基于城市土地利用碳排放源识别的国土空间规划支撑研究——以南京市为例

文章以南京市为例,探索基于多源空间大数据“自上而下”与“自下而上”相结合的方法识别城市土地利用的碳排放源。通过自上而下地从宏观层面分析统计数据,将碳排放总量分配到城市不同区域,进而自下而上地从居民建筑、产业活动和交通等排放活动出发,计算出具体地块的碳排放。研究旨在为南京的生态空间、紧凑用地、绿色行为、结构优化、产业新城等方面提供国土空间规划支持,促进碳达峰、碳中和目标的实现。

全过程管理视角下的城市低碳生产效率研究——以我国36个重点城市为例

在全球气候变化的背景下,城市低碳建设成为实施可持续发展战略中的关键一环,提升城市生产效率可以从源头帮助城市降低碳排放,从而实现节能减排。文章在PDCA循环管理法的基础上引入结果(Outcome)环节,构建了包含规划、实施、检查、结果、反馈(PDCOA)的全过程管理框架,形成城市低碳生产效率评价指标体系。研究对比了我国36个重点城市的生产效率水平,结果表明目前我国城市在低碳建设中的生产效率水平整体较低,得分均值为51.74分(总分为100分)。从环节视角分析,实施环节得分最高,反馈环节得分最低。从区域视角分析,短板环节与城市定位及类型相关联,建议在推进技术创新的同时,应针对不同城市类型制定具有针对性的政策。文章旨在从全过程管理视角出发,评价城市在低碳建设过程中的生产效率水平,为我国低碳城市的高效建设提供新视角,并为城市的可持续发展指明下一步努力方向。

碳达峰、碳中和与国土空间规划实现机制

"双碳"目标的提出必将推动经济社会的系统性变革,碳要素的约束对新时代的国土空间规划工作提出了新的要求。为此,围绕碳达峰、碳中和与国土空间规划实现机制,5位笔谈专家主要从基于碳治理的国土空间规划过程、面向生物经济发展的土地利用竞争与碳排放机制、多目标下新时代国土空间规划的路径、试点城市绿色低碳发展措施、能源领域碳减排与国土空间维度等方面提出了主要策略,为构建低碳导向的国土空间规划体系提供了重要参考借鉴。

大都市郊区国土空间优化的国际经验与成都实践

随着城市向外扩张,大都市郊区的国土空间利用冲突表现得尤为剧烈,在中国式现代化的建设要求和新型城镇化的战略引导下,亟待对大都市郊区国土空间进行系统优化。文章梳理了与大都市郊区空间发展相关的国际前沿理念及实践案例,涉及城乡发展、农业发展、生态建设、生物多样性保护及绿带规划,总结了田园城市理论、基于自然的解决方案、欧盟Natura 2000、高自然价值农田和伦敦绿带建设的借鉴价值。并以成都市环城生态区为例,在分析其发展历程和国土空间利用问题的基础上,融入适用于成都的国际理念和国际经验,构建以土地综合整治和生态修复为手段,以绿色网络体系建设、农田生境保护、特色圈层发展模式为策略的环城生态区国土空间优化框架,希冀为大都市郊区发展提供参考和借鉴。

以高校建筑碳中和为目标的碳收支核算研究

碳收支核算是实现校园建筑碳中和目标的前提和基础。以南京工程学院主校区建筑为例,采用排放系数法对校园建筑碳收支进行核算。根据高校建筑能源消耗特点,将校园碳收支结构划分为建筑碳排和生活碳排。研究结果显示,近5年来,该校校园年均碳排放总量为34365 t,人均碳排放量为1.18 t/a,且近年来碳排放量变化不明显。电力碳排放是建筑碳排放的主要贡献因素。与国内外校园碳排放量进行对比后发现,该校校园整体碳排放处于较低水平。最后提出了实现该校园建筑碳中和的路径,包括绿色建筑发展、建筑光伏发电以及碳交易市场等三种方式。

