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基于土地利用的陕西省碳中和时空格局研究 被引量：1
1
作者 黄馨 韩玲 《甘肃农业大学学报》 北大核心 2025年第1期269-280,共12页
【目的】从土地利用视角,分别对2010年和2020年陕西省县域碳源与碳汇规模进行测算,揭示碳中和状态的时空变化格局。【方法】耕地和建设用地碳排放采用农业生产过程中产生的碳排放和能源碳排放系数进行估算,耕地碳汇采用农作物经济系数... 【目的】从土地利用视角,分别对2010年和2020年陕西省县域碳源与碳汇规模进行测算,揭示碳中和状态的时空变化格局。【方法】耕地和建设用地碳排放采用农业生产过程中产生的碳排放和能源碳排放系数进行估算,耕地碳汇采用农作物经济系数和碳吸收率来计算,林地、草地和湿地碳汇依据《生态产品总值核算规范(试行)》,采用固碳速率法进行估算。【结果】近十年陕西省耕地和建设用地碳排放分别增加67489 t和36473909 t,县域平均增长分别为631 t和340878 t;陕西省碳汇共增加3204196 t,县域平均增长29946 t,其中,耕地和湿地的碳汇总量分别增加了3287178 t和8494 t,林地和草地的碳汇总量分别减少了91028 t和442 t;空间分布上,耕地碳排放主要分布在关中地区的渭南和咸阳等地,建设用地碳排放相对集中在陕北的榆林,耕地碳汇与碳排放分布格局大体一致,林地碳汇主要在陕南秦岭山区,草地和湿地则集中在陕北长城沿线风沙区;2010年陕西省碳亏规模为3330 t,2020年达33340497 t,碳亏县域从2010年的34个增长至2020年的47个。【结论】2010年陕西省碳源与碳汇基本持平,达到“碳中和”状态。随着近十年社会经济的发展,尤其是陕北榆林资源型经济和能源化工等相关产业的快速发展,关中地区人口与产业的集聚和增长,省域总体能源结构并未明显改善,陕西省整体处于明显碳亏状态,“碳中和”任重而道远。 展开更多
关键词 土地利用 碳源 碳汇 碳中和 陕西省
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中国西北地区城市低碳生态公园设计流程与途径研究 被引量：1
2
作者 王晶懋 徐浩博 +1 位作者 张涛 高洁 《风景园林》 北大核心 2025年第7期132-140,共9页
【目的】“双碳”目标逐渐在多个国家和地区之间达成共识,城市公园绿地在城市碳汇中发挥主导作用,针对中国西北地区现有实践项目提出城市低碳生态公园及植物景观的规划设计流程尤为关键。【方法】针对陕西省铜川市5个典型生态公园展开调... 【目的】“双碳”目标逐渐在多个国家和地区之间达成共识,城市公园绿地在城市碳汇中发挥主导作用,针对中国西北地区现有实践项目提出城市低碳生态公园及植物景观的规划设计流程尤为关键。【方法】针对陕西省铜川市5个典型生态公园展开调研,根据场地内部植物景观特征与功能导向的差异筛选出38个典型样方,量化植物个体及群落的固碳量,匹配优化方法进行公园碳汇分区并计算碳中和年限。【结果】提出适用于西北地区的“生态与功能协同目标定位—碳汇空间布局与功能分区—低碳设计指标要素布局—低碳建造与低碳施工—低维护管理与碳中和年限”的城市低碳生态公园设计流程;将公园内涵盖的植物景观划分为公园道路及广场景观、公园林地及草地景观、公园河湖水系景观、公园特殊生境景观4类。结合生态服务与空间协同效益,将公园植物景观类型细分为9种类型,提出适用于不同场地条件的24种植物景观碳汇优化模式。【结论】通过生态功能与使用功能的协同考虑,提出基于生态与功能协同的设计流程与优化方法,为低碳生态公园实践提供科学指导。 展开更多
关键词 城市公园绿地 植物景观 生态系统服务 使用功能 碳汇效益
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中国陆架边缘海碳源汇的强度与控制因素
3
