喀斯特山区土地利用及其碳排放强度变化特征分析——以黔南州为例

喀斯特山区生态环境脆弱，系统研究喀斯特山区土地利用变化特征及其引起的碳排放强度变化特点，可为喀斯特地区政府建立低碳土地利用模式和制定差异化的碳减排政策提供科学依据。本文以典型的喀斯特山区黔南州为研究对象，以2009—2019年土地利用数据为基础，采取直接碳排放系数法和间接碳排放系数法测算不同地类的碳排放系数及碳排放量，运用空间自相关性分析碳排放强度的空间变化。结果表明：林地为黔南州主要地类，10年间，林地面积增加最多，面积增幅为25.24%，其占国土面积的比例从2009年的56.60%提升到2019年的70.89%；园地面积增速最快，增长2.24倍；建设用地面积增长迅猛，10年间面积增长89.53%；草地面积减少最多，减幅达87.72%；耕地面积减少亦较大，减幅为26.47%。10年间黔南州土地利用变化剧烈，地类发生转移变化的面积占国土面积的比例达33.63%，草地、耕地、未利用地是主要转移地类，耕地、林地转移到建设用地和转移到园地面积均较大。10年间碳排放量净增加235.93万t，建设用地碳排放系数从2009年的3.254 3 kg/(m²·a)增加到2019年...     

甘肃省土地利用碳排放变化及影响因素分解

[目的]研究土地利用中各类型土地的碳排放量及各土地利用碳排放的影响因素。[方法]以甘肃省为例,在分析1995—2012年土地利用结构变化的基础上,估算了各种土地利用类型的碳排放量,并运用LMDI模型对其影响因素进行了分析。[结果]土地利用结构变化总体表现为建设用地面积持续增加,农用地面积减少;建设用地内部结构变化中居民点及工矿用地面积增加最多,交通用地变化幅度显著;土地利用碳排放量总体呈上升趋势,由1995年的1 882.07×104t增加到2012年的7 503.23×104t,年均增加341.48×104t;土地利用碳排放强度最大的是居民点及工矿用地,交通用地碳排放强度呈缓慢上升态势,但到2012年有所下降;土地利用变化、经济发展水平提高、人口规模增加促进了土地利用的碳排放,能源效率提高和能源结构优化抑制了土地利用的碳排放。[结论]对甘肃省土地利用碳排放总量的变化趋势影响最大的是居民点及工矿用地,能源效率提高和能源结构优化是今后甘肃省碳减排的重要途径之一。     

基于灰色理论模型的山东省土地利用碳排放研究

土地利用碳排放研究对合理配置土地资源、提高土地利用效率、实现节能减排具有重要意义。本文通过IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)碳排放计算方法对山东省2009?2016年的土地利用碳排放进行测度,运用灰色关联分析方法论证耕地、园地、林地、居民点及工矿用地、交通运输用地、水利设施用地与碳排放的关联程度,并运用GM(1,1)灰色预测模型对山东省2017?2025年碳排放进行预测。结果表明,研究期2009?2016年碳排放总量、人均碳排放量、地均碳排放量呈上升趋势,碳排放强度呈下降趋势;六种地类与碳排放存在线性相关关系,对碳排放影响的主次程度分别为交通用地、居民点及工矿用地、水利设施用地、耕地、林地、园地;经预测到2019年,将实现单位GDP二氧化碳排放比2005年降低55%;到2025年,山东省碳排放总量约上升至59722万t,人均碳排放约5.684 t/人,地均碳排放量40.585 t/hm2,碳排放强度约下降至0.376 t/万元。     

