基于碳转移矩阵的土地利用碳排放效应研究——以广西北部湾经济区为例

研究土地利用类型转变所引起的碳排放效应,为调整土地利用结构,实现区域土地低碳利用提供决策基础。运用Arc GIS软件对北部湾经济区1990、2000及2010年3个时期的遥感影像进行处理分析,得出土地利用转移矩阵,进而核算土地利用类型转变的碳排放转移矩阵。结果表明,在整个研究期内,因地类转移造成总净减少的碳排放量达987 550.37 t,经研究发现碳汇地类及未利用地向碳源地类转变、碳源地类间由低排放向高排放地类的转变会导致区域碳排放量明显增加。碳源地类向碳汇地类的转变而减少的碳排放量为631 690.25 t,碳减缓能力与转向地类的碳汇/碳排放能力有一定关系。针对新兴发展区域的土地利用趋势,从低碳经济的发展角度提出了相应的优化措施。     

重庆合川区土地利用碳排放的效应及驱动因素

基于土地利用变更数据与能源消费数据,测算2009—2018年间合川区土地利用碳排放量,分析碳源、碳汇、净碳排放量及碳排放强度演变趋势,运用LMDI因素分解法对碳排放驱动因素进行分析。结果表明:(1)2009—2018年重庆合川区土地利用净碳排放量呈上升趋势,年均增长率为7.00%;(2)合川区单位GDP碳排放强度呈逐年下降趋势,人均碳排放强度呈逐年上升趋势;(3)经济发展水平和建设用地规模是合川区土地利用碳排放的正向驱动因素,碳排放强度和土地利用效率为负向驱动因素。     

西部绿洲城市土地利用转型的生态环境效应——以乌鲁木齐市为例

为探讨土地利用转型对生态环境变化的影响,基于乌鲁木齐市2005年和2012年TM影像数据、土地利用现状矢量数据、中国高空间分辨率网格数据（CHRED）,运用土地利用转型、生态系统单位面积生态服务价值评估和碳排放核算等方法,分析城市化过程中乌鲁木齐市土地利用转型前后生态环境变化效应。结果表明,研究区土地利用转型幅度较大,其中园林地、草地、城镇村及工矿用地和未利用地之间的转换较明显,未利用地转出面积最大（10.33万hm²）,说明研究区土地开发程度较高。研究区生态服务价值均呈增加趋势,研究期间生态服务价值增加了89 227.32万元,其中,园林地、草地和水域土地利用转型对生态系统服务价值增加的贡献高。研究区土地利用碳排放量呈上升趋势,碳排放量较高的是城镇村及工矿用地。研究区内土地利用转型后净生态系统服务价值呈现增加趋势,但土地碳排放量变化速度远超生态系统服务价值增加速度,因此在乌鲁木齐市低碳城市建设中,要充分考虑土地利用结构调整与生态环境保护的平衡关系。     

上海市土地利用碳排放测算与分析

采用2004-2013年上海市分行业化石能源消费数据,并与主要类型土地利用方式相结合,分析10年间土地利用产生的碳排放量变化情况。结果表明,2004-2013年土地利用碳排放量和碳吸收量均呈稳定上升趋势,增长率分别为42.60%和62.88%,但由于生产性土地面积基数较小,净碳排放量已增加至3 532.790万t/年。工矿用地是最大碳源,年均碳排放量占比达61.3%;而交通用地的单位面积碳排放量最高,且呈先上升后下降的趋势,在2008年达到峰值3.959 t/km2。碳足迹面积远高于上海市实际面积,2013年生态赤字已达67 516 km2。在区域层面,上海市是高强度点状排放源,碳减排压力较大,并从减源增汇角度对土地低碳利用提出了相应对策。     

