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随着人口快速增长带来的压力,土地利用/土地覆盖(LULC)研究已经引起全球科学家的极大关注。作为21世纪最重要的全球环境问题,在全球、区域和地方范围内产生了严峻地社会经济和生态影响。由于LULC对粮食可持续生产的作用,LULC变化对农业系统的影响尤为重要。LULC变化一方面通过改变农田面积大小直接影响粮食生产,另一方面,重要生态用地如林地的转变扰乱了土壤养分流动,影响了农业生产力。在以农业为主的经济体背景下,阿富汗LULC管理主要围绕农业可持续生产展开,因此,理解区域粮食生产中的LULC动态变化显的至关重要。本研究关注阿富汗人口最多的喀布尔河流域(KRB),研究了LULC动态变化对小麦(主要作物)和大麦(小麦竞争对手作物)生产的影响。由于具有相对较好的就业机会,(KRB)是阿富汗人口密度最高的地区,这给当地的农业用地和用水带了了巨大的压力。为了应对不断增长的粮食需求,政府大力投资促进农田扩张,但针对该区域土地利用动态变化的研究非常有限,而土地利用变化对小麦和大麦生产的影响研究则完全没有。本研究旨在通过实现以下具体研究目标来填补这一空白:1)分析2000-2010年LULC变化的方向和幅度;2)辨析2000-2010年LULC变化的驱动因素;3)绘制2000年和2010年KRB地区农业用地中小麦和大麦的主要种植区;4)模拟未来多种情景下KRB小麦和大麦种植面积的变化。在本研究中,利用空间计算模型(SCM)开展LULC变化研究,基于逻辑回归模型评估LULC变化的驱动因子,利用归一化植被指数(NDVI)时间序列曲线绘制小麦和大麦的优势作物制图,根据土地动态系统(DLS)模型模拟2010-2030年小麦和大麦种植面积动态变化。结果表明,农用地、草地、水体和建成区的净变化率为正,而森林、未利用地和冰雪区为负。多项Logistic回归(MNL)表明,选定的驱动因子能有力解释LULC变化,然而,驱动因素的影响效应并非完全一致。2000-2010年,农业用地增长了13%,二项Logistic回归(BLR)分析结果显示,农业用地扩张受到低地形和平原地形、坡度、土壤厚度、农业投资和距城市距离的正向影响,受到高原和丘陵地貌、干燥半干旱、潮湿半干旱和半湿润地区、降水、人口和距道路和水距离的负向影响。基于NDVI曲线的优势作物分析表明,小麦和大麦仅占(KRB)农业用地面积的一半左右。由于土地肥力、劳动力和水资源短缺的限制,另一半农业用地尚未开垦。2000-2010年,KRB的小麦种植面积增加了41075hm2,而大麦种植面积减少了3525hm2,表明农业用水管理投资导致一些大麦田转变为小麦田。(DLS)结果表明,在正常发展(BAU)、环境保护(EP)和经济发展(ED)的三种情景下,农业用地面积皆呈现增加的趋势。尽管政府对灌溉的投资能促进小麦种植面积和产量的增加,但情景模拟结果显示,由于人口的急剧增长,仍不能实现该区域的自给自足。基于以上结论,本研究提出了一些对策建议,包括气候适应措施,洪水易发区的耕地保护,人口和农村移民控制,农民获得信贷、灌溉和其他投入有必要考虑农业部署等。