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顾及地形校正的生态系统碳汇估算与分析

武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：王楠楠刘耀林尹峰石永阁刘艳芳武汉大学资源与环境科学学院武汉大学地理信息系统教育部重点实验室昆山杜克大学湖北省空间规划研究院

净生态系统生产力(NEP)是衡量陆地生态系统碳汇的重要指标，使用高分辨率影像并考虑地形效应的影响是精准计算NEP的必然选择，山地地区受地形的影响尤为显著。准确计算陆地碳汇对于区域碳收支及土地利用类型结构调控具有重要作用。本文... 详细信息

净生态系统生产力(NEP)是衡量陆地生态系统碳汇的重要指标，使用高分辨率影像并考虑地形效应的影响是精准计算NEP的必然选择，山地地区受地形的影响尤为显著。准确计算陆地碳汇对于区域碳收支及土地利用类型结构调控具有重要作用。本文以湖北省为研究区域，基于CASA及GSMSR模型计算碳汇NEP，并从气象因子地形校正及地表面积校正两方面优化NEP计算结果；对比了地形校正前后NEP的差异；并分析了区域内NEP的时空演变特征，结果表明：(1)地形校正可以有效提升NEP计算的精度，对比全国通量站点数据，绝对误差(MAE)由校正前153.69 gC·m-2·a-1降低为150.73 gC·m-2·a-1，湖北省全年的NEP总量为2121万吨。(2)以往研究结果低估了林地的碳汇量，经过地形校正，林地NEP相比于校正前增加约22%，其次为草地，其他类型用地相比校正前增加较少。(3)地形校正对高海拔和地形起伏较大区域的优化效果较为明显，能够明显改善NEP计算精度。校正后空间自相关趋势有所降低，Moran’s I指数由1.24降为1.18，春秋两季地形校正后重心明显西移。

关键词： CASA GSMSR NEP 地形校正湖北省碳汇

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山东省碳源与碳汇的动态变化及驱动因子分析

陕西师范大学学报（自然科学版） 2013年第2期41卷 82-87页

作者：肖玲赵先贵许华兴陕西师范大学旅游与环境学院陕西西安710062

采用IPCC方法研究了山东省碳源与碳汇的动态变化规律,结果表明:2000—2010年,山东省碳源从59 456.08×104t逐年增加到144 961.60×104 t,年均增加13.07%,人均碳源从6.61t增加到15.13t,单位面积碳源由37.68t/hm2增长到91.86t/hm2,万元GD... 详细信息

采用IPCC方法研究了山东省碳源与碳汇的动态变化规律,结果表明:2000—2010年,山东省碳源从59 456.08×104t逐年增加到144 961.60×104 t,年均增加13.07%,人均碳源从6.61t增加到15.13t,单位面积碳源由37.68t/hm2增长到91.86t/hm2,万元GDP的碳源由3.63t降为2.88t,说明能源利用率不断提高.同期碳汇由4 519.03×104 t降到4 230.18×104 t,减少6.4%;人均碳汇由0.50t降至0.44t,单位面积碳汇由2.86t/hm2降为2.68t/hm2.由于碳源远大于碳汇,导致净碳源从2000年的54 937.05×104t上升到2010年的140 731.42×104 t,增加156.17%.山东人均净碳源已经高于全球气候变化目标的3～7倍,也高于中国平均值,仅低于美国;单位面积净碳源值也高于全球气候变化目标的31.08～79.63倍.可以看出,山东省整体对外表现为碳源,碳减排任务艰巨.碳源持续增加的驱动因素主要是产业结构中第二产业比重过大,且产业体系具高碳特征;其次是能源消费结构中煤炭类高碳能源所占比例过大.

关键词：碳源碳汇净碳源山东省

基于土地利用变化的陕西省植被碳汇提质增效优先区识别

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自然资源学报 2022年第5期37卷 1214-1232页

作者：王天福龚直文邓元杰西北农林科技大学经济管理学院杨凌712100

在“双碳”目标背景下,陆地植被生态系统碳汇是实现碳中和目标的重要方式。为有效识别植被碳汇服务功能提质增效的优先区,利用InVEST模型定量评估陕西省植被碳储量时空演变特征及分布格局,分析土地利用/覆被类型变化对碳储量变化的影响... 详细信息

在“双碳”目标背景下,陆地植被生态系统碳汇是实现碳中和目标的重要方式。为有效识别植被碳汇服务功能提质增效的优先区,利用InVEST模型定量评估陕西省植被碳储量时空演变特征及分布格局,分析土地利用/覆被类型变化对碳储量变化的影响,研究林草生态建设碳汇增长空间差异,确定林草生态建设提质增效对象区域。结果表明:(1)陕西省土地利用类型主要以耕地、林地、草地为主,土地利用类型转移变化也主要发生在三者之间;(2)1980―2020年陕西省生态系统碳储量总体增加91.88×10^(6) t,增幅3.16%,呈现出“总体上南高北低、局部地区明显过高或过低”的地带性分布特征;(3)退耕还林(草)工程对碳汇能力提升效果明显,存在全局空间相关性,表现为一定的空间趋同集聚现象;(4)陕北地区为生态保护修复工程极优先区和优先区,陕南地区为中等优先区,关中地区为一般优先区。研究基于不同区县生态系统碳汇年均增长率的差异,确定生态治理优先区域,可为实现生态修复工程主导模式的分区管理以及碳汇能力提质增效提供参考。