江苏省徐州市土地利用碳排放特征及脱钩效应研究

人类活动导致的土地利用/覆盖变化是大气中二氧化碳含量增加的重要原因。依据土地利用碳排放测算方法,得出1996~2012年江苏省徐州市土地利用碳排放特征,并探究土地利用碳排放与经济发展之间的脱钩效应。研究得出:(1)1996~2012年徐州市土地利用碳排放由1399.16万t增长至3202.19万t,年均增长率为4.99%,主要归因于建设用地激增。(2)徐州市土地利用地均碳排放强度、人均碳排放强度、单位GDP碳排放强度年均增长分别为4.99%、4.20%、-7.25%。(3)徐州市土地利用碳排放增长速度低于经济增长速度,主要表现为弱脱钩,但碳排放总量居高且呈增长态势。合理控制建设用地规模、转变土地利用方式为徐州市低碳经济发展改革方向。     

安徽省土地利用/覆被变化的碳排放效应分析

在前人研究成果的基础上,运用碳排放估算模型,计算安徽省在21世纪前10年里土地利用/覆被变化的碳排放效应.结果表明,研究区陆地生态系统整体上表现出碳汇效应,2000、2005、2010年净碳汇总量分别为13 116万、15 138万、11 559万t;林地为最大碳汇,建设用地为主要碳源;植树造林背景下区域碳汇功能显著提升并维持稳定,表现为能源消费碳排放形式的建设用地碳排放量与日俱增.     

绵阳市土地利用碳排放效应研究

采用土地利用变化模型和土地利用碳排放估算模型,对绵阳市1998、2002、2009～2015年土地利用变化及其碳排放效应进行研究。结果表明:(1)绵阳市林地面积最大,且林地总面积呈增加趋势,2015年在1998年的基础上增加了16915.06hm~2,草地和水域面积减少,草地变化速率达37.89%,转出比例最高,建设用地和耕地面积增加,耕地变化速率达-46.93%,转入比例最高,土地利用程度综合指数在230～241之间波动,并呈上升趋势,土地利用程度处于中等偏上水平并在不断提高;(2)建设用地是最大的碳源,占总碳源的89%以上,于2011年达到2.85×10~6t后开始下降,林地是最大的碳汇,占总碳汇的99%以上,于2009年达到7.23×10~5t后开始下降;(3)绵阳市净碳排放量的变化分为三个阶段:1998～2002年,碳排放量年平均增加1.4203×10~4t,表现为总体上升阶段,2002～2011年,碳汇和碳源先后达到峰值,净碳排放量呈现出波动上升趋势,并在2011年达到2.35×10~6t的最大值,2011～2015年,绵阳市净碳排放量开始下降;(4)绵阳市应继续实行人工造林防止林地面积流失;发挥其科技城的优势,实行产业结构升级,优化能源结构;从低碳发展出发引导土地可持续利用。     

鄞州区土地利用变化及其生态效应

摘要：基于鄞州区2000,2003,2007年3期的土地利用变更调查数据,利用土地利用动态变化模型、生态效应评价模型以及主成分分析方法,定量分析了鄞州区2000-2007年土地利用动态变化特征及其驱动因素,并衡量了土地利用变化所引起的生态服务价值及碳排放的变化。结果表明,2000-2007年鄞州区土地利用发生了显著变化,耕地和未利用地大量减少,居民点及工矿用地、交通运输用地等各类建设用地大面积增加。GDP增长、固定资产投资、产业结构变化、人口增长等社会经济发展因素与土地利用变化密切相关,是区域土地利用变化的主要驱动因素。从生态系统服务价值变化来看,虽然森林生态系统的生态服务价值略有增长,但区域总体生态系统服务价值呈减少趋势。从碳排放变化来看,建设用地作为主要的碳源,2003-2007年间碳排放量大幅增加,导致区域总的碳排放量翻了一番。建议加强生态用地保护,提高存量建设用地集约利用水平,减少碳排放。     

