重点生态功能区净碳汇时空格局研究

重点生态功能区是我国生态固碳的主要区域，在“双碳”目标下研究区域净碳汇时空格局具有重要意义。本研究基于县域空间单元，利用土地利用数据和中国碳核算数据库，对重点生态功能区选取的751个区县的碳汇、碳排放以及净碳汇的时空格局进行了分析，主要得出以下结论：（1）重点生态功能区碳汇量占比超过全国一半以上，在我国生态固碳中的地位显著而突出，且区域碳汇量表现出明显的集聚特征，东北森林带、藏西北、藏东南等地年固碳水平较高，而东南部沿海、黄土高原、华北平原等地固碳水平较低。（2）2000年以来重点生态功能区碳排放量在内蒙古、黄土高原、新疆部分地区以及中东部沿海城市群集聚，排放量也呈现增加的趋势。（3）重点生态功能区碳收支平衡压力相对最小，大兴安岭地区和青藏高原为明显的连片净碳汇区，然而大部分三北地带净碳汇为负值。在双碳目标下，一方面需要强化排放侧管理，另一方面需要加强生态固碳能力建设。     

铜仁市土地利用变化的碳排放量及生态补偿研究

土地利用变化是影响碳排放的重要因素。采用碳排放评价模型,利用2010年和2016年土地利用类型数据,对铜仁市各区县碳排放效益进行评价,并估算碳排放生态补偿标准。研究结果显示:①全市各区县碳排放总量呈现上涨趋势,2016年全市碳排放总量为2010年的1.57倍。②2010—2016年,万山区、玉屏县建设用地上的碳排量有所减少,6年来分别减少了13.68万t和18.32万t,其余区县建设用地上碳排放量均有不同程度的增加。③2016年全市的碳排放总量以市区所在的碧江区最大,最低的是江口县(21.61×10~4t),地均建设用地碳排放量以市区所在的碧江区最大(119.64×10~4t),石阡县最低(47.06×10~4t)。④铜仁全市各区县都属于碳源区,都应该提供生态补偿。2016年碧江区、思南县、松桃县提供的最适宜的生态补偿标准分别为22075.58万元、17872.77万元、16819.69万元。     

淮河源重点生态功能区生态补偿标准和等级研究

以淮河源重点生态功能区11个县(区)为研究对象,运用生态服务功能价值法、土地碳排放法对研究区域内的生态补偿标准进行了核算,得出了生态补偿标准的上限和下限,并根据各县(区)经济发展水平,对生态补偿的迫切程度进行量化与分区分级,破解淮河源重点生态功能区生态补偿"补给谁"和"补多少"的技术难题.结果表明:淮河源重点生态功能区生态补偿的上限和下限分别为222.64亿元和64.84亿元;商城县生态系统服务价值最大,淮滨县最小;淮河源各县(区)均属于碳汇区;生态补偿优先级空间分布呈现自南向北递减的趋势.研究结果可为淮河源重点生态功能区生态补偿的有效实施提供科学依据和决策支撑.     

上海市碳排放量及碳源分布

对上海市碳源-碳汇的发展现状、增减趋势以及产业-行业层面的碳源分布进行了深入分析,结果表明:上海市的碳排放量在15年内增加了将近2.54倍,且相对于碳源的快速增加而言,上海的碳汇数量很少;工业与交通运输领域是当前上海市的主导碳源,产生了80%以上的碳排放量,且交通运输领域将可能成为上海市潜在的第一碳源;制造业是工业领域的最大碳源,且其碳排放量高度集中在冶金、石油和化工领域;上海市有必要在碳源等级管理和碳生产率基础上建立全新的碳排放管理体系.     