基于灰色理论模型的山东省土地利用碳排放研究

土地利用碳排放研究对合理配置土地资源、提高土地利用效率、实现节能减排具有重要意义。本文通过IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)碳排放计算方法对山东省2009~2016年的土地利用碳排放进行测度,运用灰色关联分析方法论证耕地、园地、林地、居民点及工矿用地、交通运输用地、水利设施用地与碳排放的关联程度,并运用GM(1,1)灰色预测模型对山东省2017~2025年碳排放进行预测。结果表明,研究期2009~2016年碳排放总量、人均碳排放量、地均碳排放量呈上升趋势,碳排放强度呈下降趋势;六种地类与碳排放存在线性相关关系,对碳排放影响的主次程度分别为交通用地、居民点及工矿用地、水利设施用地、耕地、林地、园地;经预测到2019年,将实现单位GDP二氧化碳排放比2005年降低55%;到2025年,山东省碳排放总量约上升至59722万t,人均碳排放约5.684 t/人,地均碳排放量40.585 t/hm~2,碳排放强度约下降至0.376 t/万元。     

基于灰色理论模型的山东省土地利用碳排放研究

土地利用碳排放研究对合理配置土地资源、提高土地利用效率、实现节能减排具有重要意义。本文通过IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)碳排放计算方法对山东省2009?2016年的土地利用碳排放进行测度,运用灰色关联分析方法论证耕地、园地、林地、居民点及工矿用地、交通运输用地、水利设施用地与碳排放的关联程度,并运用GM(1,1)灰色预测模型对山东省2017?2025年碳排放进行预测。结果表明,研究期2009?2016年碳排放总量、人均碳排放量、地均碳排放量呈上升趋势,碳排放强度呈下降趋势;六种地类与碳排放存在线性相关关系,对碳排放影响的主次程度分别为交通用地、居民点及工矿用地、水利设施用地、耕地、林地、园地;经预测到2019年,将实现单位GDP二氧化碳排放比2005年降低55%;到2025年,山东省碳排放总量约上升至59722万t,人均碳排放约5.684 t/人,地均碳排放量40.585 t/hm2,碳排放强度约下降至0.376 t/万元。     

重庆市2005-2013年土地利用变化对植被碳储量的影响

对2005年和2013年2个年度遥感大样地采用区划判读与地面验证调查的方法,结合林地变更调查数据源,准确获得样地中的土地利用现状、土地利用变化及生物量信息,进而进行总体估算,得出重庆市2005、2013年土地利用现状及其变化数据,科学测算全市2005-2013年土地利用变化与林业活动所引起的植被碳储量变化情况,以期为林业应对气候变化、参与碳交易等工作提供有力数据支撑。结果表明:1)2005-2013年全市土地类型未发生变化面积7 169.15万hm²,发生变化面积1 070.85万hm²,变化率为13%;其中乔木林地增加38.53万hm²,年增加量4.82万hm²。2)2005、2013年植被碳储量分别是7 887.24、12 051.49万 t,分布特征表现为:乔木林地>竹林地>灌木林地>疏林地>未成林地,其中乔木林地碳主要分布于马尾松、栎类、柏木和杉木等优势树种（组）的林分中。3)2005-2013年全市植被碳储量增加4 164.25万t,增长率为52.80%,其中土地利用变化导致的增加量1 208万t,年增量151万t,表明该区域土地利用变化对植被碳库具有明显的增汇效应。     

长春市九台区土地利用系统动力学特征及结构优化

以长春市九台区为研究区域,先运用系统动力学原理和方法,厘清土地利用系统要素之间的反馈关系,基于Vensim PLE软件平台,绘制九台区土地利用系统流图,构建系统动力学模型;再基于不同人口、经济发展速度和粮食单产水平的设定,开展3种情景下2013年到2020年间九台区土地利用变化仿真趋势模拟;最后,通过动态特征分析和效益核算,确定了九台区2020年土地利用结构优化方案及今后一段时间的土地利用方向,为研究吉林省中部县域土地利用提供参考。结果显示:到2020年九台区最优土地利用结构中,农用地面积290161.61 hm²,建设用地面积28802.99hm2,建设用地面积28802.99hm²,未利用地面积8569.73 hm2,未利用地面积8569.73 hm²;2020年建设用地供需差9993.14 hm2;2020年建设用地供需差9993.14 hm²,耕地供需差67253 hm2,耕地供需差67253 hm²。研究表明,通过城镇化建设和城乡建设用地增减挂钩项目,挖掘并利用农村居民点整理潜力是解决九台区建设用地供需矛盾的重要途径;依托高标准农田建设提升粮食单产是缓解耕地需求压力的重要手段;在保持当地的生态平衡的情况下,九台区可以通过适当增加建设用地提高土地综合效益。     

