岷江流域碳储量影响因素及预测研究

作     者：吴欣芋 

作者单位：广西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：覃盟琳;叶宗达

授予年度：2024年

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

主      题：碳储量 影响因素 土地利用 多情景模拟 岷江流域 

摘      要：岷江流域作为长江上游的生态屏障及高原—盆地过渡带的典型区域,也是我国西南地区固碳增汇的关键区域。自21世纪以来,岷江流域经济发展和人类活动增强导致土地利用变化频繁,对碳储存能力产生较大影响。目前,对岷江流域整体固碳能力及其影响因素的认识尚不明确且缺乏对其未来碳储潜力的研究。因此,准确评估流域不同特征区域的碳储量及多维度分析其影响因素,进而预测不同目标政策下土地利用和碳储存的未来发展。这对于精准保护碳储资源和促进全流域低碳协调发展具有重要意义。 本研究以岷江流域为研究对象并分流段进行分析与探讨。基于2000-2020年5期土地利用数据,分析历史土地利用时空动态变化特征;利用土壤属性数据估算碳密度,并结合InVEST模型分析碳储量时空变化情况;选取16个相关指标与碳储量数据共同构建GTWR模型,分区定量识别碳储量的影响因素,并分析不同时空维度下各因素的相关性和影响程度;根据历史土地利用与碳储量演变特征,并基于主要影响因素划分的碳储能力等级分区,从而设定不同目标的发展情景,运用PLUS-InVEST耦合模型预测2030年土地利用变化趋势与碳储发展潜力。主要结论如下: (1)2000-2020年岷江碳储量整体呈下降趋势且减少了5.563×10～6t,总固碳量减少了0.69%,中游占全流域减少量的83.93%;区域平均碳密度大小为上游中游下游;碳储量空间分布呈现出“上游高原山地优于中游丘陵平原,下游平原低于中游平原的特征;碳储量增长点变化趋势从上游到中下游地区,分布密度减小但范围扩大。全流域土地利用类型以耕地和林地为主,呈耕地、草地缩减而建设用地大幅扩张的趋势。其中,上游河谷沿岸草地大量转入林地,中下游耕地主要转为建设用地和林地。 (2)岷江流域碳储量的主导因素为夜间灯光与相对湿度,平均影响系数分别为-0.18和0.11。上游受影响程度最高,并且夜间灯光的负向影响最为显著,影响系数极值为-3.29;中下游地区受影响程度相对较低,中游受到第一产业显著的正向影响,下游主要受到土壤p H值的正向影响。全流域各因素的平均影响较低且均小于0.2,但影响的强度和正负相关性都存在较大的时空差异。 (3)岷江流域2030年不同情景模拟与2020年相比,高碳储用地保护情景(HCP)碳储存表现最优,将增加7.997×10～5 t,林地和草地增加且耕地缩减程度放缓;水域保护情景(WP)碳储总量将增加7.801×10～4 t,但上游呈负增长;耕地保护情景(CP)将减少5.366×10～5 t,耕地和建设用地大量扩张;基线发展情景(BD)中上游碳流失严重,碳储总量将减少2.447×10～7 t。未来流域规划中,应重视WP情景和HCP情景所采取的低碳生态管理策略,并根据不同流段的特征进行跨区域协同优化发展,以推动区域可持续发展与“双碳目标的实现。