第一节 研究背景与意义 一、研究背景 为了解决社会经济可持续发展中对耕地数量和质量的要求，就必须对农业生产所需的耕地进行有效保护和合理利用。因此，开展耕地数量变化的相关问题研究，揭示耕地数量变化的动态特征和规律，为合理、有效地利用和保护耕地提供科学依据就越发显得紧迫和重要了。
二、研究意义 区域耕地变化研究的主要内容，应着重于探索耕地变化过程、方向、速率、结构、程度及空间差异等方面的规律性，进而揭示耕地变化的驱动机制，为区域耕地调控提供科学依据。
第二节 国内外研究综述 就研究范围而言，耕地数量变化研究隶属于土地利用/覆被变化研究范畴，并且是在对全球环境变化的研究中不断发展起来的。耕地作为土地利用类型的一种，在人类社会中占据着突出重要的地位，是人类对土地利用的精华部分。因此，耕地数量变化研究归属于土地利用/覆被变化研究，是LUCC研究的一个重要组成部分。 土地利用/土地覆盖的研究历史可以追溯到上百年，各国从生产经营活动的需要出发，进行的有关土地利用类型以及植被覆盖类型的调查、分类及制图等，对于土地利用/土地覆盖的现状进行较为全面的认识，其成果是各种各样的土地利用类型图、植被覆盖类型图等，对各国的经济建设、资源开发等起到了很大的促进作用。
一、国外研究动态 国外早期土地利用研究主要针对土地利用调查而展开（区域土地利用变化及其分析方法研究，博士论文）。索尔等1922年在美国密执安州较早地开展了土地利用综合调查（吴传钧等，1994）。同期，英国众多学者也开展了土地利用区域调查，波纳开展了大英国农业资源的估算（倪绍祥，1999），英国于1930年成立了土地利用调查所，在斯坦普（L.D.Stamp）主持下，带领众多学生从1931～1935年间开展了全国土地利用调查，完成了全国范围的调查总报告、各郡分报告及土地利用专题图等一系列成果（吴传钧等，1994；刘彦随，1999）。从40年代起，土地利用调查与研究在全球广泛开展。······ 从70年代起，随着更广泛的资源调查和遥感等技术手段在资源调查中的应用，以及土地利用规划需求的发展，从土地清查到土地评价的研究逐渐开展起来。 由此可见，国外早期的土地利用研究主要围绕土地利用调查、土地资源评价、土地利用规划等开展。在这一阶段，尽管人们已开始注意土地利用变化，但缺乏全面、系统的土地利用变化及其机理的研究。 进入90年代以来，随着全球变化研究的日益深入，各国科学家越来越感到人类活动对环境变化的影响，特别是人类的生存和发展对土地的开发利用以及引起的土地覆盖变化被认为是全球变化的重要组成部分和主要原因。因此，隶属于国际科学联合会（ICSU）的国际地区生物计划（IGBP）和隶属于国际社会科学联合会（ISSC）的国际全球变化的人文因素计划（IHDP）于1995年联合提出“土地利用和土地覆盖变化”（Land use and Land cover,LUCC）研究计划，将其列为核心研究计划。国际应用系统研究所（IIASA）、联合国环境署（UNDP）、美国、日本等国家机构纷纷跟进，对综合区域或本国土地利用变化的特点，开展了一系列研究项目。 1994年联合国环境署（UNDP）启动了以东南亚为研究区的“土地覆被评价与模拟（LCAM）”项目。1995年国际系统应用研究所（IIASA）启动了为期三年的“欧洲和北亚土地利用/土地覆盖变化模拟”的项目，旨在分析1900—1990年该区域的土地利用/土地覆盖变化的空间特征、时间动态和环境效应，并预测该区域未来50年土地利用/土地覆盖变化的趋势，为制定相关对策服务。1996年美国与欧洲空间署等国际组织合作，开展了土地利用/土地覆被的遥感监测工作，并利用遥感信息编制土地覆被图，进行全球植被分类和生物量估算。还利用卫星遥感方法分析北美等地的土地覆被空间变化。此外，日本等其他国家和地区也开展了诸如“为全球环境保护的土地利用研究（LU/GEC）”等项目，预测2025—2050年间土地利用变化，为土地资源可持续利用提供决策支持。这一阶段土地利用变化研究的特点是注重于土地利用和土地覆被变化对全球变化的影响和响应，尤其对气候变化和微量气体排放的影响。土地利用变化研究的目的是为理解土地覆被变化机制和建立全球动态模型提供依据。 目前更多的国际组织和国家启动了各自的土地利用变化研究项目，取得了一系列成果，并由于研究目的、手段以及区域等方面的差异，逐渐形成了不同的研究流派，基本上可以分为北美流派、日本流派和欧洲流派三种。这三个流派的主要特点为：（l）北美流派，也可称为定性流派、宏观流派，其研究工作是从宏观角度出发，定性地研究全球规模大尺度上土地利用与土地覆盖变化状况，及其与全球环境变化的相互关系：（2）日本流派，主要是利用数量模型与经济学模型，定量研究区域性土地利用与土地覆盖变化，并最终能用其进行预测。（3）欧洲流派，以国际应用系统研究所（IIASA）的LUC计划为代表的土地利用与土地覆盖变化研究，是从福利分析出发，在对土地资源与食品政策进行分析研究基础上，构建相关研究模型，并对未来情景以及由此造成的自然环境与资源改变进行模拟。
