文章信息：Liu, Y., Ou, C., Liu, Y., Cao, Z., Robinson, G. M., & Li, X. (2025). Unequal impacts of global urban–rural settlement construction on cropland and production over the past three decades. Science Bulletin, 70, 1699–1709. https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.12.054
整理人：徐嘉苗，2025级硕士研究生
整理时间：2025年8月7日
Abstract: The world has experienced a rapid expansion of human settlements in both urban and rural areas in recent decades, yet the unequal impacts of this construction on global food security remain unclear. In this study, we delineated the global-scale expansion of urban–rural settlements at a fine resolution from 1985 to 2020 and quantified their uneven impacts on food security, focusing on the relationships between settlement types, cropland categories, and disparities in crop production. Our results showed that despite dramatic urbanization, rural settlements still constituted the majority of human settlement areas in 2020. Globally, cropland loss due to the expansion of rural settlements was 1.2 times greater than that caused by urbanization, while the associated yield loss was 1.5 times higher. Notably, urban–rural settlement expansion in Asia accounted for 61% of cropland loss and 64% of yield loss. Moreover, future scenarios predicted that Asia’s urban–rural settlement expansion will continue to have the most significant impacts on the loss of cropland and yield throughout the 2030s. These results provide systematic evidence of the unequal impacts of urban–rural settlement construction on global cropland and food security.
摘要：近几十年来，世界城市和农村地区的人类住区迅速扩大，但这种建设对全球粮食安全的影响不平等仍然不明确。本文重点研究了1985—2020年城乡聚落在全球范围内以精细分辨率扩张的状况，并量化了其对粮食安全的不均衡影响，重点关注聚落类型、耕地类别和作物生产差异之间的关系。我们的结果表明，尽管城市化进程急剧化，但 2020 年农村住区仍占人类住区的大部分。在全球范围内，农村住区扩张造成的农田损失是城市化造成的农田损失的1.2倍，而相关的产量损失则高出1.5倍。值得注意的是，亚洲城乡住区扩张占耕地损失的61%和产量损失的64%。此外，未来情景预测，亚洲城乡住区的扩张将在整个2030年代继续对耕地和产量的损失产生最显著的影响。这些结果为城乡住区建设对全球农田和粮食安全影响不平等提供了系统证据。
1.研究背景：
1985–2020年全球城乡聚落面积翻倍，但城市扩张对耕地与产量损失的定量影响被过度聚焦，农村扩张影响长期被忽视。
既有全球产品难以区分城乡连续体，且缺乏30 m分辨率、跨35年的耕地-产量耦合评估。
2.研究意义：
首次在30 m分辨率上构建1985–2020年全球城乡聚落-耕地-产量综合数据集，揭示农村扩张对粮食安全的威胁远超城市。
为SDG2（零饥饿）、SDG11（可持续城市与社区）提供城乡一体化土地管理政策依据。
3.研究方法：
聚落提取：利用GISD30不透水面+核密度估计+细胞自动机+形态学运算，生成30 m全球城乡斑块。
聚落分类：按人口规模≥/<5万、密度≥/<1 500人/km²(城市)或300人/km²(农村)，划分HDU/LDU/HDR/LDR四类。
耕地损失：GLC_FCS30D耕地产品与聚落斑块叠加，计算1985–2020每五年直接耕地转换。
产量损失：以GPP为权重，将FAO国家产量降尺度至0.05°网格，按面积加权法估算四类聚落导致的产量损失。
未来情景：以2010–2020人均变化为基准，结合GHS-POP人口预测，推算2025/2030年耕地-产量损失。
4.主要结论：
时空格局：
2020年城乡聚落11.4×105 km²，农村仍占53%。
亚洲贡献61%耕地损失、64%产量损失。
耕地损失：
农村扩张导致的耕地损失为城市的1.2倍；HDR(农村高密度)单一类型占48.6%。
产量损失：
农村扩张导致的产量损失为城市的1.5倍；HDR占54.3%。
农村扩张更常侵占高复种指数（MCI≈1.18 vs 城市1.14）与高产区。
未来趋势：
2025–2030年，农村扩张将再占耕地损失1.27×104 km²、产量损失2.75×107 t，均高于城市。
5.研究展望：
引入分区阈值替代全球统一的人口密度标准，提高跨国可比性。
融合高分辨率NPP、土壤、管理数据及机器学习模型，降低产量空间化不确定性。
探讨农村聚落再集约化、城市存量更新等政策情景，提出城乡土地共享优化路径。
6.研究主要图表：
01 1985-2020年全球不同类型城乡聚落扩张分异格局
02 1985-2020年全球城乡聚落扩张造成的耕地损失差异
03 1985-2020年全球城乡聚落扩张造成的粮食产量损失差异
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927325002853
原文转引：https://mp.weixin.qq.com/s/kHqJRmAbrCXMUfMrvKRImg