黄河流域国土空间碳中和度研究——以内蒙古段为例

基于全球气候治理背景以及黄河流域在我国生态文明建设中的重要地位,以黄河流域内蒙古段为例,通过情景分析法,建立改进的IPAT模型和集成生态圈模拟器IBIS,预测不同情景下2018—2060年研究区碳排放变化趋势和达峰情况,并结合对碳汇水平的模拟分析2060年碳中和实现进程。结果显示(1)在基准情景、节能情景、低碳情景和粗放情景下,黄河流域内蒙古段将分别于2040年、2035年、2030年和2050年实现碳达峰,峰值碳排放量分别为12209万t、11213万t、9784万t和17635万t;(2)在IPCC RCP2.6和RCP6.0气候变化情景下,黄河流域内蒙古段的陆地生态系统整体分别呈现出碳汇和碳源的不同效应,净初级生产力分别为1533万t和-506万t;(3)综合能源消费碳排放和碳汇水平,在RCP2.6气候情景下,若碳排放选取基准、节能、低碳和粗放情景,则2060年黄河流域内蒙古段分别可实现碳中和进程的18.42%、22.37%、34.46%和9.90%;在RCP6.0气候情景下,由于研究区陆地生态系统呈现出碳源效应,因此难以对碳中和进程的推进做出贡献。可见,对于黄河流域内蒙古段而言,需要科学制订碳达峰、碳中和目标实现时间,未来要更进一步保护重要碳汇生态系统,提升固碳增汇能力;调整能源消费结构,增加可再生能源发展规划指标;构建碳排放权交易市场,促进碳指标流动;制定土地利用碳排放标准,优化国土空间格局。

多视角下国土空间规划研究对城乡规划学科建设的启示——基于2018~2022年重要刊文关键词的知识图谱分析

国土空间规划体系改革要求城乡规划学科构建兼容并蓄与开放包容的多学科交叉的知识体系,而差异化的学理基础是学科交叉融通的难点所在。文章从“空间”的概念切入,将当前学界对于“空间”的认识归纳为基于景观、地方、要素、信息四类,以2018~2022年发表于中文核心期刊的相关研究论文为样本,比较四类研究的特征和知识图谱差异并进行解析,在此基础上提出了对城乡规划学科建设的启示。

基于UNMIX模型和多元地统计模拟的土壤重金属的来源解析及空间预测

为摸清江苏省太仓市土壤重金属来源和污染情况,开展土壤表层样品采集和重金属含量分析,选取新型受体(UNMIX)模型解析重金属的来源和贡献,并采用地累积指数和多元地统计技术,实现重金属污染的定量评价和空间预测。结果表明:1)As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni和Zn的含量较高,超过全国和江苏省土壤重金属背景值;Cd、Cu、Hg、Pb和Zn的富集程度较高,而As、Cr和Ni的富集系数正常,与自然基础水平相近。2)8种重金属元素呈现岛状的空间分布特征,并在部分区域存在高值区,表明人类活动对土壤环境具有负面效应。3)土壤重金属受到交通-工业源、自然-农业源、工业-自然源和农业-工业源的综合影响,贡献率分别为35.18%、27.32%、20.26%和17.24%。其中Hg、Pb、Ni、Cu和Zn主要来源于交通-工业源,Cr、Zn和Cu主要源自自然-农业源,As和Ni主要为工业-自然源,Cd主要为农业-工业源。4)Cd、Hg和Ni,污染程度最高,60.38%以上的点位达到轻度污染及以上等级;As、Cu和Zn,污染居中;Cr和Pb的影响较低。5)Ni、Cd和Hg的污染面积最大,分别达到107.42、75.56和55.02 km^(2),且潜在污染空间成片分布。该研究作为土壤基础调查的核心,可为土壤环境管理和重金属污染修复提供科学依据。

