河北省柏乡县土地整理项目的碳排放效应研究

为研究土地整理项目中的碳排放效应,明确土地整理的碳排放及其测算方法,分析土地整理碳减排潜力,以河北省柏乡县固城店镇土地整理项目区为研究区域,基于能源消费及土地利用变化,采用IPCC清单法,分析土地整理施工工程中包含土地平整工程、灌溉和排水工程、田间道路工程以及农田防护工程4个方面的碳排放及区域土地利用变化导致的碳排放。结果表明：柏乡县土地整理项目能源消费导致的碳排放总量为469.77 tC,土地平整工程的碳排放比例最大,高达78.44%,田间道路工程及灌溉和排水工程分别占15.69%,5.86%。从单位投资额碳排放量和单位投资比率的碳排放比例上看,田间道路工程和灌溉与排水工程投资的生态效应优于土地平整工程。柏乡县土地整理导致的土地利用变化使得区域土壤和植被碳储量增加了748.58 tC,其中未利用土地的碳储量变化最大。土地利用结构调整后增加的碳储量是整个施工过程中的碳排放量的1.59倍。柏乡县土地整理后项目区碳储量增加了278.81 tC,表现出碳汇效应。研究结果表明,为了降低土地整理的碳排放量,应当减少土地平整工程量,提倡使用清洁型燃料,并优先考虑碳密度较低的地类作为耕地来源,并在耕种过程中减少化肥和农药施用量,提高耕地产能。     

粤北山区县域土地利用对生态服务价值的影响

山区属于生态脆弱系统类型,为明确土地利用变化对其生态服务价值的影响,进行有利于城乡区域的生态环境保护及用地规划。本研究以韶关市仁化县为例,通过仁化县2000、2010、2020年的Landsat TM影像,运用RS和GIS软件分析仁化县近20年的土地利用变化状况,从生态服务价值的角度分析仁化县2000—2020年的用地变化对土地系统稳定性和生态系统服务价值的影响。结果表明：（1）仁化县各土地利用类型面积从大到小依次为林地、耕地、草地、水域和建设用地,20年间林地、耕地和草地在研究期内总体呈现先增加后下降的趋势,建设用地面积逐年上升,水域面积呈现先下降后增加的趋势;（2）2000—2020年仁化县土地利用程度指数呈增长趋势,土地利用结构信息熵值在0.76~0.82之间,土地利用结构稳定性增加,土地利用均衡度在0.47~0.51之间,且逐年增加;（3）仁化县土地利用类型的变化影响了生态服务价值的转变;2000—2020年仁化县整体生态服务价值呈现先减少后增加趋势,实际净增加39440.78万元;（4）在11个二级服务功能中,水文调节功能价值增加趋势明显,从2000年的342416.79万元增长到2020年的380556.19万元。本研究结果可以为山区的自然资源保护、经济和生态的可持续发展以及土地结构调整提供依据。     

基于农业与能源资源消费的岩溶山区碳排放效应研究

岩溶山区属于经济欠发达地区,且生态环境脆弱、敏感,准确评估岩溶山区农业与能源消费碳排放对区域碳汇核算有重要意义。本研究参考已有研究,借助生态足迹的理论,将资源消费转化为土地面积,利用土地利用变化的碳排放转换系数,间接计算毕节地区2008年资源消费的碳排放。结果表明：（1）2008年毕节地区的生物资源消费（农作物）产生的总的碳排放为535960.68 t,人均碳排放量0.0643 t/人,单位面积碳排放量0.1996 t/km2;能源消费碳排放中,标准煤消费、天然气消费、油料消费碳排放分别为30058347.94 t、1707.766204 t、18956.56547 t,人均碳排放量分别为3.6046 t/人、0.0002 t/人、0.0023 t/人,单位面积碳排放量分别为11.1937 t/km2、0.0006 t/km2、0.0071 t/km2;（2）毕节地区主要是以煤炭消费的碳排放为主,煤炭消费碳排放在能源消费碳排放中占99.9%;（3）毕节地区的碳汇（固碳）效果较差,主要原因是人为因素导致的石漠化加剧,森林覆盖率较低,其次是岩溶背景所致。探讨典型岩溶地区基于资源消费的碳排放,可以完善中国碳排放理论,也为国家制定差异化的区域碳减排目标和碳排放调控政策提供有益参考。     