作者 宋金明 袁华茂 +8 位作者 李学刚 曲宝晓 钟国荣 邢建伟 马骏 段丽琴 王启栋 戴佳佳 刘珊珊 《海洋学报》 北大核心 2025年第7期1-14,共14页
基于观测和大数据机器学习的研究表明,中国陆架边缘海(渤海、黄海、东海和南海)的年均碳汇强度为(-10.2±4.4)Tg/a。黄海、东海和南海北部全年吸收大气CO_(2),而渤海、南海南部和长江口沿岸向大气释放CO_(2)。东海碳汇最强,平均通量... 基于观测和大数据机器学习的研究表明,中国陆架边缘海(渤海、黄海、东海和南海)的年均碳汇强度为(-10.2±4.4)Tg/a。黄海、东海和南海北部全年吸收大气CO_(2),而渤海、南海南部和长江口沿岸向大气释放CO_(2)。东海碳汇最强,平均通量为(-10.5±4.5)Tg/a,黄海碳汇较小,为(-2.1±0.9)Tg/a。面积最小的渤海碳源为(+0.3±0.1)Tg/a,而面积最大的南海其碳源强度为(+2.0±0.9)Tg/a。从季节上看,冬季我国边缘海碳汇强度最大,为(-45.7±19.7)Tg/a,春季较弱,为(-16.9±7.3)Tg/a。而夏季和秋季我国边缘海整体为碳源,平均分别为(+11.9±5.1)Tg/a和(+9.9±4.3)Tg/a。中国陆架边缘海碳源汇强度平均不确定度为±43.0%(±4.4 Tg/a),比以往用局部海域观测数据导致的平均90.5%的不确定度,基于观测数据机器学习构建格点数据的估算结果不确定度降低了47.5%。海-气界面CO_(2)分压差的差异和由风速引起的CO_(2)交换速率差异是导致我国边缘海海-气界面碳源汇时空变化的关键,究其根本是源于水文动力、陆源输入、浮游生物群落及大洋跨陆架输送等多种因素和过程对我国边缘海海-气碳交换的控制作用。 展开更多
关键词 碳源汇强度 海气界面二氧化碳通量 控制因素 中国陆架边缘海
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全球主要国家农田温室气体排放现状、减排措施及未来展望
4
作者 欧阳威 石常卿 +3 位作者 逯颖 郝新 王磊 王谦 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第7期1687-1696,共10页
近30 a来,全球农业温室气体排放量持续增加,中国等主要农业国的减排至关重要。本研究基于统计与文献资料,分析了全球主要农业国家农田温室气体排放现状、影响因素及减排措施。结果表明:我国农田甲烷(CH_(4))排放量约2065.68万t,其中水... 近30 a来,全球农业温室气体排放量持续增加,中国等主要农业国的减排至关重要。本研究基于统计与文献资料,分析了全球主要农业国家农田温室气体排放现状、影响因素及减排措施。结果表明:我国农田甲烷(CH_(4))排放量约2065.68万t,其中水稻种植贡献41.9%;氧化亚氮(N_(2)O)排放量为120.62万t,施肥贡献为43.6%。受温度、水量、土壤结构及作物品种影响,CH_(4)排放主要集中于长江中下游地区,排放量约占全国的38.4%;N_(2)O排放量则在中部地区相对较高,约占全国的32.6%。全球范围内,印度农业的CH_(4)排放量最高(2588.63万t),中国和巴西的二氧化碳(CO_(2))排放较为显著。实施减氮管理、使用硝化抑制剂、施用生物炭、节水灌溉和轮作等措施可不同程度降低温室气体排放量。基于上述分析,本文提出作物品种优化、生产要素全过程评价等精准管理策略,并建议加强农田环境因素研究,探索微生物机制和新技术在农田碳减排中的应用,为实现农田碳减排提供理论参考。 展开更多
关键词 农田生态系统 碳氮循环 面源污染 农田管理 微生物技术
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都市圈碳源、碳汇空间治理研究综述与拓展研究思路
5
作者 陈锦富 李建兴 郝子纯 《生态经济》 北大核心 2025年第8期186-192,共7页