生态系统碳汇空间占用补偿研究进展与展望——基于CNKI数据库的文献计量

文章利用文献计量学软件CiteSpace及CNKI核心数据库检索的文献数据,对我国生态系统碳汇空间占用补偿研究领域的发文量、核心作者、关键词共现、关键词聚类及关键词突现等进行可视化分析,探讨该领域研究的现状与趋势。结果表明:我国生态系统碳汇空间占用补偿相关研究的发文量总体上呈现波动增长趋势,不同研究团队之间的合作有待加强。该领域主要的研究热点为“占补平衡”“耕地保护”“生态补偿”等,研究主题主要聚焦在耕地资源的有效保护、碳汇角度下的生态补偿、生态保护背景下的土地整治与利用3个方面。当前的研究前沿主要是不同资源或地区的碳汇价值量化和碳生态补偿机制构建研究、生态资源保护与价值提升相关制度的探索与建议等。未来我国生态系统碳汇空间占用补偿研究应重点关注林业碳汇空间占用补偿机制构建和生态系统碳汇监测与评估体系建设。

东北地区土地利用碳排放演变及影响因素研究

以东北地区为研究区域,基于土地利用、土壤类型分布、交通路网等数据,利用土地利用碳排放计算方法,结合地理加权回归模型,对2010—2020年土地利用碳排放时空演变及影响因素进行研究。结果表明:(1)东北地区2010年、2015年、2020年的净碳排放量为1.07×10^(8)t、1.13×10^(8)t、1.37×10^(8)t,排放量随着时间推移明显增加。(2)土地利用类型极大地影响了单位面积土地的碳排放,主要土地利用类型为耕地的土地,碳排放量明显高于主要地类为非耕地的相同面积土地;耕地中,旱地的碳排放程度高于水田和水浇地。(3)研究区土地利用碳排放的影响因素作用复杂。自然因素中,底层土壤有机碳含量起巨大的主导作用;其次为表层土壤泥沙含量、高程等;交通因素反映人类活动,其对碳排放起正向作用;土地利用类型变化直接影响着区域碳效应,采取相关举措进行碳减排、碳增汇,是推动东北地区绿色发展的重中之重。

面向农食系统碳减排的耕地空间格局优化

耕地系统承载着农食系统的土地利用及其生产阶段,创新耕地空间格局优化路径对实现农食系统的碳减排以及协调好粮食安全与气候变化减缓的关系至关重要。文章通过构建气候—耕地—农食系统耦合的碳效应分析框架,厘清了耕地利用与农食系统碳减排的关系以及“气候—耕地—农食”系统的时空耦合协同机理,探索了气候变化背景下以农食系统降碳增汇为目标的耕地空间格局优化路径。结果表明:①“大食物观”背景下的耕地保护转型不仅增加了国土空间对于农食系统支撑的需求,同时也加剧了农食系统应对气候变化的减排压力。②不同尺度耕地空间的规模、结构、功能和布局优化可以从宏观总量和红线管控、中观“两区”划定和后备资源利用以及微观国土整治与“两平衡”方面实现食物系统碳减排。最后,据此提出了加强高生产潜力、低碳生产空间的耕地利用,优化饲养空间布局、建立区域和城市可持续食物系统保障体系,优化耕地空间格局、增强固碳增汇潜力,及以耕地占补平衡和格局优化增强区域内农食系统供需平衡的政策建议。

面向区域高质量发展的全域土地综合整治适应性转型与路径优化研究

研究目的:系统探究中国式现代化背景下全域土地综合整治的适应性转型框架、作用途径、模式类型及优化路径,为助力新时期区域高质量发展提供理论和决策借鉴。研究方法:归纳演绎法和理论解析法。研究结果:(1)全域整治是国土空间治理体系的重要工具之一,围绕资金运作、整治模式、生态保护、设施保障、居所更新等方面亟待探索适应性转型;(2)全域整治可依据要素整治、格局优化、功能强化、价值显化、机制保障等途径助力区域高质量发展;(3)从地理区位、产业资源和规划导向维度解析差异化全域整治模式,提炼出传统农业型、都市农业型、高效农业型等13种模式类型;(4)从管控端、引导端、利用端和保障端,分别总结强化底线约束和构建整治体系、下沉发展权利和制定开发计划、探索差异路径和配套用地准则、保障要素配置和创新整治机制等全域整治优化路径。研究结论:全域整治仍应加强理论机制、效益评价和类型体系等研究,以更好服务于区域高质量发展目标。

