陕西省土地利用碳排放与碳足迹研究

本文根据土地利用数据及能源消耗数据测算了2009—2017年陕西省各个土地利用类型的碳排放、碳足迹,并在此基础上利用SPSS通过时间序列分析法预测了2020年全省及省内11个地市主要土地利用类型的碳排放、碳足迹。通过对比分析不同区域、不同时间、不同土地利用方式下的碳排放情况与碳足迹变化特征,得出以下结论:2009年以来,陕西省的碳排放与碳足迹逐年增长,建设用地面积扩张是造成这一现象的主要原因;省内碳排放与碳足迹存在明显的分布差异,关中地区碳排放量最高,陕北地区次之,陕南地区最低;碳吸收以陕南地区最高,陕北地区次之,关中地区最低;而碳排放强度逐年减小,已经提前实现了省内单位GDP碳排放比2005年下降40%～45%的目标;每万人产生的碳排放量逐年增长,仍需进一步调控优化,可以通过促进能源结构多元化、推进产业结构升级、助力土地利用高效化等方式有效控制碳排放,减少碳足迹。     

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。     

基于净生态系统生产力模型的山西省不同土地利用类型碳足迹分析

为了研究山西省不同土地利用类型对区域生态系统碳循环的影响,进而为山西省发展低碳经济提供参考和依据,构建了碳排放计算模型,对能源消费的碳排放量进行了测算;将不同土地利用类型与能源消费项目进行对应,构建了基于净生态系统生产力（NEP）的碳足迹模型,并对山西省不同土地利用方式的碳排放和碳足迹进行了分析。结果表明：2012～2019年山西省能源消费的碳排放总量呈上升趋势,其中人类活动集中的城镇村及工矿用地的碳排放量和碳排放强度均最大;虽然全省的碳汇总量呈增长的趋势,但是历年的碳足迹压力指数均大于1,区域碳循环系统压力过大;全省的碳足迹总量亦呈增长态势,且远大于实际生产性土地面积,生态赤字严重。因此,优化城镇村及工矿用地等高碳排放的土地利用方式,以及调整以煤炭为主的能源消费结构,是山西省降低区域碳排放和碳足迹的关键。     

基于土地利用的江西省碳排放时空特征及脱钩关系研究

土地利用碳排放与经济发展关系的研究有利于优化土地利用结构,协调区域经济发展。以江西省为例,基于2005—2018年土地利用数据和能源消费数据,采用碳排放系数法和Tapio脱钩模型,对碳排放时空特征及经济发展的脱钩关系进行分析。研究发现,2005—2018年江西省土地利用碳排放量前期增长较快,后期增长较缓,建设用地是主要碳源,林地是主要碳汇。碳排放量和碳排放强度总体呈现西北高东南低的空间分布特征,碳排放强度整体呈现下降趋势。碳排放与经济增长呈现弱脱钩状态,建议优化土地利用布局,重点通过产业结构调整、能源利用率提高来控制建设用地的碳排放量,以实现低碳绿色发展。     

城市核心区域乘用车碳排放的时空分布特征

基于浮动车数据、交通量数据和碳排放因子,利用ArcGIS建立福州市二环内不同时段乘用车道路碳排放的时空分布图,并设置4个减排情景模拟2020年该区域内乘用车的碳排放时空分布特征.结果显示:相同时段内,道路等级越高,单位面积乘用车碳排放量越大;不同时段乘用车碳排放量存在差异,工作日早高峰与工作日晚高峰时段碳排放量较高,周末早高峰及平峰时段碳排放量较低;快速路与次干道在不同时段乘用车碳排放量变化较大,主干道与支路则较为稳定.4种减排措施中,控制机动车保有量是最有效的减排方法,相对无控情况碳排放量降低8%;相同减排措施下,工作日早高峰次干道上乘用车碳排放量削减效果最为明显.     