热带果类农产品碳足迹核算研究——以海南芒果为例

为识别热带果类农产品生命周期过程中的碳足迹热点，以海南芒果为研究对象，采用生命周期评价法核算了芒果生产的碳足迹。结果表明，芒果生产碳足迹9.22 t·CO₂/hm²，碳排放量高于碳固定量，即每公顷芒果园在生产过程中CO₂净排放量为9.22 t；芒果总碳排放为19.72 t·CO₂/hm²，其中芒果园土壤呼吸、种植过程中的氮肥施用是芒果碳足迹的主要排放源，分别占总排放量的73.39%、15.41%；芒果园固碳量为10.50 t·CO₂/hm²，芒果树树体本身的固碳是主要的固碳途径，占总固碳量的84.2%。研究结果可为有效制定碳减排方案提供理论和数据支撑，有利于热带高效低碳农业的发展和减排目标的实现。     

基于承载关系的合肥市土地利用碳排放效应分析

在碳排放核算的基础上,构建了土地利用类型与碳排放核算项目之间的承载关系,并以合肥市为例,从强度、贡献率和碳汇增减3个方面分析土地利用碳排放效应,以揭示土地利用变化对碳排放的深刻影响。研究结果表明:(1)1995-2012年,合肥市净碳排放量由275.54万t增加到1537.33万t,能源消费是第一大碳源,且只有能源消费的碳排放占比逐年增长;(2)陆地生态系统中的各用地类型碳吸收强度基本稳定,城镇工矿用地的碳排放强度远高于其他建设用地类型;(3)对合肥市碳排放贡献明显的是耕地(为负)、城镇工矿用地(为正)和农村居民点(为正);(4)在土地利用变化过程中,耕地转为城镇工矿用地是碳汇损失最重要的原因。因此,在碳源控制上,以能源消费为抓手是抑制碳排放的有效途径;在土地管理上,严格控制城镇工矿用地扩展,尤其是占用耕地,是增加碳汇、减少碳排放的关键。     

河北省县域土地利用碳排放空间格局及协调分区

土地利用变化是区域碳排放变化的主要驱动力,研究土地利用变化对碳排放的影响有助于制定碳排放政策。基于土地利用现状数据和能源消耗数据,构建碳排放评价模型,测算河北省2000-2020年土地利用碳排放量,利用标准差椭圆模型探究研究区碳排放空间格局分布特征,依据碳排放经济贡献系数和碳生态承载系数提出碳平衡分区方案及优化对策。结果表明,(1)2000-2020年河北省碳排放总量整体上呈现明显的上涨趋势,从9.01×10⁷ t上升到2.75×10⁸ t, 2000-2010年碳排放量增长速率快速提升,2010-2020年碳排放量增长相对缓慢。(2)河北省碳排放强度呈现多圈层结构空间分布特征,主要以资源型城市为中心向外呈圈层结构扩散,石家庄和沧州核心市区次圈层结构逐渐显现。(3)河北省县域碳排放经济贡献系数空间特征呈四周低中间高,碳生态承载系数呈现西北高东南低的空间分布规律。(4)基于碳平衡分析将河北省划分为碳汇功能区、低碳保持区、经济发展区、碳汇发展区和高碳优化区,并提出了相应的发展策略。     

