巢湖流域土地利用碳排放时空变化及影响因素研究

文章基于夜间灯光数据估测巢湖流域土地利用碳排放量,从县域尺度上分析土地利用碳排放时空分布特征及空间相关性,探究其影响因素作用机理。结果表明:2012—2018年,巢湖流域土地利用特征较为显著,主要以耕地为主,建设用地和林地次之,水域、草地和未利用地较少;2012—2018年,巢湖流域碳源主要集中于合肥市区、肥东县和肥西县,碳汇主要集中于舒城县、巢湖市和庐江县,土地利用净碳排放总体呈增长趋势,且存在着显著的空间正相关关系;区域投资、经济发展、人口规模和土地利用结构对巢湖流域土地利用碳排放都有较大影响,且双因子交互作用均超过单个指标影响。研究结果可为制定合理的区域碳排放优化方案提供参考。

基于STIRPAT-GWR模型的重庆市土地利用碳排放动态演进及影响因素

探究重庆市土地利用碳排放时空分异及影响因素,可为进一步优化土地利用结构、落实差异化的降碳减污政策提供参考。基于2000年、2010年、2020年3期土地覆盖数据揭示重庆市碳排放的区域差异及时空动态特征,综合运用STIRPAT模型和地理加权回归(GWR)模型,探究社会经济因素对碳排放的空间异质性影响。结果表明:重庆市净碳排放量在2000—2020年总计增长3723.14×104 t,其时序变化可划分为急剧增加阶段和缓慢增加阶段;土地利用碳汇与碳源仍存在收支不平衡问题。净碳排放总体呈现“中心高、两翼低”的分布格局,净碳排放增量在主城都市区的增长幅度最为剧烈,在渝东南各区县均呈现微度增长态势,渝东北各区县的增长量存在明显的空间差异性。土地利用碳排放各影响因素的空间分布格局差异较大,碳排放强度和人均GDP是关键主导因素,其他依次为城镇人口规模、地方财政一般预算支出、产业结构,碳排放强度在渝东北地区的影响强度较大,城镇人口规模在主城都市区的正向促进作用较大。

广州市土地利用碳排放时空演变及影响因素

[目的]探究不同空间尺度下的土地利用碳排放时空演变特征及影响因素,为制定合理的碳减排措施并实现“双碳”目标提供参考依据。[方法]从乡镇级和1 km格网两个空间尺度测算了2000年、2005年、2010年、2015年、2020年广州市土地利用碳排放量,运用GIS空间分析、空间自相关方法、探索性回归和地理地权回归(GWR)模型探讨了广州市土地利用碳排放的时空演变特征及影响因素。[结果](1)两个尺度下中、高度碳排放区面积逐渐增加,负碳排放和低度碳排放区面积逐渐减小。(2)区域土地利用碳排放总体上具较强的正空间集聚特征,且集聚程度趋于增强;高—高集聚和低—低集聚单元居多,低—高集聚区零星分布且变化不大。(3)局部空间集聚格局也发生了一些变化:高—高集聚区逐渐扩大;低—低集聚区在乡镇级尺度下有所收缩,而1 km格网尺度下略微扩大。(4)土地利用结构、投资水平和人口规模对土地利用碳排放具正向作用,95.32%的乡镇单元的人口密度具抑制作用。[结论]广州市土地利用碳排放水平逐渐增加,且整体上呈现正空间集聚特征,各影响因素对其的影响差异明显,研究成果可为广州市制定精准化碳减排措施提供参考依据。

环鄱阳湖城市群土地利用碳排放传导效应及预测

[目的]量化地类转化视角下土地利用碳传导效应,预测环鄱阳湖城市群未来土地利用碳排放趋势,并为区域低碳土地利用管理提供决策依据。[方法]基于2000—2020年环鄱阳湖城市群土地利用碳排放变化结果,构建碳传导效应测度模型揭示土地利用转移内部碳排放变化情况,并借助FLUS-Markov模型和GM-Markov模型对未来土地利用碳排放进行了预测。[结果]2000—2020年环鄱阳湖城市群共有1.01×10^(4)km^(2)土地发生转化,耕地与林地间的相互转化以及耕地转为建设用地最为活跃。2000—2020年环鄱阳湖城市群土地利用净碳排放由8.79×10^(6)t增至3.63×10^(7)t,碳源/碳汇比值逐年上升,其中,建设用地为主要碳源,林地为主要碳汇。不同时期土地利用碳传导效应均表现为碳排放,且呈先增后减态势,研究期间共产生4.05×10^(7)t碳排放,主要由耕地、林地和水域向建设用地转化引致。2025年、2030年、2035年环鄱阳湖城市群土地利用碳排放预测结果为4.13×10^(7)t,4.69×10^(7)t和5.39×10^(7)t。[结论]未来环鄱阳湖城市群土地利用碳排放仍会持续增加,减排重心应集中在减少建设用地碳源和增加林地碳汇两方面。

