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。     

基于固碳需求的毛泡桐适宜栽植区区划研究——以太原市为例

为匹配太原市空间固碳的需求，采用ArcGIS空间分析技术和层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)，将毛泡桐的生态适宜栽植区区划与太原市空间固碳需求叠加分析，从而优化毛泡桐的栽植区域，充分发挥其固碳功能。为此，选取年均气温、年均降水量、土壤含水量等8个生态因子，将太原市毛泡桐栽植区划分为高度适宜区、中度适宜区、不适宜区三个等级；同时选取距工矿距离、距道路距离以及人口密度3个指标，将太原市空间固碳需求划分为高度、中度和一般三个等级，并生成1 km²网格固碳需求空间分布图；叠加毛泡桐栽植高、中度适宜区与空间固碳高、中度需求区，二者重叠面积为2 705.35 km²，且多分布在太原市城区。太原市城区自然条件适合毛泡桐生长，同时也是固碳需求较高的地区，通过合理栽植毛泡桐等高固碳能力植物，可以高效吸收大气中的CO₂，从而有效改善太原市空气质量。     

皖鄂豫共建大别山碳汇经济试验区的构想

我国实现“双碳”目标的关键基础是生态功能区,特别是大面积强功能的生态功能区。大别山位于皖鄂豫三省交界处,是长江中下游平原的生态安全屏障,素有“华中之肺”之称。国家已设立了涵盖7个县（市）的生态产品价值实现机制试点区域,但尚未有跨区域、大范围、山脉级的国家试点。皖鄂豫三省共建生态系统固碳功能、生态产品价值实现的大别山碳汇经济试验区,具有更高的层面、更丰富的内容和更大的战略价值,也是安徽省建设长三角与中部链接枢纽的重大实招。本文就推动皖鄂豫三省共建大别山碳汇经济试验区并争取上升为国家“双碳”战略布局、试验区的重点任务和推动建设路径提出了相关建议。     

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。     

汾河流域生态系统服务供需匹配关系研究

生态系统的供需服务研究是生态系统服务研究的一个重点方向，其供需服务的定量分析、供需匹配程度的识别及其与地形分异的关系，对流域生态系统的健康持续发展具有重要意义。汾河流域是典型的生态脆弱区，以其为研究对象集成多源数据，对汾河流域2015年产水、粮食供给、碳固存和土壤保持服务的供需匹配程度进行量化评估，并探究其与地形位指数之间的相关性。研究表明：1)从整体上看，汾河流域生态系统服务供需总量除碳固存服务外，其余生态系统服务供应量大于需求量，但局部区域仍存在明显赤字；2)不同生态系统服务的空间供需匹配程度差异明显，由高到低分别是产水服务(0.085)、土壤保持服务(0.023)、粮食供给服务(0.009)和碳固存服务(-0.012);3)各生态系统服务供需匹配程度与地形位指数均通过显著性检验，说明地形对研究区4种典型生态系统服务供给与需求的分布、结构和功能具有一定影响，但地形因素并非唯一影响因素，应结合地区具体情况进行分析；4)在不同地形位指数区间内，不同生态系统服务供需匹配程度具有不同的关系，此时可以根据当地社会经济发展水平及对生态保护的要求进行主要生态功能的界定，提出生态功能分区。     

佛山市城市森林生态系统服务价值估算研究

以佛山市城市森林为研究对象,参照国家林业局《森林生态系统服务功能评估规范》评估方法对佛山城市森林进行估算.结果表明:2015-2016年度佛山市森林生态服务总价值为77.76亿元/a,单位面积生态服务价值为13.32万元/(hm²·a),对生态服务功能价值贡献从大到小依次为涵养水源、固碳释氧、保育土壤、生物多样性保护、净化大气环境、积累营养物质,分别占总生态服务价值的54.60%,18.54%,13.28%,9.28%,3.49%,0.80%,涵养水源和固碳释氧是佛山城市森林最主要的生态服务功能.通过量化森林生态服务功能,为佛山城市林业发展和生态补偿提供决策依据,从而推动区域绿色生态文明建设,同时提出科学布局环境功能林对维护区域可持续发展有重要意义.     

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.     

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...     