关键词：土地利用变化碳汇碳中和优先区识别陕西省

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碳汇目标下竹林经营经济效益评价与差异分析

林业经济问题 2020年第3期40卷 278-284页

作者：计薇顾蕾范伟青王炳华朱玮强浙江农林大学经济管理学院杭州311300 浙江农林大学浙江省乡村振兴研究院杭州311300 浙江农林大学国家林业和草原局竹林碳汇工程技术研究中心杭州311300 遂昌县林业局应村乡林业工作站浙江丽水323306

基于《竹林经营碳汇项目方法学》和实地调研数据,构建新的项目经济效益评价模型,对遂昌县竹林经营碳汇项目进行经济效益定量评估,并分析不同经营目标和不同经营措施下竹林经营碳汇项目净现值的差异及影响因素。结果表明:遂昌县在30年竹... 详细信息

基于《竹林经营碳汇项目方法学》和实地调研数据,构建新的项目经济效益评价模型,对遂昌县竹林经营碳汇项目进行经济效益定量评估,并分析不同经营目标和不同经营措施下竹林经营碳汇项目净现值的差异及影响因素。结果表明:遂昌县在30年竹林经营碳汇项目运行周期内的净现值为8.63亿元,相比于传统经营提高了98.29%;在基线水平下,以碳汇经营为目标提高林分胸径的经营措施更有利于提高经济效益;影响竹林经营碳汇项目净现值的重要因素敏感程度从大到小依次为竹材价格、劳动力价格、竹笋价格、碳汇价格。最后,为实现森林增汇目标从加强碳汇项目宣传和提高林农经营技术等方面提出了相关建议。

关键词：碳汇竹林经营净现值差异分析

陆地生态系统碳源与碳汇及其影响机制研究进展

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生态学杂志 2005年第1期24卷 37-42页

作者：李玉强赵哈林陈银萍中国科学院寒区旱区环境与工程研究所兰州730000 兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070

全球碳循环研究中发现 ,目前已知碳源与碳汇不能达到平衡 ,存在一个很大的碳失汇。大气、海洋和陆地生态系统是人工源CO2 的 3个可能的容纳汇 ,其中陆地生态系统最复杂、最具不确定性 ,因此陆地生态系统碳源与碳汇研究是全球碳循环研究... 详细信息

全球碳循环研究中发现 ,目前已知碳源与碳汇不能达到平衡 ,存在一个很大的碳失汇。大气、海洋和陆地生态系统是人工源CO2 的 3个可能的容纳汇 ,其中陆地生态系统最复杂、最具不确定性 ,因此陆地生态系统碳源与碳汇研究是全球碳循环研究的核心问题之一。大气成分监测、CO2 通量测定、森林资源清查以及模型模拟等方面的研究都表明 ,CO2 施肥效应、氮沉降增加、污染、全球气候变化以及土地利用变化 ,是影响陆地生态系统碳储量的主要生态机制 ,但不确定在过去的 10～ 10 0年以及未来哪一种机制起最主要的作用。

关键词：陆地生态系统碳源碳汇影响机制

烟-稻轮作区不同种植模式碳汇效应及经济效益评价

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中国烟草学报 2023年第4期29卷 44-53页

作者：姜超强刘炎红徐海清李晨朱启法沈嘉阎轶峰祖朝龙安徽省农业科学院烟草研究所合肥市230001 安徽省烟草公司合肥市230071 安徽皖南烟叶有限责任公司宣城市242000

【背景和目的】植烟土壤碳汇效应近年来颇受关注,生态效应与经济效益双赢的烤烟与其他作物轮作模式也有待探索。本研究旨在评价分析皖南烟田不同种植模式生态系统碳汇效应及经济效益。【方法】采用大田试验,设置烤烟-水稻→小麦-中稻(T... 详细信息