黑龙江省不同土地利用方式的碳排放效应及时空格局

为了研究黑龙江省不同土地利用方式的碳排放效应,利用土地利用和能源消耗等数据,建立碳排放效应测算模型,对黑龙江省1999—2008年10年间12个主要城市土地利用碳排放情况进行测算。研究结果表明：（1）1999—2008年黑龙江省土地利用碳排放量呈现波动上涨的趋势,年均增长约305.52×10⁴ t;（2）建设用地是最主要碳源,约占总碳源的94%;林地是最主要碳汇,占总碳汇的99%;（3）黑龙江省土地利用碳排放空间差异显著,总体呈现由东南向西北递减的趋势,碳排放量高值区主要集中在哈大齐工业走廊和煤炭、石油等工业资源型城市,低值区主要集中在伊春、黑河等森工资源型城市。研究结果为黑龙江省未来低碳土地利用转变提供了参考。     

绥化市土地利用变化图谱分析

为了定量了解研究区土地利用类型转换关系及其变化强度与剧烈程度,笔者基于地学信息图谱分析,运用ERDAS8.5和ARC/INFO9.2软件,以马尔柯夫空间概率模型为基础,结合土地利用动态度模型及土地利用综合动态度模型,利用绥化市31年（1980-2010年）土地利用格局4期的空间数据（1980年、1995年、2000年、2010年）合成一系列土地利用格局变化图谱,通过图谱分析来了解绥化市的土地利用格局变化规律。结果表明：耕地大幅度增加,其净增面积346.4 km2,占研究区总面积超过13%,未利用地（滩地和沼泽地）面积急剧减少,净减少面积为440.9 km2,沼泽地完全消失。草地面积略有增加,增加面积12.1 km2,林地面积减少,减少面积为11.4 km2。城市建设用地净增加面积为29.7 km2。在过去的31年间,综合土地利用动态度急剧上升,土地利用格局发生剧烈变化,土地利用类型单一化明显,城市化进程加快,本研究区中部的滩地与沼泽地变化最为剧烈。     

2000-2014年抚仙湖流域土地利用动态变化研究

笔者以抚仙湖流域为研究区域,根据2000—2014 年土地利用现状数据及2000、2014 年2 期影像资料,运用GIS 空间分析技术和数理统计法从土地利用变化幅度、土地利用动态度、转移方向及景观格局4个方面系统分析研究区15年来土地利用时空变化特征。结果表明：（1）研究区主要土地利用类型为耕地、林地、水域和未利用土地。除水域外,其余各类土地面积均发生了较大变化,未利用土地不断减少,耕地先减少后增加,其余5 种地类逐年增加。各乡镇土地利用综合动态度在0.75%~7.64%之间,总体呈现流域北部大于流域南部,湖滨区大于山区的特征。（2）研究区土地利用转换类型有23 种,面积共18834.33 hm2,占流域总面积的12.15%。土地利用变化集中于未利用土地、耕地、林地、城镇村庄及工矿用地、交通用地五者之间的相互转换,主要位于青龙镇和龙街镇。（3）研究区景观破碎指数、多样性指数、均匀度指数呈上升趋势,优势度指数呈下降趋势,土地各利用类型面积更趋于平均化和多样化。人类活动对土地利用格局的形成影响强烈,人口增加、经济发展和城市化是研究区土地利用变化的主要原因。     

不同土地利用方式土壤有机碳变化特征及与重金属的相关性分析

研究旨在探讨土地利用方式对土壤碳库储量的影响,以及不同土地利用方式土壤典型重金属与SOC储量之间的关系。采用现场分层采样（表、中、深层）及室内计算分析,调查了甘肃中西部12 个市县区,不同土地利用方式下土壤有机碳(SOC)储量变化特征,同时通过引入有机碳丰度值和相关系数,初步阐明了土壤重金属与SOC变化之间的相关性。结果得出：调查区内土壤有机碳丰度值呈现出的大小顺序为林地、建设用地、园地、耕地和草地;此外,典型土壤重金属Hg、Cd、Cr、As、Pb 与SOC储量之间存在显著相关性,园地和建设用地最高r=0.99,林地和耕地次之,分别为r=0.87 和r=0.86。可见,土壤在不同开发利用方式下,有机碳储量及有机碳丰度值呈现出较大差异性,同时也定量证明了SOC与土壤典型重金属储量密切相关。     