长三角一体化示范区生态系统服务供需格局演变及区域调控探讨

生态系统服务供需平衡是可持续发展的关键,开展差异化分区研究有助于资源优化配置.本文基于CASA(carnegie-ames-stanford-approach)模型、水量平衡方程和RUSLE(revised universal soil loss equation)模型,分析了长三角一体化示范区2000—2020年碳固持服务、水源涵养服务和水土保持服务供给量、需求量及供需匹配关系的时空演变特征,并运用SOM(self-organizing map)+K-means二阶聚类方法划定了不同类型的供需失衡区,提出了差异化的生态系统管控对策.研究发现,长三角一体化示范区近20年间:(1)碳固持服务供给减少,需求增加,水源涵养和水土保持服务供给量和需求量均呈增加趋势,各生态系统服务总体呈现供不应求的趋势;(2)碳固持服务和水土保持服务供需比均呈上升趋势,水源涵养服务供需比呈下降趋势,各生态系统服务供需比有明显的空间差异;(3)聚类分析将示范区划分为不同类型的生态调控区,其中,吴江、盛泽镇区城镇簇群以水源涵养服务提升为主,青浦城区城镇簇群以水源涵养服务和碳固持服务提升为主,先行启动区和嘉善城区城镇...     

供需关系下长三角城市群 生态系统服务空间流转

基于价值量、热点分析、最小累计阻力(MCR)模型和距离衰减等多种方法和模型,量化分析长三角城市群2010年和2018 年的生态系统服务供给和需求,揭示其供需盈亏关系;根据整体供需空间格局,确定生态源地到生态需求地的生态系统服务空间流转路径与价值流转量.结果表明:长三角城市群2010年和2018年生态系统服务供给变化微小,而生态系统服务需求显著增长;生态系统服务供给呈南高北低的分布形态,生态系统服务需求呈东高西低的分布形态;供需盈余区主要分布于皖南山地丘陵,供需赤字区主要分布于经济发达城市的主城区;研究年份内,供需平衡区面积减少,供需失衡区面积增加,经济发展与土地利用变化导致供需空间异质性增强;将生态源地与生态需求地之间的重要生态廊道作为生态系统服务空间流转路径,2010年和2018年的生态系统服务价值流转总量分别为127.1,272.6亿元.     

中国滨海蓝碳及其人为活动影响

滨海蓝碳是指红树林、盐沼和海草床等滨海湿地生态系统植被固定的二氧化碳（CO₂）。发展滨海蓝碳是缓解气候变暖的全球战略之一,在海岸带保护、管理和恢复中具有潜在意义。我国滨海湿地面临的人为干扰,如海堤的挤迫、富营养化和城市化等,改变了生态系统的结构和功能,限制了生态系统固碳功能。由于我国滨海湿地的碳储量和碳汇研究缺乏系统观测,现有估算还有很大数据缺口。因此,本文对滨海蓝碳的定义和应用、我国滨海湿地的分布现状及其储碳、固碳特征进行系统梳理,并从滨海湿地保护和修复的国家需求、碳中和（Carbon Neutrality）的国家战略出发,提出研究我国滨海湿地储碳和碳汇能力及其时空演变规律的重要意义。     

重庆市生态系统服务功能重要性评价

【目的】对重庆市生态系统服务功能进行综合研究,定量揭示研究区生态系统服务功能重要性等级及空间分布规律。【方法】借助遥感数据和GIS空间分析技术,根据重庆市的主要生态系统服务功能,选取生物多样性保护、土壤保持、水源涵养等3项服务功能建立评估模型。【结果】1)生物多样性维持功能极重要区面积占区域总面积的18.81%,土壤保持功能极重要区面积比例为17.43%,水源涵养功能极重要区面积略大,占区域总面积为29.58%,生态系统服务功能极重要区面积比例为19.75%;2)3种单个生态系统服务功能以及生态系统综合服务功能的极重要区均主要分布在渝东北生态涵养发展区与渝东南生态保护区。【结论】评价结果中生态系统服务功能极重要区的空间分布与重庆市生态功能区划、主体功能区划中定位的生态保护区相符,可见研究结果具有科学性,能够对重庆市生态环境保护政策的制定提供科学依据和有力支撑。     