都市圈正在成为我国区域经济社会发展和人口聚集的主体形态,在都市圈快速发展的过程中,碳空间的消长(碳源空间的扩张、碳汇空间的压缩),势必会影响“双碳”目标的实现。因此,都市圈碳源空间、碳汇空间治理成为当前的重要课题,通过对中... 都市圈正在成为我国区域经济社会发展和人口聚集的主体形态,在都市圈快速发展的过程中,碳空间的消长(碳源空间的扩张、碳汇空间的压缩),势必会影响“双碳”目标的实现。因此,都市圈碳源空间、碳汇空间治理成为当前的重要课题,通过对中外相关文献的分析发现现有研究存在以下不足:(1)对碳源空间、碳汇空间演变的社会影响因素及其机制研究不够;(2)对碳源空间、碳汇空间演变的相关性研究不够;(3)对都市圈碳源空间、碳汇空间协同治理路径研究不足。因此,需要基于研究对象的自然属性、社会属性以及都市圈的跨域性,综合运用多学科的理论和方法打通当前研究的堵点,进一步拓展这一课题的研究。 展开更多
关键词 都市圈 碳源空间 碳汇空间 协同治理
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黄土高原生态系统碳汇时空变化及其影响因素 被引量：5
6
作者 张怡 王志慧 +2 位作者 卢小平 肖培青 赵广举 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期266-274,284,共10页
[目的]探究黄土高原生态系统碳汇时空变化特征,可为深入分析和科学评估生态系统固碳能力以及制定应对气候变化的策略提供科学依据。[方法]基于现有长时间序列遥感产品、地形和土壤属性等数据,运用线性趋势分析和地理探测器等工具,计算了... [目的]探究黄土高原生态系统碳汇时空变化特征,可为深入分析和科学评估生态系统固碳能力以及制定应对气候变化的策略提供科学依据。[方法]基于现有长时间序列遥感产品、地形和土壤属性等数据,运用线性趋势分析和地理探测器等工具,计算了2000-2022年黄土高原净生态系统生产力(Net Ecosystem Productivity,NEP),分析了NEP时空变化及其影响因素。[结果]黄土高原2000-2022年NEP平均值为33.44 gC/m^(2),2022年黄土高原NEP现状水平为39.9 gC/m^(2),年碳汇总量达到25.40 Tg C。NEP年际变化特征表现为显著上升且逐渐趋于稳定,总体增长速率为0.70 gC/(m^(2)·a),每年增加0.45 Tg C,其中山西省和陕西省贡献最大。黄土高原森林植被的碳汇能力(NEP)和增汇能力(NEP趋势)虽最高,但由于草地面积较大,因此草地碳汇总量和增汇贡献均高于森林。与草地、农田和裸地相比,草地-森灌、农田-林草,裸地-林草等生态修复工程能提升原地表覆盖碳汇能力的83.2%,14.0%和81.1%,且提升增汇能力5.6%,15.8%,127.7%。单一影响因子中,NDVI作为植被生物量指标,是驱动黄土高原生态系统NEP时空动态变化的主要因素,然而NDVI与降雨、NDVI与土壤容重的交互作用对NEP空间分异以及NEP趋势变化的影响也不可忽视。[结论]结合气候特性和土壤条件的全面考量,通过调整土地利用结构和增加植物覆盖度等一系列生态恢复措施,可有效提升黄土高原生态系统碳汇能力。 展开更多
关键词 黄土高原 净生态系统生产力 地理探测器 影响因素 碳汇
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基于复合生态系统视角的土地利用变化碳源/汇效应研究进展 被引量：1
7
作者 张鹏岩 杨丹 +4 位作者 刘宇 张金炳 刘振岳 唐振过 单子溢 《生态学报》 北大核心 2025年第5期2058-2073,共16页