江阴市土地利用对碳储量的影响及优化研究

20世纪90年代以来,土地利用变化的碳效应及其对气候变化的影响一直是国内外学术界关注的热点。在碳中和目标下,如何通过优化土地利用来达到增碳减排的目的,是当前学术界和相关部门面临的机遇和挑战。以江阴市为例,分析2000—2015年土地利用变化及其对应的植被碳储量和土壤碳储量变化,并对未来的土地利用结构提出优化建议,主要结论如下:江阴市2000—2015年耕地面积逐年减少,主要转化为建设用地,建设用地面积逐年增加,其余土地利用类型变化幅度较小。由于土地利用变化,江阴市植被碳储量减少7.50万t,土壤碳储量减少0.76万t。其中,耕地、林地转出导致的碳储量损失最大。根据江阴市历史土地利用变化,基于碳储量最大化目标提出土地利用结构优化建议。优化模式下,2030年江阴市生态系统碳储量将达445.25万t,较自然增长模式增加0.29万t。

国土空间碳监测及低碳优化利用技术

基于承载作用,土地利用及变化对自然和人为碳均具有重要的影响,从土地利用视角,开展增汇降碳研究,对于助力碳中和的实现具有重要意义.2010年至今,作者一直在该领域开展层层深入的研究,并逐渐与实践应用相结合.主要贡献包括深化了土地利用碳收支作用机理、开发了基于多尺度空间数据融合的人为碳排放空间监测技术、实现了碳中和格网化高精度监测、研发了多尺度低碳土地优化利用技术、形成了区域协同视角下的低碳土地管理方案.研究将为国土空间治理、低碳发展、自然资源管理以及相关发展规划提供直接的理论和技术支撑.

新工科背景下“双碳”领域国际化人才培养体系构建

为服务国家“双碳”目标和地方经济与社会发展需求,高校需要积极探索和构建“双碳”领域的人才培养机制。该文基于新工科建设的背景,在梳理“双碳”领域人才培养现状和存在问题的基础上,提出从更新人才培养理念、明确人才培养规格、创新人才培养模式、完善课程体系建设和加强课程思政建设五个方面来构建“双碳”领域的国际化人才培养体系。

长三角地区县域碳收支时空动态及碳平衡分区

碳收支核算及碳平衡分区对于推动区域生态环境协同治理、实现高质量发展具有重要意义。文章以长三角地区301个县级单元为研究对象,引入碳补偿率、碳平衡压力指数、碳生态承载系数和经济贡献系数等方法探究2000一2017年长三角碳收支时空分异与碳平衡分区,并提出以低碳发展为导向的碳补偿空间优化方案。结果表明:①长三角地区碳排放总体呈先急剧上升后高位波动的演变趋势,由2000年的5.6亿t增长至2017年的15.6亿t,区域碳排放差异程度呈缩小态势,高碳排放空间聚集性逐渐增强;②长三角地区植被固碳功能在抵消当地能源碳排放中发挥着重要作用,整体空间格局较为稳定,但空间异质性较大;③长三角地区碳平衡压力呈由中心向外围递减的变化态势,县域碳补偿率呈递减趋势,平均补偿率为68.5%,空间匹配较差;④基于碳平衡分析,将长三角地区空间划分为碳汇功能区、低碳经济区、低碳优化区、碳强度控制区及高碳优化区5类区域,并在此基础上提出长三角县级不同功能区差别化碳补偿空间优化方案和低碳发展策略。

