《European Journal of Soil Science》：Land-Use Change Scenarios in Former Agricultural Lands in a Marginal Area in the Eastern Baltics, Case of Latvia
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本文系统研究了拉脱维亚边缘农业区1954-2021年间土地利用变化的驱动机制及土壤生态响应。通过多时相航片解译与土壤理化分析，揭示了苏联时期农业政策对景观格局的持续塑造作用，发现森林扩张主要发生在贫瘠土壤且邻近林缘的区域，而保留的草甸土壤仍维持较高pH值、有机碳（TOC）和交换性阳离子含量。研究强调在制定土地管理政策时，需统筹历史背景、土壤属性与碳中和（LULUCF）目标间的协同关系。
研究背景与意义
欧洲森林覆盖率在过去一个世纪显著增加，主要归因于农业衰退和农村人口向城市迁移。拉脱维亚自1920年代以来也呈现类似趋势，其中拉特加尔地区（本研究区域）是欧盟内土地荒废概率最高的区域之一。尽管对后社会主义国家土地利用变化的研究众多，但多数聚焦于1990年后的转型期，对苏联时期（1945-1990年）土地利用动态及其对景观结构和土壤性质的长期影响关注有限。本研究旨在填补这一空白，通过分析拉脱维亚边际农村地区1954至2021年间土地利用变化的政治、环境和空间驱动因素，评估不同土地利用情景下土壤性质的响应。
研究区域与方法
研究区位于东波罗的海地区的拉脱维亚拉特加尔高地，属于半北方森林气候区（Dfb），总面积318公顷。采用1954、1978、1999年灰度航片及2014、2021年彩色正射影像，通过人工数字化解译土地利用类型（耕地、草地、森林等），并计算香农多样性指数（H′）和均匀度指数（E）。运用多元逻辑回归模型分析土地质量、土壤质地、坡度、距林缘和道路距离等因子对土地利用转变的影响。在32个土地单元采集0-20 cm表层土壤样品，测定pHKCl、总有机碳（TOC）、氮（N）、交换性钙（Ca2+）、镁（Mg2+）、钾（K+）及颗粒组成等指标，并通过主成分分析（PCA）解析土壤性质与土地利用的关系。
结果与分析
土地利用变化时空特征
1954-2021年间，研究区83.4%的土地发生利用类型转变。耕地面积从1954年的主导地位下降22.0%（1954-1978年），主要转为草地；森林覆盖率则从9.9%升至81.5%，主要通过自然演替和人工造林实现。景观多样性指数（H′）从1954年的1.72降至2014年的1.54，均匀度（E）从0.90降至0.60，表明森林逐渐成为优势景观类型。
驱动因子解析
多元逻辑回归表明，土地质量是农业用地向演替阶段转变的持续负向预测因子（OR=0.35-0.61），即贫瘠土地更易被废弃。距林缘距离是农业用地转为森林的关键负向驱动因子（OR<0.001），说明种子传播的邻近效应显著。1999-2014年间，道路距离较远的区域更易转为森林，而2014-2021年间坡度对森林转化呈弱正向影响（OR=1.60）。泥炭土质地早期（1954-1978年）显著促进森林转化（OR=18.74）。
土壤性质响应
草地（包括持续草地和耕地转草地）的土壤pHKCl（均值5.9-6.0）、TOC（2.2%）、N（0.8-0.9%）及交换性阳离子（Ca2+均值1971-2147 mg kg-1）均显著高于森林用地（pHKCl均值4.7-5.1，TOC均值1.7%）。PCA分析显示，前两个主成分累计解释63.9%的方差，草地样本聚集于高肥力区间（与Ca、TOC、N、黏粒含量正相关），森林样本则分布于砂粒含量高、养分低的区域。森林区A层厚度（均值31-35 cm）大于农业用地（27-29 cm），可能与地形导致的沉积作用有关。
讨论与政策启示
苏联时期的集体化农业政策导致边际土地废弃，为后续自然演替奠定基础。后社会主义时期，欧盟共同农业政策（CAP）虽鼓励草地保护，但对低肥力土地造林的经济激励加剧了草地流失。研究发现，土壤肥力保留与历史农业实践（如石灰施用、粪肥还田）的遗留效应密切相关，而森林建立后的酸化和养分淋溶作用导致土壤肥力下降。当前政策冲突体现在：欧盟土壤战略2030要求通过LULUCF部门实现3.1亿吨CO2当量/年的碳清除目标，但大规模造林可能危及生物多样性丰富的草地保护。建议未来土地管理需结合土地质量更新数据，在空间规划中区分宜农肥沃土壤和宜林边际土地，平衡碳汇与粮食安全目标。
结论
苏联时期土地利用决策对当前景观产生持续生态印记。森林扩张主要发生在贫瘠、近林缘区域，而草地保留于高肥力土壤。土地利用变化受历史遗留、环境因子和空间特征共同驱动，政策制定需整合长期生态效应评估。边际区域的土地利用 homogenization 趋势警示需通过精准空间规划维持景观异质性，以协调生态保护与农业发展矛盾。
