中国煤炭资源流源、汇地空间格局演变与内部空间差异研究

以各省煤炭资源输出、输入量为分析指标,将有资源输出的省份列为源地,有资源输入的省份列为汇地,分别利用重心模型和统计地图方法,从动态和静态2种视角探讨中国煤炭资源流源、汇地空间格局特征及其演化规律。同时,利用标准差和变异系数揭示源、汇地内部空间差异的变化特征,预测其未来空间格局的走向。结果表明:1中国煤炭源地重心分布于山西省中东部境内,移动轨迹大体呈"U"字型,汇地重心分布于鲁、沪、皖三省交界处,移动轨迹呈东北-西南向"1"字型。源、汇地重心都呈现向西移动的趋势,但源地重心经历了一个由北向南再向北的转移过程,而汇地重心突出地表现出南移的趋势。2中国煤炭资源流源、汇地空间分离趋势较为明显;源汇地整体位移方向以西北、西南、东南3个方向为主。3全国煤炭供应基地主要分布在北方,并形成多个较大的输出源地;煤炭汇地主要分布在内蒙古、山西、重庆、贵州四省(市、区)一线以东地区,空间结构呈现西南转移的趋势。4煤炭源地绝对差异的总体发展趋势为不断扩大,相对差异为不断减小;煤炭汇地绝对差异和相对差异的总体发展趋势变化不大,较为温和。5加强新疆煤炭外运通道建设以及西北与西南、华中煤炭运输通道的连接建设应成为国家煤炭运输规划的重点与当务之急。

基于“城市织补”理念的文昌百汇地块更新策略研究

在城市现代化的进程中,大多数老旧城区都面临着物质衰败、经济衰退、文化衰落等问题。随着城市更新概念的演进,“城市织补”作为老城更新改造的设计理念之一,为城市历史风貌的重塑和街区活力的激发提供理论支撑和策略依据。本文以扬州市文昌百汇地块更新设计研究为例,针对场地定位模糊、空间尺度失调和街区活力丧失的问题,基于“城市织补”理念制定更新策略:明确地块定位,织补旧城肌理;完善路网结构,重塑开放空间;优化空间节点,激发街区活力。

长江经济带省际贸易的源汇地效应研究——基于铁路货运视角

文章基于2000-2015年长江经济带11省市铁路货运面板数据,将货物发送省份列为源地,货物到达省份列为汇地,借助考虑了省份异质性特征的三维引力模型实证研究长江经济带省际贸易的源地和汇地效应的大小及贸易状态。通过控制实际人均GDP、地理距离、经济规模相似性、地方保护、地理邻近和国际贸易的替代效应等因素,研究发现:长江经济带源地与汇地效应整体上自东向西均不断增大,且汇地效应远高于源地效应;长江经济带省际贸易表现出明显的产业间贸易,其互动性和协调性不明显,东中西经济板块内的省际贸易仍具备较大的贸易潜力。因此,东部省市应优化出口结构,内陆省市积极吸收东部产出,加强铁路设施建设,推动市场经济法规建设和地方政府简政放权。

湖南省碳排放强度与森林碳汇地域差异分析

碳排放强度与森林碳汇是评价区域碳减排工作的两项重要指标。对湖南省的碳排放强度与森林碳汇的地域差异进行研究,有利于促进该省的区域碳减排工作。通过对湖南省14个地州市在2010—20145年的年均碳排放强度和森林碳汇进行核算,并基于湖南省各地区碳排放强度与森林碳汇的差异,对14个地州市进行了二维聚类分析。结果表明:(1)湖南省各地区碳排放强度存在明显的地域差异。(2)湖南省森林碳汇的地域分布格局为湘西>湘南>湘北>湘中。(3)按照湖南省碳排放强度与森林碳汇的地域差异可以将全省14个地州市分为四个区域类型。张家界、湘西州、永州属于低碳排放强度-高森林碳汇地区;株洲和长沙、常德属于低碳排放强度-低森林碳汇地区;湖南省中部主要是高碳排放强度-低森林碳汇地区;怀化、邵阳、衡阳、郴州属于高碳排放强度-高森林碳汇地区。最后依照结论对促进湖南省区域碳减排工作提出了建议。