土地利用变化碳源/汇效应具有自然过程与社会经济过程交织、结构复杂、空间差异显著的特点,可以从景观格局、资源开发、双重属性、空间效应等多种视角切入展开研究。为全面理解土地利用变化的碳效应特征及其对减碳增汇目标的贡献,通过... 土地利用变化碳源/汇效应具有自然过程与社会经济过程交织、结构复杂、空间差异显著的特点,可以从景观格局、资源开发、双重属性、空间效应等多种视角切入展开研究。为全面理解土地利用变化的碳效应特征及其对减碳增汇目标的贡献,通过对多项研究的总结,提出了基于复合生态系统的土地利用变化碳源/汇效应框架,并根据该框架的逻辑关系,系统梳理了典型景观中碳源/汇的响应特征、空间效应、作用机制以及评估方法,进而探讨了当前研究中存在的问题。经过梳理发现,研究学者普遍认同建设用地为碳源,林地、草地、湿地、耕地则既可能是碳源,也可能是碳汇,使用的评估方法分为统计模型、遥感模型、通量观测模型和生态系统模型等,各有优劣和适用条件。未来研究趋向于多元化,仍需加强对湿地等生态敏感区的碳源/汇、均衡不同气候区和土地利用类型的碳效应、完善各类遥感监测与碳排放监测数据库、综合考虑土地承载的社会经济过程和自然过程导致的碳效应以及在复合生态系统框架下将提升固碳效率纳入基于自然的解决方案等方面的研究。研究丰富了精准评估复合生态系统视角下的土地利用变化碳效应与碳循环研究,也可以为“碳中和”治理提供决策参考。 展开更多
关键词 碳源/汇 土地利用变化 复合生态系统 效应
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宁夏水土保持措施碳汇能力现状评估 被引量：1
8
作者 张国军 马文涛 +8 位作者 魏小燕 张虎威 王霄 陶清瑞 苏利平 张荣 王立明 肖培青 王志慧 《人民黄河》 北大核心 2025年第4期120-126,140,共8页
为了探索准确核算水土保持措施碳汇的方法并为水土保持项目碳汇交易等提供技术支撑,以宁夏为研究区,综合利用文献资料和遥感技术、人工智能算法、统计分析方法等,构建基于多模态数据和人工智能算法的生态系统固碳速率及水土保持措施碳... 为了探索准确核算水土保持措施碳汇的方法并为水土保持项目碳汇交易等提供技术支撑,以宁夏为研究区,综合利用文献资料和遥感技术、人工智能算法、统计分析方法等,构建基于多模态数据和人工智能算法的生态系统固碳速率及水土保持措施碳储量反演方法,定量评估了2022年宁夏水土保持措施碳汇能力现状。结果表明:1)在随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)、支持向量机(SVM)、轻量级梯度提升(LGB)、极端梯度提升(XGB)、极度随机树回归(EXT)等6种人工智能机器学习算法中,极度随机树回归算法用于反演宁夏植被碳密度与土壤有机碳密度的精度最高;2)宁夏生态系统固碳速率在空间上呈现南高北低的分异特征,全区平均值为24.53 g/(m^(2)·a),水土保持林、封禁治理、经济林、人工草地、梯田的固碳速率分别为26.65、27.25、27.28、18.80、22.68 g/(m^(2)·a);3)2022年宁夏全口径水土保持措施碳汇量为226.95万~233.26万t/a,其中增汇量208.03万t/a、保土固碳量63.04万t/a、减排量18.92万~25.23万t/a,增汇量的80.8%分布在植物措施、保土固碳量的79.5%分布在梯田、减排量的79.5%分布在梯田。 展开更多
关键词 水土保持 碳汇 固碳速率 生态系统 人工智能算法 宁夏
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生态系统服务对净碳汇效率的影响机制及空间分异——以上海大都市圈为例 被引量：1
9
作者 宋昊洋 王敏 《风景园林》 北大核心 2025年第1期49-56,共8页