新型城镇化对土地利用碳排放效率的影响机制研究——以黄土高原为例

研究目的:探究新型城镇化对土地利用碳排放效率的影响效果及作用机制,为统筹推进新型城镇化建设和土地高效低碳利用提供决策参考。研究方法:基于黄土高原2011—2021年40个地级市的面板数据,采用超效率EBM模型、固定和中介效应模型进行分析。研究结果:(1)新型城镇化能显著提升土地利用碳排放效率,这一结论得到了一系列稳健性检验的支撑;(2)新型城镇化能促进产业结构升级,提升技术创新水平,进而提升土地利用碳排放效率;(3)新型城镇化对土地利用碳排放效率的影响存在基于城市规模和资源禀赋的异质性,表现为该效应在大规模及资源型城市中发挥更为明显。研究结论:研究区应扎实推进以高效集约、绿色低碳为导向的新型城镇化,持续支持产业结构升级和技术创新,因地制宜制定政策,助力土地资源高效利用和低碳转型。

成都市县域土地利用碳排放效应及效率研究

土地利用变化是影响碳排放量的重要因素之一,研究土地利用碳排放效应以及作用机制,对制定碳减排政策具有重要意义。本文以成都市县域为研究单元,基于2010—2020年土地利用和能源消费数据,分析其碳排放分布特征、碳排放风险和碳排放强度与效率的关系等。研究表明,成都市耕地、林地、未利用地面积逐渐减少,而水域、草地、建设用地面积逐渐增加;成都市土地利用净碳排放量整体呈增长趋势,净碳排放量净增加553.62×10~4 t,年均增长5.57%;成都市各县域土地利用碳排放风险、压力逐年增长,并且各县域之间差异较大,高度碳生态压力区主要位于成都市主城区;2020年成都市高排放—中效率、中排放—高效率位于一圈层;中排放—中效率位于二圈层;低排放—低效率位于三圈层。

东北三省土地利用碳排放与经济高质量发展时空耦合协调关系研究

基于熵权—TOPSIS、耦合协调度、探索性空间分析,探究2005—2020年东北地区34个地级市土地利用碳排放与经济高质量发展耦合协调度的协调水平、时空演变格局及其空间集聚效应,为区域绿色可持续发展和高质量发展提供参考依据。研究表明:2005—2020年间,地市间土地利用碳排放与经济高质量发展耦合协调性呈现持续增强趋势,但整体以初级协调为主,存在进一步发展空间;从空间分布来看,耦合协调度具有相对集聚的空间分异特征,呈现中部>东部>西部>西南的空间分布态势,地市间差距不断缩小。

流空间视角下湖北省县域土地利用碳排放关联态势及其影响因素研究

研究目的:剖析“流空间”背景下湖北省县域间土地利用碳排放的关联动态,并探究其影响因素,以期通过调控碳排放的关联态势推动县域间的协同碳减排。研究方法:夜间灯光数据模拟能源消耗模型、土地利用碳排放测算模型、修正的引力模型、社会网络分析法、QAP回归模型。研究结果:(1)研究期内,湖北省土地利用碳排放呈现东高西低的空间格局;县域间土地利用碳排放空间关联明显,整体形成以武汉市区为大核心,以各市辖区为小核心的多组团结构,网络的稳健性较强,等级结构有所弱化,紧密度仍有待提升。(2)武汉、黄石等地的市辖区长期居于网络的核心地位,更多充当净收益角色。(3)人口流、信息流和经济流均显著促进县域间碳排放关联网络的形成,其影响作用具有非线性和交互性特征;各县域在经济、产业结构、信息化、创新方面的差异水平及地理邻近性也在不同程度上影响碳排放关联网络的形成。研究结论:需调控县域间土地利用碳排放的关联强度,依据各县域在碳关联网络中的作用及发展态势探索总体碳平衡目标导向下的差别化碳减排措施,形成协同碳减排态势。