基于无线传感器网络的森林碳汇地面监测系统的设计

为解决单纯依靠遥感技术进行森林碳汇监测存在的精度较低的问题,实现高精度的森林碳汇监测,利用基于Zig Bee的无线传感器网络技术和GPRS通讯技术,设计了一种森林碳汇地面监测系统,可在森林中对二氧化碳浓度及其相关要素进行连续详实的监测,并结合上位机软件对数据进行处理。为应对恶劣的野外工作环境,系统还具有节点掉线重连功能及远程控制工作状态功能等。应用情况表明,系统可以可靠地应用于森林地面碳汇监测,并配合遥感技术实现高精度的森林碳汇监测,具有较高的应用价值。

水土保持碳汇内涵与测算方法

水土保持深刻改变着地表覆被和结构、土地利用方式和陆地生态系统结构等,是增强陆地碳汇能力的重要途径。以水土保持林草、工程和耕作措施为切入点,按照“机理阐述—模型构建—分类测算”的总体思路,阐明水土保持碳汇内涵,明确了水土保持碳汇途径,构建水土保持碳汇测算方法,估算全国水土保持碳汇量。结果表明:水土保持具有垂向碳增汇、横向保土固碳(减少侵蚀土壤横向输移导致的碳流失)与减蚀减碳(避免碳排放)的多重功能。2021年,全国现存水土保持措施垂向碳增汇总量为1.54亿t,对陆域碳汇的贡献约43.5%~56.5%,其中林草措施植被和土壤碳汇量超过95%。水土保持保土固碳作用显著,2021年全国水土保持措施保土固碳总量为3 040.86万t,且具有明显的累积效应和长效作用。总体来说,2021年水土保持碳增汇(不包括水土保持林草措施植被碳汇量和土壤碳汇量)和减碳量为5 115万~6 230万t CO_(2),约占到全国现有陆地生态系统碳中和总量的4%~6%,这一部分尚未纳入国家碳汇核算体系,其应是实现“双碳”目标的重要环节。

全国首单水土保持项目碳汇成功交易主要做法

2023年12月7日,全国首单水土保持项目碳汇交易在福建长汀签约成交。此创新之举对推进水土保持工作高质量发展具有标志和示范意义,为推动将水土保持碳汇纳入温室气体自愿减排交易机制提供了实践案例。主要做法是:①积极开展碳汇研究和顶层设计,为项目碳汇监测核算提供支撑;②广泛开展调查研究,选定碳汇监测核算试点项目;③建构上下协同工作团队,科学开展试点项目监测核算;④选定碳普惠交易平台,开展碳汇初始登记;⑤开展协调工作,撮合项目碳汇交易出让方和受让方;⑥大力组织宣传推广,发挥首单交易示范作用。

碳中和目标下中国森林碳储量、碳汇变化预估与潜力提升途径

增强森林固碳增汇功能是减缓大气二氧化碳浓度上升和全球气候变暖的重要手段,也是实现碳中和国家战略目标的有效途径。本研究基于文献分析法和模型模拟,系统阐述中国森林碳储量和碳汇现状、动态变化与潜力提升途径。根据国家森林资源连续清查数据测算的森林植被碳储量近5年平均年增长0.152 Pg(以C计),2000s—2010s中国陆地生态系统碳汇量约229.7 Tg·a^(-1)(以C计),其中森林植被(指乔木林)碳储量约增加150.6 Tg·a^(-1)(以C计),约占整个陆地生态系统植被碳汇量的65.6%。过去70年,中国森林已从碳源转变为逐渐增强的碳汇。在森林面积保持不变的情景下,相比2000s—2010s时段,2030年后现有乔木林的生物量碳汇将有所下降;如果森林面积未来持续增加,2030—2050年中国新增乔木林的碳汇量仍将呈增加趋势。在全球变化背景下,气候变化及其引发的风险(极端干旱与热浪事件、森林火灾、病虫害等)可能会削弱森林碳汇功能。为维持并提升森林碳储量和碳汇潜力,需要采取森林碳储与碳汇双增以及森林碳汇与木质林产品碳库协同提升的策略,从保碳、增碳、扩碳和碳资源化利用的汇转移4个途径对森林资源实施保护修复、精准绿化、科学经营与合理利用以及多时空尺度的优化布局,同时重视森林土壤碳库增汇的长期效应。在林业减缓和适应气候变化框架下,森林碳汇潜力提升未来研究重点是科学推进国土绿化适宜造林地和树种选择,森林经营增汇技术,森林碳储、碳汇协同提升与木质产品库的碳汇转移与存续的时空配置优化模式,森林土壤固碳增汇机制以及潜力研究,准确评估森林碳汇对实现国家碳中和目标的贡献及其时间表和路线图。

