《Cogent Food & Agriculture》：Land-use and land-cover dynamics in East and the Horn of Africa: a regional synthesis of trends, drivers, impacts and interconnected transitions
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土地利用与土地覆盖（LULC）变化已成为全球气候变化与环境转型最重要的驱动因素之一。在东非及非洲之角（EHoA），多种因素加速了景观转型，但关于区域格局、潜在驱动因素及相关影响的证据仍然零散。为此，研究人员综合了56项现有研究，旨在为EHoA的LULC动态提供
土地利用与土地覆盖（LULC）变化已成为全球气候变化与环境转型最重要的驱动因素之一。在东非及非洲之角（EHoA），多种因素加速了景观转型，但关于区域格局、潜在驱动因素及相关影响的证据仍然零散。为此，研究人员综合了56项现有研究，旨在为EHoA的LULC动态提供证据。具体而言，本综述识别了主要的土地覆盖转变、驱动因素、影响及新兴研究空白。本综述采用PRISMA 2020框架指导的系统文献综述方法。从多个数据库中筛选了1980年至2024年间发表的同行评审研究，并使用预定义的纳入和排除标准对研究进行筛选。结果显示，以森林和林地减少、湿地退化、草地转化、农业扩张和建成区增加为特征的广泛景观转型普遍存在。农业扩张已成为LULC变化的主要直接驱动因素，并与多种根本因素相互作用。本综述进一步发现各研究间存在显著的方法学差异。综述得出结论，EHoA的LULC动态受相互关联的社会经济、制度和环境力量驱动。综述建议需要综合性的区域方法，将可持续土地管理进程与生态恢复、生计现实和改善土地利用治理相结合。
引言
土地利用与土地覆盖（LULC）变化已成为全球环境与气候转型的重要表现形式，其影响涉及生态系统功能、生物多样性保护、碳循环、水文调节、粮食生产及生态系统服务供给。在东非与非洲之角（EHoA），人口增长、农业扩张、城市化及基础设施发展加速了景观转变，但已有证据分散于各地方研究，缺乏区域综合。本综述旨在系统整合已发表研究，识别区域LULC趋势、主导驱动因素、生态与社会经济影响，以及各类土地覆盖之间的相互关联转变，为可持续土地管理和政策制定提供科学依据。
材料与方法
研究区域
EHoA包括埃塞俄比亚、肯尼亚、乌干达、坦桑尼亚、卢旺达、索马里、厄立特里亚和吉布提等国，涵盖湿润高地、干旱与半干旱牧场、非洲大湖及广阔盆地，地形、土壤、水文和土地利用方式多样。
文献检索与策略
本综述遵循PRISMA 2020系统评价指南，采用四个阶段：识别、筛选、资格评估、纳入与综合。检索数据库包括Google Scholar、Web of Science、Science Direct、Research Gate和African Journal Online，使用布尔运算符组合关键词。纳入标准为1980–2024年间发表的同行评审期刊论文或认可的研究生论文，必须基于遥感、GIS、实地观测或混合方法分析EHoA内LULC动态。排除区域外、缺乏明确LULC分析、方法信息不足或重复数据的研究。最终纳入56项研究。由于研究异质性，采用主题叙述分析法综合证据。
方法局限性
仅纳入英文文献，可能遗漏法语、阿拉伯语等地区性成果；灰色文献因方法质量难以验证而被排除；研究间方法差异限制了定量比较。但区域趋势的跨国家一致性增强了结果可信度。
结果
纳入研究的特征
56项研究发表于1980–2024年，覆盖热带森林、林地、湿地、热带草原、牧场、农田、保护区、流域及快速城市化区域。地理分布不均，埃塞俄比亚、肯尼亚、坦桑尼亚和乌干达的研究占多数，索马里、厄立特里亚、吉布提、布隆迪和南苏丹的研究很少。方法上，早期研究多用Landsat影像和最大似然分类（MLC），近期研究偏向高分辨率哨兵影像（Sentinel）、Google Earth Engine云平台和随机森林（Random Forest）等机器学习算法。
区域土地覆盖变化趋势