[目的]在“双碳”目标指引下,明确生态系统服务对都市圈增汇减碳的正向影响及溢出效应,能有效促进区域生态空间优化,协调生态-社会-经济需求。[方法]在2010-2020年多源面板数据支持下,以上海大都市圈为研究对象,划分40个研究单元,引入... [目的]在“双碳”目标指引下,明确生态系统服务对都市圈增汇减碳的正向影响及溢出效应,能有效促进区域生态空间优化,协调生态-社会-经济需求。[方法]在2010-2020年多源面板数据支持下,以上海大都市圈为研究对象,划分40个研究单元,引入净碳汇效率指标考察各研究单元的增汇-减碳协同效益,应用非期望产出的基于松弛变量测度(slacks-based measurement, SBM)模型对碳排、碳汇效益和净碳汇效率的时空演变规律进行测算;量化表征水源涵养、水质净化、土壤保持、生物多样性维持4项关键生态系统服务;结合空间计量模型,分析各项生态系统服务及其相互关系对净碳汇效率的影响机制,揭示生态系统服务的空间溢出效应。[结果]1)净碳汇效率提升区域可分为高产值-高碳排-高碳汇和中高产值-低碳排-中高碳汇2类;2)4项生态系统服务存在空间异质性,水源涵养和土壤保持服务高值区域部分重叠;3)不同生态系统服务的空间溢出效应系数、方向和显著性存在差异。[结论]与水相关的生态系统服务显著影响上海大都市圈减碳增汇,需要差异化提升各类生态系统服务、持续保育重要生态空间,以推动上海大都市圈净碳汇效率总体稳步提升。 展开更多
关键词 碳中和 生态系统服务 净碳汇效率 空间计量模型 影响机制 上海大都市圈
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基于多源遥感数据的汾河流域植被碳汇量估算及预测 被引量：1
10
作者 宋双双 秦世姣 +1 位作者 孙彭成 付兴涛 《生态环境学报》 北大核心 2025年第3期345-357,共13页
净生态系统生产力(Net Ecosystem Productivity,NEP)是定量评估陆地生态系统碳汇功能的重要指标。为了探究汾河流域植被碳汇量的时空分布规律并预测未来30年汾河流域植被碳汇量。基于数字高程模型(DEM)数据、归一化植被指数(NDVI)数据... 净生态系统生产力(Net Ecosystem Productivity,NEP)是定量评估陆地生态系统碳汇功能的重要指标。为了探究汾河流域植被碳汇量的时空分布规律并预测未来30年汾河流域植被碳汇量。基于数字高程模型(DEM)数据、归一化植被指数(NDVI)数据、土地利用数据和气象数据,运用改进的CASA模型定量估算了汾河流域1999-2023年的植被碳汇量,用灰色GM(1,1)模型预测了2024-2053年汾河流域植被碳汇量。结果显示,1)植被年均NEP随时间呈明显上升趋势,年均增长率为8.05%,其中,秋季和夏季多年平均NEP较大,分别为C 45.33 g·m^(-2)·a^(-1)和44.23 g·m^(-2)·a^(-1),而春季和冬季较小,分别为C 21.41 g·m^(-2)·a^(-1)和19.70 g·m^(-2)·a^(-1)。2)植被NEP在空间上整体分布特点为“中部低,两翼高”。植被碳汇量发生显著时空迁移,2006年高碳汇区南移至汾河流域南部,较2005年平均增长近C 100 g·m^(-2)·a^(-1)。2019-2023年高碳汇区同样向南迁移,较2018年增加C 46.05 g·m^(-2)·a^(-1)。3)未来30年汾河流域植被碳汇量将持续增长,年均增长率为2.68%。预计到2032年将达到C 200 g·m^(-2)·a^(-1),2048年有望达到C 300 g·m^(-2)·a^(-1)。汾河流域目前及未来30年植被碳汇量总体呈上升趋势,研究结果为该区域生态环境保护、碳减排政策制定和可持续发展规划提供科学依据。 展开更多
关键词 净生态系统生产力(NEP) 生态系统碳汇 植被碳汇量 CASA模型 灰色GM(1 1)模型 汾河流域
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祁连山典型亚高山草甸生态系统碳交换的季节动态 被引量：1
11
作者 高天胜 付宇鹏 +2 位作者 陈生云 戎战磊 赵传燕 《草业科学》 北大核心 2025年第3期537-548,共12页