石羊河流域土地利用变化对区域碳排放和碳吸收的影响

利用土地利用转移矩阵、RS、GIS技术,根据2006、2010、2015年3期遥感影像数据和统计年鉴数据,分析2006-2015年石羊河流域土地利用变化情况,借助碳存储和碳排放的估算方法对2006-2015年石羊河流域土地利用/土地覆盖变化的碳效应进行剖析,运用模糊线性规划法对研究区土地利用结构进行规划.结果表明:2006-2015年石羊河流域林地、建设用地和未利用地呈增加趋势,未利用地、建设用地增加明显,林地略有增加;草地、耕地和水域呈减少趋势,耕地和草地减少显著,大量转化为未利用地,弃耕和荒化现象明显;建设用地是最重要的碳源,林地、水域、耕地、草地是主要的碳汇,未利用地的碳收支密度较低,但面积较大,对区域净碳储量贡献较大;土地利用碳存储量大于碳排放量,存在碳吸收盈余现象,但是盈余的空间有缩小态势.在增汇减排目标的模糊线性规划情景下,石羊河流域林地、草地、耕地、水域面积增加,建设用地和未利用地减少.石羊河流域的碳存储增加了1.7331×10~9 kg,碳排放减少了4.898 4×10~9 kg,净碳存储量增加了6.631 5×10~9 kg,碳排放明显减少.规划方案增汇减排的效果明显,有效缓解陆地生态系统的碳排放,达到优化土地利用结构的目的.     

西安市土地利用变化与碳排放空间格局特征研究

目的研究城市土地利用与碳排放变化的时空特征及响应机制,为西安市低碳化的城市土地利用与空间增长提供理论依据。方法基于遥感和GIS技术,运用能源消耗的碳排放模型和Hopfield神经网络聚类方法进行研究。结果 2000—2007年西安市各区县的建设用地增长迅速,耕地减少,部分区县林地面积有所增加,草地变化量很小;土地利用动态度依次为建设用地、水体、耕地、未利用地、草地、林地;建设用地的碳源作用非常突出,林地的碳汇功能较强,建设用地增长是导致碳排放总量变化的主要因素;西安市各区县的碳排放类型可以划分为4类。结论西安市土地利用表现出显著的碳源增加、碳汇减少的特征;从"减排"和"增汇"两个方面优化土地利用结构,对西安城市低碳发展和低碳调控具有重要意义;从西安市碳排放的4种区县类型来看,新城市空间增长区域的碳代价显著大于老城区,优化城市空间增长模式对西安市低碳发展具有重要意义。     

低碳导向下滇西北石漠化山区国土空间综合分区

在中国碳中和战略背景下，探索低碳生态发展框架下的国土空间分区是国土空间优化的核心所在。文章以石漠化山区玉龙县为研究区，在土地利用变化分析基础上，核算2010、2020年玉龙县的碳源、碳汇，分析其时空变化特征；在分析区域碳源/汇效益及生境质量基础上，以低碳发展与生态保护为目标来划分国土空间综合分区，并提出了协同减排的差异性对策建议。结果表明：(1)2010—2020年，玉龙县土地利用结构以乔木林地、灌木林地、草地和旱地等为主，城镇建设用地增加的速度最快。(2)2010—2020年，玉龙县碳源增长剧烈，碳排放量涨幅高达74.96%,碳排放增长量远超碳吸收增长量。(3)2010—2020年，玉龙县碳源/汇效益有较大的提升，但仍有大范围低效益区域；玉龙县以高等级生境质量区域为主。(4)以碳源/汇效益和生境质量为划分依据，可将玉龙县划分为6个分区：碳汇功能保持区、低碳限制发展区、减碳优先发展区、增汇生态修复区、高碳生产优化区和高碳总量控制区。     

基于碳中和的旅游景区净碳排放估算与低碳景区建设——以镇江“焦山”风景区为例

旅游景区是低碳或碳中和旅游实践的重要节点.以镇江焦山风景区为例,首先分析了旅游景区碳源、碳汇的构成,其次分别对旅游景区交通、管理及废弃物碳排放和林地、草地、园地、水域、滩涂的碳吸收进行了测度,并对焦山风景区的碳源、碳汇做了综合评估,得出以下结论:交通碳排放在焦山风景区碳排放中占据主导地位,控制交通过程中碳排放是焦山风景区节能减排发展低碳旅游的重要措施;林地、湿地碳吸收量最多;焦山风景区碳汇能力相对较强,是镇江市重要的碳汇地.因此焦山风景区应充分发挥碳汇能力,为镇江市低碳城市建设做出贡献;最后提出了焦山风景区建设低碳景区的实现路径.     