广西北部湾经济区土地利用碳排放与脱钩分析

基于2010—2020年土地利用数据、经济增长数据和能源消费数据,采用碳排放系数法和Tapio脱钩模型计算了广西北部湾经济区净碳排放总量,分析了与经济增长的脱钩关系。研究表明,广西北部湾经济区土地利用净碳排放量呈不断增长趋势,净碳排放量和碳排放强度总体呈东北高西南低的空间分布特征;与经济增长的关系在2015年和2020年处于扩张性负脱钩状态,其余年份处于弱脱钩状态,总体脱钩状态良好。

广西土地利用碳排放时序特征分析

研究碳排放的时序特征,有利于对我国实现“双碳”目标的趋势进行研判。文章研究1990—2019年广西土地利用碳排放时序特征,为广西实现碳中和提供基础借鉴。研究发现近30年来土地利用结构变化总体保持稳定,其中建设用地的动态变化率最高。广西碳排放总体表现为碳源,且碳源远大于碳汇,其中碳源以建设用地排放为主,碳汇以林地吸收为主。广西的能源消耗由缓慢发展阶段进入急剧发展阶段,其能源结构在不断地优化调整,呈现多元化发展态势。广西土地利用碳排放、建设用地碳排放与经济增长总体呈现弱脱钩状态,说明广西的碳排放与经济增长之间未完全实现脱钩,总体处于低碳循环经济发展比较理想的状态。

河北省土地利用碳排放时空特征和脱钩分析

采用土地利用碳排放方法核算了河北省各地级市的碳排放量,基于核密度、重心迁移及标准差椭圆等方法分析了河北省碳排放时空格局演进,根据Tapio脱钩分类体系,评价了研究期内各地级市碳脱钩状态。结果表明,研究期内,河北省碳排放呈稳步上升趋势;各地级市之间碳排放总量的离散程度逐年增加,碳排放存在显著的时空差异性,且空间上呈现与经济发展相似的“一线两厢”特征;河北省碳排放的重心处于中部偏东南的位置,大体沿“一线”由西南向东北方向略有迁移;各地级市的脱钩状态经历了由一般向较好发展而后又转为较差的状态,经济增长与碳排放脱钩形势不容乐观。未来一段时间,河北省各地在注重发展经济的同时,应更加注重碳减排,达到经济增长与环境保护双赢。

长江经济带土地利用碳排放效率评估及实践策略

实现长江经济带土地利用碳排放效率评估,是由长江经济带的客观地理位置、主观发展需求双重因素决定的,在实践中,应综合定性与定量思维,明确效率评估方法、效率评估结果、效率评估影响因素。在此基础之上,合理推进城镇化,实现土地利用碳排放期望产出;提升技术水平,把握土地利用碳排放效率提升思路;完善环境规制,构建科学化的土地利用碳排放方式,从而有效推动长江经济带土地利用碳排放效率提升,助推区域经济实现高质量发展。

基于县域尺度的福建省土地利用碳排放效应分析

土地利用碳排放核算及效应分析是土地覆被变化研究领域的热点问题,也是落实碳达峰、碳中和决策部署的核心主题之一.福建省是全国首批生态文明示范区,如何系统优化土地利用格局,发挥生态本底优势,成为福建省低碳土地利用规划的重要课题.本文融合空间数据和统计数据,构建福建省自下而上的县域耕地、林地、草地、建设用地碳排放及其变化的科学核算体系,核算2005-2020年福建省县域尺度土地利用碳排放,并结合空间马尔科夫链、地理探测器、随机森林等多种方法分析土地利用碳排放的空间格局、时空演变和影响机理.结果表明:①2005-2020年,福建省土地利用碳排放呈增长趋势,从6587.20×10^(4) t增至12008.03×10^(4) t,但增速逐年放缓,从27.04%降至17.19%.②建设用地碳排放占比逐渐增大,从72.64%增至98.23%.林地碳汇量逐年增长,从307.49×10^(4) t增至432.10×10^(4) t.③福建省土地利用碳排放总体呈从闽东南向西北递减的分布特征,逐步形成以福州都市圈和厦漳泉都市圈为两极的高碳排放区的空间格局.④福建省土地利用碳排放呈现明显的空间正相关.LISA聚类结果表明,碳排放的空间集聚存在路径依赖和空间锁定特征.⑤福建省土地利用碳排放存在空间溢出效应,并且低低集聚区碳排放类型跨级转移活跃.⑥地理探测器结果表明,各影响因素的解释力(q值)范围为0.01~0.69,其中人口规模(0.47~0.69)和土地利用程度指数(0.30~0.34)是对区域土地利用碳排放量影响程度较大的因素,其余因素影响力较弱(q值均在0.2以下).研究显示,福建省土地利用碳排放总量增长趋势已经放缓,但是其空间分布仍然存在显著差异.因此,应结合不同地区的特点,制定针对性的减排政策,对于工业化和城镇化比较发达的闽东南地区,应该合理控制碳排放;而对于生态资源相对丰富的闽西北地区,则应该发挥其绿色发展优势.