农村土地整理项目碳排放研究——基于江苏省盐都区的实证分析

近年来农村土地整理项目在调整土地利用结构的同时,也对项目地的碳平衡产生了重要影响。基于能源消费和土地利用结构变化的视角,以江苏省盐都区大冈光华村土地整理项目为研究区域,分析了农用地整治项目过程中的能源消耗碳排放以及土地利用变化导致的碳储量变化,并提出了有关农村土地整理项目碳减排的建议。研究结果表明:1项目整治后,能源消费导致的碳排放总量为1611.28t,农田水利工程是影响碳排放的主要工程,其中水泥、钢材和柴油等物料投入是主要的碳排放源。2土地整理导致的土地利用变化使得整理区植被和土壤碳储量增加了232.41t,变现为碳汇效应。其变化量大小依次为耕地建设用地其他农用地未利用地。3综合盐都区光华村土地整理项目的能源消费和土地利用变化导致的碳排放,相当于光华村经过土地整理后排放了1378.87t,表现为碳源效应。     

土地集约利用与土地利用碳排放的关系研究——以武汉城市圈为例

本研究以武汉城市圈为例,测算其土地利用集约度和土地利用碳排放强度,对城市圈土地利用集约度和碳排放强度的时空特征进行分析,最后利用相关性分析和脱钩模型对城市圈土地集约利用水平和土地利用碳排放之间的关系进行探究。研究表明:2002-2010年武汉城市圈土地集约利用水平整体上是提高的,2010年为0.8051,年均增长2.06%,但其内部城市单元土地利用集约度差异明显;2002-2010年城市圈土地利用平均碳排放强度逐年增加,2010年为0.1008万t/km2,年均增长10.42%,处于“倒U型”曲线的上升阶段;城市圈土地集约利用与土地利用碳排放呈高度正相关,总体上处于未脱钩状态,但已有明显脱钩趋势,说明城市圈土地利用正朝着高水平、低排放发展。     

安徽省池州市土地利用碳排放演变及其影响因素

碳排放和土地利用密切相关。依据土地利用碳排放测算方法,测算池州市2000—2010年主要土地利用类型耕地、林地、牧草地和建设用地碳排放量,同时对碳源、碳汇和净碳排放进行了测算,分析土地利用碳排放演变情况,计算地均碳排放强度和建设用地碳排放强度,并基于STIRPAT模型分析土地利用碳排放的影响因素。结果表明:1)2000—2010年池州市碳排放总量呈逐年递增的趋势,碳排放总量由2000年的35.835 4kt增加到2010年的1 774.016 3kt,碳排放总量递增主要以建设用地的碳排放递增为主,建设用地的碳排放量与碳排放总量具有趋同的变化趋势。2)2000—2010年池州市碳汇能力基本稳定,碳源与碳汇的比例整体呈增加趋势,由2000年的1.135 5增加到2010年的6.657 2。3)2000—2010年池州市土地利用碳排放变化划分为缓慢增长、快速增长和平稳增长3个阶段。4)地均碳排放强度呈现缓慢增长趋势,而建设用地地均碳排放强度则呈现波动上升的趋势,地均碳排放强度、地均建设用地碳排放强度的增长与工业经济发展水平呈正相关关系。5)碳排放量和人口总量、人均GDP之间的线性相关关系十分显著,且人均GDP对碳排放量的解释程度要大于人口总量对碳排放量的解释程度。     

基于交叉DEA的长江经济带农用地利用碳排放效率及影响因素研究

基于碳排放背景下,利用数据包络分析法评估了长江经济带2013-2017年农用地利用碳排放效率。结果表明,这五年间,长江经济带11省市的农用地利用碳排放效率整体偏低,区域农用地利用平均效率不足0.7。并且,通过对比2017年不考虑碳排放影响下的农用地利用效率结果得出,碳排放会对农用地利用效率有一定程度的负面影响。此外,利用Tobit回归分析方法发现,对区域农用地利用碳排放效率具有显著影响的因素是年均气温、耕地面积以及农村居民人均收入。因此探讨碳排放影响下的农用地利用效率及其影响因素,对优化农业土地结构和资源可持续利用有着重要作用。     