基于能源消费的陕西省土地利用碳足迹

为了了解陕西省土地利用中能源消耗与碳足迹之间的情况,收集陕西省2009—2016年国土资源公报提供的土地利用数据、陕西省统计年鉴提供的2009—2016年经济数据和能源平衡表中各类产业中不同能源的数据消耗。利用以上数据通过构建碳排放模型,对陕西省8a来不同土地利用方式的碳排放及碳足迹进行了定量分析。将得出的碳足迹与经济数据进行脱钩指数计算。得出以下结论:陕西省土地利用的能源消费在2014年之前,碳排放量逐年增长; 2014年之后,碳排放总量逐渐下降,主要集中于居民点以及工矿用地,碳足迹大,并且占比逐年上升。陕西省碳足迹暂时能源消耗所产生的碳排放并没有造成生态赤字,但是发展方向不理想。从脱钩指数来看,碳足迹与GDP指数的脱钩越发明显,说明2009年以来,陕西省土地利用正向高GDP产出类型土地转变。     

贵州省不同土地利用的碳排放效应和时空格局分析

在相关能源消费和土地利用面积数据基础上,采用碳排放模型的研究方法,分析贵州省2001-2010年不同土地利用方式的碳排放效益和时空格局。结论如下：贵州省碳排放总量2001-2010年以来总体呈增长的趋势,年均增加295.56万t ;建设用地的碳排放贡献率达96.86％以上,且呈递增趋势;2001-2010年贵州省碳排放强度总体呈下降趋势,由2001年的2.21万t ·亿元-1下降到2010年的1.21万t ·亿元-1,下降率为6.95％,远小于16.85％的GDP增长率;碳排放收支不平衡,造成生态赤字;2010年,贵州省净碳排放量存在明显的区域差异,总体上呈现出从西到东逐渐减小的趋势,其中六盘水市、黔西南州属于高排放-低效率（HE-LE）类型,黔东南州、铜仁市、遵义市、安顺市属于低排放-高效率（LE-HE）类型,贵阳市、黔南州、毕节市属于中排放-中效率（M E-M E ）类型。     

土地利用结构信息熵时空变化分析——以宜春市为例

基于系统论的信息熵有关理论,对江西省宜春市土地利用结构的时空变化进行了研究。结果表明:(1)宜春市1997～2008年土地利用结构信息熵总体上呈上升趋势,土地利用结构缓慢向均衡状态发展。(2)根据2008年信息熵空间分布差异,将宜春市土地利用结构变化分为3个不同类型区域。(3)宜春市土地利用结构信息熵和均衡度在时空上的区域分异规律主要受区域自然环境条件和社会经济因素的影响。     

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。     

岩溶峡谷区石漠化对土壤碳排放的影响

土壤在全球碳平衡中具有举足轻重的作用,而土地利用变化对土壤碳排放的影响也是极其敏感的。针对贵 州岩溶峡谷地区石漠化导致的土地退化对土壤碳排放的影响进行研究。试验定位监测样地选取在石漠化典型地 区贵州省关岭布依族苗族自治县花江峡谷区,于2012 年7 月至2013 年4 月采用动态气室法(Li鄄8100,USA) 监测了未石漠化土地和不同程度石漠化土地的土壤呼吸速率日动态和季节动态变化,通过关岭布依族苗族自治县 治理前后石漠化程度监测数据分析,定量评价了石漠化对区域土壤碳排放量的影响,可为定量评价石漠化对土壤 碳汇功能的影响提供科学依据。研究结果表明:1)岩溶区土壤呼吸速率与土地的石漠化程度具有很高的关联性, 石漠化程度越高,土壤碳排放量越低,极重度石漠化土地样地土壤碳排放量约为非石漠化的1/2;2)非石漠化土地 土壤呼吸具有明显的季节变化,而石漠化土地土壤呼吸则不再遵循植物生长的季节顺序发生变化,土壤呼吸随季 节的这种变化规律被打破;3)区域碳排放变化量与石漠化治理效果有关,20052010 年关岭布依族苗族自治县实 施石漠化治理后,区域土壤呼吸产生的碳排放量增加了41 800 t,相当于关岭布依族苗族自治县岩溶区增加了 31郾92 t/ km2 。      

低碳经济视角下武汉市土地利用结构优化

为促进低碳经济的发展,以武汉市为例,将最低碳排放量与最大经济效益作为目标函数,采用灰色多目标线性规划方法,对武汉市土地利用结构进行优化研究。结果表明,武汉市土地利用结构优化后耕地面积为338 000.0 hm2,林地面积为103 100.0 hm2,草地面积为280.0 hm2,建设用地面积为185 000.0 hm2。因此在进行土地利用结构优化过程中应限制建设用地过度扩展,适度退耕还林。     

