清代西南地区土地利用与土地覆被空间格局变化研究

西南地区是我国清时期土地利用与土地覆被变化最为剧烈的地区之一,国内对其研究十分薄弱。本项目在系统收集清代西南地区（大致包括今川、渝、滇、黔3省1市）人口、田亩、产业构成、森林变迁、城乡聚落分布以及不同时期相关政策和制度等史料的基础上，通过整理、剖析与考订，阐明基于不同文献资料进行土地利用/土地覆被变化重建的辩识方法、转换方法及标准化处理方法；量化重建清代西南地区土地利用与土地覆被（耕地、林地和城乡聚落用地）变化的详细历史，揭示有清一代该地区土地覆被变化的总体趋势及时空特征，综合评价人类土地利用活动对西南地区土地覆被变化的影响，并利用GIS技术网格化再现清代西南地区主要土地覆被类型（耕地、林地等）的空间变化格局；为实现重建中国历史时期土地利用与土地覆被变化详细历史的科学目标，提供理论基础和方法保障，为中国区域历史碳排放的估算及未来气候变化模拟提供可靠的基础数据。

项目在系统收集、整理清代西南地区人口、田亩、森林变迁、城乡聚落等史料的基础上，量化复原了清代西南地区耕地、森林和城市建设用地的历史过程，揭示了清代该地区土地覆盖变化的总体趋势及时空特征，分析了人口、赋役制度、垦殖政策、“改土归流”等因素对西南地区土地覆盖变化的影响；探讨了基于GIS技术网格化重建LUCC的方法，构建了土地宜垦性评估模型和历史耕地、森林面积网格化分配模型，建立了清代西南地区耕地和森林空间网格化（10km×10km）数据集；并利用项目组重建的北宋中期耕地数据集和中国传统农区耕地数据集（CHCD），对SAGE、 HYDE等全球历史土地利用数据集进行对比分析。主要进展：.（1）订正了清代西南地区“田亩数据”。结果表明：清代西南地区耕地数量呈稳定增长态势，耕地面积从1661年2.23×104km2增加至1911年的11.17×104km2，250年间增加了4倍之多，其垦殖率也从1.9%增长至9.3%，提高了约7.5百分点；其中，四川提高9.1百分点，云南提高了8.4百分点，贵州提高了4.6百分点；耕地增加主要分布在四川盆地、云南中南部和贵州大部。.（2）估算了清代西南各省区森林面积。结果表明：清代西南地区森林面积呈快速减少趋势，其覆被率从1724年的54.7%下降至1911年的27.8%，200年间下降了近27百分点。其中，四川、云南和贵州分别减少了29%、28%和18%，大幅减少的地区有四川盆地、云南中南部和贵州大部。.（3）设计了空间网格化重建方法，建立了耕地和森林面积空间数据集。在确定耕地、森林最大分布范围的基础上，以省域为单元，以土地宜垦性为分配权重的网格化重建方法具有一定的可行性，重建结果能较好地反映清代西南地区耕地和森林空间格局变化的历史过程与特征。.（4）在与国际同类数据集对比方面。分析表明：SAGE（2010）数据集对中国传统农区耕地数量重建是以0.51%的年均增长率线性插补而得，不能客观反映该地区土地垦殖的真实历史；HYDE3.1数据集虽吸纳区域性研究成果后，在数量上与CHCD数据集较为接近，但其空间分布存在很大不确定性，两数据集耕地面积相对差异率超过70％ (<-70% 或 >70%) 的网格占比高达56~63％，超过90％(<-90% 或 >90%)的网格占比也高达40~45％。