【背景和目的】植烟土壤碳汇效应近年来颇受关注,生态效应与经济效益双赢的烤烟与其他作物轮作模式也有待探索。本研究旨在评价分析皖南烟田不同种植模式生态系统碳汇效应及经济效益。【方法】采用大田试验,设置烤烟-水稻→小麦-中稻(TWR)、烤烟-水稻→紫云英-再生稻(TRR)两类种植模式,定量评价两种模式的碳汇效应以及作物产量和经济效益。【结果】与传统的TWR模式相比,TRR模式生产成本显著降低8.8%,经济收益显著增加8.9%,净碳汇显著提高47.3%,表明TRR是一种经济收益高且温室气体排放强度低的种植模式。在TRR系统中,水稻的碳吸收和碳排放均最高,紫云英呈现高碳吸收、低碳排放的特点,而烤烟则是低碳吸收、高碳排放。TRR系统净碳汇贡献的大小顺序表现为紫云英>头季稻>烟后晚稻>再生稻>烤烟,碳足迹主要来自于CH4(44.6%)、N_(2)O(20.2%)和化肥(16.5%),紫云英绿肥和再生稻是该模式重要的碳汇作物。烤烟碳足迹主要来源为肥料、N_(2)O和农膜,占总排放的比例均超过20%。种植紫云英和再生稻有利于TRR模式作物高产和碳汇增效。【结论】TRR模式是一种经济收益高且温室气体排放强度低的种植模式,其碳汇潜力的进一步提高的关键是减少稻季CH4排放和提高烤烟季肥料利用率。本研究为烟-稻轮作生态系统温室气体减排及其高效、绿色、低碳农业生产提供了理论依据。

关键词：烟-稻轮作种植模式农田生态系统碳足迹碳汇

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

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中国人口·资源与环境 2024年第3期34卷 1-15页

作者：刘耀彬邓伟凤李硕硕柏玲南昌大学经济管理学院江西南昌330031 南昌大学中国中部经济社会研究发展中心江西南昌330031 南昌大学资源与环境学院江西南昌330031

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... 详细信息

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。

关键词：空间关联网络碳排放碳汇碳生态承载系数长江中游城市群

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城市化过程中余杭市森林碳汇动态

复旦学报（自然科学版） 2004年第6期43卷 1044-1050页

作者：李惠敏陆帆唐仕敏唐礼俊吴千红复旦大学生命科学学院生物多样性科学研究所上海200433

余杭市位于沪嘉杭地区,城市化进程较快,对今后众多内陆中小城市的发展有一定的预示性.根据余杭森林资源清查资料,结合实地调查校验,以城市人口密度作为城市化的指标,对余杭森林资源的生态服务功能进行了初步研究.用森林蓄积量推算了198... 详细信息

余杭市位于沪嘉杭地区,城市化进程较快,对今后众多内陆中小城市的发展有一定的预示性.根据余杭森林资源清查资料,结合实地调查校验,以城市人口密度作为城市化的指标,对余杭森林资源的生态服务功能进行了初步研究.用森林蓄积量推算了1985年与1998年余杭森林生物量、碳储量,分析了其在时间上的动态变化和空间上的分布情况;还分析了森林类型、林龄结构及天然林与人工林等因素对碳储量的影响.结果表明,1998年与1985年相比,余杭森林覆盖率由1985年的24.5%增加到1998年的40.3%,总面积增加35%;总森林碳储量增加18.07%,平均每年增长7942MgC,起着一个碳汇作用;但森林发展很不平衡,主要集中在西北及中西部,城市化水平高的东南部森林面积在减少,经济发展及人口密度的增加都负面影响到了碳储量的增加.

关键词：增加经济发展城市化过程内陆林龄结构森林蓄积量中西部碳储量碳汇森林类型

鱼类肠道的碳酸盐结晶物:海水鱼类养殖在碳汇渔业中的地位和作用

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水产学报 2012年第12期36卷 1924-1932页

作者：吕为群陈阿琴刘慧上海海洋大学水产与生命学院中国水产科学研究院黄海水产研究所

鱼类是一个迄今尚未被认知的非常重要的微细碳酸盐沉积物的来源,对海洋固碳有着重要作用,这个发现直接影响到碳汇渔业的内涵。本研究介绍了海洋硬骨鱼类渗透压调节机制及鱼类肠道碳酸盐结晶形成与其肠细胞膜上物质转运之间的关系,着重... 详细信息

鱼类是一个迄今尚未被认知的非常重要的微细碳酸盐沉积物的来源,对海洋固碳有着重要作用,这个发现直接影响到碳汇渔业的内涵。本研究介绍了海洋硬骨鱼类渗透压调节机制及鱼类肠道碳酸盐结晶形成与其肠细胞膜上物质转运之间的关系,着重阐述了鱼类肠道碳酸盐结晶的特征,并论述了通过对特定区域内鱼类生物量和碳酸盐排泄率数据的研究,估计出全球海洋鱼类每年可产生大约1.1亿t的碳酸钙,在海洋总碳酸盐岩泥中占14%以上。研究重点论述了海水鱼类固碳的独特优势潜力,同时,提出为了更好地确定海水鱼类养殖在碳汇渔业中的地位和作用,有必要对主要海水养殖鱼类肠道碳酸结晶物的形成量及其调控机制,碳收支动态模型进行研究,进而合理地估算和测定海水鱼类养殖的碳汇量。

关键词：海水鱼类养殖碳酸盐碳汇