全球历史LUCC数据集新疆地区耕地数据可靠性评估

摘要

全球历史土地利用/覆被变化数据是开展长时段气候与生态效应模拟研究的科学基础,然而,现有全球LUCC数据集在区域尺度上仍存在较大不确定性。结合区域土地垦殖史实评估全球数据集的可靠性,是改进数据集质量的基础和前提。文章以中国学者利用区域历史文献和土地资源调查数据重建的清中后期(1776—1909年)奇台-吉木萨尔地区、清末民国时期(1909—1944年)玛纳斯河流域和建国以来(1960—2000年)新疆地区耕地数据为基准,结合清康乾时期(1716—1778年)区域屯田点数据,采用趋势对比、数量对比和空间格局对比相结合的方法,对全球数据集中新疆地区耕地数据的可靠性进行了评估。结果表明,HYDE 3.2和SAGE数据集中清代以来新疆地区的耕地数据与区域重建结果相比,虽然耕地变化趋势均呈增加态势,但数量上差异较大。其中,HYDE3.2数据集在奇台-吉木萨尔地区的耕地数据存在明显低估,仅为区域数据的0.04—0.56;而在玛纳斯河流域地区,HYDE3.2和SAGE中的耕地数据又存在明显高估,分别为区域数据的3.08—8.95和4.80—5.12;与之相比,1960年以来全球数据集中新疆地区的耕地数据与区域数据差异有减小趋势,分别为陈氏数据的0.67—0.75和0.71—1.05。从耕地空间分布格局看,清康乾时期新疆地区屯田点扩散过程及区域垦殖史实均表明该区土地垦殖经历了“从南到北,由东向西”逐步推进的历史过程,且在清前期北疆地区仍以游牧为主,而该时期全球数据集中北疆地区已有较多耕地分布,且分别占到区域耕地总量的42.84%和61.26%。可见,全球数据集中新疆地区耕地数据未能客观反映该区域耕地变化的过程与格局特征,而数据来源和重建方法的差异是造成不同全球与区域性数据集结果差异的主要原因。