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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

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

2022-08-16

作者:王天福, 龚直文, 邓元杰

作者单位:西北农林科技大学经济管理学院


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91.88×106 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。


亮点论述:


土地利用/覆盖变化是陆地生态系统碳循环最直接的人为驱动因素之一,主要通过改变生态系统的结构(物种组成、生物量)和功能(生物多样性、能量平衡、碳、氮、水循环等)来影响生态系统碳循环过程。在陆地生态系统中植被固碳释氧的作用较为突出,植被进行光合作用和呼吸作用与大气交换CO2和O2来维持大气中CO2和O2的动态平衡,其分布特征可以直接影响碳储量的变化。


但由于陆地生态系统受到复杂气候条件、植被覆盖状况以及土地利用变化空间异质性的影响,碳汇服务功能会产生差异性响应机制。比如城市化过程中森林或草地转化为建设用地会导致植物地上生物量以CO2的形式释放到大气中形成碳源,退耕还林(草)、限制建设用地扩张等行为会提升土地利用类型的碳汇作用。


由于土地开发利用模式的不同对生态系统碳汇产生的效果不同,使土地利用类型既可能成为碳源,也可能成为碳汇。所以,以碳汇能力提升为导向,通过人为干预来改善自然状况、发挥生态系统碳汇服务功能的生态保护和修复工程,成为我国未来应对气候变化过程中的重要任务之一。因此,将碳汇能力较高的区域作为主要碳汇空间重点保护对象,增加林地和草地面积,适当调整耕地和建设用地比例、严格控制林草地过快转化为建设用地,重视草地、天然湿地的碳汇功能,实现土地利用结构优化,是我国未来固碳增汇的主要方式之一。


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  责任编辑:宫在芹
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