分布在海拔2500~3800m的亚高山草甸是祁连山区分布面积最大的陆地生态系统,为区域碳固持发挥了重要作用。然而,对于亚高山草甸生态系统碳交换的季节动态特征至今缺乏较系统的研究。本研究利用2021年全年的涡度相关系统连续监测数据分析... 分布在海拔2500~3800m的亚高山草甸是祁连山区分布面积最大的陆地生态系统,为区域碳固持发挥了重要作用。然而,对于亚高山草甸生态系统碳交换的季节动态特征至今缺乏较系统的研究。本研究利用2021年全年的涡度相关系统连续监测数据分析了祁连山中部天涝池小流域典型亚高山草甸生态系统碳组分通量的变化特征。结果表明:1)亚高山草甸净生态系统碳交换(NEE)平均通量呈单谷曲线,生态系统呼吸(Reco)、生态系统总初级生产力(GPP)平均通量变化均呈单峰曲线,且均在11:00-13:00达到碳吸收峰值,夜晚则是碳排放;2)逐步回归分析表明,在日尺度上NEE受5 cm土壤温度(Ts)控制,Reco与空气温度(Ta)、土壤温度和5 cm土壤含水量(SWC)极显著相关(P<0.01),GPP与Ts、SWC极显著相关;3)在月尺度上,Reco、NEE、GPP均与叶面积指数(LAI)表现出显著的相关关系(P<0.01),随着生长季开始,NEE、Reco、GPP逐渐增大,随着生长季结束,各通量组分迅速减小。年NEE为-267.9 g·(m^(2)·a)^(-1),碳汇作用较强。研究结果为祁连山北麓区域围封禁牧的亚高山草甸生态系统固碳服务评估提供了科学依据。 展开更多
关键词 祁连山 亚高山草甸 涡度相关 生态系统呼吸 总初级生产力 净生态系统碳交换 碳汇
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青海湖流域生态系统碳汇时空格局动态研究 被引量：1
12
作者 王江 曹生奎 +2 位作者 刘振梅 雷义珍 侯瑶芳 《草地学报》 北大核心 2025年第3期936-947,共12页
青海湖流域作为青藏高原典型高寒山地内流河流域,研究其生态系统碳汇时空格局动态对青海湖流域乃至整个青藏高原高质量发展具有重要意义。本研究基于遥感数据和土壤异养呼吸模型估算了2000—2022年青海湖流域净生态系统生产力,借助ArcGI... 青海湖流域作为青藏高原典型高寒山地内流河流域,研究其生态系统碳汇时空格局动态对青海湖流域乃至整个青藏高原高质量发展具有重要意义。本研究基于遥感数据和土壤异养呼吸模型估算了2000—2022年青海湖流域净生态系统生产力,借助ArcGIS空间分析及数理统计方法分析了流域净生态系统生产力(Net ecosystem productivity,NEP)的时空格局动态。结果表明近23年青海湖流域年均NEP值总体呈波动增加趋势,变化范围为170.85~240.01 g·m^(-2)·a^(-1),多年平均NEP值为204.5 g·m^(-2)·a^(-1)。青海湖流域多年平均NEP值呈由东南向西北递减的趋势。研究期内青海湖流域年NEP值的增加主要集中在FVC<10%和≥50%的区域;流域内主要生态系统均表现为碳汇。流域年均NEP值与年均植被覆盖度和与年均气温呈显著正相关,与年降水量无显著相关性。青海湖流域生态系统碳汇功能随海拔升高而减弱。总体上,近23年来气候暖湿化和生态保护与修复措施均有利于青海湖流域生态系统碳汇累积。 展开更多
关键词 碳汇 净生态系统生产力 时空格局 青海湖流域
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土壤微生物调控生态系统碳汇功能研究进展
13
作者 黄云鑫 杨阳 +7 位作者 张鹏 王益 李自民 张萍萍 宋怡 王云强 王宝荣 安韶山 《生态学报》 北大核心 2025年第17期8297-8310,共14页
全球气候变化日益剧烈,土壤微生物作为陆地生态系统功能与过程的主要驱动者,是碳循环的关键驱动力,在碳循环中发挥着重要作用。通过微生物对CO_(2)的固定作用提升土壤的固碳潜力,可助力实现“双碳”的重大战略目标。总结了土壤微生物的... 全球气候变化日益剧烈,土壤微生物作为陆地生态系统功能与过程的主要驱动者,是碳循环的关键驱动力,在碳循环中发挥着重要作用。通过微生物对CO_(2)的固定作用提升土壤的固碳潜力,可助力实现“双碳”的重大战略目标。总结了土壤微生物的主要生态功能,围绕微生物在土壤有机碳输入、固存、分解和矿化等主要过程,系统梳理了微生物在生态系统碳循环中的重要功能,以及气候条件、土壤理化性质和人为活动对微生物介导的碳循环的影响。在此基础上,提出了当前土壤微生物研究的机遇和挑战,未来需加强微生物介导的宏基因/宏代谢、蛋白质组与酶学的调控作用机制,结合全球微生物计划,开发微生物参与的碳循环模型,以提高土壤作为碳库的固存的预测能力,进而从微生物固碳角度为陆地生态系统碳库动态以及土壤碳汇的不确定性提供解释,也为完善未来全球气候变化下陆地碳循环模型提供理论依据。 展开更多