上海市应对气候变化的碳减排研究

分析上海市能源消费特征,估算上海市碳排放量、碳汇量及净碳源量.采用情景分析和数学模拟等技术手段,设计了12个情景方案分析上海市远期碳排放趋势.研究结果显示,上海市能源消费以工业消耗为主,2005年上海能源活动引起的碳排放量达到5 805 万t碳当量.与此同时,上海市万元GDP净碳源量持续下降,2005年降至每万元0.58 t碳当量,表明上海市在碳减排方面的举措颇有成效.情景分析结果表明,2020年上海市碳减排量有望达到11 104 万t碳当量.     

三峡水库消落带湿地碳排放生态调控的科学思考 (三峡地区资源环境生态研究)

消落带是流域景观内生物地球化学过程最为活跃的区域,是碳排放研究和控制的热点区域。三峡水库消落带在夏季出露期间正是植物生长旺季,植物通过光合作用吸收CO2发挥碳汇功能,同时湿地本身的生物地球化学过程要排放CH4。更重要的是,在冬季蓄水淹没期间,其生长季节积累下来的有机物质在水下厌氧分解,将排放CH4、CO2和N2O。消落带湿地碳动态的最明显特征就是随着水位的季节性变动,碳吸收和碳排放表现出明显的节律性变化,其碳排放具有明显的多源性。大面积消落带植被所蓄积的碳及营养物质是非常宝贵的资源,如果能加以妥善利用,就可化害为利。消落带湿地碳排放生态调控必须遵循控源、增汇和可持续综合利用原则,探索多尺度、多角度和多源定量分析碳源、碳汇的评价指标体系,碳排放的控源-减源-增汇关键技术集成模式及生态友好型利用综合模式,具有重要科学价值和应用前景。     

土地利用变化碳排放效应研究 — —以重庆市为例(三峡地区资源环境生态研究)

土地利用方式是影响碳排放的主要原因,低碳排放已成为土地利用调控的新课题。为了分析不同土地利用方式的碳排放效应,本文以重庆市为例,分析直辖以来重庆市主要土地利用方式的碳排放,并对重庆市的碳排放进行预测。结果表明,1997-2008年,由于土地利用的变化,重庆市碳排放从1 158.29万t增加到2 892.75万t,其中建设用地和耕地是主要碳源,建设用地年碳排放达1 214.92～2 987.29万t,排放强度为2.49～5.04 kg/(m2a),耕地年碳排放从126.3万t降为111.13万t;林地为主要的碳汇,由于林地面积持续扩大,林地的年碳吸收量由182.43万t增加到205.17万t。对重庆市2020年土地利用规划下的碳排放预测结果显示,2020年重庆市单位GDP碳排放比2005年减少43.99%,但碳排放总量显著增加,为10 381.19万t,因此面临的减碳任务非常严峻。     

基于灰色理论的陕西省土地利用变化及其碳排放研究

为了揭示陕西省2006—2018年碳排放变化规律,促进陕西省低碳土地利用模式构建,本文根据陕西省2006—2018年的土地利用数据构建碳排放模型及计算相关指数,分析土地利用的碳排放效应,通过灰色关联度分析,确定不同土地类型与碳排放的关联程度高低,运用GM(1,1)模型,预测出2020—2030年的土地碳排放量。得出以下结论:1) 2008—2016年,未利用地动态度最大为-5.87%,其次为水域用地,动态度为-2.09%;再次为建设用地,动态度为1.99%;2)净碳排放总量从2006年的5 395.43万t增长到2018年的13 365.79万t,林地为主要的碳汇,其吸收的碳量由666.32万t增加到719.14万t,建设用地作为主要碳源,其产生的碳排放量由5 891.10万t增加到13 912.24万t; 3)土地利用碳排放风险指数和压力指数处于增长的趋势;4)按照对碳排放影响大小,土地类型依次为林地、耕地、牧草地、建设用地、园地、未利用地、水域用地;5)经预测到2020年,碳排放总量约达到10 668.30万t,到2030年,碳排放总量约达到10 492.20万t。     

