城市化研究仍需積極探索。

在城市化效應(yīng)研究方面，美國(guó)近50年來(lái)的城市化和其他類型的土地利用變化造成了晝夜溫差減小，估測(cè)為每世紀(jì)平均上升0.27 ℃[47]。進(jìn)一步的氣候模型顯示，城市熱島效應(yīng)的日溫差主要取決于底層大氣的熱量對(duì)流，美國(guó)東部濕潤(rùn)地區(qū)城市熱島效應(yīng)要強(qiáng)于西部干旱地區(qū)[48]。近年來(lái)的城市化進(jìn)程也使得城市污染的危害已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了城市核心區(qū)[49]，城市和鄉(xiāng)村的生態(tài)環(huán)境都轉(zhuǎn)入了惡性循環(huán)，最終會(huì)影響資源的可持續(xù)利用[50]。此外，也有學(xué)者對(duì)運(yùn)用復(fù)雜學(xué)理論解決全球城市問(wèn)題進(jìn)行了探討[51]。

2.5 農(nóng)地集約利用

土地可持續(xù)利用要求土地利用與生態(tài)環(huán)境是有機(jī)結(jié)合的，如何以最小的生態(tài)代價(jià)滿足日益增長(zhǎng)的糧食需求是目前全球面臨的挑戰(zhàn)，也是研究的重點(diǎn)。

兩大期刊關(guān)于是否應(yīng)該進(jìn)行農(nóng)地集約利用的爭(zhēng)論主要基于兩個(gè)概念：土地分離（Land Sparing）是指劃出部分土地不予耕作而專用于生態(tài)系統(tǒng)保育和自然保護(hù)，并采用高效集約的利用方式提高剩余土地單產(chǎn)。土地共享（Land Sharing）與土地“多功能利用”的概念相近，是指對(duì)土地進(jìn)行綜合利用，不劃分禁耕區(qū)，采用低強(qiáng)度的土地生產(chǎn)方式，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)生物多樣性保護(hù)。有研究通過(guò)加納西南和印度北部的不同農(nóng)業(yè)強(qiáng)度梯度對(duì)鳥類、樹木等物種豐度的影響觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)農(nóng)用地對(duì)生物多樣性的破壞主要在于用地類型的轉(zhuǎn)換，而利用強(qiáng)度的改變影響較弱，因此土地分離利用的生物多樣性保護(hù)效果優(yōu)于土地共享[52]。然而，研究區(qū)域的特性以及所選物種等相關(guān)因素都對(duì)結(jié)果產(chǎn)生明顯的影響，真正有效的農(nóng)業(yè)管理實(shí)踐由于區(qū)域性因素的不同必然是千差萬(wàn)別的[53]，而目前實(shí)證研究數(shù)量的缺乏致使難以得出對(duì)二者效果評(píng)判的一般性結(jié)論[54]。

集約農(nóng)業(yè)為滿足日益增長(zhǎng)的人口的糧食需求做出了巨大貢獻(xiàn)，以美國(guó)為例，1945—1997年，在農(nóng)用地面積幾乎沒(méi)有增加的同時(shí)，糧食產(chǎn)出卻擴(kuò)大了2倍[55]，然而不可否認(rèn)的是，集約農(nóng)業(yè)對(duì)化肥的使用也使糧食生產(chǎn)付出了沉重的環(huán)境代價(jià)[56]。因此有學(xué)者提出限制農(nóng)用地?cái)U(kuò)張，改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)集約經(jīng)營(yíng)方式，轉(zhuǎn)而向有機(jī)農(nóng)業(yè)和精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展[57-58]。但有研究結(jié)果顯示，環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)不僅使產(chǎn)量減小，從而增加人類對(duì)土地資源的需求[59]，并且也沒(méi)有起到明顯的保護(hù)生物多樣性的作用[60]。因此，有機(jī)農(nóng)業(yè)實(shí)踐需要針對(duì)產(chǎn)量提高與環(huán)境保護(hù)進(jìn)行技術(shù)改善，而針對(duì)農(nóng)業(yè)用地利用方式的爭(zhēng)論，仍將成為今后一段時(shí)間的研究熱點(diǎn)。

2.6 土地管理策略

土地資源可持續(xù)利用也有賴于科學(xué)的土地管理方式和機(jī)制。土地管理策略與機(jī)制設(shè)計(jì)也應(yīng)當(dāng)因地制宜。而“欠發(fā)達(dá)地區(qū)”和“生態(tài)環(huán)境”是兩大期刊土地管理領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)的兩個(gè)重要標(biāo)簽。

目前，減少集體所有，明晰產(chǎn)權(quán)被認(rèn)為是提高非洲地區(qū)土地利用效率的有效措施[61]。同時(shí)，社會(huì)資本可以降低交易成本，促進(jìn)公共投資，因而越來(lái)越受到學(xué)者以及政府機(jī)構(gòu)的重視[62]。

