近日，我校地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院劉小平教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華東師范大學(xué)黎夏教授團(tuán)隊(duì)，在Nature Communications在線(xiàn)發(fā)表了題為“Global Projections of Future Urban Land Expansion under Shared Socioeconomic Pathways”的研究論文（Article）。該研究首次基于政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）最新的共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑（SSPs）對(duì)2015~2100年全球城市用地?cái)U(kuò)張進(jìn)行了1km分辨率的情景預(yù)測(cè)，并分析了其對(duì)糧食生產(chǎn)和自然植被帶來(lái)的影響。
城市用地雖然僅占陸地面積很小的一部分，但現(xiàn)有研究表明，城市用地及其擴(kuò)張可能對(duì)全球環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。對(duì)城市用地空間格局進(jìn)行預(yù)測(cè)需要建立能夠代表未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境條件的情景。目前已有的全球城市用地預(yù)測(cè)產(chǎn)品，或在情景方面選用的是單一的、自定義的情景，導(dǎo)致產(chǎn)品間無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)一的、可比較的研究；或在空間分辨率上較為粗糙，多為10~50km分辨率，導(dǎo)致城市用地空間細(xì)節(jié)丟失，無(wú)法有效反映城市用地空間格局的動(dòng)態(tài)變化。因此，該研究采用IPCC最新提出SSPs情景，利用劉小平教授提出的FLUS土地利用變化模型，對(duì)未來(lái)全球城市用地?cái)U(kuò)張進(jìn)行了1km分辨率的情景預(yù)測(cè)（如下圖）。結(jié)果表明，不同發(fā)展水平的國(guó)家對(duì)情景的響應(yīng)不盡相同，甚至相反，一些有利于發(fā)達(dá)國(guó)家城市發(fā)展的情景（如SSP5），反而不利于低收入國(guó)家的城市發(fā)展。另外，該研究對(duì)一些地區(qū)在未來(lái)的一些情景中出現(xiàn)的因人口減少而導(dǎo)致出現(xiàn)城市收縮壓力的情況也進(jìn)行了分析。
SSP5情景下2100年全球和三個(gè)典型區(qū)域的城市用地模擬結(jié)果：(a)中國(guó)東部，(b)美國(guó)東部，
(c)拉丁美洲低收入國(guó)家
該研究還分析了由于未來(lái)城市用地?cái)U(kuò)張導(dǎo)致的糧食產(chǎn)量損失的情況。預(yù)計(jì)新擴(kuò)張的城市用地中約50~63%將來(lái)自農(nóng)田。在不考慮由于農(nóng)業(yè)管理方法的改變而可能補(bǔ)償預(yù)期產(chǎn)量損失的情況下，全球糧食產(chǎn)量將因此下降約1~4%。這些產(chǎn)量損失在不用其他糧食的產(chǎn)量進(jìn)行彌補(bǔ)的情況下，將影響相當(dāng)于每年1.22~13.89億人的糧食需求。結(jié)果還顯示，農(nóng)田損失與糧食產(chǎn)量損失之間不成比例，揭示了保護(hù)肥沃和優(yōu)質(zhì)農(nóng)田的重要性。管理和合理規(guī)劃城市開(kāi)發(fā)地點(diǎn)和流程是減少未來(lái)糧食生產(chǎn)損失的關(guān)鍵措施。
上述研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目等的支持。我校地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院博士生陳廣照同學(xué)為該研究論文的第一作者，華東師范大學(xué)黎夏教授和我校劉小平教授、陳逸敏副教授為該論文的共同通訊作者。
