城市街区单元绿地空间格局与植物群落碳汇效益优化研究

【目的】目前城市绿地已经进入存量发展阶段,如何在城市有限绿地空间条件下实现“碳中和”目标,合理布局低碳绿地空间格局,科学配置植物群落以增加生物多样性,成为目前城市绿地碳汇效益研究的重点和难点。【方法】以西安市碑林区和沣西新城的城市绿地空间格局为研究对象,对研究区域内街区单元的绿地空间格局进行分析并分类,探索街区单元绿地空间格局与碳汇量化关系,并从平面布局和垂直结构两方面提出城市街区单元绿地碳汇效益的优化方法,并选取碳储量最低的单核心辐射型街区单元的3个绿地样方进行碳汇效益优化设计。【结果】总结出4种西安市典型城市街区单元绿地空间格局模式,明晰了碳储量分布特征以及绿地空间格局对碳储量的影响机制,提出了城市街区单元绿地空间格局碳汇效益优化方法,发现碳储量与斑块类型面积(CA)、景观形状指数(LSI)呈极显著正相关关系,与聚集度(AI)呈极显著负相关关系。各类绿地空间格局碳储量大小为多核心辐射型>散点分布型或廊道穿越型>单核心辐射型,建议在单核心辐射型街区单元优化中增加植物群落层次结构,并增加高固碳植物种类及数量,提升样方内年固碳量。【结论】从中观尺度讨论街区单元绿地空间格局与植物群落碳汇效益之间的关系,使城市中小尺度绿地发挥应有的生态系统服务功能,探索街区单元绿地空间格局的构成要素与设计方法,为低碳绿地设计提供参考,提升城市街区单元内社区生活圈的人居环境质量。

基于PLUS和InVEST模型的合肥市生态系统碳储量时空演变特征

[目的]为寻求“双碳”目标导向下的合肥市城市发展新方案。[方法]依据合肥市2000-2020年5期土地利用数据,在合肥市国土空间规划指引下,运用PLUS模型模拟得到2035年合肥市土地利用时空演变规律,耦合InVEST模型探究多情景下合肥市碳储量时空变化特征,并进一步挖掘土地综合利用程度对碳储量的影响。[结果](1)2000-2020年合肥市土地利用变化特征主要表现为耕地、林地减少,其中耕地为建设用地扩增主要来源。自然发展和农田资源保护情景的土地变化规律大致相同,主要表现为耕地、林地、水体减少;绿色汇增城市发展情景下,林地相比其余2个情景面积由减少转为增加。(2)2000-2020年合肥市碳储量逐年递减,其中2005-2010年碳损失最为剧烈。到2035年,自然发展情景、农田资源保护情景、绿色汇增城市发展情景碳储量分别为138.96×10^(6),140.13×10^(6),139.81×10^(6) t。农田资源保护情景下,碳储量明显增加区域最低,建设用地扩张减缓;绿色汇增城市发展情景下,林地由碳损失转为碳固持,是最具固碳潜力的发展趋势。(3)绿色汇增城市发展情景土地利用率最高,可有效降低土地综合利用程度对碳储量流失的威胁。[结论]农田资源保护情景与绿色汇增城市发展情景均有助于城市固碳发展,实施生态保护与城市发展并行政策,调整土地综合利用模式有助于改善城市碳流失。

耕作方式对华北农田土壤固碳效应的影响

研究不同耕作方式对华北农田土壤固碳及碳库管理指数的影响,可为探寻有利于农田固碳的耕作方式提供科学依据。该研究在中国农业大学吴桥实验站进行,试验于2008年设置了免耕秸秆不还田(NT0)、翻耕秸秆不还田(CT0)、免耕秸秆还田(NT)、翻耕秸秆还田(CT)和旋耕秸秆还田(RT)5个处理。研究测定分析了土壤容重、有机碳、易氧化有机碳含量及不同耕作方式下的碳库管理指数。通过对不同耕作方式下0～110cm土壤的分析,结果表明,随着土层的加深,土壤有机碳含量不断下降,NT显著增加了表层(0～10cm)土壤有机碳含量,而>10～50cm有机碳含量较其他处理(NT0除外)有所下降,深层(>50～110cm)处理间差异不明显;土壤容重与有机碳含量呈显著的负相关关系(P<0.01);0～30cm土层有机碳储量以NT最高,CT与其无明显差异,二者较CT0分别高出13.1%和11.0%,而至0～50cm土层,CT的碳储量最高,但与NT无显著差异(P<0.05);与CT0相比,NT0降低了各层土壤易氧化有机碳含量,而NT则在0～10cm土层表现为增加;RT、CT分别显著增加了0～10、>10～30cm土层的碳库管理指数。结果表明,秸秆还田可改善土壤质量,提高农田碳库管理指数,同时碳库管理指数受耕作方式的影响也较大,尤其是CT和RT;NT通过减少土壤扰动、增加有机质的输入,可提高上层土壤有机碳的储量。