基于碳足迹方法的山西省土地可持续利用研究

基于2012年～2016年山西省土地利用和能源消费数据,采用碳排放和碳足迹模型,估算了该时段山西省在不同土地利用结构下的碳排放和碳吸收状况,并分析了土地利用结构、经济增长方式和能源消费结构对土地资源碳足迹的影响.结果表明:总体上,山西省土地利用不合理,建设用地碳排放量占到总碳排放量的99%,林地与草地的碳吸收量远不能抵消建设用地的碳排放量;煤炭的碳足迹远高于其他能源类型,占总碳足迹的87. 2%;平均地均碳排放强度是地均碳吸收强度的69. 5倍,山西省面临着巨大的碳排放压力.减少建设用地面积,改变高能耗低效率的经济增长方式,降煤增气合理化能源结构,方可使山西省土地可持续利用.     

基于ArcGIS的重庆市农田生态系统碳源/汇特征研究

以1997-2011年重庆市农作物产量、耕地面积及农业投入等相关统计数据为依据,对重庆市农田生态系统碳吸收量、碳排放量和碳汇强度进行了测算,以ArcGIS为技术手段进行碳源/汇空间特征分析.结果表明:1997-2011年重庆农田生态系统碳吸收总量总体处于稳定态势,粮食作物碳吸收比例下降,经济作物和果蔬作物碳吸收比例明显上升;碳排放总量呈逐步上升趋势,农用化学品投入是其主要排放源.从空间上看,2011年重庆市三大经济区域农田生态系统碳吸收、碳排放、碳汇的总量和强度从大到小依次为一小时经济圈、渝东北地区、渝东南地区.     

基于生命周期的原镁生产过程碳足迹分析

镁资源及其镁质材料是我国国民经济发展的重要物质基础.采用碳足迹分析方法,定量核算与分析中国原镁生产过程中的碳足迹及生态压力动态变化过程,以期为镁产业绿色发展提供依据.结果表明:1) 2010～2015年中国原镁生产过程中的碳足迹总体上逐年增加,且增长趋势不断加大; 2)研究期间原镁生产过程产业的碳排放压力与碳足迹生态压力总体呈上升趋势且基本一致,环境压力逐步增大,表明林地与草地碳汇的增长速度已不能满足原镁生产过程中能源消费碳排放的增加速度; 3)由于2015年全球镁市场低迷、需求缩减,导致中国原镁减产,因此碳排放压力和碳足迹生态压力较2014年有所降低; 4)为了使中国镁产业健康可持续发展,需要进一步推动节能减排新技术以减少能源消耗,增加林地与草地面积以增加碳汇储量,进一步完善碳排放交易市场以启动碳排放交易,平衡环境与发展之间的相互关系以改善生产环境.     

长沙市土地利用变化的碳排放效应及时空差异性

运用相关统计方法测算并分析了长沙市不同土地利用方式的碳排放效应及时空差异.研究结果表明,2001-2012年,长沙市净碳排放量呈上升趋势,年均增加66.51万t,各区县净碳排放量的空间差异比较明显,单位GDP碳排放强度呈下降趋势.该结果反映了长沙市建设用地和耕地是主要的碳源,针对长沙市的市情提出了关于长沙市土地利用增汇减碳的对策.     

