近日，来自河南大学地理科学与工程学部、中国科学院地理科学与资源研究所、澳大利亚阿德莱德大学及美国纽约州立大学布法罗分校的研究人员在Science Bulletin第10期发表了题为“Unequal impacts of global urban-rural settlement construction on cropland and production over the past three decades”的Research Article（封面文章）。该研究揭示了全球城乡聚落扩张对粮食安全造成的差异化影响，对全球变化背景下促进城乡融合发展、保障粮食安全具有重要实践意义。

  成果介绍：

  该研究聚焦全球尺度城乡聚落空间与农业生产空间的冲突问题，通过全球城乡聚落多时相遥感制图与类型划分，定量评估了1985~2020年间全球城乡聚落扩张造成的耕地与粮食产量损失，探明了受城乡聚落扩张威胁耕地的作物类型、种植强度及其城乡差异性，揭示了2030年城乡聚落扩张影响耕地与粮食产量损失的全球演化趋势。

  研究结果表明：过去35年来，全球城市聚落由1985年的1.9 × 105 km2增长至2020年的5.4 ×105 km2，年均增长率为5.3%(图1)。与此同时乡村聚落由1985年的3.2 × 105 km2增长至2020年的6.1 ×105 km2，年均增长率为2.6%。在全球快速城镇化进程中，截止到2020年乡村聚落仍占主导地位（53%）。

图1  1985-2020年全球不同类型城乡聚落扩张分异格局

1985~2020年，全球因城乡聚落扩张导致的耕地损失总计2.8×105 km2（图2），导致的产量损失总计3.0×107吨（图3），其中乡村聚落扩张造成的耕地损失和粮食产量损失分别是城市扩张的1.2倍和1.5倍。虽然城乡聚落扩张占用耕地的种植作物类型差异不大，但乡村聚落扩张占用了生产力更高且种植强度更大的优质耕地。

图2 1985-2020年全球城乡聚落扩张造成的耕地损失差异

图3  1985-2020年全球城乡聚落扩张造成的粮食产量损失差异

基于2010~2020年的趋势和未来人口变化，预计到2025年和2030年，全球城市聚落将分别扩张3.54×104 km2和3.55×104 km2，导致耕地损失0.95×104 km2和0.94×104 km2，产量损失143.61×104吨和140.42×104吨。乡村聚落将分别扩张2.12×104 km2和2.14×104 km2，导致耕地损失1.27×104 km2，产量损失275.12×104吨和274.04×104吨。且预计到2030年亚洲仍将是因城乡聚落扩张导致耕地和产量损失的热点地区。

该研究从全球尺度、长时序跨度，探讨了城乡聚落扩张对粮食安全的差异化影响，发现了以往研究被忽视、但广泛分布的乡村聚落其扩张过程对粮食安全的影响更显著，特别是从城乡一体化发展的视角，强化了地理学“过程-格局-效应”的研究范式，突出了“前沿课题-战略问题-现实难题”相融合的综合研究特点。研究成果既为统筹推进新型城镇化与乡村全面振兴战略提供科学依据，也为深化全球可持续发展目标的定量研究提供理论参考。

河南大学地理科学与工程学部刘彦随教授为该论文的第一作者，中国科学院地理科学与资源研究所欧聪助理研究员、刘亚群助理研究员为该论文的共同通讯作者。合作者包括中国科学院地理科学与资源研究所曹智副研究员、澳大利亚阿德莱德大学Guy M. Robinson教授和美国纽约州立大学布法罗分校李寻欢博士。该研究得到了国家自然科学基金重大项目“乡村地域系统协同观测与转型机理及模拟” (42293271)的资助。

文章信息：Yansui Liu, Cong Ou, Yaqun Liu, Zhi Cao, Guy M. Robinson, Xunhuan Li. Unequal impacts of global urban–rural settlement construction on cropland and production over the past three decades. Science Bulletin, 2025, 70(10): 1699-1709DOI: https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.12.054

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