人類環(huán)境足跡的不可持續(xù)已成為一個(gè)全球性的問(wèn)題[63]。為此，Ostrom[64]提出了一個(gè)社會(huì)—生態(tài)系統(tǒng)（SESs）可持續(xù)發(fā)展的總體性分析框架，Liu等[65]提出了整合的人與自然耦合系統(tǒng)，他們認(rèn)為為實(shí)現(xiàn)全球的可持續(xù)發(fā)展，必須考量生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)及其構(gòu)成要素之間的內(nèi)在交互機(jī)理。因此，改變現(xiàn)階段以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為單一目標(biāo)的土地利用決策模式，是改善生態(tài)環(huán)境，提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的有效措施[66]，而打破地緣政治，加強(qiáng)國(guó)際合作，尤其是全球范圍環(huán)境協(xié)議的建立與遵守對(duì)于實(shí)現(xiàn)這一系列目標(biāo)具有重要意義[67]。此外，系統(tǒng)性數(shù)據(jù)的缺乏也制約了土地政策合理性，因而應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)土地相關(guān)各方面的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)建設(shè)[68]?？傊?，可持續(xù)發(fā)展是與土地資源、生物多樣性、水資源和氣候變化密切相關(guān)，但很多研究只針對(duì)其中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)作單獨(dú)研究，兩大期刊為我們提供了一個(gè)系統(tǒng)集成的視角，以了解全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)和資源環(huán)境之間的相互關(guān)系，并建立可持續(xù)發(fā)展的解決方案[69-70]。

3 土地科學(xué)相關(guān)重點(diǎn)問(wèn)題研究評(píng)論

3.1 從研究尺度角度

兩大期刊土地科學(xué)相關(guān)研究大多依賴于不同空間和時(shí)間尺度上的生態(tài)與地理系統(tǒng)過(guò)程，并呈現(xiàn)典型的大空間尺度與長(zhǎng)時(shí)間跨度的特征。

在空間尺度上，42篇文獻(xiàn)以全球?yàn)檠芯繀^(qū)域，占比高達(dá)60.87%，主要的研究議題是土地生態(tài)和土地碳排放。其中有文獻(xiàn)還涉及發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家、熱帶地區(qū)與寒帶地區(qū)、全球幾個(gè)國(guó)家之間的比較研究，體現(xiàn)了兩大期刊文獻(xiàn)研究?jī)?nèi)容的創(chuàng)新性、重要性等特征。目前，從土地角度，對(duì)于土地—生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)已達(dá)到一定的深度，但是地區(qū)差異性機(jī)理仍值得繼續(xù)深入研究，并且未來(lái)還需要更多地納入社會(huì)要素，更完整地考察各系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程及其效應(yīng)。

美國(guó)、歐洲、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，也是其中14篇文獻(xiàn)的研究區(qū)。這些研究主要集中于土地資源保護(hù)和農(nóng)地集約利用。因?yàn)榛A(chǔ)數(shù)據(jù)的完善，這些研究不僅能夠清楚地闡釋過(guò)去的變化規(guī)律，還可以對(duì)未來(lái)發(fā)展進(jìn)行一定的模擬，因此多數(shù)文獻(xiàn)的時(shí)間跨度也較大。但發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)的研究較為缺乏，也難以形成全球性的研究成果，因此全球性的土地利用變化系統(tǒng)數(shù)據(jù)集和自然資源數(shù)據(jù)庫(kù)的建立可能是未來(lái)研究的基礎(chǔ)。

此外，8篇文獻(xiàn)以中國(guó)為研究區(qū)，5篇文獻(xiàn)以亞馬孫、非洲等全球生態(tài)熱點(diǎn)地區(qū)為研究區(qū)。主要涉及發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)的土地資源保護(hù)、土地生態(tài)、土地碳排放、城市化及其效應(yīng)等問(wèn)題。這些研究既是對(duì)全球性土地問(wèn)題研究的一個(gè)補(bǔ)充，也為區(qū)域差異比較提供了基礎(chǔ)。未來(lái)的研究除了更全面地建立這些地區(qū)的研究數(shù)據(jù)庫(kù)，還需要注重整合全球視野下的土地問(wèn)題和挖掘地區(qū)差異性的影響機(jī)制。

