基于水泥碳汇的建筑碳汇研究进展

目的研究建筑碳汇的相关进展,为核算建筑碳汇总量提供依据,为弥补城市碳失汇提供参考.方法以建筑的主要材料混凝土为研究对象,对建筑碳汇原理、研究方法进行论述.结果研究表明建筑碳汇的基本原理是基于水泥碳化的菲克第二定律,建筑碳汇的研究方法以实验验证法、全生命周期分析法等为主.结论建筑碳汇的研究方法多数在理论模型层面集中于水泥或混凝土材料本身,缺少实际建设过程中建筑碳汇量化等相关研究.因此,对建筑碳汇的研究应从单一的材料研究转向复杂的建筑个体研究.建立以建筑碳汇单体为依托的城市碳汇空间容量,探索低碳导向下的城市空间布局优化方法将成为低碳城市发展研究的新趋势.     

林草生态系统固碳增汇的增长潜力及交易机制

巩固提升林草生态系统碳汇能力,是实现碳达峰、碳中和的重要行动。分析了中国林草生态系统碳储量现状和核算方法,运用固碳速率法对林草生态系统固碳能力进行计算,并采用灰色模型进行预测,研究结果表明,中国林草生态系统年固碳量和总面积呈现逐年增加趋势,合理增加森林和草原面积有利于提高林草资源固碳量,预计到2030年中国林草生态系统固碳量将增加至8.549亿t,总面积将增加至6.467亿hm²。结合中国林草碳汇交易市场发展现状和制约瓶颈,提出了合理规划林草面积、完善碳汇支持体系、加快建设碳汇交易市场、完善碳汇法律法制建设4个方面建议。     

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.     

内蒙古生态屏障区固碳服务效应分析

内蒙古自治区是中国北方重要的生态安全屏障,其生态系统具有很强的固碳能力,然而其固碳效应对区域的影响尚不清晰。采用Carnegie-Ames-Stanford Approach(CASA)模型计算的净初级生产力（net primary production,NPP）推算植被部分的固碳服务供给量,使用上层土壤的有机碳含量作为每年土壤固碳服务的供给量,从碳排放的角度衡量固碳需求的空间分布,分析内蒙古生态屏障区固碳服务的供需平衡状况。在此基础上,通过计算碳汇（固碳服务供给量）和碳源（固碳服务需求量）的差值,基于ArcGIS对固碳服务的空间格局及其流动比率进行空间分析,揭示固碳服务效应。结果表明,研究区固碳服务在总体上供大于求,但在空间分布上具有显著差异。省会城市及各地级市周边普遍表现为供小于求,为需求型区域,是内蒙古固碳服务的潜在受益区范围。其中省会城市的需求程度尤为明显。内蒙古固碳服务流动的实际受益区范围涉及京津冀城市群、山西省、辽宁省、宁夏回族自治区、陕西省榆林市、甘肃省张掖市、金昌市、武威市、白银市。内蒙古作为生态屏障区,其固碳服务对周边地区碳汇效应显著。     

城市住区低碳评价指标体系建构

从城市住区的低碳评价的目标单一性、评价量化性等特点出发,对城市住区低碳评价体系的目标进行设计.确定规划设计阶段、施工(竣工验收)阶段和运行使用阶段作为进行城市住区评价的三个主要时期,同时选取住区生命周期、各阶段、各主要能源系统共计10个低碳评价对象,并设定相应的低碳指数作为评价指标.在对各个评价指标的分析中,确定各个评价对象碳排放的模拟预测值或实际值的计算方法,同时明确相应基准排放值的确定方法,完成相应低碳指标的计算.最后,以构建的基准值作为分界点,将相关评价对象的低碳评价分级划分成七个梯度.     

基于RS的城市绿地及其固碳能力演变研究——以重庆市主城区为例

利用重庆市LandsatTM数据,采用归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI),提取重庆主城区绿地、建设用地等地类信息,结合区位商理论和citygreen储碳模型计算了重庆主城各区2000,2003和2007年绿地率区位商、绿地年固碳量和同碳率.结果分析表明:2000年到2007年重庆主城区绿地面积、建筑用地面积、绿地年固碳量均有不同程度增长,年均增长率分别为3.7％,13.2％和7.6％;绿地大体呈现以渝中区为极低中心,周边组团城区为较高起伏边缘的盆状空间格局;绿地固碳能力基本与绿地格局一致,且同碳能力增幅大于绿地面积增幅.研究认为,城市建设等人类活动影响城市绿地的增减,而绿地面积和绿地结构组成是影响绿地固碳能力的主要因素.     