基于“源-汇”理论的山区农村居民点“三生空间”优化研究——以井陉县为例

本研究根据农村居民点以及太行山区县域“三生空间”分布特征,基于“源-汇”理论和MCR模型,从生态源地扩张和生产源地扩张的角度,依据“三生”功能构建阻力面指标体系,计算最小累积阻力面差,实现县域“三生空间”的划分和农村居民点分类整治优化。结果表明:(1)基于“源-汇”理论的最小累积阻力模型在山区“三生空间”格局构建,农村居民点分类整治中具有相容性和可行性;(2)研究区以生态保护区和生态优化区为主,生态空间占比59.5%,以生态功能为主,农村居民点分布中生产功能占比62.7%,以生产功能导向为主,因此,乡村整治要根据农村居民所处的主导功能分类整治;(3)乡村整治应综合考虑农村居民点的生活、生产、生态功能特征,分类促进山区乡村振兴和生态文明建设。

位涡源汇和位涡环流及其天气气候意义

在扼要回顾地表位涡研究进展的基础上,本文介绍了复杂地形下的位涡及位涡制造的计算及近年来关于位涡源汇和位涡环流(PVC)的研究进展,侧重介绍青藏高原表层位涡的特殊性及其对天气气候的重要影响。阐明对于绝热和无摩擦大气运动,由于位涡本身的结构重组(位涡重构)可以引起垂直涡度的发展,在夏季可以激发高原涡形成,冬季使青藏高原东部成为重要的表面涡源。基于导得的包括非绝热加热作用的、与等熵面的位移相联系的垂直运动(ωID)方程,进一步阐明青藏高原制造的正位涡沿西风气流东传会引起下游地区低空气旋性涡度、偏南风、和上升运动发展,导致位涡平流随高度增加,激发极端天气气候事件发生发展。指出青藏高原地表加热和云底的潜热释放的日变化显著地影响着地表层位涡的日变化,导致青藏高原的低涡降水系统多在午后至夜间发生发展。证明与传统的青藏高原感热加热指数相比,青藏高原地表层位涡指数能够更好地刻画关于降水的季节变化,与亚洲夏季风降水相关更密切。本文还简单介绍了PVC的概念。指出由于区域边界面的PVC的辐散辐合的变化直接与区域位涡的变化相关联,为保持北半球位涡总量的相对稳定,跨赤道面上的PVC变化与地表PVC的变化必须相互补充,因此跨赤道面上的位涡环流的变化可以成为监测近地表气候变化的窗口。近赤道的海气相互作用能够直接造成沿赤道垂直面上的纬向风垂直切变的变化,激发跨赤道位涡环流异常,从而通过大气内部PVC的变化和青藏高原的调控影响北半球近地表的气候变化。结果表明位涡环流分析为建立热带和热带外大气环流变化的联系开辟了新的蹊径,有着广阔的应用前景。

河南省森林固碳量与碳汇价值评估

为了解当前黄河中下游森林固碳量及碳汇价值现状,助力黄河流域生态保护和高质量发展,基于全国森林清查和国土调查数据,以河南省为例,结合蓄积量转换法原理运用改进后的生物量转换因子连续函数法来测算森林固碳量动态变化和碳汇价值。结果表明:河南省森林固碳量由2008年的1.76×10^(8)t上升至2018年的2.78×10^(8)t,年固碳量较高的森林类型为阔叶混和栎类,固碳量按龄级分布状况为幼龄林最大、过熟林最小,森林固碳量的空间格局表现为“西、南高,东、北低”,主要分布在南阳、洛阳和三门峡;森林碳汇价值由2008年的492.47亿元增加至2018年的778.68亿元,年均增长28.62亿元,2018年阔叶混、栎类和杨树的碳汇价值占碳汇总价值的79.93%。针对当前河南省森林建设存在的问题,提出提升森林固碳能力和推动森林碳汇价值实现的建议,可为促进黄河流域高质量发展提供强劲动力。