风沙半干旱区不同时期覆膜对玉米田固碳及碳平衡的影响

通过对比秋季覆膜(AM)、春季覆膜(SM)和不覆膜(NM)3种模式栽培玉米对短期土壤有机碳储量和碳平衡影响的异同,旨在明确风沙半干旱区覆膜的固碳减排效应,为构建低碳地膜覆盖模式提供理论依据。结果显示,AM显著增加玉米籽粒产量、地上生物量和0~60 cm土层根系生物量(P<0.05);在0~100 cm土层,AM、SM、NM和初始的有机碳储量分别为83.7、84.2、89.2、90.53 Mg/hm²,各处理相同土层间差异不显著(P>0.05);NM、SM和AM土壤呼吸CO₂-C释放量平均值分别为2.10、2.09、2.37 Mg/(hm²·a),碳平衡分别为-522、-498、-474 kg CO₂-C/(hm²·a)。以上表明,AM增加系统碳输入的同时,增加了土壤呼吸碳排放,但在短期内不会引起土壤有机碳库的衰退,并能更大程度上减少单位面积产量的碳排放,是一种气候友好型的低碳农业技术。     

基于遥感与GIS的土地利用变化对生态服务价值的影响?

为了认识和理解土地利用变化对生态服务价值的影响,以1992、2000、2008年的Landsat TM影像为基础,应用遥感与GIS技术获取了土地利用信息,分析了双流县16年来土地利用/覆被变化,采用中国陆地生态系统的服务价值测算方法对区域土地利用类型的生态系统服务价值进行评估,为研究区土地持续利用和生态环境保护和建设提供参考。结果表明：（1）1992—2008年间双流县土地利用变化显著,耕地（水田）和林地分别减少28207.249 hm²和1752.915 hm²,建设用地（城镇、工矿交通用地）增加17034.99 hm²;土地利用类型主要由耕地（水田）和林地向建设用地（城镇、工矿交通用地）转移。（2）区域生态系统服务价值增加4508.859×104元,但不同时段变化趋势不同,其中1992—2000年的系统服务价值下降10.59%,而2000—2008年增加16.024%。（3）林地、耕地（水田和旱地）向建设用地（城镇、工矿交通用地）的转移导致生态系统服务价值减少,为负流向,总值分别达2197.233×104元、5317.460×104元。（4）生态价值系数变化变化对生态系统服务价值的变化缺乏弹性,相对敏感性为：林地＞耕地（水田和旱地）＞水域;土地利用变化对区域生态系统服务价值变化的影响,水域的影响最大,耕地（水田和旱地）和林地相对较小。     

黄河三角洲土地利用时空变化及驱动力研究

黄河三角洲是保持山东省耕地总量动态平衡、增加耕地面积的重要区域之一,是研究土地利用变化的热点地区。以东营市为研究区,分析了该区域1992—2010 年土地利用时空变化特征,探讨了引起土地利用时空变化的驱动因素。结果表明：（1）研究区土地总体趋势是建筑用地、水体、盐田、林地的面积不断增加,而耕地、滩涂、草地、未利用地的面积减少,其中建筑用地增加了5.92%;（2）研究区耕地、盐田、建筑用地、水体之间频繁地转换关系,1992—2010 年耕地355.79 km2转为了建筑用地, 225.75 km2的滩涂转为盐田;（3）研究区8 种土地类型斑块个数51650 减少为32892,且耕地7 个景观指标均减少;（4）研究区土地利用变化宏观影响因子是政策导向,直接驱动力为人口的不断增长以及快速的城市化进程。     

贵州省露地菜椒生产的能量效益和碳足迹评价——以锦屏县为例

为探明贵州省调减玉米种植后改种辣椒经济作物的生态效益,本研究以锦屏县为例,基于对80个小农户及4家合作社的调查数据,采用生命周期评价法,对该地区辣椒生产的能量流和碳足迹进行定量评价。结果表明：（1）辣椒生产的能量输入为53431.8 MJ,远大于产出的9000 MJ,净能量效益为-44431.8 MJ;其中,化肥和农膜占有能量投入的最大比重,分别是53%和16%;能量利用效率、单位产品能量比和单位能量生产率分别为0.17、4.75 MJ/kg和0.21 kg/MJ;（2）碳足迹结果为碳排放大于碳固定分别是5450.9 kg CO₂eq和2227.3 kg CO₂eq;净碳效率(0.41)小于1,属温室气体排放贡献源;化肥生产运输环节和农作肥料施用环节对农田碳排的贡献最大分别为44.7%和32.07%;有机耗碳比、单位面积碳足迹、单位产品碳足迹和单位经济效益碳足迹分别为0.07、0.55 kg CO₂eq/m²、0.48 kg CO₂eq/kg、2.91元/kg CO₂eq。可见,在该地区,产业结构调整后辣椒种植存在潜在的生态风险。因此,优化农资投入结构,减少化肥施用,增加有机质投入占比,发展清洁能源,加强良种选育是今后锦屏县域辣椒生产提能效、减碳排,实现生产与生态共赢的关键。     