建立城市住区规划设计碳评价体系的初步构想

分析建立城市住区规划设计碳评价体系的低碳经济背景及其研究意义,初步提出把碳汇率指标引入住区碳评价体系中作为衡量是否低碳住区的标准,同时建议以碳价格体系作为调控商品型住区产品开发及定价的杠杆,住区碳评价体系要与CDM要求接轨并最终实现开发商、设计师与业主等各方共建城市低碳人居环境。     

海岸带城市蓝绿空间碳汇基础设施网络分析——以广西北部湾为例

为探讨蓝绿基础设施(Blue-Green Infrastructure,BGI)碳汇服务功能有益于指引城市碳中和目标建设,本研究以广西北部湾海岸带城市为例,运用形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)法、连通性分析法以及电路理论,构建蓝绿基础设施碳汇网络,讨论对应的固碳增汇对策。结果表明：2020年研究区蓝绿空间碳汇总量为735 524.09 tC·a^-1,其中绿色空间碳汇总量为588 680.06 tC·a^-1,蓝色空间碳汇总量为146 844.03 tC·a^-1,单位面积碳汇量“蓝”高于“绿”;共提取63个碳汇源地斑块,20个核心源地斑块,绿色空间核心源地总面积为6 814.31 km²,蓝色空间为899.05 km²,核心源地主要分布在东西两侧及南部沿海地带;共提取出24条生态廊道,绿廊共长122.21 km,蓝廊为52.75 km,呈环状分布,中南部地区分布较密,连通性强。本研究结果可为“碳达峰与碳中和”(简称“双碳”)背景下海岸带城市的保护与可持续发展提供建设思路。     

城市植被碳汇研究方法及进展

全球气候变暖是目前世界广泛关注的一个问题,大气中的C02增加导致的温室效应正深刻影响着人类的发展,开展碳循环过程中源与汇的研究是有效解决温室效应的基本思路,植物碳储能力研究是其中的重要内容之一,城市碳汇作为陆地生态系统碳储能力的一部分正成为一个新的热点.文章围绕城市植被碳汇研究,对碳汇概念、不同类型植物碳汇研究方法作了概要介绍,阐述了城市植物碳汇研究现状,并对城市碳汇研究做了展望.     

基于PSIR模型的河南省低碳经济发展水平研究

参考PSIR模型,构建了低碳经济发展水平的评价指标体系,对2013年河南省18个省辖市的低碳经济发展水平进行定量研究.结果表明:河南省18个省辖市的低碳经济发展整体水平不高,绝大多数城市处于高碳发展阶段,只有郑州和洛阳处于中高碳发展阶段,没有处于低碳、中低碳、中碳发展阶段的城市;河南省低碳经济发展水平的空间差异呈现出明显的"川"字形特征,以郑州和洛阳为界,界线西北的城市低碳经济发展水平较低,界线东南的城市低碳经济发展水平相对较高;不同市域之间的低碳经济发展水平差异较大.     

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.     

低碳住房小区建设及优化路径探究——以合肥市翠微南园为例

绿色城市化、集约城市化是新型城市化重要核心内容,而低碳住房小区建设是实现低碳城市化建设有效途径之一.通过对合肥市安置房小区翠微南园的实地调查,运用深度访谈等质性方法从低碳空间布局、低碳技术支撑、低碳制度构建和低碳文化培育等方面对翠微南园低碳现状及问题进行分析,并结合小区现状探讨了回迁安置房小区的低碳改造路径和策略.研究显示:小区存在空间布局整体上不紧凑、低碳技术支撑不够,以粗放式能源利用为主、低碳制度与文化构建匮乏等问题.建议小区在后期规划改造上,采用组团串联结构提高空间利用率,通过绿色道路与绿色空间设计来降低碳排放和减碳固碳,美化空间环境;通过建筑技术低碳化、装饰环保化以及绿色本地营造低碳化环境;低碳技术的创新使用、低碳制度完善以及低碳文化的培育是低碳小区建设的有力支撑.本文旨为基于低碳目标的城市安置小区规划改造提供新的视角和实践依据.     

