导读
联合国《年议程》中第二个可持续发展目标是“消除饥饿、实现粮食安全和营养改善，特别是对于丘陵和山区地区的农业发展而言”，强调了农业对可持续发展的重大影响力。山地景观中的农业需要适应复杂的山地地理环境，既平衡人类需求的必要性与资源使用的可持续性，也面临着挑战与风险。
在这篇观点性文章中，作者总结了监测和可持续管理山地农业景观的框架，还提出了遥感和高分辨率地形可能在应对挑战中的发挥关键作用。
文章亮点
1、丘陵和山区的农业景观易受土壤流失影响
2、土地弃耕、重型机械化、气候变化正加速土地退化
3、地理学是减轻水文地质风险的关键学科
4、遥感和数字地形分析有助于规划可持续干预措施
核心内容
在丘陵和山区耕作的农业景观通常采用梯田方式耕作。在某些地区梯田可以代表历史遗产和文化生态系统服务，因而应得到良好的保护。作者以中国水稻梯田（图1）和意大利葡萄园梯田（图2）为典型案例，解析了这类农业景观退化的三个关键因素。
图1.水稻梯田（红河哈尼梯田文化景观,FAO-GIAHS遗产地,位于中国云南省元阳县；Tarolli教授摄）
图2.葡萄园梯田（Soave梯田文化景观,FAO-GIAHS遗产地,位于意大利北部;Tarolli教授摄）
第一个因素与当代文明的社会经济发展有关，这加剧了一些农村地区的土地荒废，因此导致景观维护不足。第二个因素是农业活动的不可持续性，例如过度的重型机械化导致土壤压实，加速耕地退化。第三，随着极端降雨的增加，气候变化成为重要胁迫因素。可持续的山地农业景观需要在不同压力之间需求平衡。作者为此提出了山地农业景观可持续发展的管理框架，如图3所示。
图3.山地农业景观监测与可持续管理框架
在这个复杂的框架中，需要找到减轻水文地质风险的创新解决方案，并以充分的准备应对未来可能出现的严峻情况。因此，至关重要的是要采用可持续的农业实践方式，使农业生产与周围环境协调发展并生产优质农产品。合适的解决方案应融入多学科的知识背景，以解决同一问题，不同的利益相关者可提供不同领域的专业知识进行合作。
地理学科是山地农业景观研究的关键学科，尤其是地形调查的最新技术进步（例如，无人机和机载激光扫描等创新遥感技术）。可以利用数字地形分析为决策者提供关键综合信息，从而设计相应的可持续发展规划。此外，数字地形的高分辨率和准确性以及先进的形态计量算法（例如RPII，图4），也有助于解决水文地质风险的预防问题。
图4.葡萄园梯田的数字地形模型（DTM）3D图（浅灰色为机载LiDAR测量获得的DTM，分辨率1m；深灰色为SfM处理无人机图像获得的DTM，分辨率0.5m。根据RPII公式得出最易受到土壤侵蚀区域，如箭头所示）
研究展望
地理学，尤其地理学的创新技术（例如先进的遥感平台LiDAR和UAV），是帮助我们了解地球表面必备工具。如果使用得当，它可以提供地表过程发生变化的物理信息，支持利益相关者明确减缓土地退化的可持续解决方案。地理技术能够帮助环境主管部门和相关政府改善决策行动，以更好地推动山区农业景观的可持续发展。
作者简介
PaoloTarroli是意大利帕多瓦大学流域综合管理和水资源管理专业教授，地表过程与社会研究团队（EarthSurfaceProcessesandSocietyresearchgroup）负责人，也是中国地质大学（北京）、大连理工大学、广州大学的客座教授，美国乔治亚大学的兼职教授。他是欧洲地球科学联盟（EGU）自然灾害部副主席，以及意大利农业工程学会（AIIA）第七部门（信息和通信技术分部）副主席。他是NaturalHazardsandEarthSystemSciences期刊的执行主编，RemoteSensingandLandDegradationDevelopment的副主编以及其他6个国际期刊的编委会成员。研究方向是土壤和水资源管理，主要领域为人类和土地的关系、地表过程分析、自然灾害、地貌、水文地貌、人为景观的人类活动特征提取，以及从局部到区域尺度分析人类活动的地形特征。
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