中国生态保护修复进程下的黑龙江省NPP时空演变及突变模式

【目的】研究黑龙江省生态保护修复关键实施期(2000—2020年)植被净初级生产力(NPP)的时空演变和突变模式,以期为中国未来生态环境管理和政策制定以及“碳达峰、碳中和”目标实现提供科学参考。【方法】基于已验证的TEC模型和中国GlobeLand30地表覆盖数据集(2000、2010和2020年),采用Sen趋势度估计法、M-K和滑动t-检验法,分析2000—2020年NPP变化趋势和突变模式。利用空间叠加分析输出土地覆盖类型转移矩阵,探讨2000—2020年生态保护修复工程对黑龙江省NPP的影响。【结果】1)2000—2020年黑龙江省NPP年均值极显著增加,2010年后增长率明显上升,并在2020年达到新高。2)NPP突变时间分布较广,呈阶段性变化,在2010年出现峰值。突变高发期和峰值时间与中国生态保护修复重大工程关键节点高度吻合。ZZ模式(突变前后均为增加趋势)是黑龙江省最明显的NPP突变模式。FZ模式(突变前为减少趋势,后为增加趋势)森林面积比例最高,表明生态修复成果显著。2010年之后正向突变(ZZ和FZ模式)面积占突变总面积的百分比趋于平稳,占比每年均达96.9%以上。3)森林、农田和草地是2000—2020年黑龙江省年平均NPP总量的前三名。农田年NPP总量增加较快,在全省中占比极显著增大。4)2000—2010和2010—2020年生态保护修复对修复区域NPP增长的直接贡献率分别为56.8%和33.2%。【结论】2000—2020年黑龙江省在拥有强大碳储量的基础上,仍表现出持续增强的植被固碳能力。未来可加强对农业碳汇潜力和固碳方式的关注。生态保护修复工程已经对植被NPP产生重要影响。在东北森林带生态重大工程建设和全球气候变暖的背景下,黑龙江省将具有更大的植被固碳能力,并在全球和区域碳平衡中发挥重要作用。

基于遥感影像估算的北京中心城区碳储量与气候环境关联性研究

目前在全球范围内,应对气候变化已经成为各国的核心议题之一,多个国家和地区提出了碳中和目标。城市气候环境变化与城市碳储量和碳汇能力直接相关,“双碳”目标也影响着未来人居环境的建设与发展。首先,基于高清卫星遥感影像反演推导,通过估算公式获得北京中心城区碳储量数值,形成中心城区现状碳汇能力初步评价。其次,以130个街道辖区单元为研究单元,对街区尺度碳汇能力进行评级。结合北京中心城区38个气象站的气象数据指标,展开碳储量、气候环境指标和植被指数之间的耦合性关系分析,定量研究植被对于碳汇能力提升和气候环境改善的影响。最后,从街区尺度视角,有针对性地提出提升碳汇能力和改善气候环境的相关策略——提高街区植被覆盖度、增加三维绿量和提高植被养护水平。

华北地区城市绿地固碳能力测算研究

文章通过对位于华北地区的7个案例的城市绿地植被固碳能力的研究,形成一套系统的计算方法。结果表明:适用于雄安新区的城市绿地单位面积固碳能力约为2.62 kg/a·m^2;各个植被群落的固碳能力从大到小依次为乔木(2.66 kg/a·m^2)、灌木(2.59 kg/a·m^2)、地被(2.01 kg/a·m^2)。研究结果将为实现城市绿地空间的合理布局、推进低碳城市建设提供科学依据。

碳中和服务区植被碳汇能力提升技术与措施研究

在双碳背景下,本文从服务区高碳汇型绿地优化配置和碳减排技术措施两个方面进行探讨分析。通过合理选择碳汇能力强的树种、乡土树种及抗性强的树种、适当增加幼龄树比例进行植物选材;通过选择自然式种植方式、打造复合式植物群落、采用适当的栽植密度来进行群落配置;另外融入立体绿化设计方法,最终实现高碳汇型绿地的配置优化。通过应用可再生能源、水资源的节约收集与利用、提供良好的土肥条件来实现绿地管养的低碳排。总结出使绿地植被碳汇能力提升的技术与措施,从而助力碳中和服务区建设目标的实现。

我国植被生态系统固碳能力提升潜力空间格局研究

通过植被的光合作用对大气中的CO_(2)进行收集与捕捉是当前实现“碳中和”目标的重要手段,目前的研究大多是聚焦于当前植被的固碳能力的强弱,而对于当下植被固碳能力提升潜力大小的研究相对较少。为此,基于1982—2017年全球陆表特征参量⁃植被净初级生产力(GLASS NPP)产品以及Miami模型分别构建遥感观测和气候模型模拟的全国NPP潜在最大值空间分布结果,通过与2017年实际监测的NPP进行比较,计算得到两种不同的全国植被固碳能力提升潜力结果,分别进行空间特征分析,并对比两者冷热点区域空间分布的差异性,最后与我国目前规划的重点生态功能区进行叠加对比,得出以下主要结论:(1)两种方法得到的全国固碳能力提升潜力空间分布整体趋势均表现为“南高北低”,且空间分布特征呈现出高度空间自相关特性(空间正相关性,表现为“高高聚集”“低低聚集”),但局部差异较大。(2)基于遥感观测为最大潜力值的方法所得到的全国固碳能力提升潜力热点区集中在三个区域,分别分布在四川省、广东省、浙江省以及江苏省境内。基于气候模型模拟为最大潜力值的方法所得到的固碳能力提升潜力热点区域主要分布在以江西省、广东省、广西为核心的南方8个省份。(3)当前我国重点生态功能区的碳固定潜能并不突出,因此建议有关部门在今后的政策制定过程中将这一方面也加以考虑。