关键词 土壤微生物 生态系统 碳汇功能 碳循环
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黑龙江省植被碳源及碳汇时空变化模拟及其影响因素
14
作者 王硕 于颖 +1 位作者 杨曦光 范文义 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第10期53-63,共11页
利用卡内基-阿姆斯-斯坦福模型(CASA模型)及土壤微生物呼吸量模型,依据土地利用数据、气象数据、改进前的归一化差异植被指数(I_(NDV))、改进后的核归一化差异植被指数(I_(KNDV))等多源数据,对黑龙江省2005—2022年植被净生态系统生产力... 利用卡内基-阿姆斯-斯坦福模型(CASA模型)及土壤微生物呼吸量模型,依据土地利用数据、气象数据、改进前的归一化差异植被指数(I_(NDV))、改进后的核归一化差异植被指数(I_(KNDV))等多源数据,对黑龙江省2005—2022年植被净生态系统生产力(N_(EP))进行估算,并采用地理探测器等方法,探究自然因素及人为因素对黑龙江省植被碳汇的时空格局及植被N_(EP)的影响。结果表明:2005—2022年,黑龙江省植被N_(EP)在时间上呈波动上升趋势,上升速率为4.88 g·m^(-2)·a^(-1);空间格局上呈“东南-西北连接,向两侧减少”的特点。研究区绝大部分为碳汇区,少部分为碳源区。偏相关分析结果显示,气温、降水、辐射与N_(EP)表现为正偏相关,人口密度、夜间灯光与其表现为负偏相关,人口密度与降水的偏相关系数较高。地理探测器结果表明,人口密度、降水是影响黑龙江省植被N_(EP)的主要因子。人口密度及降水是黑龙江省植被N_(EP)的主要驱动因子。 展开更多
关键词 植被碳汇 黑龙江省 核归一化差异植被指数 净生态系统生产力 参数最优地理探测器
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贵州省碳源碳汇时空演变与影响因素研究
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作者 贺祥 杨层 +2 位作者 安小敏 李敏 江波 《水土保持研究》 北大核心 2025年第4期297-309,共13页
[目的]探究区县碳排放速率与碳汇能力的发展变化趋势,为县域制定增汇减碳具体措施与政策提供科学支撑。[方法]采用化石燃料CO_(2)排放量与土地利用数据等核算碳源碳汇量,运用碳排放生态承载系数、基尼系数和地理探测器等,分析了2005—2... [目的]探究区县碳排放速率与碳汇能力的发展变化趋势,为县域制定增汇减碳具体措施与政策提供科学支撑。[方法]采用化石燃料CO_(2)排放量与土地利用数据等核算碳源碳汇量,运用碳排放生态承载系数、基尼系数和地理探测器等,分析了2005—2020年贵州省县域碳源碳汇时空变化与影响因素。[结果](1)贵州省各区县化石燃料碳排放呈快速增长,空间分异显著;各区县耕地碳排放量呈降低变化,碳汇量呈增长趋势,空间分异较低、分布格局稳定。(2)各区县碳生态承载力呈降低趋势、空间分异显著,赤水市碳生态承载力最高(均值23.29),贵阳市碳生态承载力最低(均值0.65)。(3)各区县碳盈亏补偿率整体低(均值0.58)且呈降低趋势,全省整体呈净碳源,但净碳汇县由27个逐渐减少为9个;(4)地理探测器分析表明,公共预算支出、教育投入支出、年末常住人口、当期不变价GDP和建设用地面积等因子对碳盈亏影响最显著;双因子交互作用呈非线性增强,对碳盈亏影响显著高于单因子影响之和,其中人口规模与生态环境、产业结构和经济发展等因子间交互作用对碳盈亏影响最为显著。[结论]贵州省各县域生态环境碳汇能力持续提升,但碳汇量增长速度低于碳源量,净碳汇区域呈减少趋势,因而贵州省亟待解决生态环境保护与经济发展之间平衡,采取措施提高碳排放能源利用效率和碳生产力,提升碳汇能力。 展开更多