在時(shí)間尺度上，24篇文獻(xiàn)同時(shí)涉及過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)，時(shí)間跨度較大。在不涉及未來(lái)狀況的研究中，10篇文獻(xiàn)的跨度在30年以上，16篇文獻(xiàn)的跨度在10—30年。表明較長(zhǎng)時(shí)段的研究比較受兩大期刊的青睞。而基于全球性和長(zhǎng)時(shí)段的研究則需要更完備的數(shù)據(jù)，且往往數(shù)據(jù)量較大、獲取難度較高。這也表明未來(lái)全球性土地問(wèn)題研究亟需全球性的長(zhǎng)時(shí)段系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，尤其是對(duì)于發(fā)展中國(guó)家而言，研究人員還需細(xì)化數(shù)據(jù)，積極探索。

3.2 從研究方法角度

研究方法是論文的重要基石。被廣泛接受的實(shí)驗(yàn)技術(shù)或理論模型以及多學(xué)科研究方法的集成應(yīng)用是兩大期刊論文的重要特征。

在土地資源保護(hù)和農(nóng)地集約利用研究領(lǐng)域，多數(shù)文獻(xiàn)偏重于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或模型建立。實(shí)驗(yàn)技術(shù)主要涉及生態(tài)學(xué)和環(huán)境學(xué)被廣泛接受的實(shí)驗(yàn)方法，而模型往往是集成的多模型框架，主要包括生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境學(xué)等學(xué)科的較為成熟的理論模型?？傮w而言，多數(shù)研究方法屬于自然科學(xué)范疇的研究，但與制度、政策的結(jié)合較為欠缺，以至于提出的管理策略還難以成體系。

在土地生態(tài)、土地碳排放和城市化及其效應(yīng)研究領(lǐng)域，多數(shù)文獻(xiàn)偏重于數(shù)據(jù)獲取及應(yīng)用。主要通過(guò)觀測(cè)、遙感、調(diào)查和統(tǒng)計(jì)等多種方式獲取多元數(shù)據(jù)，形成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，為之后指標(biāo)或模型設(shè)計(jì)，進(jìn)行對(duì)比、實(shí)證或預(yù)測(cè)模擬研究建立了良好的研究基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)獲取的難度也決定了除土地碳排放之外的多數(shù)文獻(xiàn)的研究區(qū)域僅限于局部，這也表明全球性的研究數(shù)據(jù)庫(kù)的缺乏制約了全球性土地問(wèn)題研究，研究人員仍需改進(jìn)研究方法，建立更有效的數(shù)據(jù)獲取方式和更全面的數(shù)據(jù)庫(kù)。

在土地管理策略研究領(lǐng)域，兩大期刊主要為讀者提供了一個(gè)系統(tǒng)集成的整合視角，學(xué)科交叉特征明顯。例如從社會(huì)—生態(tài)系統(tǒng)或人與自然耦合的角度，能夠更充分地考察相關(guān)要素的內(nèi)在交互機(jī)理。這是對(duì)孤立研究某一系統(tǒng)的超越。但目前在人地關(guān)系的研究方法上，仍然多是單向的，即強(qiáng)調(diào)人類對(duì)于土地系統(tǒng)的影響，而關(guān)于這種影響反作用于人類決策并進(jìn)一步形成的社會(huì)與土地系統(tǒng)之間的循環(huán)往復(fù)的關(guān)系研究較少。同時(shí)，由于系統(tǒng)性數(shù)據(jù)和相關(guān)實(shí)證研究的缺乏，研究成果還難以形成可持續(xù)發(fā)展的解決方案，甚至也難以解決大部分土地管理問(wèn)題。

4 兩大期刊土地問(wèn)題研究展望

兩大期刊土地科學(xué)相關(guān)研究旨在揭示全球性土地問(wèn)題的內(nèi)在機(jī)理，為提出切實(shí)可行的解決方案提供科學(xué)基礎(chǔ)。目前系統(tǒng)性數(shù)據(jù)的缺乏、研究方法的集成應(yīng)用是制約全球性土地問(wèn)題研究的主要因素。例如，數(shù)據(jù)缺乏嚴(yán)重制約著土地生態(tài)、土地碳排放等領(lǐng)域進(jìn)行有效的全球性研究。土地資源保護(hù)和土地管理策略領(lǐng)域則需改進(jìn)研究方法，推動(dòng)土地資源利用和管理實(shí)踐。城市化及其效應(yīng)、農(nóng)地集約利用等領(lǐng)域則仍需強(qiáng)化過(guò)程機(jī)理研究的系統(tǒng)性。總體而言，未來(lái)研究仍需在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、過(guò)程機(jī)理、管理策略等全過(guò)程深化和發(fā)展。