基于合肥市降雨特征的改建种植屋面荷载及减碳效应分析

基于合肥市降雨特征对某改建种植屋面的荷载进行计算,然后基于全生命周期评价法构建了种植屋面的碳排放和碳汇计算方法,并利用该方法对该改建种植屋面的碳排放和碳汇进行了计算.结果表明,考虑降雨特征计算得到的该改建种植屋面荷载设计值为6.823 k N/m²,小于原屋面的荷载设计值(7.324 kN/m²),说明其改建的改建方案可行,且改建后的种植屋面不仅没有对原屋面产生不利影响,而且还使原屋面结构的安全性有所提升.经计算可得,该改建种植屋面全生命周期(50 a)内的碳排放总量为60 461.623 kg,碳汇总量为197 305.534 kg,其中建设阶段的碳排放量为20 577.749 kg,运行维护阶段的碳排放量为21 363.900 kg,拆除回收阶段的碳排放量为18 519.974 kg;该改建种植屋面运行的前两年,其碳排放总量为21 432.305 kg,碳汇总量为33 211.006 kg,说明在该改建种植屋面运行的第二年即可实现对其建设碳排放的回收,由此表明该改建种植屋面的节能减排效果明显.     

2000—2010年东北三省碳源汇时空动态遥感研究

植被净生态系统生产力(Net Ecosystem Productivity,NEP)是估算区域上植被碳源、碳汇的重要指标.以东北三省为研究区,基于EOS/MODIS遥感资料,结合气象数据,对2000—2010年NEP的分布情况和时间变化特征进行分析,结果表明,2000—2010年我国东北三省大部分地区为碳汇区域,NEP值处于0~300 g C·m-2·a-1之间,碳源地主要集中在吉林省西北部和黑龙江省西南部地区;林地的碳汇能力最大,NEP均值为176.74 g C·m-2·a-1,其次为灌丛175.02 g C·m-2·a-1,农田、湿地、草地的碳汇能力依次减弱;11年间,东北三省约66.36%的地区NEP呈下降趋势,即过半数地区固碳能力都在减弱,固碳能力大幅增强的地区集中在辽宁省长白山西南段和西辽低山丘陵,NEP上升的斜率在5~15之间.结合年均温和年降水对逐年的东三省年平均NEP进行分析,结果显示,NEP与降水呈正相关关系,且相关性显著;NEP与温度呈负相关关系,但是相关性不够显著;NEP值受温度、降水的极值影响很明显.本文基于多时相遥感数据展开了区域尺度的碳源汇模拟,为遥感数据在此领域的应用和碳储蓄动态变化研究提供了理论依据和方法借鉴.     

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。     

基于坡度视角的黄土高原退耕还林(草)工程碳汇效应分析

【目的】探究退耕还林(草)背景下黄土高原不同坡度退耕地的固碳效应及存在的差异,根据不同坡度碳储量的变化优化新一轮退耕还林工程。【方法】基于2000—2020年黄土高原固碳数据和2000—2015年土地利用数据,运用GIS空间分析法,分析了近20年黄土高原固碳量的时空变化,以及不同坡度退耕地的碳汇效应。【结果】2000—2020年黄土高原固碳量前期增幅较大,后期增幅较平缓,固碳量变化与森林覆盖面的走向基本一致,呈现南高北低的现象;2000—2015年黄土高原土地利用结构发生明显改变,耕地显著减少,林、草地覆盖率增长至56.42%,且各土地利用类型单位面积固碳量呈增加态势,林地单位面积上固碳量最多;此外,坡度15°～25°林地单位面积上固碳量最大,约716.93 g/m²,8°～15°草地的单位面积固碳量最大,约748.65 g/m²。【结论】黄土高原退耕还林还草工程带来了巨大的碳汇效应,不同坡度林、草地的固碳能力存在明显差异,缓坡度地带草地固碳能力最强,中高坡度地带林地固碳能力最强。     