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。     

黄河三角洲湿地生态系统碳储量研究

以黄河三角洲湿地生态系统为研究对象，通过对区域内不同类型土壤进行取样调查，测算出黄河三角洲湿地6种土壤-植被生态系统的净生态系统生产力(NEP)，进而对此生态系统的碳汇进行表征分析。结果表明：黄河三角洲湿地生态系统中海土类型土壤的有机碳储量最高(132.43 t/hm²)，最低的是灰砂质冲积土(85.54 t/hm²)；植被碳储量范围在1.23～1.73 t/hm²之间，其中最高的是江土，最低的是壤质滨海盐土；土壤碳排量最高的是壤质滨海盐土(5.00 t/hm²)，最低的是海土(3.56 t/hm²)；黄河三角洲湿地的6种土壤-植被生态系统均为碳汇，净生态系统生产力在82.98～128.88 t/hm²范围内，以海土净生态系统生产力最高，以灰砂质冲积土最低。综上所述，黄河三角洲湿地生态系统主要以碳汇形式存在，但其中植被固碳量较低，为巩固加强生态系统的碳汇能力，应增加植被固碳量。     

长沙市1990～2010年土地覆被变化及其预测

以长沙市作为研究对象,利用1990、1995、2000、2005、2010年长沙市5期的Landsat TM/ETM遥感影像数据,计算出了1990²010年土地利用的数量结构和各地类实际面积的转移矩阵以及20102010年土地利用的数量结构和各地类实际面积的转移矩阵以及2010²030年每10年间隔的各地类预测面积的转移矩阵,分析了长沙市19902030年每10年间隔的各地类预测面积的转移矩阵,分析了长沙市1990²010的土地利用数量结构特征,并对长沙市土地利用变化趋势进行了预测和土地利用/覆被转移变化的驱动力分析。结果表明:(1)长沙市19902010的土地利用数量结构特征,并对长沙市土地利用变化趋势进行了预测和土地利用/覆被转移变化的驱动力分析。结果表明:(1)长沙市1990²010年建设用地保持持续高速增加,而耕地面积和林地面积则逐年下降,并且绝大部分转化为建设用地;(2)在20102010年建设用地保持持续高速增加,而耕地面积和林地面积则逐年下降,并且绝大部分转化为建设用地;(2)在2010²020年,建设用地面积将会保持大致为6658.7 hm2/年的增速继续增加,增速大约为20002020年,建设用地面积将会保持大致为6658.7 hm2/年的增速继续增加,增速大约为2000²010年的两倍,此期间的主要变化表现为林地面积的减少;(3)到2020年左右,长沙市各个地类的土地利用趋于一个稳定的状态;(4)耕地减少和建设用地增加的主要社会因素为人口增长以及经济快速发展。     

基于土地利用变化的县域碳收支空间格局预测

【目的】土地利用/覆被变化是引起全球碳排放的主要原因之一,通过预测土地利用变化评估未来县域尺度碳排放空间格局对于制定区域减排政策具有重要意义。【方法】基于2005—2020年重庆市渝北区土地利用数据及CLUE-S模型预测2025—2030年该区土地利用变化及碳收支时空动态。【结果】2005—2030年渝北区耕地面积将持续减少4.57×10~4hm~2,林地面积呈现"增加-减少"反复波动的趋势,面积净增长2 293.8 hm~2;水域及未利用地面积略有增加;建设用地扩张最明显,面积增长3.32×10~4hm~2,整体扩张强度为0.92%。人类活动影响指数(HAI)呈先降低后增长的趋势,其值在2020年最低(0.49),并在2030年最高(0.54)。渝北区耕地的碳汇功能和建设用地能源消费分别是该区碳吸收和碳排放的主要来源。渝北区碳吸收随耕地面积减少而逐渐降低,2005—2030年碳吸收由2.17×10~5t逐渐降低为1.43×10~5t,而碳排放却由2.07×10~5t逐渐增加到1.02×10~6t,导致渝北区净碳排放量由-1.01×10~4t增长为8.79×10~5t。渝北区地均碳吸收值在海拔较高的山地及该区北部平行岭谷的丘陵地带较高;地均碳排放值在西南部平坦丘陵地带较高,并随建设用地的扩张向北沿平行岭谷蔓延。【结论】基于CLUE-S模型对土地利用变化的预测从而获得未来县域碳收支空间格局的方法是可行的。现有产业结构下合理调整土地利用结构是保证县域低碳发展的重要途径。     