关于土地利用碳补偿的思考与展望

碳中和对低碳减排与增汇固碳提出了新的要求与挑战。土地利用及其变化对生态系统的碳平衡和其承载的人为碳排放均具有重要的制约作用,优化土地利用是增汇降碳的有力手段。碳补偿是实现碳减排的有效经济措施,同时也促进不同主体和不同区域间的公平性建设。基于土地有偿使用制度,土地利用与碳补偿具有好的结合点能进一步促进碳减排。文章系统梳理了国内外在碳补偿、土地利用与碳源/汇、土地利用与低碳减排、碳排放与土地利用的公平性等方面的研究进展,总结了新时代背景下相关研究所面临的挑战,对未来的土地利用碳补偿理论、方法与应用、发展模式与路径进行了探讨与展望,并提出了相关政策建议,以期更加科学和高效地服务于增汇降碳和协调发展。

基于多源遥感数据的森林资源碳储量评价方法研究--以梅州市为例

准确评价森林资源碳储量,对助力碳中和具有重要的科学意义。论文联合多光谱和雷达遥感数据,通过逐步回归分析、多重共线性检验和相关分析,选取用于评价森林碳储量的遥感因子。采用最小二乘法和地理加权回归模型,分别构建了森林资源碳储量评价模型FCSEM_(GWR)和FCSEM_(OLS)。研究结果表明:红边植被指数和树高因子均与碳储量显著相关,是估算森林碳储量的关键变量;FCSEM_(GWR)的拟合效果(R^(2)=0.65)优于FCSEMoLs,表现出较好的空间非平稳性(Moran's I=-0.0023,p=0.4291);梅州市森林资源碳储量集中于[35,50]t/hm^(2),总体呈现盆地低、山区高的空间分布特征。

城乡融合对低碳土地利用效率影响的空间效应——以长三角地区为例

城乡融合是国土空间低碳转型的重要路径,在区域一体化背景下探究其对低碳土地利用的作用机制具有重要意义。在测度城乡融合发展水平和低碳土地利用效率的基础上,运用ESTDA框架和空间计量模型量化了长三角地区城乡融合对低碳土地利用的时空动态性,并对具体因素及其空间效应进行甄别。结果表明:(1)2005—2020年长三角城乡融合发展水平与低碳土地利用效率在波动中上升,区域差异显著并呈现以区域中心城市为核心的扩散模式;(2)城乡融合发展水平与低碳土地利用效率之间具有显著的空间正相关且空间依赖程度呈增强态势,局部格局保持稳定并表现出HH型和LL型的空间聚类趋同现象;(3)城乡融合发展相对于低碳土地利用格局演化的空间整合性较弱,且局部关联和动态跃迁展现出一定的路径依赖和空间锁定特征;(4)城乡融合是影响低碳土地利用的关键因素,其发展水平每提高1%将导致本地低碳土地利用效率增加0.2%,而控制因素中科技投入和对外开放的直接效应为正,财政压力和生态压力的直接效应为负,财政压力、环境规制、公共服务设施和土地市场化则均不存在显著的空间溢出效应。研究结果可为制定低碳高效的土地利用政策,促进城乡融合高质量发展提供参考。

双碳背景下耕地利用转型对耕地利用碳排放的影响及其空间溢出效应——以黄淮海平原为例

耕地利用转型为应对全球耕地利用碳减排提供了新途径。采用熵值法、空间自相关模型、空间计量模型等模型方法,以黄淮海平原为例,探究“双碳背景”下耕地利用转型对耕地利用碳排放的空间影响效应。结果发现:(1)黄淮海平原耕地利用碳排放量、耕地利用转型及其具体形态均存在显著正向的空间自相关,且耕地利用碳排放呈现“东高西低”“北高南低”的空间格局;(2)显性转型加剧了本县域和邻近县域的碳排放,而隐性转型则对本地和邻近地区均具有碳减排效应;(3)数量转型、空间结构转型以及生产功能转型对耕地利用碳排放具有正向的直接效应和空间溢出效应;生活功能转型和生态功能转型则均具有碳减排效应。研究表明,应稳妥推进耕地适度规模化经营,合理调整耕地空间分布格局,发展现代化低碳农业;因地制宜引导耕地利用转型;利用比较优势,充分发挥耕地利用隐性转型的区域耕地碳减排效应,助力实现“双碳目标”。