生态系统服务对土地利用转移流的响应及权衡分析——以渭南市为例

基于GIS与RS支持,以渭南市为研究区,定量分析固碳释氧价值、涵养水源价值和土壤保持价值与土地利用转移流的耦合效应.结果表明,2000—2010年,耕转林、草转耕和耕转建为渭南市的关键土地利用转移流,占总量的50.83%;草转林、耕转草和建转耕为次关键转移流,占25.45%.对提升区域生态系统服务能力贡献度最大的主要是耕转林和建转耕,分别达3.52和2.07亿元;造成生态系统服务价值降低的主要是耕转建、林转未和林转耕,分别为-3.62,-1.19和-1.09亿元.研究时段内,引起固碳释氧、涵养水源和土壤保持三大生态系统服务协同增加的土地利用转移流有耕转林、草转林、建转耕、水转耕和水转草,导致三大生态系统服务协同降低的土地利用转移流有林转耕、林转草、林转未、耕转水和耕转建.草转耕和耕转草存在权衡问题.其中,草转耕利于固碳释氧和涵养水源,但导致水土流失,总体生态效应为负,宜予以遏制;耕转草会导致固碳释氧和涵养水源能力的降低,但利于水土保持,且总体效应利于生态服务价值的提高,宜予以提倡.     

芜湖市区地表灰尘中黑碳含量分布特征

以芜湖市区为对象,分析其地表灰尘中有机碳(OC)和黑碳(BC)含量,了解人为活动对其积累的影响.研究发现,芜湖城市地表灰尘中有机碳含量范围为7.81-38.71g/kg,平均值为22.49g/kg,黑碳含量范围为1.75-31.36g/kg,平均值为10.77g/kg,二者含量均高于一般的土壤,但低于大气粒子中黑碳含量.三个区域BC/OC的平均值大小顺序为中心城区经济技术开发区高新技术开发;相关分析表明,地表灰尘中BC含量与有机碳积累呈正比,指示BC的可能来源.城市地表灰尘中BC的来源是矿物燃料燃烧,其分布状况受机动车辆化石燃料燃烧排放的颗粒物质影响.利用Kriging最优插值法制得的黑碳、有机碳空间分布图,呈现出芜湖市区地表灰尘中黑碳含量离工业区、交通繁忙区的距离越近,含量越高,空间分布的差异主要由于区域功能差异造成,与地表灰尘中有机碳的空间分布研究规律相似.     

中国地市卫生资源需求测度及其时空格局研究

测度地区卫生资源需求是实施以需求为导向的卫生资源空间配置的前提.综合考虑地区卫生资源需求决定因素及空间相互作用,构建卫生资源需求指数,分析2000年—2010年中国卫生资源需求在地市之间的分布及变化.结果发现,中国卫生资源需求自西向东呈“高－低－高”的总体空间格局.西部的青海、西藏、新疆和川西地区主要因为居民健康需要水平高,卫生资源需求中高值地市连片分布,形成青藏地区高值集聚区和以藏中为核心的中国西部卫生资源需求热点区域.东部沿海地区主要因为卫生服务可及性高,卫生资源需求中高值地市集中分布,形成环渤海、长三角和珠三角高值地市集聚区和以苏浙沪为核心的中国东部卫生资源需求热点区域.中部地域整体上居民健康需要和卫生服务可及性较低,连片分布卫生资源需求低值地市,其中广州、武汉、成都等部分省会城市和豫北地区因卫生服务可及性较高,川云桂黔地区因健康需要水平较高而成为卫生资源需求中高值区,形成以甘川陕晋豫鄂湘为主的低值地市集聚区和以甘陕鄂湘赣为核心的中国卫生资源需求冷点区域.     

