本篇文章收录于“全球变化与陆地生态系统”专栏，该专栏主要发表全球变化、陆地生态、土地利用、 植被动态、 碳循环等领域的文章，旨在从多维度呈现该领域的研究动态与发展趋势。欢迎您订阅专栏，及时接收相关推送。

• 本文撰稿人介绍

宋伟 副研究员

中国科学院地理科学与资源研究所

长期从事土地利用变化科学的相关研究工作，具体研究方向包括土地利用变化检测、土地利用变化建模与模拟、土地利用政策、土地利用变化的生态效应以及土地整治、土地利用规划等。在国内外学术期刊发表论文110余篇，其中第一/通讯作者SCI/SSCI收录论文80余篇，在Web of Science核心集中被引近2400次，单篇最高被引305次。第一/通讯作者论文中有3篇入选 ESI 高被引论文，1篇入选Ecological Modelling 的2014~2018年Most Cited论文。

担任国际期刊Land、IJERPH 和 Scientific Reports 编委。获省部级奖励6次 (其中第一完成人二等奖1次)、获第十四届全国青年地理科技奖。参与了《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划 (2021~2035年)》《大运河生态环境保护修复专项规划》等规划的编制工作，参与撰写的3份咨询报告得到中办采用。

• 编委鉴赏

研究将多时相Landsat分类与景观转化度量结合，比较大城市坎帕拉和区域中心姆巴拉拉的扩张路径。文章不只报告建设用地增加，还追踪农业用地的损失、补偿性增长及湿地、森林和稀树草原的后续转化，从而揭示城市化、生态脆弱性与粮食安全之间的连锁关系。其对快速城镇化地区开展国土空间监测和耕地保护具有重要警示意义。文章把大城市与区域中心并置比较，使城市扩张的土地代价不再被单一尺度掩盖。其贡献不仅在于呈现建成区增长，更在于以景观转换指标辨析扩张是否系统性侵占农地、湿地和林地。对于快速城镇化地区的空间管控研究，这种将遥感监测同土地转化逻辑结合的做法具有直接借鉴意义。

• 文章导读

撒哈拉以南非洲正经历快速城市化，但围绕城市扩张如何挤占近郊农业用地和脆弱生态系统的比较研究仍较少。坎帕拉和姆巴拉拉分别代表乌干达的大城市与区域性城市，其扩张速度、用地基础和土地转化模式具有可比性。本文重点识别建设用地增长来源及农业用地变化的空间后果。撒哈拉以南非洲快速城市化带来住房、交通和就业空间需求，但城市边缘的农地与脆弱生态系统也因此承受持续压力。仅统计城市面积增加，无法回答增长具体发生在何种土地上、是否造成系统性替代。坎帕拉和姆巴拉拉分别代表大城市和区域中心，为比较不同尺度下的土地利用变化提供了场景。

• 研究材料与方法

研究使用多时相Landsat影像进行土地利用/覆被分类：坎帕拉比较1989、2001和2015年，姆巴拉拉比较2002和2016年。作者在分类结果基础上计算建设用地、农业用地及其他类型的增减和保持，并区分随机与系统性转化，以判断城市增长对农地、湿地、森林和稀树草原的侵占路径。作者利用多时期Landsat影像识别土地利用与覆盖变化，并将城市扩张、农地流失和生态用地转化放在同一景观转换框架中。除面积变化外，研究还区分随机与系统性转化，以判断某一转换是否超出景观背景下的偶然变化；两座城市的不同观测时段由此能够被置于相同的转化逻辑中比较。

图1. 乌干达坎帕拉和姆巴拉拉城市中心的位置

图2. 土地利用分类影像分析流程

• 研究结果与讨论

结论一：两座城市建设用地均快速扩张并显著侵占农业用地

坎帕拉建设用地占比由1989年的7.14%升至2015年的55.10%，姆巴拉拉则由2002年的6.37%升至2016年的30.95%。同期农业用地分别由48.02%降至16.69%和由39.92%降至32.08%；两地城市增长中分别有66.7%和57.8%发生在农业用地上。这种增长表明，快速城镇化并非局限于首都型城市，区域中心同样在重塑周边土地格局。多时期数据有助于规划管理从事后识别蔓延，转向对增长方向和潜在受影响用地的前瞻监测。

结论二：农地补偿性增加可能以脆弱生态系统转化为代价

农业用地并非只发生净损失，也会通过占用其他地类获得补偿性增长。以坎帕拉为例，2001—2015年间，约13%的湿地以及23%的稀树草原和森林转为农业用地，说明城市扩张压力可能沿着“建设侵占农地—农业转向生态用地”的链条外溢。城市扩张的主要代价落在农地上。由农地转为建成区的转换在景观中占14.72%至28.45%，说明农地流失不是零散现象，而与城市扩展紧密相连。若缺少边缘地区的分区引导和耕地保护，粮食生产与生计空间将持续被压缩。

结论三：可持续城市增长需要把用地监测与土地制度和农业质量评价结合

缺少严格开发管制以及多样的正式、非正式土地权属安排，可能使近郊农地持续受到侵占。作者建议后续叠加社会经济指标和农地适宜性图，既评估失去农地的数量，也评价其生产质量；政策制定者、规划师和科学家应协同行动，避免无序扩张与脆弱生态转化。研究还发现，不可持续的土地利用实践会使湿地、稀树草原和森林进一步转为农业用地。城市扩张、农业扩张与生态系统退化因而相互交织，不能以单一部门政策处理。作者强调，应实施综合土地利用规划，在满足城市发展需要的同时保护农业生产和脆弱生态系统，并以连续遥感监测支撑执法和调整。

图3. 坎帕拉农业用地的获得、损失与保持情况

• 研究总结

本文证明，城市扩张的影响不能只用建设用地增长衡量，还必须追踪农地损失及其向生态脆弱地区的补偿性扩展。对快速城镇化地区而言，持续遥感监测、近郊农地保护和生态红线协同是保障粮食安全与区域韧性的基础。文章表明，乌干达两类城市的快速扩张均伴随农地明显减少，并与湿地和林草地转化共同构成城市边缘的复合压力。土地管理需要同时关注建成区增长速度、农地替代比例和生态用地变化，依托遥感时间序列建立面向区域协同的规划与保护机制。这种比较框架还可帮助识别城市发展与农业、湿地和林地保护之间需要优先协调的空间单元。这也表明，城市边缘并非可被动承接扩张的剩余空间，而是需要被纳入区域尺度统筹治理的关键地带。

阅读英文原文：https://www.mdpi.com/2073-445X/13/7/1056

• Land 期刊介绍

主编：Christine Fürst, University of Halle, Germany

期刊创刊于2012年，期刊涵盖土地系统科学、地表景观、土壤和水、城乡发展、土地与气候相互作用、水-能源-土地-食物纽带关系 (WELF)、生物多样性研究和健康关系、土地建模和数据处理、生态系统服务以及多功能性等研究，并致力于人类可持续发展。现已被 Scopus、SSCI、AGRICOLA、AGRIS、GeoRef、RePEc 等多个关键数据库收录，5-Year Impact Factor: 3.7 (2025)。

2025 Impact Factor：3.5

2025 CiteScore：6.4

Time to First Decision：16.4 Days

Acceptance to Publication:2.8 Days

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/land

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