江苏省土地利用碳排放时空动态

以工业化、城市化水平较高的江苏省为例,计算了1997～2007年江苏省及其所辖的13个地级市的年碳排放量,从时空尺度对各类土地利用方式的碳排放效应进行分析,结果表明:(1)从时间尺度看,1997～2007年江苏省土地利用碳排放总量由10702.53万t增加到12570.15万t,上涨了17.5%,并推测出2010年的碳排放总量将达到13701.44万t;建设用地和耕地是主要的碳源,建设用地对碳排放的贡献率高达98%,而林地增加所产生的碳汇远远不能抵消建设用地增加了的碳源。(2)从空间尺度看,11年间碳排放重心由119°26'E、32°57'19″N转移到119°28'55″E、32°51'7″N,向东南方向移动了12.33 km,预测2010年土地利用碳排放重心位于120°26'4″E、32°18'57″N处。最后,从减碳源和增碳汇两方面提出了低碳导向的土地利用政策相关建议。     

铜仁地区环境友好型土地利用模式

结合铜仁地区的土地利用布局及空间管制措施和土地利用中耕地、生态用地、建设用地规模,提出了以"粮-经-牧-鱼的高效生态农业"、"立体型土地利用"、"城市立体绿化型土地利用"、"自然保护区的多种经营"4种环境友好型的土地利用模式.     

辽河保护区不同土地利用方式下土壤的有机碳含量特征

基于野外调查采样和室内分析,研究辽河保护区3种土壤类型(草甸土、潮土和沼泽土)、4种土地利用方式(旱田、水田、林地和草地)下土壤总有机碳、溶解性有机碳和微生物生物量碳的含量特征。结果表明,辽河保护区不同土地利用方式下土壤的总有机碳、溶解性有机碳和微生物生物量碳含量差异显著(P0.05),旱田和水田土壤的总有机碳和微生物生物量碳含量均显著高于林地和草地的,草地土壤溶解性有机碳含量显著高于旱田、水田和林地的。草甸土不同土地利用方式下土壤的总有机碳含量、溶解性有机碳含量和微生物生物量碳含量均随剖面深度(0~60 cm)的增加呈逐渐降低的趋势。相关性分析结果表明,土壤总有机碳含量与微生物生物量碳含量呈极显著正相关(P0.01),二者与土壤溶解性有机碳含量的相关性无统计学意义。结果表明土地利用方式的改变将影响到辽河流域土壤有机碳的存在形态和含量。     

池州市城镇化进程中土地利用碳排放驱动机制

依据土地利用碳排放测算方法,对安徽省池州市耕地、林地、牧草地、建设用地碳排放进行测算,并基于环境压力随机模型分析影响土地利用碳排放的驱动力机制。结果表明:1城镇化进程中GDP、城镇人口、第三产业产值及城镇化水平每增加1%,土地利用碳排放将增加0.147%、0.499%、0.428%、0.657%;第二产业产值每增加1%,土地利用碳排放量将减少0.489%。2池州市能源消费及土地利用碳排放量不断增加。3大力发展绿色低碳产业,积极推行低碳排放的生产、生活方式,可提升低碳水平。为实现安徽省池州市低碳经济和城镇化可持续发展目标,提出了若干建议供参考。     

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。     

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。     

低碳经济导向下的柳州市土地利用变化情景模拟研究

利用系统动力学的原理与方法构建了柳州市低碳经济导向下的土地利用系统模型,运用1996～2008年的历史数据进行检验,并对2009～2025年低碳经济导向的不同情案下的土地利用变化进行了模拟。结果表明该模型具有一定的适用性及有效性,有助于理解低碳经济导向对土地利用变化的影响,对确定合理的用地目标,优化土地利用结构有一定的指导意义。     

能源碳排放约束下工业用地利用效率研究

工业生产活动中能源消耗及其碳排放是影响工业用地利用效率的重要因素。在控制碳排放的同时提升工业用地效率具有重要意义。基于非期望产出的SBM模型测算长三角都市圈工业用地效率,用空间分析方法探讨都市圈工业用地效率在能源碳排放约束下的时空差异,并探讨各要素松弛变量及开发潜力。各都市圈工业用地效率的内部异质性较大;碳排放、土地、固定资产、劳动力等要素的开发潜力较大。因此,上海市要发挥核心辐射作用,工业用地结构调整要以减少能源碳排放量为重点,依据自身特点和优势,科学、有序地调整工业用地结构,逐步逼近"双碳"发展目标。