天山北坡中段雪岭云杉人工林碳汇随林龄的动态变化

人工林是森林固碳增汇的重要组成部分,其碳汇动态随林龄的增长存在较大差异.以天山林区广泛分布的单一人工林雪岭云杉(Picea schrenkiana)为研究对象,选取未抚育的各龄级人工林样地并以无林地为对照,通过样地调查与取样,计算植被地上、植被地下、枯落物和土壤碳密度,采用空间代替时间的方法量化了人工林碳汇量和造林后固碳量特征随林龄的变化规律.结果表明:1)不同龄组雪岭云杉人工林植被地上碳密度为1.82~119.34 t·hm^(-2),植被地下碳密度为1.26~27.77 t·hm^(-2),树干累积了植被46.4%~62.0%的碳,随林龄增加,碳密度(造林固碳量)呈现明显的异速增长,碳汇量则表现为先升高后降低的趋势.2)凋落物碳密度介于0.42~1.74 t·hm^(-2)之间,碳汇量在各龄组间差异不大,发挥了0.23~0.42 t·hm^(-2)·10 a的碳汇功能,造林后固碳量随林龄成线性增长趋势.3)造林前期,土壤深层碳密度显著增大;造林后期,表层土壤碳在凋落物分解输入作用下逐渐累积,显著大于10~60 cm;造林能够有效提高土壤碳汇,平均碳汇量达51.66 t·hm^(-2)·10 a;造林后土壤固碳量与无林地相比提升较明显,21~30 a林龄时达最大值101.83t·hm^(-2),固碳量随林龄表现为先增后降的二项式分布.4)雪岭云杉人工林总碳汇呈非匀速增长趋势,其中60 a人工林碳汇潜力较高,总碳汇累积量可达488.60 t·hm^(-2);雪岭云杉人工林植被地上部和地下部碳汇在生态系统总碳汇的占比不断增加,由10~20 a林龄的4.6%增加至51~60 a林龄的67.7%,同时土壤碳汇在生态系统总碳汇的占比不断降低.

水土保持碳汇研究进展与趋势

结合我国实现碳达峰碳中和目标的现实需求,强调人的“工作”在碳汇实现方面的作用,提出水土保持碳汇概念、内涵等。分析水土保持碳汇的机理探索与核算方法,并结合水土保持工程措施、林草措施、农耕措施等措施与碳汇之间的关系,介绍水土保持碳汇研究进展,探讨其未来发展趋势。

宁夏回族自治区碳捕集、利用与封存源汇匹配与集群部署

“双碳”(碳达峰、碳中和)战略背景下,碳捕集、利用与封存技术(CCUS)是实现化石能源大规模低碳化利用的关键技术之一。近年,CCUS技术呈现出规模化和集群化发展趋势,而科学、合理的源汇匹配是CCUS集群部署工程选址的重要依据,能够建立高效CO_(2)输运管网、降低减排成本。宁夏是国家能源安全战略布局的重要保障基地,能源结构偏煤、工业结构偏重特征明显,面临着巨大的碳减排压力。针对宁夏CCUS集群部署的源汇匹配问题,调研评估了宁夏工业碳排放源特征和地质碳汇潜力,构建了CCUS源汇匹配模型,在充分考虑源汇性质、捕集-输运-封存成本、CO_(2)运输距离、区域地理条件、土地利用类型、人口密度等因素基础上,应用改进的节约里程法和基于地理信息系统(GIS)的最低成本路径优化法,结合ArcGIS平台和优化求解软件,获得了宁夏CCUS源汇匹配优化和应用方案,并提出宁夏CCUS集群部署建议。结果表明,截止2021年,宁夏工业碳排放源107个,碳排放总量2.26亿t/a,以化工(含自备电厂)和电力行业碳排放为主。宁夏主要封存地质体包括深部咸水层、深部不可开采煤层和油气藏,CO_(2)理论地质封存容量151.55亿t,以深部咸水层封存潜力最大。宁夏CCUS源汇匹配效果较好,在源汇直接相连的情况下,区内年排放量10万t以上的大型工业排放源CCUS集群部署(30 a规划期)总成本约2.45万亿元,并以捕集成本为主,占比83.65%,单位减排成本402.32元/t,共需建设CO_(2)运输管道2 459 km;改进的节约里程法和基于GIS的最低成本路径优化法可大幅降低CCUS集群部署成本,优化后CCUS单位减排成本降至381.76元/t,节约管道建设里程938 km。宁夏应聚焦电力、化工等“两高”(高耗能、高排放)行业,在以宁东能源化工基地为重点的北部、东部地区超前应用CCUS技术,打造宁东能源化工基地、银川—吴忠、石嘴山、中卫和固原5个CCUS特色集群,构建宁夏特色的工程化CCUS全流程技术模式。

