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基于Tietenberg模型的土地利用变化多情景模拟预测——以武汉市蔡甸区为例

资源科学 2017年第9期39卷 1739-1752页

作者：李斌刘越岩张斌黄锦丞郭晓宇中国地质大学(武汉)公共管理学院武汉430074

开展区域土地利用变化的多情景模拟对比研究,是厘清不同土地利用变化情景特点的重要基础,可为土地利用规划与政策制定提供多决策支持。本文在分析各地类转移情况的基础上,遵从自然增长、效益最大的原则,结合CLUE-S模型和Markov、Tietenb... 详细信息

开展区域土地利用变化的多情景模拟对比研究,是厘清不同土地利用变化情景特点的重要基础,可为土地利用规划与政策制定提供多决策支持。本文在分析各地类转移情况的基础上,遵从自然增长、效益最大的原则,结合CLUE-S模型和Markov、Tietenberg模型对武汉市蔡甸区未来土地利用变化进行不同情景的模拟预测,并分析了各情景下土地利用变化的时空特征及土地收益。结果表明:(1)各情景下城镇村及工矿用地的来源结构差异明显。自然增长情景(情景Ⅰ)中城镇村及工矿用地增加的主要来源是耕地和水域用地,收益最大情景(情景Ⅱ)中城镇村及工矿用地增加的主要来源是耕地;(2)从景观结构和稳定性来看,两种情景下耕地和城镇村及工矿用地景观结构变化显著,耕地在两种情景下均呈现"稳定-不稳定-稳定"的变化规律,情景Ⅱ下城镇村及工矿用地景观稳定性更高,且新生成的城镇村及工矿用地斑块具有面积小、数量多的特点;(3)各情景下城镇用地扩张方式不尽相同,情景Ⅱ中城镇用地的扩张具有扩张速度更缓和、布局更均匀的特点,情景Ⅰ中城镇用地是围绕中心城区的摊大饼外延扩张方式;(4)从土地收益来看,在相同用地量下情景Ⅱ中土地获取的收益高于情景Ⅰ。

关键词：土地利用变化情景模拟预测 Tietenberg模型 CLUE-S模型景观格局武汉市

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“双碳”目标下中国碳排放规模情景预测

“双碳”目标下中国碳排放规模情景预测

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作者：王艳山东财经大学

学位级别：硕士

工业革命以来,全球经济快速发展,化石能源消耗量剧增,二氧化碳排放量也持续上升。二氧化碳过多造成的温室效应日益凸显,加速了全球气温变暖。2015年国际社会达成了气候变化《巴黎协定》,以低碳绿色发展作为全球气候治理理念,确立了全球... 详细信息

工业革命以来,全球经济快速发展,化石能源消耗量剧增,二氧化碳排放量也持续上升。二氧化碳过多造成的温室效应日益凸显,加速了全球气温变暖。2015年国际社会达成了气候变化《巴黎协定》,以低碳绿色发展作为全球气候治理理念,确立了全球温控长期目标。为实现这一温控目标,各缔约国作出了发展绿色低碳经济的明确承诺,并采取了一系列碳减排措施。中国作为当前全球碳排放规模最高的国家,其碳减排工作能够直接影响全球温控目标的实现。尽管面临诸多挑战,中国仍作出了“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”承诺。这是在《巴黎协定》承诺的基础上设立的更高目标,是推进全球气候变化治理的积极信号,是中国负责任、有担当的体现。这也是一场涉及多方面的系统性变革,所以对于如何达成碳中和目标,需要深入研究测算我国碳排放情况及其影响因素,并据此探索绿色发展的路径。本文对中国的碳排放情况展开了定性分析,然后利用STIRPAT模型确定影响碳排放的因素,设置基准、规划、调控三种情景,分别对影响因素进行设定,得到2019-2060年的碳排放规模预测值,最终探讨达成“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标的合适路径。首先,分析中国碳排放情况。目前中国碳排放总量居于世界第一,由于工业化开始的较晚,正经历着能源消费量、碳排放规模快速增长阶段,未来一段时间内碳排放规模还会继续上升。能源消费强度和碳排放强度持续下降。能源结构方面,煤炭在总能源消费中的占比很大但呈下降趋势,天然气所占比重不高但持续上升。能源分布方面,山东、广东、河北等省份的能源消费量较为突出。我国能源消费量和碳排放规模还会继续增长、能源结构转型相比其他国家更难、从碳达峰到碳中和的实现时间更短。总之,2060年前实现碳中和目标是一个巨大的挑战。其次,确定中国碳排放规模的影响因素,建立回归预测模型。选取经济、人口、能源等方面的因素,确定STIRPAT模型,通过岭回归方法拟合模型。实证结果表明,城镇化率、能源消费量、人均GDP对我国碳排放规模影响显著,均呈正向影响。最后,对中国未来四十年碳排放水平进行情景预测。分别设置基准、规划、调整三种情景。经预测,基准情景碳排放规模持续上升,2030年前无法实现碳达峰,2060年碳排放规模达302.35亿吨。规划情景下也无法达成目标,但2030年以后碳排放规模增幅较小,基本维持恒定,2060年碳排放规模达142.68亿吨。调控情景下碳排放规模在2030年达峰,峰值为135.62亿吨,2060年降至122.86亿吨。因此,最适合的方案是调控情景。我国要继续提高城镇化质量,增强民众环保意识;提高能源利用效率,降低能源消费量;加快转变经济增长方式,大力发展低碳经济。

关键词：碳达峰碳中和影响因素 STIRPAT模型情景模拟预测

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“双碳”目标下长三角城市群土地利用碳排放路径分析

“双碳”目标下长三角城市群土地利用碳排放路径分析

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作者：江越上海师范大学

学位级别：硕士

二氧化碳浓度持续增加导致全球气候变暖,是当今人类社会面临的共同挑战。作为世界第二大经济体与碳排放第一大国,我国政府主动提出力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标,而以城市快速扩张为特征的土地利用变化会导致大量的... 详细信息