陕南地区农田生态系统碳源/汇时空差异

对陕南农田生态系统碳源/汇进行研究,结论如下:碳汇量快速提高,碳源量变化平稳,净碳量与碳汇表现一致;碳汇量、碳源量、净碳汇量、净碳密度的空间分布基本一致,汉江河谷地带最高,沿河谷向两边递减,大巴山高于秦岭山地;丹江河谷中间地段峡谷深切,是各指标低值区,低值区外围环形分布的系列盆地各指标值较高;综合考虑农作物优生条件和农业比较利益,河谷地带适合大面积种植水果、蔬菜、玉米、水稻,丘陵坡地可适当种植油菜和薯类;发展生态农业,减少化肥施用量可达到减源增汇效果。     

林业碳汇产品价值实现路径综述

通过分析林业碳汇产品价值实现路径,促进林业碳汇生态效益、经济效益、社会效益的融合共赢。采用文献综述、案例归纳分析等概述林业碳汇产品相关概念,归纳梳理林业碳汇产品价值实现路径,并探究其发展的不足之处,最后结合中国学术研究与实践发展现状,对今后的理论研究与机制设计提出相关建议。笔者界定了林业碳汇金融的概念,认为林业碳汇产品价值实现路径可概括为政府生态补偿路径、林业碳汇金融路径和林业碳汇产业化路径,这3种路径有助于实现林业碳汇产品的价值。但是当前各国政府生态补偿缺乏可持续性、林业碳汇交易规则亟须完善、金融机构参与林业碳汇金融意愿薄弱,以及林业碳汇产业化进程缓慢等问题制约着林业碳汇产品价值的实现。建议从完善林业碳汇生态补偿制度、推进林业碳汇产品纳入国家统一的碳市场交易、强化林业碳汇金融路径理论与实践研究、健全林业碳汇产业为核心的产业扶持政策、加强林业碳汇产品价值实现的保障机制建设等方面,推动中国林业碳汇价值的实现。     

沈阳市经济发展的环境压力

基于生态足迹方法结合社会代谢物质流及相关指标,构建反映区域经济的综合环境压力模型.应用该模型对沈阳市1991—2005年的环境压力进行计算.结果表明:沈阳市生态足迹总量在2000年后快速上升,可见经济的高速增长是以环境压力(资源消耗)的高速增加为代价的.总足迹构成中,碳足迹占总足迹的66%~80%,直接足迹占20%~34%.可见,沈阳市环境压力的主要矛盾是碳排放,因此,应该把提高经济运行的碳效率、降低碳排放看做一项长远的重要任务.改善能源供给结构和调整产业结构是降低碳排放、提高碳效率的主要途径.     

中国典型侵蚀区小流域水力侵蚀引发的CO_2通量特征

土壤水力侵蚀通过影响有机碳的合成分解过程,引发可观的CO_2吸收-排放效应.各典型水蚀区的侵蚀速率、土壤性质各不相同,其CO_2通量特征有待研究.本文收集了黑土区、紫色土区、黄土区、红壤区等中国四大典型侵蚀区中7个代表性小流域36个土壤剖面的~(137)Cs及有机碳含量数据,利用"基于参照点的CO_2通量分离方法",计算了各小流域的有机碳横向迁移通量,以及由于水蚀引发的CO_2通量.结果表明,(1)有机碳的横向迁移速率由侵蚀/淤积速率以及土壤表层含碳量共同决定,位于黄土区和红壤区的小流域有机碳流失最为严重;(2)7个小流域侵蚀区CO_2的通量范围为:-22.8~21.5g C/(m~2·a),淤积区CO_2通量范围为-31.6~54.5g C/(m~2·a);碳汇强度与欧美小流域相当,碳源强度略强;(3)位于黑土区的多数小流域以及紫色土区的小流域整体表现为碳汇;位于黄土区的小流域整体表现为强烈的碳源;位于红壤区的流域在侵蚀区表现为碳源,在淤积区表现为碳汇.其中,紫色土区小流域的固碳能力最强,79%~87%的有机碳流失可最终得到恢复;(4)针对小流域不同的CO_2通量特征,可通过合理配置水土保持措施,实现土壤侵蚀和CO_2通量的协同调控.