Remote sensing and Community perception evidences on the Impacts of land use/cover change on natural resources in Rungwe Volcanic Province in Tanzania

在坦桑尼亚南部的山区，这片土地讲述着两个世界碰撞的故事。一边是古老而陡峭的伦格威火山省（Rungwe Volcanic Province）山坡，这个地区以其肥沃的火山土壤和凉爽的山间空气而闻名。另一边是广袤而温暖的尼雅萨湖（Lake Nyasa），这是一个与坦桑尼亚和马拉维接壤的巨大水体。几个世纪以来，这两个景观通过一个微妙的自然系统联系在一起：雨水落在高山上，渗入大地，滋养着流向湖泊的河流；而湖泊本身又将水分送回山丘。这一循环支撑着从依附于山坡的森林到养活当地人的农场的一切。然而，这种平衡是脆弱的。当人们为了种植作物或建造房屋而砍伐森林时，他们改变了水在土地上的流动方式。这种被称为“土地利用变化”的过程，可以将稳定的水流变成突发性的洪水或干涸的河床，从而威胁到人们种植的食物以及社区的安全。了解人类活动如何重塑这些景观，对于生活或访问此类地区的人来说至关重要，因为今天在山坡上做出的决定，将决定一个村庄在明天是遭受洪水还是面临干旱。

本纳德·姆瓦基松加（Benard Mwakisunga）和汉斯·恩乔贝洛（Hance Njobelo）两位研究人员最近的一项研究，为包括伦格威、布索克贝洛（Busokelo）和基耶拉（Kyela）地区在内的伦格威火山省描绘出了清晰的图景。研究团队结合了两种截然不同的观察视角：他们通过当地居民的眼睛观察地面，同时也利用卫星图像从太空观察同一片土地，这些图像跨越了三十年。通过将社区的记忆与卫星显示的内容进行对比，研究人员构建了一幅清晰的景观转型图景。他们发现，该地区正在发生快速变化，其驱动力是人口的增长和人们种植选择的变化。由于高出生率以及来自邻近地区和国家的持续人口迁入，人口正在增加。这些新来者被种植特定作物（如高地地区的牛油果和爱尔兰土豆，以及靠近湖泊的低地地区的稻米、可可和棕榈油）的潜力所吸引。

随着更多的人到达，以及更多的土地被用于耕作和住房，该地区的自然覆盖层正在消失。研究人员观察到，曾经用于薪柴和传统社区需求的森林，现在正被砍伐以腾出空间用于农田和木炭生产。在高地地区，茂密的闭合林木急剧萎缩，取而代之的是开阔林地和农田。在低地，永久性的沼泽和草地正在被转化为农业用地。这种转变不仅仅是景观的变化；它正在改变该省水流动的基本方式。研究揭示了一个令人担忧的模式：从山间流下的河流正在失去水量，而底部的湖泊却接收了过多的沉积物。

为这项研究接受采访的社区成员通过自己的观察证实了这些变化。在高中地带，75%的人报告说当地河流的水位正在下降。他们将其归因于树木的移除以及在河岸边直接种植作物，这使得土壤暴露在侵蚀之下。每当下雨时，松散的土壤会被冲走，堵塞河床，并减少能够渗入地下以补充地下含水层的水量。相比之下，居住在低地和尼雅萨湖岸边的人们报告说，湖泊的水位正在上升。这种上升并非因为直接降落在湖面上的雨水增多，而是因为河流携带了大量来自上方侵蚀山丘的泥沙和淤泥。这些沉积物填满了湖泊，推高了水位，导致湖水漫溢到人们居住和耕作的土地上。

对农业的影响是复杂的，且取决于农民所处的位置。在低地地区，农作物产量正在下降。农民们将这种衰退归咎于土壤质量差、降雨难以预测以及长期的干旱。由于失去了天然养分并被沉积物覆盖，土壤难以支撑作物生长。然而，在年中和高地地带，一些农民报告说他们的收成实际上是在增加。这主要是因为他们转向了新的高价值作物，如可可和牛油果，并使用化肥和农药来提高产量。然而，这种成功也带来了自身的风险。化肥和农药的增加威胁着河流和湖泊的健康，而向传统多样化作物的转变，则使农业系统更容易受到病虫害和市场变化的影响。

研究人员还注意到，这种变化的步伐在各地并不相同。基耶拉和伦格威地区经历的土地覆盖变化最为剧烈，森林和湿地转化为农田和定居点的速度比布索克贝洛更快。追踪2000年至2020年间每十年一次土地变化的卫星图像显示了一个明确的趋势：闭合林木正在消失，而混合耕作区和城市开发区正在扩张。这种扩张是由喂养增长人口的需求和经济作物带来的经济吸引力所驱动的。研究结论指出，虽然社区正在适应这些变化，但目前的路径是不可持续的。森林的流失和河岸的退化导致低地发生更频繁的洪水，并导致高地河流枯竭。为了保护该地区的未来，作者建议，社区需要更加意识到其土地利用如何影响整个生态系统。他们呼吁进行更好的规划来管理土地，并深入理解河流和湖泊如何响应上方丘陵发生的改变。