长株潭城市群土地利用碳排放与生态系统服务价值时空关系分析

在“双碳”目标和保护生态环境的双重约束下,研究土地利用变化引起的碳排放与生态系统服务价值之间的交互关系对促进碳中和目标实现与区域高质量发展具有重要意义。选取长株潭城市群主城区为研究对象,以2000—2020年5期土地利用、能源消耗和社会经济等数据为基础,综合运用网格分析法和双变量空间自相关模型探索土地利用碳排放与生态系统服务价值的时空演变特征及交互作用规律。结果表明:(1)2000—2020年各土地利用类型间发生不同程度的转移,其中,耕地与林地分别减少392.77,268.10 km^(2),建设用地增加661.80 km^(2)。(2)2000—2020年长株潭城市群的净碳排放量为正,整体表现为碳排放,且净碳排放量显著增加,由1099.84×10^(4)t增长到4109.21×10^(4)t;碳排放强度呈现中心高、边缘低的空间分布特征。(3)ESV缓慢降低,由392.06×10^(8)元下降到292.86×10^(8)元,下降幅度为5.34%;ESV强度整体呈现湘江流域高、周边区域低的空间分布特征。(4)土地利用碳排放强度与ESV强度之间存在明显的负相关性;二者的局部集聚类型可分为高高、低低、低高、高低4种,其空间分布范围各异。研究结果为揭示土地利用变化引起的碳排放与生态系统服务价值时空关系提供了参考。

甘肃省新型城镇化与土地利用碳排放安全耦合关系研究

新型城镇化与土地利用碳排放安全密切相关,对区域可持续发展影响巨大。本文以甘肃省为研究对象,利用多因素综合评价模型对研究区14个地州市2010—2020年新型城镇化水平与土地利用碳排放安全进行测度,并基于耦合协调度模型对二者的耦合关系进行探讨。结果表明:①2010—2020年,甘肃省新型城镇化水平总体偏低并呈波动上升趋势,但各地州市发展水平差异增大,空间不平衡性显著。②2010—2020年,甘肃省土地利用碳排放安全向好发展,由不安全状态向临界安全过渡,各地州市的土地利用碳排放安全水平变化平稳,不安全与临界安全占主导地位。③甘肃省新型城镇化与土地利用碳排放安全达到高水平耦合状态,协调度由轻度失调向勉强协调递进,新型城镇化建设与土地利用碳排放安全的良性发展局面正逐步形成。

土地利用碳排放空间关联性及碳平衡分区——以关中平原城市群为例

基于碳源—碳汇模型测算出了关中平原城市群2000—2020年土地利用碳排放量,通过计算基尼系数、碳补偿率、生态承载系数等探究碳收支差异状况,并借助引力模型构建了空间关联网络矩阵;运用社会网络分析法、二次指派程序(QAP)法测度了碳关联网络特征及其影响因素。结果表明:(1)城市群土地利用碳排放呈递增趋势,空间格局为东高西低。(2)城市群碳补偿率逐年下降,表现为净碳源;各城市生态承载系数差异较大,空间分布格局为西高东低。(3)碳排放空间关联网络特征逐渐显著,网络中心城市发挥着“桥”的作用。(4)碳排放空间关联网络各板块聚类特征显著,但多与外部空间关系密切,板块内部空间关系松散。(5)地理空间邻近、能源消耗差异及经济水平差异是土地利用碳排放空间关联性的重要影响因素。(6)城市群碳平衡可划分为4个功能区。本研究结果可以为碳减排提供实践依据,并据此提出了以下建议:优化城市群土地利用结构,加强对碳源的保护,充分利用城市间碳排放空间关联关系,因地制宜制定科学合理的减排措施。

