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地理科学与规划学院刘小平教授团队在Nature Communications上发表全球未来城市用地扩张预测的最新研究成果


稿件来源:地理科学与规划学院 | 作者:地理科学与规划学院 | 编辑:许佳、郝俊 | 发布日期:2020-03-11 | 阅读次数:


        近日,我校地理科学与规划学院刘小平教授团队联合华东师范大学黎夏教授团队,在Nature Communications在线发表了题为“Global Projections of Future Urban Land Expansion under Shared Socioeconomic Pathways”的研究论文(Article)。该研究首次基于政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新的共享社会经济路径(SSPs)对2015~2100年全球城市用地扩张进行了1km分辨率的情景预测,并分析了其对粮食生产和自然植被带来的影响。

        城市用地虽然仅占陆地面积很小的一部分,但现有研究表明,城市用地及其扩张可能对全球环境产生深远影响。对城市用地空间格局进行预测需要建立能够代表未来社会经济和环境条件的情景。目前已有的全球城市用地预测产品,或在情景方面选用的是单一的、自定义的情景,导致产品间无法进行统一的、可比较的研究;或在空间分辨率上较为粗糙,多为10~50km分辨率,导致城市用地空间细节丢失,无法有效反映城市用地空间格局的动态变化。因此,该研究采用IPCC最新提出SSPs情景,利用刘小平教授提出的FLUS土地利用变化模型,对未来全球城市用地扩张进行了1km分辨率的情景预测(如下图)。结果表明,不同发展水平的国家对情景的响应不尽相同,甚至相反,一些有利于发达国家城市发展的情景(如SSP5),反而不利于低收入国家的城市发展。另外,该研究对一些地区在未来的一些情景中出现的因人口减少而导致出现城市收缩压力的情况也进行了分析。

 

SSP5情景下2100年全球和三个典型区域的城市用地模拟结果:(a)中国东部,(b)美国东部,

(c)拉丁美洲低收入国家

 

        该研究还分析了由于未来城市用地扩张导致的粮食产量损失的情况。预计新扩张的城市用地中约50~63%将来自农田。在不考虑由于农业管理方法的改变而可能补偿预期产量损失的情况下,全球粮食产量将因此下降约1~4%。这些产量损失在不用其他粮食的产量进行弥补的情况下,将影响相当于每年1.22~13.89亿人的粮食需求。结果还显示,农田损失与粮食产量损失之间不成比例,揭示了保护肥沃和优质农田的重要性。管理和合理规划城市开发地点和流程是减少未来粮食生产损失的关键措施。

        上述研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、面上项目等的支持。我校地理科学与规划学院博士生陈广照同学为该研究论文的第一作者,华东师范大学黎夏教授和我校刘小平教授、陈逸敏副教授为该论文的共同通讯作者。

 

        论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-14386-x

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