广西甘蔗碳汇测算方法研究及时空格局分析

为了实现广西全区植被减源增汇目标,对广西主要经济作物甘蔗的碳吸收和碳排放量进行科学的测算,并开展甘蔗碳汇时空格局的研究分析;利用广西全区14个地级市2010—2020年甘蔗产量、农资投入等相关统计数据测算广西全区甘蔗净碳汇量,并运用空间自相关分析法分析2005—2020年间广西各市时空分布格局。结果表明:2010—2020年,广西全区甘蔗净碳汇量逐步上升;2005—2020年,广西全区甘蔗碳汇量在地级市尺度下不存在明显的全局空间自相关关系;广西全区甘蔗碳汇量逐步形成以南宁市为核心的局部溢出格局,充分利用南宁市的技术、产业优势扩大甘蔗碳汇的空间溢出效应,对提高广西全区的甘蔗碳汇水平至关重要。

城市绿地碳汇核算和监测研究进展

城市绿地在城市绿色低碳循环发展过程中具有重要作用,准确评估城市绿地碳汇能力是推进城市“碳达峰、碳中和”的一项关键工作。在阐述城市绿地碳汇概念的基础上,从城市绿地碳储量变化和碳排放2个方面梳理了城市绿地碳汇计量的核算方法及应用现状,提出了针对不同尺度、不同管理模式的城市绿地碳汇监测体系构建思路。在此基础上,从城市绿地基线碳汇量、泄漏量等方面阐明了城市绿地碳汇项目减排量的计量方法。研究结果可为提高城市绿地碳汇评估的准确性,推动面向“碳中和”的城市绿地建设提供思路和方法。

双碳目标下城市空间碳固存与增汇路径研究

目的 以城市空间碳增汇为目标,探索城市复合碳汇空间综合固碳机制,提出相应的空间优化方法,构建低碳城市空间规划方法体系。方法 依托多源数据,构建城市碳源碳汇时空数据库,运用熵权-TOPSIS模型,对当前城市空间固碳效能进行评价,揭示城市复合碳汇空间固碳效能格局;运用耦合协调模型结合回归分析,识别人工-自然碳汇空间固碳效能耦合协调关键空间驱动因子,探明城市复合碳汇空间固碳效能空间影响机制;利用OLS-GWR模型,明确各环境因素影响程度的空间差异,探明城市复合碳汇空间固碳效能环境影响机制。结果 最终根据机制研究结果,探讨增汇目标下的多尺度空间优化方法,从而引导城市空间的合理布局。结论 研究能够形成空间评价-机制研究-空间优化的系统规划方法,为城市低碳发展和碳中和目标的实现提供科学依据。

基于“资源-资产-资本-资金”转化路径的森林碳汇价值实现机制

森林碳汇价值的实现是全民所有自然资源资产所有权委托代理机制试点工作中“保值增值”“落实权益”目标实现的重要组成部分。“资源-资产-资本-资金”转化路径是在自然资源资产价值实现困局、“绿水青山就是金山银山”理念、全民所有自然资源资产所有权委托代理试点要求中产生的,以实现自然资源资产收益为目标的价值实现路径。因森林碳汇具备“资源”“资产”“资本”“资金”的“四资”属性,该研究提出基于“资源-资产-资本-资金”转化的森林碳汇价值实现路径,从“资源-资产-资本-资金”转化路径视角厘清制约森林碳汇价值实现的障碍机理,发现:所有权委托代理机制不明晰的问题阻碍“资源”向“资产”转化,森林碳汇产业发展滞缓的现状遏制“资产”向“资本”转化,市场机制不健全的弊病掣肘“资本”向“资金”转化,最终导致了森林碳汇价值实现进程滞缓问题。基于此,该研究构建了以政府组织为主体的森林资源资产所有权委托代理机制,以森林碳汇产业为主体的森林碳汇产业支持制度,以市场平台为主体的森林碳汇市场交易制度,共同构筑出“资源-资产-资本-资金”转化与所有者权益落实目标双向交叉赋能、协同推进的森林碳汇价值实现多维制度体系,以森林碳汇价值实现为撬动点,对明晰森林资源资产管理权责、推进资产高效配置和保值增值、显化资产所有者收益问题进行了探索,以期为自然资源资产管理制度改革提供新思路。

