厘清未来不同的气候变化情况以及社会经济发展对于土地系统产生差异化的影响，减少土地系统的潜在风险，对于可持续的土地管理具有重要意义。在团队在土地系统分析和长时间序列演变的研究基础上，与中国国土勘测规划院合作，基于SSP-RCP情景框架，对中国2030年至2100年土地覆被演变进行模拟预测，采用土地覆被动态轨迹分析了未来土地覆被演变特征，并且在省域尺度上采用了原型分析方法识别了不同省份未来土地系统演变路径，为后续基于土地系统状态空间框架的社会和环境复杂过程之间的相互作用理解与转型治理提供差异化方案。最近于地学TOP期刊《Earth’s Future》（中科院一区Top，IF=8.852，美国地球物理学会四大期刊之一）发表题为“Projecting Diversity Conflicts of Future Land System Pathways in China Under Anthropogenic and Climate Forcing” 研究论文。林昕为论文的第一作者，焦心为论文的并列第一作者，孙强强和孙丹峰为并列通讯作者。
研究首先通过LUH2（Land-Use Harmonization）数据集提取了8个SSP-RCP情景下中国未来土地覆被变化率，以2020年Globeland30数据为基线土地覆被分布，采用PLUS（patch-generating land use simulation model ）模型逐十年预测了不同情景下未来中国土地覆被变化。其次，利用了2030-2100年土地覆被时间序列，在5km格网内采用MK时间序列检验方法和线性拟合回归斜率识别了土地覆被变化特征，并根据特征和变化驱动要素分为9个土地覆被演变动态轨迹。最后分析了每个省内不同土地覆被演变动态轨迹占比，以此作为特征进行原型分析，采用层次聚类法识别了5个原型，这些原型表征了区域在未来土地系统演变的模式，同时也反映了不同情景下区域土地利用方式的差异。
图 1 各个SSP-RCP情景下中国未来土地覆被动态轨迹空间分布
研究结果发现了，人为缓解政策对土地系统的影响高于气候变化，在不同RCP目标下差异更为明显。未来中国在SSP4-RCP3.4情景中为了实现气候缓解目标，中国西南和西北地区出现大量AEL（Arable from ecological land）轨迹，大量草地和林地被开垦为耕地以满足减缓措施对生物质能的需求。而在SSP3-RCP7.0情景中，因为气温升高、人口数量下降以及减缓压力的下降，中国西南地区出现了大量的NTF(Non-ecological land to Forest) 轨迹，在该情景中林地大规模地从耕地中增长。未来中国需要考虑好气候缓解政策对于土地系统的消极影响，尤其在于生物质能种植的大量扩张上。
图 2 各个SSP-RCP情景下中国省域典型空间分布和典型的土地覆被动态轨迹特征
文章链接：
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2022EF003406