二、国内研究动态 国土资源部门及相关院、所对土地资源安全，尤其是农地资源安全，更给予了特殊关注，取得了一系列成果。 与国土资源安全相关的研究机构，主要是国土资源部下属的信息中心、中国国土资源经济研究院和中国土地勘测规划院等相关院所对国土资源（土地和矿产）安全问题的研究进行得比较全面、深入。其研究比较集中的是中国土地承载力研究、中国LUCC研究、中国人口·资源·环境与可持续发展等的系列文献。研究重点主要集中于农地资源数量和质量安全保护、农地资源承载力研究、农地资源产权安全及相关政策、农地整理与粮食安全等方面。这些内容主要体现在2003年4月在杭州召开的中国土地资源安全研讨会后的论文集《中国土地资源安全问题研究》、2003年12月吴次芳、鲍海君等编著的《土地资源安全研究的理论与方法》和2006年10月梁学庆主编《土地资源学》等文献中。 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划》建议稿提出“十一·五”时期经济社会发展的目标之一，便是基本遏制生态环境恶化趋势，有效控制耕地减少过多状况。 2007年3月5日国务院总理温家宝在十届全国人大五次会议上作政府工作报告时再次强调，要严格保护耕地特别是基本农田。 我国的土地利用/覆被变化研究起源于20世纪80年代，当时的研究工作主要是为国家经济建设服务，在土地利用调查、规划、基础理论研究、基础图件编制和资源环境数据库建设等方面取得了大量成果。如建立了土地资源和土地利用的分类系统，完成了全国1：100万的土地利用、土地资源、土壤类型和植被等系列分类体系。中国资源环境遥感宏观监测研究、黄土高原地区土地利用变化研究、黄淮海地区水域动态变化的遥感监测、应用NOAA卫星数据研究土地覆被、植被变化及区域分异规律等。 （一） 20世纪90年代以前的耕地数量变化研究 至新中国的成立以前，国内最早开展土地利用研究的专家以地理学家胡焕庸、任美愕和农学家张心一为代表。胡焕庸(1936)在土地利用调查研究的基础上发表了“中国之农业区域”的研究成果，首次从农业区域的角度阐述了我国的土地利用状况，并将全国划分为九个农业区域；张心一在土地利用调查工作的基础上发表了《中国农业统计地图》研究成果；1939～1943年，任美愕(1950，1952)对四川的农业生产力水平进行了系统研究，提出了农业生产力的概念，并于1948年将“中国西南部土地利用研究”成果以首篇的形式发表在美国的《经济地理杂志》上。1937年金陵大学农学院出版了《中国土地利用》一书及图集，比较系统地反映了当时中国东部土地利用的情况和问题(吴传钧等，1994)。 1949～1978年间，土地利用研究主要结合土地利用规划、资源调查等任务而展开。在50年代后期和60年代初期，广泛开展了土地建设规划研究(北京师大地理系人民公社规划组，1959；张同铸等，1959)，在前苏联模式的指导下进行土地利用生产力布局研究。土地利用调查是这类规划的基础工作。同时开展的荒地资源调查和自然资源综合考察，则与土地利用调查和研究有直接的联系；而且也正是这些工作大大推动了我国土地利用研究的发展。 进入80年以后，土地利用研究又与广泛开展的国土整治工作结合起来，在土地开发利用的基础上，进一步提出了治理与保护的理念(杨树珍，1983)，并提出以协调好人地关系矛盾(程潞，1983)为基本思想的土地利用研究理念。80年代初，由吴传钧领衔，中国科学院发起组成了全国土地利用现状调查和1：100万全国土地利用图的编制工作，并制定了统一规范(吴传钧，1990)。这项工作不仅为国土整治及全国、各地区的土地利用规划等工作提供了可靠的依据，也大大推动了我国土地利用研究理论和方法的发展。除此之外，在这一阶段，农业部也开展了土地利用调查(周立三等，1990)，并提出了影响很大的土地利用分类体系，有力推动了此领域的研究。
（二）20世纪90年代以来的耕地数量变化研究 进入90年代，随着城市化和工业化进程的加快，耕地的供需矛盾也越来越尖锐，许多学者开始就耕地的动态变化和影响因素进行大量的研究。接着，随着耕地数量和质量逐渐地下降，粮食安全和生态安全的问题日益凸显，耕地保护与可持续利用研究也已成为人们研究的热点。1997年，中共中央、国务院下达了“关于进一步加强土地管理切实保护耕地的通知”，通知中确立了我国必须实现耕地总量动态平衡的战略目标，这一方针和目标的确立，既是根据我国人均耕地