碳市场与股票市场间的风险溢出效应研究

研究碳市场与股票市场间的风险溢出,深层次揭示其中的内在机制与规律,对于有效防范碳金融风险具有重要意义。本文基于广义预测误差方差分解构建溢出指数,从静态和动态两个层面捕捉中国碳市场与电力、材料、房地产、工业、金融、传统能源、新能源等股票板块市场之间的风险溢出强度和方向;在此基础上,进一步从复杂网络视角构建“碳-股票”系统的风险溢出网络,识别风险的中心与演化。结果表明:碳市场与股票市场之间存在一定的风险溢出,碳市场是各股票板块市场的风险净接收方,但不同板块的影响具有非对称性,其中新能源市场的影响最大。在宏观经济波动和有关政策出台时,碳市场与股票市场之间的风险溢出也会发生波动;工业板块市场是“碳-股票”系统的风险中心,基于上述结论提出了相关政策建议。

碳价与电力公司股价间风险溢出效应及影响因素研究

研究我国不同区域碳市场价格与电力上市公司股票价格之间的风险溢出效应,对加强碳市场风险管理、推进电力公司节能减排具有重要意义。通过构建溢出指数,从时域和频域2个维度系统考察碳价与电力公司股价之间的静态和时变溢出关系,并进一步探究“碳电”系统风险溢出的主要影响因素。研究发现:从时域看,碳市场价格属于风险净接收方,当碳市场和电力市场出台相关政策时总溢出指数会大幅上升,但溢出效应具有明显的区域差异;从频域看,碳价与电力公司股价间的风险溢出主要发生在短期(20天内),上海和湖北碳市场受到的长期影响略高于北京和广东;从影响因素来看,火电发电量、全国供电煤耗量、可再生能源发电量和全国碳市场的上线交易,均对碳价与电力公司股价间的风险溢出效应具有正向影响,而经济的向好发展对二者间的风险溢出具有一定的抑制作用。

连续深松对黑土结构特性和有机碳及碳库指数影响

为阐明连续深松对黑土结构特性及土壤碳库的影响,于2016～2017年设置旋耕(CK)、浅松1年(QS1)、浅松2年(QS2)、深松1年(SS1)、深松2年(SS2)、超深松1年(CS1)、超深松2年(CS2)7个处理,研究了土壤紧实度、容重、孔隙度、总有机碳含量、活性有机碳含量及碳库指数变化。结果表明:深松可显著降低犁底层土壤紧实度。相同深松深度下,深松2年各处理紧实度低于深松1年。深松处理较旋耕显著降低0～40 cm土层土壤容重,提高土壤孔隙度。深松2年各处理较深松1年可提高20～40 cm土层土壤容重、降低土壤孔隙度。各深松处理0～20 cm土层土壤有机碳含量、活性有机碳含量与CK差异不显著,20～40 cm土层显著增加。相同深松深度下,深松2年各处理较深松1年可提高0～10 cm土层土壤有机碳含量。深松较旋耕可提高土壤碳库管理指数。相同深松深度下,增加深松年限可降低0～10 cm、提高10～40 cm土层土壤碳库管理指数。深松较旋耕可有效降低土壤容重、紧实度,提高土壤孔隙度,改善土壤结构,有利于提高0～10 cm土层土壤有机碳转化效率及深层土壤有机碳含量,各处理以CS2表现最优。

中国林业碳汇股票指数编制与投资价值研究

基于股票的选取原则和选取方法,编制碳汇42指数并对中国碳汇的发展状况和投资价值进行分析,用历史样本股交易数据测算碳汇42指数走势并与上证系列指数进行对比分析。结果表明:碳汇42指数风险β系数相对于市场风险而偏高;碳汇42指数与上证系列指数有着大致趋同的走势,而且市场表现良好,可为投资者的投资活动提供参考与借鉴,同时也表明碳市场的活跃度高和具有投资机遇。股票市场可考虑将碳汇42指数纳入其中并进行实践,完善碳交易市场的发展,也为后续学者的研究提供素材。

碳中和股价指数的构建与应用

利用分层抽样在碳中和概念股中选取20只样本股,通过选择适当的权数、基期、基数,采用加权算数平均法计算出碳中和股价指数,以便揭示出碳中和股价指数近三年来的波动情况,并对其波动的原因进行分析。最后,分别从政府、企业和投资者的角度,对该指数的应用提出了建议。