格网尺度下滨州市土地利用碳排放核算及驱动因素分析

本研究基于ODIAC公布的全球碳排放栅格数据和土地利用数据,运用碳排放系数法和空间叠加技术以网格为单元估算滨州市2010年、2015年、2020年土地利用碳排放,并借助地理加权回归分析(GWR)模型探究影响土地利用碳排放的驱动机理,为推动土地利用方式向低碳化转变及制订精细化管理措施提供科学依据。结果表明:(1)从时间上看,2010—2020年滨州市土地利用碳排放整体呈增长趋势,其中增长幅度较大用地类型为耕地和建设用地;(2)从空间上看,滨州市土地利用碳排放呈现明显的全局正相关和稳定的局部自相关特征,集聚效应明显;碳排放高值区整体由各区县主城区向四周蔓延,其中滨城区最为明显,而无棣县和沾化区北部呈现轻微的碳汇量增加趋势。(3)基于GWR模型运行结果发现,各影响因素在不同时间、不同地区对碳排放的影响程度均不相同。其中,2010年、2015年、2020年人口数量、地区生产总值(GDP)、工业密度与土地利用碳排放始终呈正相关,其中工业密度影响最显著;而土地利用综合指数由负相关转变为明显的正相关,耕地破碎化指数由正相关转为明显的负相关,且具有明显的空间依赖效应。基于上述研究结果,滨州市应兼顾经济发展,并制订差别化的碳减排政策及目标,城市化方面应制订低碳城市建设计划,促进能源转型;农业方面利用现代农业的先进技术,发展新型绿色低碳新农业。

北部湾经济区土地利用碳排放时空差异及影响力地理探测

作为中国经济增长第四极的广西北部湾经济区,其二氧化碳减排面临较大压力。研究其土地利用碳排放特征与机制对我国西南沿海经济区生态安全、区域协同发展具有重大意义。本文基于NPP-VIIRS夜间灯光拟合数据,运用空间邻域分析、地理探测器等模型方法,分析北部湾经济区土地利用碳排放时空特征及影响力机制。结果表明:2010—2020年,北部湾经济区土地利用碳排放时空特征差异显著,碳排放量总体呈上升趋势,且呈现较为明显的空间集聚效应;能源强度、经济发展、产业结构、对外贸易程度、土地利用及人口规模等影响因素相互作用,成为北部湾经济区土地利用碳排放时空差异的重要原因。

基于FLUS模型的北海市土地利用碳排放效应分析

预测并探究了城市2030年土地利用碳排放效应以及对区域实现“双碳”目标具有重要意义。利用2010、2020年两期用地现状数据对FLUS模型进行了模拟精度验证,基于此模拟了北海市2030年绿色集约生态情景与自然演变情景下用地空间布局和用地结构变化。结果表明:(1)研究期间,北海市每年土地利用碳汇量远低于年土地利用碳排放量,且2010年以来碳供需缺口大,历年碳供需缺口总额是年碳汇量的10倍以上;(2)不同发展情景下的北海市土地利用结构对其碳汇影响不大,但在控制土地利用碳排放方面却效果凸显,绿色集约生态演变情景比自然演变情景每年少排碳71.96万tC;(3)据情景对比分析表明,北海市难以仅通过优化调整土地利用结构来实现区域碳收支平衡,综合使用清洁能源是其重要碳减排途径,沿海滩涂等湿地是其未来的重要固碳潜力用地。

土地利用碳排放与经济增长研究——以柳州市为例

研究目的:探索柳州市在低碳循环经济导向下的土地资源利用与管理方法。研究方法:通过资源经济学、生态经济学中的脱钩理论,运用TAPIO脱钩模型定量分析2003~2012年柳州市经济增长与土地利用碳排放的关系。研究结果:2003~2012年柳州市经济增长与土地利用碳排放未实现脱钩,土地利用碳排放的变化量随着经济增长而呈现上升趋势。研究建议:通过建立低碳循环经济导向下的土地利用规划体系、创新土地利用管理模式以及提高土地利用效率等方式来加强土地资源利用与管理,为柳州市推进生态文明建设提供了新的发展思路。