综述显示，过去四十年EHoA普遍发生自然生态系统向农田和建成区的大规模转化。森林、林地、湿地和草地面积持续下降，而耕地和定居点不断扩张。裸地面积多数研究报道增加，少数报道减少；农田扩张是最频繁的转变，以牺牲森林、林地、灌丛、草地和湿地为代价；森林损失是主要趋势，仅少量研究的局部地区因造林或恢复出现增加；草地和牧场主要转为耕地和定居点；城市和城郊建成区显著扩张，占用农田、森林和湿地；林地因农业扩张和生物质提取而退化；灌丛和灌木地常作为过渡生态系统，向农田、牧场和退化土地转化。
土地覆盖变化驱动因素
根本驱动因素包括人口因素（人口增长、城市化、迁移、家庭分户与土地破碎化）、技术因素（农业机械化、灌溉扩展、高产品种和化肥使用、交通设施建设）、政治与制度因素（土地权属改革、政府农业政策、政治不稳定、保护区设立、治理效率）、社会文化因素（传统土地习惯、生活方式变化、环境意识和社区参与）、环境因素（降雨变率、温度、土壤特性、地形、土地退化及极端天气）。直接驱动因素以农业扩张为主，包括耕地侵占森林和草地；其次是木材采伐、薪柴收集和木炭生产导致的毁林；定居和城市扩张，基础设施开发，湿地排水、过度放牧、失控野火、采矿和旅游设施扩展也对土地覆被造成直接改变。
土地覆盖变化的影响
LULC改变造成生态系统服务能力下降，主要表现为耕地扩张侵占自然植被；土地退化和土壤生产力下降，导致侵蚀、压实、养分耗竭和裸地扩大；生物多样性丧失，农业扩张和基础设施是最主要贡献者，影响水调节、碳储存、授粉和气候调节；资源竞争加剧，引发农牧民之间对土地、牧场、森林和水资源的冲突；生计韧性降低，因为农业产出下降和自然资源减少。
土地覆盖之间的相互关联关系
森林、林地、草地、灌丛和湿地是主要的供体土地覆盖，而耕地和建成区是主要受体。森林向耕地和定居点的转变最常见，其次为灌丛、草地转向耕地。湿地和流域向农田和定居点转化在乌干达和坦桑尼亚频发。定居和建成区扩展通常占用农业和自然植被。少数地区因再造林、保护区管理和社区自然资源管理出现植被恢复。
讨论
纳入研究的特征
近四十年研究数量显著增加，反映遥感技术进步和环境关注提升。研究集中于埃塞俄比亚、肯尼亚、坦桑尼亚和乌干达，而索马里、厄立特里亚等研究匮乏，导致区域理解受限。方法多样性需要建立统一分类体系和变化检测标准。
区域土地覆盖变化趋势
研究结果与全球证据一致，农业扩张是热带地区景观转化和毁林的主因。定居点增长反映了撒哈拉以南非洲快速城市化过程。尽管局部植被恢复发生，但相比生态损失规模有限。
土地覆盖变化的相互关联驱动因素
LULC变化并非单一原因，而是人口、经济、技术、制度、文化和生物物理因素相互作用。人口增长是最关键根本驱动力；市场一体化和农业商业化加剧自然转化；技术和制度既可缓解也可加剧退化；气候变率通常放大社会经济压力。
土地覆盖变化的影响
土地利用改变导致生态系统退化、生物多样性下降和生态系统服务减少。土壤侵蚀、养分消耗和生产力降低与不可持续土地实践密切相关。栖息地破碎化加剧资源竞争，突出整合生态与生计治理的必要性。
土地覆盖相互关联关系
转变路径具有可预测性：自然生态系统逐步经中间覆盖向耕地和定居点转化。森林—耕地、森林—定居点为主导路径，恢复通常受限于持续的人为干扰。景观应作为相互关联的系统进行综合管理。
结论
本综合回顾揭示了EHoA区域土地覆盖变化受多因素驱动，自然生态系统作为供体转化为耕地和建成区，造成土地退化、生物多样性丧失和生态系统服务下降。可持续土地管理要求平衡农业生产、城市发展与生态保护。
知识空白
索马里、厄立特里亚、吉布提、布隆迪和南苏丹研究薄弱，驱动机制的定量模型研究较少。未来应优先关注缺少数据的国家，采用标准化LULC分类和报告框架，整合遥感与社会经济政策分析。
政策建议
促进可持续农业集约化，减少对自然生态系统的压力；加强综合土地利用规划和土地治理，实施用途管制和土地权属安全；优先恢复退化森林、林地、湿地和牧场，依托社区参与和流域治理；将气候适应和灾害风险减少纳入土地政策；投资地理空间监测和开放数据系统，支持跨境生态系统合作。
研究局限性
证据地理分布不均衡，可能无法全面代表EHoA；研究间方法差异限制定量比较；多数研究偏重遥感和GIS，社会经济数据整合不足；不能排除出版偏倚。
未来研究方向
应覆盖未充分研究的国家，采用标准化方法，结合遥感与社会经济分析，运用先进模型评估未来土地轨迹，支持可持续景观管理。