基于能值理论的荥经县土地系统脆弱性分析

土地系统脆弱性作为制定土地可持续发展政策的重要依据,已成为当前土地系统可持续发展研究的重要组成部分。应用能值分析方法,在对荥经县土地系统能值投入产出动态分析的基础上,对土地系统脆弱性状况进行分析,旨在为当地区域可持续发展寻求途径和对策。研究结果显示：（1）从1996—2011年,全县土地系统总能值投入从1.36E+21 sej增加到2.37E+21 sej,总能值产出从1.59E+21 sej增加到1.96E+21 sej;（2）土地能值密度、人均能值及环境负载率均呈现增长趋势;（3）能值投入产出比及可持续发展指数均有所下降。结果表明荥经县人民生活水平虽有所提高但土地系统所承受的环境压力却越来越大,其脆弱性在逐渐增强。     

充分发挥茶园碳汇功能，促进茶叶低碳生产发展

在全球气候变化已引起世界各国关注的今天,发展低碳经济,采用可持续的低碳农业技术措施发展低碳农业,是解决气候变化与经济发展矛盾的有效途径。本研究介绍了茶园碳汇功能：茶树生长对空气中CO2的固定和茶园土壤碳库对有机碳的富积和保存。总结中国茶叶生产实践和茶叶科学研究过程中形成的低碳茶叶生产技术：因地制宜合理规划、合理开垦防止烧山垦园、合理密植因缺补缺、平衡施肥促进茶树无机有机物质循环过程的进程、立体栽培增加茶园生物多样性、免耕或减耕减少土壤碳排放、增施有机肥提高土壤C/N率等;提出提高茶农对低碳的认识、建立茶叶低碳生产示范园区、加强对茶叶生产低碳技术的研究、大力发展有机茶、政府政策导向支持等促进茶叶低碳生产发展建议。采用低碳生产技术,挖掘茶园生态系统的碳汇能力,增加茶园系统碳储量,必将对减少温室气体排放做出重大贡献。     

白银市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

为了明确白银市土地利用状况与生态系统服务价值之间的关系,进一步确定白银市各土地利用类型对生态系统的影响程度。本研究选择当量因子法评价白银市2009—2017年土地利用状况、生态系统服务价值以及两者之间的关系。结果表明:（1）2009—2017年,白银市生态系统服务价值总量从56.75亿元下降到56.49亿元,总体呈下降趋势,各项生态系统功能和生态系统服务都呈下降趋势;草地生态系统服务价值减少了2549.18万元,减少最多,人口对生态系统负荷呈减轻趋势;（2）白银市土地利用类型对生态系统服务价值具有较大的影响,主要受建设用地增加较多,草地和林地面积减少影响较大,在以后的发展中,要从保护生态用地、挖掘存量建设用地方面,探索出一条生态优先、绿色发展的新路子。     

白蚁堆释放温室气体在不同林型中的研究

为了研究土地利用变化后西双版纳地区原始林和橡胶林中白蚁堆释放温室气体的差异,以西双版纳地区的常见白蚁种土垅大白蚁(Macrotermes annandalei)和云南大白蚁(Macrotermes Holmgren)为例,研究其季节性的甲烷和二氧化碳的变化情况。结果表明,甲烷和二氧化碳的释放量在雨季是干季的3.5倍。西双版纳地区大面积的橡胶种植造成土地利用变化,从而造成温室效应。笔者从昆虫对于土地利用变化后对温室效应响应的角度,解释了土地利用变化后温室气体排放量的增加加速了全球变暖。研究中忽略了白蚁堆自身的材料释放的甲烷和二氧化碳的季节性变化。白蚁种群的季节性变化可能是导致白蚁堆甲烷和二氧化碳排放的季节性变化的因素。此结果需要结合白蚁堆本身的气体排放和去除其他影响白蚁堆气体排放的因素来进一步得到证明。土地利用变化后,同种白蚁甲烷的释放量在不同林型中的差异不显著,同种白蚁在不同林型中的二氧化碳释放量显著。土地利用变化后白蚁堆释放气体呈上升趋势。