呼和浩特市中心城区城市公园可达性分析——基于高德地图API数据

城市公园布局的合理性直接影响其对城市内部居民的服务水平。基于高德地图API数据,以呼和浩特市中心城区为研究区域,居住小区为研究单元,从数量、供需角度分析步行和骑行两种交通方式下公园可达性水平。结果表明：（1）基于出行时间计算的各小区可达公园数量随着时间阈值的增大,居民接近公园的机会增多,高斯两步移动搜索法在此基础上,考虑了公园供给与人口需求之间的空间分布及其相互作用,研究区公园分布存在空间供需失配现象;（2）两种出行方式下,可达性呈现“外围高,中心低”态势,步行出行方式在三种时间阈值范围内一直存在无法享受公园服务的小区,可达区域分布存在明显的空间隔离;骑行方式下的可达性水平空间分布显著高于步行,在20 min阈值内服务范围可达到全覆盖,各小区居民的供需可达性值相较于步行分异程度明显降低;（3）城市公园可达性较好区域集中分布于研究区北部和东部,而可达性较差的城市核心区、西部和南部,可以作为呼和浩特市公园规划建设重点关注对象。     

山西煤矿区生态系统服务重要性评价及时空异质性

基于山西省2000-2018年NDVI数据、气象数据、土壤数据和高程数据等,构建生态系统服务重要性评价指标体系,运用NPP定量指标法评估水源涵养、水土保持、防风固沙和生物多样性维护四个服务的重要性,通过ArcGIS（制图与空间分析）对山西煤矿区生态系统服务重要性进行综合评价并分析其时空异质性。结果表明：（1）煤矿区极重要和高度重要生态系统服务区域面积比例分别为4%和16.1%,集中分布于沁水煤田、霍西煤田和西山煤田区域。（2）煤矿区大部分区域生态系统服务重要性在时间尺度上呈现提高趋势,在空间尺度上重要性区域中心整体向西和向北偏移。（3）煤矿区生态系统服务重要区域主要土地利用类型包括草地、林地,主要影响因子为降水和气温。     

珠江三角洲城市群生态安全空间分异与聚集特征

珠江三角洲城市群是粤港澳大湾区的重要组成部分,在国家实施粤港澳大湾区建设的重大政策背景下,研究珠江三角洲城市群生态安全及其空间格局,具有重要意义。基于PSR概念模型构建珠江三角洲城市群生态安全评价体系,采用集对分析和空间自相关分析方法,探究城市群生态安全空间异质性及聚集特征。结果表明:珠江三角洲城市群受城市化的影响,生态安全水平呈现出较显著的空间差异,其空间分布特征为中部城市化水平较高的区域生态安全水平显著低于外围区域,外围区域对于中心区域形成一个生态屏障;生态安全水平与区域经济发展有显著关系,生态安全水平与经济发展水平在空间上呈现负相关状态;生态安全在城市间呈现"低—高"或"高—低"集聚态势,生态安全较高的城市趋于和生态安全较低的城市相邻,呈现互补空间格局。这一空间分异和聚集特征对于珠江三角洲城市群以及大湾区的未来生态规划、城市生态建设和生态管理具有较重要的指导意义。     

使用自组织特征映射神经网络对湖泊水生态功能分区

以白洋淀淀区为研究案例,在水文、气象、水化学、水生态以及人类活动干扰多要素基础上,耦合生态系统服务空间分布,形成水生态分区指标体系框架,通过自组织特征映射（self-organizing feature map,SOFM）神经网络,并将案例区划分为核心湿地保护区、湿地生态缓冲区、入淀河流缓冲区和生态屏障区4类水生态功能区域,面积分别为9763.81、9538.59、5953.15和5417.53 hm2,分别占白洋淀淀区面积的31.83%、31.10%、19.41%、17.66%．分区结果体现了一定的层次结构与空间特征差异,可为未来科学识别不同区域压力源、淀区精准修复以及差别化水质管理提供科学的数据支撑．      

建筑混凝土全生命周期固碳能力计算方法

目的提出城市建筑混凝土固碳能力计算方法,弥补城市建筑碳汇的缺失,为城市低碳规划提供新思路.方法基于建筑全生命周期模型,构建了建筑混凝土碳汇总体计算框架,提出建筑设计、使用、拆除和二次使用等不同阶段固碳能力的计算方法.结果混凝土的碳汇在建设阶段、使用阶段会发生,在拆除破碎及回收利用阶段,混凝土也能够吸收CO2.混凝土的碳化深度d可运用菲克第二定律(d=K t1/2)来进行计算.结论混凝土建筑碳汇的固碳能力计算方法有效可行,对于构建城市复合碳汇(自然碳汇+人工碳汇)系统,指导低碳城市规划研究具有重要意义.