（1）數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。全球自然資源圖譜與核算和全球土地變化制圖與監(jiān)測(cè)主要是基于數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的針對(duì)全球自然資源利用與保護(hù)的兩項(xiàng)研究展望。20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)際社會(huì)就展開了自然資源核算體系研究。同時(shí)，現(xiàn)代化技術(shù)在不同時(shí)空尺度的土地變化制圖與監(jiān)測(cè)應(yīng)用中已取得一定的成果。在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)，關(guān)于自然資源利用與保護(hù)的研究范圍將擴(kuò)大，研究時(shí)段將加長(zhǎng)，研究層次將深入。這兩項(xiàng)研究旨在整合現(xiàn)有研究成果，建立全球性、長(zhǎng)期性的系統(tǒng)數(shù)據(jù)集和技術(shù)體系，為資源、環(huán)境與生態(tài)安全及可持續(xù)發(fā)展提供支撐。

（2）過(guò)程機(jī)理。在全球視野下審視農(nóng)地集約利用和城市化及其效用研究，可以進(jìn)一步上升歸納為全球農(nóng)地利用方案和土地—社會(huì)生態(tài)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)研究。農(nóng)地集約利用、耕地休養(yǎng)等不同的利用方式有其自然的演化過(guò)程和適應(yīng)地區(qū)。關(guān)注土地未來(lái)50—100年的變化，應(yīng)改變農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)對(duì)土地資源及生態(tài)環(huán)境造成的損害。全球農(nóng)地利用方案旨在認(rèn)識(shí)不同時(shí)空下糧食、人口、環(huán)境等要素的相互作用過(guò)程，為農(nóng)地集約利用、耕地休養(yǎng)等政策、技術(shù)和管理提供科學(xué)知識(shí)；土地—社會(huì)生態(tài)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)則是對(duì)土地利用/覆被變化研究的一次超越，將研究對(duì)象從土地上升為以土地為主要媒介的整個(gè)社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)，意味著研究視角和研究方法的多元深化。從土地—社會(huì)生態(tài)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的角度量測(cè)、模擬和理解土地利用與變化，識(shí)別并量化系統(tǒng)內(nèi)部各種變化的相互作用和影響，為生物多樣性保護(hù)、氣候變暖問(wèn)題、可持續(xù)發(fā)展等全球議題提供科學(xué)基礎(chǔ)。

（3）管理策略。土地利用及其影響要素之間具有非線性的復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn)，應(yīng)對(duì)這種特征的自然資源治理，需要能夠整合一系列不斷演進(jìn)、符合地方實(shí)際、可以回應(yīng)反饋、可持續(xù)發(fā)展的策略體系。這一系列研究可以歸納為新型土地管理策略體系，其旨在認(rèn)識(shí)土地復(fù)雜系統(tǒng)的基本運(yùn)行規(guī)律，突破傳統(tǒng)土地管理的線性思維，推動(dòng)不同時(shí)空下人與自然的全面和諧。

囿于能力和視野的限制，本文僅以《自然》和《科學(xué)》為例，進(jìn)行兩大期刊全球性土地問(wèn)題研究的總結(jié)和展望。事實(shí)上，所有期刊對(duì)研究土地問(wèn)題論文的發(fā)表都可能存在一定的局限性和有偏性。例如，兩大期刊鮮有土地經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)。為進(jìn)一步總結(jié)全球性土地問(wèn)題研究進(jìn)展，后續(xù)研究可以采用文獻(xiàn)計(jì)量方法，面向更多的國(guó)際高水平期刊進(jìn)行分析，同時(shí)以具體問(wèn)題為主題，更深入地進(jìn)行評(píng)述。

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Review on Land Science Related Research in Nature and Science from 2000 to 2016

YU Zhen-ning, ZHANG Xiao-bin, WU Ci-fang
（Land Academy for National Development, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China）

The purpose of this study is to summarize the underlined progress of land science related research published in Nature and Science from 2000 to 2016, and to provide the outlook for the leading edge of land science in these two magazines. The method of literature review is applied in this paper. The results show that 1）land resource protection, ecological effects of land use, land carbon emissions, effects of urbanization, farmland intensive utilization and land management strategies are the major concerns on land science related topics of Nature and Science; 2）These two magazines mainly devote to the global land issues, involving diversified data and multidisciplinary research methods characterized by originality, importance and crossing. It is concluded that global natural resource mapping and accounting, global land change mapping and monitoring, global farmland use program, interrelationship between land and social-ecologic system and novel strategic system for land administration should be the underlined direction for land science in nearly future.

land science; land use; review; Nature; Science; global

F301.2

：A

1001-8158（2017）05-0089-08

10.11994/zgtdkx.20170519.142026

2016-11-15；

2017-03-23

國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金重大項(xiàng)目（14ZDA039）。

俞振寧（1992-），男，浙江寧海人，博士研究生。主要研究方向?yàn)橥恋匾?guī)劃與空間分析。E-mail： yuzhenning@zju.edu.cn

張曉濱（1992-），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，博士研究生。主要研究方向?yàn)橥恋卣闻c土地產(chǎn)權(quán)。E-mail： zhangxiaobin@zju.edu.cn