低碳经济导向下红塔区土地可持续利用研究

土地利用变化是碳排放变化的主要驱动力,揭示土地利用变化对碳排放影响对于区域土地的可持续利用和碳排放政策的制定具有指导意义。以玉溪市红塔区为研究区域,借助Arcgis10.7、ENVI5.3等软件,基于空间分析技术对研究区土地利用变化及碳排放情况进行分析,研究结果表明,2010-2020十年间,红塔区耕地、林地、草地、灌木地均在减少,而建设用地数量增加、土地利用的类型变化又引起了红塔区碳排放与碳吸收的变化,特别是建设用地的快速增长间接造成碳排放量的大幅增长,对区域可持续发展造成了一定压力。所以转变经济发展方式,积极推进产业结构转型升级,加大耕地、林地、草地、灌木地等生态屏障的保护力度是实现区域可持续发展的必由之路。     

基于土地利用结构变化的河南省碳排放时空格局及驱动力分析

河南省面临生态环境脆弱、生态承载力较低和碳排放基数较大等诸多问题，这给双碳战略的有效实施带来了挑战。本研究旨在系统研究河南省土地利用变化对碳排放量时空格局的影响，为政府制定低碳土地利用模式以及差异化的碳减排政策提供科学依据。基于2000—2020年河南省土地利用和能源消费数据，结合土地利用碳排放量方法和ArcGIS技术，本研究量化了河南省碳排放的时空格局分布，并借助地理探测器方法分析了河南省土地利用碳排放量空间分异的影响因素。结果表明：建设用地和耕地是河南省主要的碳源，林地则是主要的碳汇，碳吸收量占总吸收量的90%以上。总体上，河南省碳排放量呈现出先快速增长后缓慢下降的趋势，从2000年的3.367×107 t增长到2010年的7.337×107 t，增长率为118%；而在2010—2020年下降了5.247×106 t，下降率为7%。空间上，不同市域之间存在着显著的碳排放量水平差异，部分市域存在碳收支不平衡，且碳排放量远超碳吸收量。此外，城镇化水平、人口规模和建设用地占比对碳排放量产生显著影响，尤其是建设用地q值增长幅度最大，而人口规模q值在2020年最高。通过探究土地利用变化导致的碳排放量变化和空间格局变化以及碳排放格局的驱动力，对推动河南省土地利用方式向低碳化转变，制定有效的政策具有重大意义。     

新疆农业生产碳排放变化特征及其净碳排放压力研究

对新疆1996-2013年农业生产5大碳源碳排放及种植业碳汇进行测算,从时间、空间、结构3方面分析其农业生产碳排放变化特征;在农业净碳排放的基础上,构建净碳排放压力指数模型,分析新疆农业生产净碳排放压力变动趋势。研究表明,新疆农业生产碳排放在总量上呈“上升-下降-上升”趋势,碳排放强度总体上保持下降;在区域上表现出明显的差异性,喀什地区碳排放量最高,是克拉玛依市的72倍;从结构特征看,牲畜养殖、农用物资、农业活动占碳排放源的96%以上。牲畜碳排放量呈下降趋势,农业活动、农用物资碳排放呈明显增长趋势。碳汇总量增加较为迅速,农业生产净碳排放量整体保持下降趋势。净碳排放量大致分为“持平-下降”两个阶段变化特征。由净碳排放压力指数看出,新疆农业碳排放压力呈逐年递减状态。由此可知,要根据新疆实际合理适时调整优化农业产业结构,加快推进农业绿色化现代化;宏观布局,制定差异化的农业发展路线;加强农村地区的生态环境建设,提高农业生产资料的回收利用强度。     