大兴安岭不同林草过渡区土壤碳库活度的研究

为了研究大兴安岭森林过渡区活性有机碳库的分布特征,以森林、林线、树线过渡区为研究对象,选取了27个土壤剖面,分析了活性有机碳、碳库活度与环境因子之间的关系。结果表明:不同过渡区土壤活性有机碳的含量大小为森林>林线>树线,表层(0~10 cm)含量最高,随着剖面深度的增加,活性有机碳含量逐渐降低。碳库活度与活性有机碳含量变化一致。随着植被覆盖度的增加,土壤碳库稳定性逐渐减弱。碳库活度与海拔有负相关关系,与林分密度有显著的相关关系(P<0.05),与乔木生物量没有显著的相关关系。

碳中和指数构建与指数波动研究

以碳中和概念股为样本,选取30支流通市值靠前的股票,构建碳中和30指数并分析其在2020.9.1-2021.10.31期间的指数波动情况,同时与中证碳中和100指数比较分析。结果显示:碳中和30、100指数均呈上涨走势,资金积极进入碳中和概念股市场,有利地促进了碳金融市场的发展。

我国碳中和股票指数编制与价值研究

通过派许加权指数对碳中和概念样本股进行股票指数构建,通过对历史区间内总体及区域指数数据的走势变动,探究碳中和相关碳交易市场前景。结果表明碳中和49指数除2020年初疫情致使全球经济下行,近两年总体呈向上良好走势,“双碳”政策加持推动碳中和概念股发展。

耕作对中国亚热带稻麦轮作农田土壤有机碳分布、储量和质量的影响

不同耕作方式的土壤扰动强度不同,进而对土壤有机碳产生影响。目前,有关中国东部稻田土壤团聚体结构和碳库的研究仍较少。本研究旨在评价耕作方式对团聚粒级、有机碳分布、碳储量和碳库管理指数(CMI)的影响。通过在稻麦轮作体系中建立为期5年的田间试验,包括4个处理:少耕(MT)、旋耕(RT)、翻耕(CT)和翻耕秸秆不还田(CT0)。结果表明,少耕和秸秆还田有利于>2000μm的土壤团聚体的形成。0~5 cm、5~10 cm和10~20 cm土壤有机碳含量分别以MT、RT和CT最高,有机碳主要分布在大团聚体中,秸秆还田有利于提高大团聚体比例和有机碳含量。团聚体组分与有机碳含量之间存在显著(P<0.05)相关。0~20 cm土层有机碳储量以MT最高,MT、RT、CT分别较CT0提高16.8%、15.6%和14.5%。与CT0相比,MT降低了CMI,而RT、CT提高CMI,土壤CMI和土壤容重呈显著的负相关关系(P<0.05)。综上所述,降低耕作强度、实施秸秆还田,特别是两者的联合施用,可有效提高中国东部稻麦田的团聚体含量和碳汇量。

川西亚高山天然次生林生态功能恢复综合评价

川西亚高山原始针叶林遭受大规模采伐后自然恢复形成的次生林已成为该区域的主要森林类型之一,具有重要的生态功能.现有森林生态功能评价大多为水源涵养等单一生态功能,尚缺乏针对多种生态功能的综合评价.采用空间代替时间的方法,以岷江冷杉原始林为参照,基于植物群落学与生物量调查,以及植物和土壤样品采集与测定,分析次生林植物多样性、碳储量、林地涵水能力三大生态功能恢复动态,探讨次生林生态功能恢复速率及其影响因素.结果显示:(1)随着次生林的恢复,林分综合生态功能显著提高,生态功能指数为原始暗针叶林(0.8236)>针阔叶混交林(0.5464)>阔叶林(0.3677).川西亚高山次生林生态功能恢复大约需要180年以上,不同生态功能恢复速率为植物多样性功能>林地水源涵养功能>固碳功能,不同演替阶段为阔叶林>针阔叶混交林>原始暗针叶林;(2)恢复到50-60年阔叶林具有较高的物种丰富度、Simpson和Shannon-Wiener指数,尤其是物种丰富度恢复速率较快,但恢复到老龄林相似的冠层物种组成需要较长的时间,可能与砍伐前为原始森林、残余森林呈镶嵌分布,以及桦木和岷江冷杉等建群种周转率低等有关;(3)林地持水能力以针阔混交林为最高,其中土壤蓄水量占绝对优势,针阔混交林具有较高的土壤毛管持水量,而针叶林土壤非毛管持水量较高.恢复速率为土壤毛管持水量(110年)>枯落物持水量(118年)>苔藓层持水量(135年);(4)随着林龄的增加,地上植被层和土壤碳储量显著增加,土壤层碳储量显著大于植被层,恢复速率为土壤(110年)>地上部分(160年)>枯落物层和苔藓层(>200年),较快的土壤碳储存以及毛管持水量恢复速率与先前地上植被遭受严重破坏而地下土壤干扰较轻有关.本研究表明川西亚高山次生林生态功能恢复是一个漫长的过程,不同恢复阶段、不同生态功能恢复速率差异显著,应针对不同演替阶段采取不同的生态功能恢复策略,尤其要加强现有原始老龄林栖息地和残余老树的保护,注重构建针阔叶混交林结构,保护和促进次生林地被物层的恢复.