二氧化碳浓度持续增加导致全球气候变暖,是当今人类社会面临的共同挑战。作为世界第二大经济体与碳排放第一大国,我国政府主动提出力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标,而以城市快速扩张为特征的土地利用变化会导致大量的碳排放,因而从土地利用视角开展碳排放研究,有助于指导区域低碳发展,对于加快碳达峰及碳中和目标的实现具有重要意义。本文选取长三角城市群作为研究区,基于2001-2020年夜间灯光数据、土地利用数据、能源消费统计数据以及各省市统计年鉴数据,采用碳排放系数法、能源消费碳排放估算法、LMDI因素分解模型以及STIRPAT模型等方法,分析了2001-2020年长三角城市群土地利用碳排放的时空格局动态特征,探究其影响因素,并预测了2021-2060年三种不同发展情景下城市群尺度以及市级尺度的碳排放路径,进而探究了不同城镇化地区的差异化减排策略,以期为政府明确减排目标、科学制定区域化的减排规划提供一定的理论依据。主要结论如下:(1)长三角城市群土地利用类型以耕地为主,其次为林地;研究期内建设用地面积整体呈现出逐年增长的趋势,耕地面积明显减少;2001-2020年间,长三角城市群不同土地利用类型间的交叉转化较为剧烈,主要表现在耕地向建设用地、林地和水体转移;耕地流失主要集中发生在太湖流域周边地区,建设用地扩张特征由原先在超大以及大城市聚集转为了向周边的大中小城镇周边蔓延。(2)2001-2020年长三角城市群土地利用碳排放量呈现逐年上升态势,增长幅度不断收窄,建设用地是碳源的主要贡献者,林地是重要的碳汇土地利用类型;各市碳排放量与经济发展水平的差异紧密相关,城市化水平高的区域碳排放增长速率较高;建设用地的聚集区以及碳排放的高值区均分布在研究区的东部;研究期内长三角城市群土地利用碳排放表现出空间正相关性,即存在不同程度的集聚效应,碳排放高值聚集中心始终分布在上海及其周边城市,低值聚集中心主要分布在安徽省的部分南方城市。(3)单位土地碳排放强度、经济发展水平、人口规模对土地利用碳排放都以正效应为主,而能源利用结构和能源利用效率则以负效应为主;经济发展水平是土地利用碳排放最主要的正向驱动要素,能源利用效率则具有显著抑碳作用;不同五年经济计划中各影响因素对碳排放的影响程度有所差异。(4)在三种不同未来发展情景下,长三角城市群27市的土地利用碳排放量整体上呈现出先上升至峰值再下降的排放趋势,但碳达峰出现时间先后、峰值大小与累计碳排放量大小有所差异;高速情景下的碳达峰时间大多早于基准情景,而低速情景要比基准情景晚实现碳达峰;碳达峰之前,高速情景下的碳排放量高于低速情景和基准情景,但在峰值之后,则要比低速情景和基准情景更低;高速情景下的累积碳排放量大多低于低速情景和基准情景,低速情景下则大多高于基准情景。(5)应当秉持着“共同但有区别”的原则来差异化地制定减排路径和分配减排任务,从而争取早日实现“双碳”目标。总体而言,应当从优化土地利用结构、调整产业结构、优化能源结构、培育全民节能减排意识等方面来减少碳排放量;而对于处于初级、中级和高级不同城镇化水平的地区而言,其减排策略应各有侧重,共同推动加快实现碳达峰碳中和目标。

关键词：土地利用碳排放影响因素 STIRPAT模型情景模拟预测

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中国快速城市化区域生态系统服务价值预测及权衡研究——以佛山市为例

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生态学报 2020年第24期40卷 9023-9036页

作者：李龙吴大放王芳刘艳艳刘毅华钱乐祥广州大学地理科学与遥感学院广州510006

中国快速城市化区域由于经济迅速发展需要以及人类活动不断干扰,导致土地利用变化剧烈,影响生态系统功能发挥和服务供给,给予生态环境带来巨大压力。分析和预测快速城市化区域生态服务价值(Ecosystem Service Value, ESV)时空演变特征... 详细信息

中国快速城市化区域由于经济迅速发展需要以及人类活动不断干扰,导致土地利用变化剧烈,影响生态系统功能发挥和服务供给,给予生态环境带来巨大压力。分析和预测快速城市化区域生态服务价值(Ecosystem Service Value, ESV)时空演变特征、权衡与协同关系,对协调区域可持续发展具有重要意义。通过FLUS(Future Land Use Simulation)模型、价值当量表估算法、皮尔逊相关分析和双变量自相关等方法,分析并预测2005—2025年佛山市土地利用变化对ESV的影响,同时探究2025年多情景下生态系统服务之间的权衡与协同关系。结果表明:(1)2005—2025佛山市土地利用格局变化明显,生态保护情景下土地利用变化程度最缓和。(2)2005—2015年ESV共下降11.41亿元,经济发展情景下的ESV下降趋势最明显。(3)供给、调节、支持与文化4种单项ESV,分别下降1.95、5.02、4.08、0.36亿元;生态保护情景下的各项ESV均上升。(4)生态系统服务之间均存在明显的协同作用,经济发展情景下的协同关系最显著;西南和东北区域主要表现为协同关系,局部区域表现为权衡关系。研究结果可为快速城市化区域生态系统功能调控和生态安全格局构建提供一定的思路。

关键词：生态系统服务价值土地利用情景模拟预测权衡与协同 FLUS模型快速城市化区域佛山市

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