碳汇视角下海洋生态效率的时空差异及影响因素研究——以环渤海地级市为例

为了推进海洋高质量发展,建设海洋强国,基于2011~2020年环渤海16个地级市的面板数据,运用非期望产出超效率SBM模型和Tobit模型测度环渤海地级市的海洋生态效率、时空演化特征并实证分析其影响因素。结果表明:(1)从时序演化看,2011~2020年环渤海地级市海洋生态效率均值呈波动上升趋势,仍有较大进步空间。(2)从空间差异看,环渤海地级市海洋生态效率空间分布格局由2011年高低生态效率水平相间分布的无序状态向2020年两个较高生态效率区空间上集聚的有序化发展倾向转变,但并未出现区域协同化发展趋势。(3)Malmquist生产率指数分解表明,研究前期纯技术效率作为效率增长的单一推动力存在动力不足问题;研究后期2016~2020年,技术进步、规模效率双驱动,保证了海洋生态效率的提升。(4)地区经济发展水平、碳减排水平对环渤海地级市海洋生态效率具有显著正向影响;环境规制、海洋产业结构呈显著负相关;海洋科技水平正向影响但未通过显著性检验。未来要注重海洋科技发展、推进绿色低碳转型以及加强地区间合作,提升海洋发展基础以促进环渤海地区海洋高质量发展。

基于碳汇潜力的碳排放空间关联网络结构特征及影响因素——以长江中游城市群为例

考虑碳汇潜力的碳排放空间关联是促进城市群协同减排的重要基础,更是实现碳中和的有力抓手。以长江中游城市群为研究区,对传统引力模型进行修正,构建兼具碳汇潜力的碳排放空间关联网络,采用社会网络分析(SNA)和二次指派程序方法(QAP)探究长江中游城市群碳排放空间关联网络的时空特征与影响因素。结果表明:①研究期间长江中游城市群碳排放网络关联关系数、网络密度和网络关联度呈增长趋势,网络效率和网络等级度不断下降,且网络等级度在2010年后始终为0,表明碳排放空间关联网络日益稠密、网络通达性较强,存在多重叠加的溢出渠道,但等级结构并不森严。基于碳汇潜力的长江中游城市群碳排放空间关联网络从“双核化”向“多极化、多线程”网络形态发展,核心城市的扩散作用不断增强。此外,以抚州、宜昌、鹰潭、上饶和吉安等为代表的高碳生态承载力地区,在碳排放空间关联网络中的受益关联性大于溢出关联性。②2020年,长江中游城市群碳排放空间关联网络形成四大板块,相较于板块内部成员间的碳排放空间关联效应,板块间的碳排放空间关联效应更为明显,即板块间的“碳排放转移”效应较为普遍。净溢出板块主要分布在武汉都市圈、宜荆荆都市圈和长株潭城市群外围城市,处于网络核心圈层位置;净受益板块主要分布在环鄱阳湖城市群东部,“碳排放避难所”效应显著。经纪人板块集中在环鄱阳湖城市群西部,板块间表现出“净溢出板块→经纪人板块→净受益板块”的碳排放传递路径,呈现出明显的“梯度转移”特征。双向溢出板块主要位于长江中游城市群西部,对净溢出和净受益板块都存在碳排放的空间溢出。研究期内,净溢出板块的成员虽然有所变化但总数保持不变,经纪人板块的成员有所增加,而净受益和双向溢出板块的成员均减少,环鄱阳湖城市群的“碳排放避难所”效应有所弱化。③地理邻近关系能够促进城市间碳排放关联关系的建立,而城市间的经济集聚程度、土地利用强度和经济发展水平上的互补性,促使碳排放空间关联网络随着城市间分工与协作的加强而呈现出千里“碳缘”一线牵的特点。