3种木棉光合特性及碳汇能力研究

以美丽异木棉、爪哇木棉、海南木棉叶片为测试材料,利用3051D光合作用测定仪测定3种木棉光合作用日变化规律,分析其相关性,并通过光合速率计算固碳量,从而得出三者碳汇能力.结果表明：3种木棉光合速率(Pn)日变化基本都呈“M”型双峰曲线,存在明显的“午休”现象;3种木棉蒸腾速率(Tr)均呈单峰曲线变化,12∶00～14∶00时达到最高,其中爪哇木棉 Tr在出现的时间和峰值上都早和高于另外两个品种;3种木棉单位日固碳量在 0.59～0.68 g·m^－2·.d^－1之间,其中美丽异木棉和海南木棉均为0.68 g·m^－2·d^－1,爪哇木棉为0.59 g·m^－2·d^－1.3种木棉年固碳量在214.49～246.11 g之间,其中爪哇木棉比另两品种碳汇能力弱,约低12.8%.通过聚类分析表明,美丽异木棉和海南木棉具有极高的相似性.本研究可为以后园林绿化优良树种选育工作提供参考.     

云南主要森林植被碳储量及固碳潜力模拟研究

使用日本对地观测卫星(advanced land observing satellite,ALOS)2008—2011年的影像数据,解译云南现状植被分布.使用分类回归树模型(classification and regression trees,CART)预测云南主要森林植被的潜在分布区,估算云南森林植被的碳储量和固碳潜力.结果显示:云南省林地总面积是2.0×107hm2,森林覆盖率为52.49%,主要森林植被碳储量为871.14 Tg;不同森林植被碳储量及固碳潜力不同,碳储量较高的是季风常绿阔叶林、暖温性针叶林和暖热性针叶林,分别为205.42、172.72 Tg和137.78 Tg,而固碳潜力较大的是暖热性针叶林、暖温性针叶林和温凉性针叶林,分别为788.53、119.00 Tg和156.78 Tg,分别是现实碳储量的5.7倍、2.1倍和0.91倍;云南主要森林植被总固碳潜力为1 321.52 Tg,约为现实碳储量的1.52倍.总体上,云南省针叶林的固碳潜力远大于阔叶林,适当的人为干扰可提高暖热性针叶林的固碳潜力,暖热性针叶林具有较强的清洁发展机制(clean development mechanism,CDM)潜力,云南省主要森林植被在整体上是一个碳汇.     

河北省海岸带碳汇现状评估

本文尝试从自然生态系统方面基于相关统计数据、遥感数据、核算参数数据对河北省海岸带碳汇现状进行核算,阐述其空间分布格局,并对成因及对策进行分析,同时对河北省区域尺度的沿海碳汇研究数据进行了补充和完善。本文采用遥感观测和现场采样相结合的方法,对河北省海岸带碳汇的面积、碳储量、固碳量和固碳价值进行了调查。结论如下:河北省现有的沿海碳汇主要分布在唐山和沧州地区。总的碳储量约在2.23×10⁶ t～49.63×10⁶ t之间,其中盐沼碳储量超过50%;从行政区划角度分析,唐山市碳储量最大,其次为沧州和秦皇岛。海岸带碳汇碳封存量均值为6.38×10⁴ t/a,盐沼湿地碳封存量达到4.12×10⁴ t/a,占比64.58%。海岸带碳汇年固碳价值为0.121×10⁸ USD/a,其中盐沼湿地固碳价值最高。通过比较分析,三种碳汇生境固碳能力规律如下:盐沼>海草床>河口。土地利用变化、蓝碳生态系统与海水养殖的不协调发展、生物入侵、富营养化是影响河北省海岸带碳汇的重要因素。最后就河北省海...     

施工阶段住宅工程机电耗能的碳排放计算

住宅建筑在施工阶段因使用机电设备耗用大量的能源,会产生大量碳排放,阻碍了建筑行业的低碳化发展.住宅建筑施工阶段的碳排放量化是寻求建筑低碳发展路径的基础,通过确定电力和化石能源的碳排放因子,推导碳排放总量的计算方法,汇总施工阶段机电设备的使用数据.以实例演算获得不同机电设备的碳排放量,分析并提出了该阶段的碳减排措施.经验算,该计算方法同样适用于其他的建筑类别,具有较好的适用性.