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。     

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。     

种植密度和施氮量对烤烟碳氮代谢关键酶及品质的影响

研究种植密度和施氮量对浏阳烟区烤烟碳氮代谢关键酶和品质特征的影响，以期为该地区烤烟特色原料的质量保障提供技术支撑。以烤烟G80为研究对象，采用田间裂区试验，设置3个不同种植密度(C1:15 151株/hm²、C2:16 666株/hm²、C3:18 181株/hm²),3个水平施氮量(B1:150.0 kg/hm²、B2:172.5 kg/hm²、B3:195.0 kg/hm²),分析种植密度和施氮量2个因素对烤烟G80生长过程中碳氮代谢关键酶活性和烤后烟叶品质的影响。研究结果表明，在同一种植密度下，随着施氮量增加，烟叶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、淀粉酶(AL)活性均有所提高；烤后烟叶总糖含量、还原糖含量、糖碱比降低，烟碱、氮含量增加，氯离子、钾含量表现出先增后降的趋势。在同一施氮量下，随种植密度增大，各酶活性均表现出先升后降的趋势；烤后烟叶总糖、还原糖、糖碱比增加，烟碱含量降低。以种植密度C2(16 666株/hm²...     

广西南丹县秃杉人工林碳储量及其分布格局

采用标准样地法对广西南丹县20年生秃杉人工林碳储量及其空间分布格局进行研究。结果表明，秃杉各器官碳含量为436.4～501.2 g/kg,其由大到小依次为干皮、树枝、树根、干材、树叶。灌木层、草本层和凋落物层碳含量分别为449.8、392.5和424.7 g/kg。土壤（0～80 cm）平均碳含量为19.0 g/kg,各土层碳含量随土层深度增加而减少。20年生秃杉人工林生态系统碳储量为255.81 t/hm²,其中乔木层为99.43 t/hm²,占整个生态系统碳储量的38.87%;灌草层为2.14 t/hm²,占0.84%;凋落物层为2.52 t/hm²,占0.98%;林地土壤（0～80 cm）为151.72 t/hm²,占59.31%。秃杉人工林各器官碳储量与其生物量成正比关系，干材的生物量最大，其碳储量也最高，占植被层碳储量的59.48%,树枝、树叶、干皮和树根的碳储量共占36.05%。20年生秃杉人工林乔木层年净生产力为12.52 t/（hm²·a）...     

北京市西北部生态涵养区未来土地利用及生态系统服务变化情景模拟

以北京市西北部生态涵养区为研究区,探讨未来的土地利用变化对生态系统固碳和产水量服务的影响。利用FLUS模型耦合马尔可夫链（Markov chain）预测了2030年自然演变、生态控制和城市快速发展情景下的土地利用格局,并利用InVEST模型估算了2015和2030年3种土地利用情景下的固碳和产水量服务,最后评价了土地利用变化对生态系统服务的影响特征。结果表明,在城市快速发展情景下,建设用地面积的增长幅度最大(+39.57%),而林地在生态控制情景下预计增加152.38 km²(+3.10%)。生态控制情景具有最大的碳储量和产水量(99.53×10⁶Mg和361.50×10⁷m³),其中林地是重要的供给区域。城市快速发展情景下灌木林地单位面积变化对碳储量的影响强度最大,自然演变情景下未利用地单位面积变化对产水量的影响强度最大。本研究结果可以为决策者制定区域生态保护的土地利用政策提供参考。     

广州市土地利用变化的碳排放效应研究

以广州市为对象,构建了城市土地利用碳源/碳汇的研究框架,测算了土地利用的碳排放量和碳吸收量,深入剖析了土地利用变化的碳排放效应.结果表明,1996-2008年广州市土地利用的净碳排放量呈上升趋势,各区县净碳排放量的空间差异大,另外,建设用地的碳排放效应为0.03614×104 t/hm2.GM预测结果显示,2020年净碳排放量明显增加,并提出了土地利用的增汇减排建议.