喀斯特区域不同土地覆被方式下的碳排放效益———以贵州省为例

以贵州省2010 年土地覆被类型数据为基础,采用碳排放模型分析不同土地利用方式下的碳排放量,并估算生态补偿效益。研究结果显示：（1）与2005--2007 年平均水平比较,2010年贵州碳排放总量和碳排放强度分别提高了34.7%和34.5%。（2）贵州省碳汇总量远高于碳排放总量,生态补偿值为-1 390.11*108元,固碳作用明显。（3）省内各地区间碳排放水平不均匀,碳排放总量最大的为贵阳市,碳排放强度最高的为六盘水市,通过分析可以看出,碳排放量和强度与产业结构紧密相关,尤其是工业所占比重。在今后的发展过程中,贵州省应进一步优化产业结构,降低能源消耗,充分发挥其生态固碳的作用,其他碳源省份应对贵州予以一定的生态补偿。     

江西省农业碳排放变化特征及其驱动因素分析

农业碳减排作为应对气候变化研究的重要内容,一直是相关研究领域的热点?借鉴IPCC和其他研究机构、学者提供的碳排放因子系数,从农业物资投入、农地活动、水稻种植、牲畜养殖等12种主要碳源,测算了江西省2001-2020年农业碳排放量,并利用LMDI分解法将农业碳排放驱动因素分解为效率因素、结构因素、经济发因素、劳动力因素。结果表明：江西省农业碳排放总量从2001-2020年呈波动下降-上升-下降-持续上升-持续下降的变化趋势,并在2016年达到顶峰。相比于2001年,农业碳排放量增长20.68%,农业碳排放强度下降47.75%;效率因素与劳动力因素对农业碳排放有抑制作用,分别减少351.02%、426.26%的碳排放量。结构因素与经济因素对农业碳排放有促进作用,分别增加33.55%、843.92%的碳排放量。文章最后就农业碳减排措施提出了针对性建议。     

黄土丘陵沟壑区治沟造地工程碳效应分析

为研究黄土丘陵沟壑区治沟造地工程碳效应,运用IPCC碳排放测算方法以及国家地质调查总局制定的《多目标区域地球化学调查规范》中的采样方法实地采样,分析治沟造地工程中土地平整、灌溉与排水、田间道路工程、农田防护与生态环境保护等主要工程及工程实施后土地利用类型变化导致的碳排放。结果表明:延安市南泥湾镇治沟造地工程施工导致的碳排放量为3.76 t·hm-2,表现为碳源效应。其中对碳排放贡献最大的是土地平整工程,碳排放量为2 335.50 t,农田防护工程碳排放最小,不产生碳排放。治沟造地工程实施后土地利用类型变化使碳储量增加95.34 t·hm-2,表现为碳汇效应。其中耕地面积增加使碳储量增加了1 119.72 t·hm-2,水田的碳储量增加量最多,为716.54 t·hm-2;园地、交通运输用地、水域及水利设施面积减少导致碳储量减少了1 024.38 t·hm-2,水域及水利设施用地碳储量减少量最多,为807.50 t·hm-2。治沟造地工程实施后土地利用类型变化的碳储量抵消了工程施工产生的碳排放,碳储量为91.58 t·hm-2。研究表明,治沟造地工程总体上表现为碳汇效应,有利于区域碳储量的增加。     

山东省农地集约利用的碳排放效率分析与低碳优化

建立农地集约利用投入产出指标体系,对山东省17个地级市的农地集约利用过程中的碳排放效率进行分析,研究农地集约利用程度与碳排放效率的关系。结果表明,农地集约利用度的高低与碳排放效率高低并不具有普遍的一致性,山东省农地集约利用度较高的地区主要分布在传统农业区和部分发达城市;济南、青岛、烟台3个经济较发达的地级市农地集约利用碳排放效率普遍偏低;农地技术(如育种、灌溉和机械)投入不足,化肥、农药、电力投入过多是农地集约利用的碳排放效率低的普遍原因。针对各地级市的特点,提出了如何在以碳排放为成本的前提下实现农地集约利用的最优,探索低碳优化措施。