长时间序列土地利用变化的重建是土地科学和全球变化科学的重要研究内容，对于揭示人类活动对环境的影响具有重要意义。南亚人口众多，具有悠久的土地利用历史，其过去土地利用的重建得到广泛关注。围绕这一主题，近日，我院李士成副研究员在地学顶级期刊Earth-Science Reviews (IF=12.038；T1)发表综述论文“Historical land use reconstruction for South Asia: Current understanding, challenges, and solutions”，并在SSCI/SCI双检索期刊Regional Environmental Change(IF=4.704。T1)发表南亚(印度、巴基斯坦和孟加拉国)过去一千多年耕地面积估算论文“Reconstruction of cropland areas for South Asia from AD 640 to 2016”。
综述论文从数据来源、土地利用面积估算方法、网格化分配方法、以及重建结果等几方面对HYDE、KK10等代表性全球历史土地利用数据集南亚地区以及南亚区域尺度的研究进展开展述评，并对南亚历史土地利用重建的未来进行了展望。结果表明：HYDE、KK10等几个数据集南亚地区的数据来源较为单薄，其借助人口数量进行土地利用面积估算和基于遥感土地利用格局进行网格化分配的方法存在较大不确定性。其揭示的南亚历史土地利用面积、空间格局，以及时空变化趋势均存在较大差异，且越靠近过去时空差异越大。其中，KK10数据集与其他几个数据集的差异最为显著。与全球数据集相比，24篇聚焦南亚地区历史土地利用重建的文献采用了更多区域尺度史料，但大多数重建研究覆盖的时间范围均在近百年以内。且越靠近过去其重建结果的时空分辨率越低。其估算的南亚历史耕地和森林面积亦存在较大差异。未来还需进一步拓展和深挖数据来源，荟萃分析(meta-analysis)和众源(crowd-sourcing)等方法将为南亚历史土地利用面积的估算带来活力，遥感和人工智能等技术也将为其空间重建提供更多潜力。
在综述论文的基础上，李老师团队进一步估算了南亚过去一千多年的耕地面积。首先，基于大量的历史记载和前人研究，估算了南亚过去千余年的历史人口；然后，通过若干时间节点上较为可靠的历史档案计算出南亚公元640–1871年的人均耕地面积。继而，通过将历史人均耕地面积与人口估计值相乘，并将其与政府土地利用统计资料相结合，得到了南亚公元640至2016年耕地面积序列。
结果表明，南亚耕地面积从公元640年的42.89万km2增加到了公元2016年的185.69万km2。公元1801年之前呈现缓慢增长趋势，公元1901–1990年呈现加速增长趋势，随后略有下降(图1)。
图1 南亚公元640至2016年耕地面积
此外，项目整合了南亚20世纪以来的次国家级行政单元的耕地垦殖率。结果表明，这一百多年内，大多数地区的耕地垦殖率呈显著增加。公元1901–1941年垦殖率最高的省份是英属印度的孟加拉行省，公元1950至2016年垦殖率最高的省份是巴基斯坦的旁遮普省。
论文链接：
Li Shicheng, He Fanneng, Liu Xin, et al. Historical land use reconstruction for South Asia: Current understanding, challenges, and solutions. Earth-Science Reviews, 2023, 238, 104350.https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2023.104350
Liu Xin,Li Shicheng*, He Fanneng. et al. Reconstruction of cropland areas for South Asia from AD 640 to 2016. Regional Environmental Change, 2022, 22(47).https://doi.org/10.1007/s10113-022-01911-5