关中平原作物秸秆不同还田方式对土壤有机碳和碳库管理指数的影响

以关中平原持续4年的小麦、玉米（麦玉）秸秆还田中长期定位试验为基础,研究了麦玉秸秆9种不同还田方式对土壤总有机碳（TOC）、活性有机碳（LOC）含量和活性有机碳分配比例（LOC/TOC）、总有机碳储量（SCS）及碳库管理指数（CPMI）的影响.结果表明：麦玉秸秆还田均可显著提高土壤（0~30 cm）TOC、LOC含量和SCS,且土壤有机碳主要集中于耕层（0~20 cm）;麦玉秸秆双季还田的TOC、LOC含量和SCS显著高于单季还田和双季均不还田,其中,与双季均不还田相比,小麦秸秆粉碎还田-玉米秸秆深松还田的TOC、LOC含量和SCS提高幅度最显著.在0~10和10~20 cm土层中,小麦秸秆粉碎还田-玉米秸秆深松还田的CPMI显著高于其他处理,其中,小麦秸秆粉碎还田较其不还田可使CPMI提高19.1%和67.9%,玉米秸秆深松还田较其不还田可提高22.6%和32.4%.相关性分析显示,CPMI较LOC/TOC更能有效表征0~30 cm土层土壤有机碳的固持和转化关系.从提高本地区土壤有机碳固持量角度来看,小麦秸秆粉碎还田-玉米秸秆深松还田为最佳还田方式.

煤炭股指数与碳市场价格动态关系研究

煤炭对于现代化工业发挥着重要作用,被人们称为工业'真正的粮食'。本文选取2013年8月—2019年2月中国A股煤炭与消费用燃料股票类指数作为煤炭股指数,深圳碳排放权交易价格作为国内碳市场价格,构建VAR模型分析煤炭股指数与碳市场价格之间的动态关系。实证结果表明:碳市场价格与煤炭股指数呈现出明显的双向格兰杰因果关系,且两者之间存在长期协整关系。短期内,碳市场价格受煤炭股指数影响显著,碳市场价格上涨会使得煤炭股指数下降;长期来看,二者之间处于动态均衡状态。

莱州湾沉积有机碳储量及海洋健康评估

海洋沉积碳储量在全球碳循环中发挥着重要作用,而海湾作为海洋的重要组成部分,近几十年来由于受人类活动影响有机碳循环发生了明显变化,对碳储备能力的响应同样不可忽视,但却鲜有报道。研究区域位于莱州湾(37°~38°N,118.9°~120.3°E),是渤海三大海湾之一。利用39个表层沉积物和其6根沉积箱式柱状样(站位为6154、6174、6184、6194、7211和7214,柱长在17~39 cm之间)对海湾有机碳储量进行评估。同时,通过计算海洋健康指数(OHI)十个目标之一的碳储(carbon storage)来评估海洋健康状况。结果表明,莱州湾表层沉积物1 cm的有机碳储量平均为0.3 t/ha,在研究区域的中部、东部和北部偏高,莱州湾东南部、区域西北部以及黄河口处有机碳储量偏低。莱州湾0~20 cm有机碳储量为20.6 t/ha,低于我国表层土壤0~20 cm有机碳储量29.7 t/ha以及浙江、云南、海南和重庆等省市。莱州湾碳储(carbon storage)得分为37,远低于中国平均值51以及世界平均水平75。

“双碳”目标下碳交易股价指数构建与研究

选取我国股票市场碳交易板块下的10只样本股票,以每只股票2018年4月至2021年3月这三年间的月度平均收盘价为基础,以每只股票的基期总股本为权重,并令股价指数的基期点数为100点,构建了简单的碳交易股价指数。通过分析比较“双碳”目标提出前后股价指数的变动趋势,在一定程度上反映了国家政策目标导向对股价指数的影响,为各类证券投资者、金融机构和政策制定者提供参考依据。最后,从政府、金融部门机构和投资者三个角度提出相关对策建议,即我国的中央和地方政府要相互协调配合,加大各地区低碳环保政策的推行力度;金融监管部门和金融机构需进一步提升绿色创新服务能力;投资者要树立正确的投资理念,理性看待碳交易板块市场的涨跌。