关键词 碳源汇 时空演变 碳盈亏 地理探测器 贵州省
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基于碳足迹的黑龙江省黑河市农田生态系统碳源/汇时序变化及其对碳中和的贡献
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作者 齐宏运 周传芳 +7 位作者 孙彦峰 魏小勇 牛广元 张璇璞 贾立明 孟玲禹 王德财 苗志风 《地质通报》 北大核心 2025年第7期1254-1271,共18页
【研究目的】近年来,碳足迹分析广泛应用于农田生态系统碳源/汇评估,但中国地市级研究仍存在时间跨度窄、关键过程(如农田N2O排放、稻田CH4释放、土壤呼吸与固碳)测算缺失等问题,导致区域碳源/汇评估偏差,制约“双碳”政策精准落地。本... 【研究目的】近年来,碳足迹分析广泛应用于农田生态系统碳源/汇评估,但中国地市级研究仍存在时间跨度窄、关键过程(如农田N2O排放、稻田CH4释放、土壤呼吸与固碳)测算缺失等问题,导致区域碳源/汇评估偏差,制约“双碳”政策精准落地。本次研究旨在揭示黑龙江省黑河市40年间(1984—2023年)农田生态系统碳源/汇时序演变规律,量化碳汇对碳中和的贡献潜力,识别碳足迹主导因素,为地方政府实现“双碳”目标提供数据支持。【研究方法】以黑河市农田生态系统为研究对象,基于40年间(1984—2023年)农作物播种面积、产量和农业生产投入等统计数据,利用农田生态系统碳足迹模型,全面评估该地区农田生态系统碳源/汇总量及区域碳汇贡献指数。【研究结果】①1984—2023年黑河市农田生态系统的碳排放量呈现持续增长态势,年均增长率达2.84%,期间,碳吸收量与碳足迹均表现出波动性上升趋势,但碳吸收总量多显著高于碳排放总量,两者比例处于2.59∶1的水平。②从碳排放结构看,土壤呼吸和农田N2O排放是主要的碳排放源,占比分别是58.80%和32.22%;化肥、农药施用和农业灌溉在农业生产资料投入中占据碳排放的重要比例(74.51%、12.26%和8.66%),尽管农膜使用产生的碳排放占比相对较低(1.33%),仍需给予足够重视。③农田生态系统碳吸收量主要与农作物类型及产量有关,粮食作物和土壤构成了农田碳汇的主体,占比分别是84.08%和10.10%,其中大豆、玉米、小麦是主要的碳吸收作物,贡献了黑河地区80.83%的碳吸收量。④黑河市农田生态系统碳足迹占同时期耕地面积的比例略低(28.80%~66.44%),该区域农业生态系统的碳汇能力较强。【结论】黑河市农田生态系统呈现碳生态盈余,发挥良好生态屏障作用,未来仍需深化农业“三减”促进可持续发展,同时进一步提升农业生态系统碳汇功能,协同推进“双碳”目标与区域高质量发展。 展开更多
关键词 农田生态系统 碳源 碳汇 碳足迹 碳中和 黑龙江
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内蒙古草原生态系统NEP时空变化特征及影响因素研究
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作者 唐霞 刘永新 +1 位作者 马敏 甄宏超 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第3期212-220,共9页
净生态系统生产力(net ecosystem productivity,NEP)是定量反映生态系统固碳能力的重要指标。为探究内蒙古草原生态系统的碳源/汇状况,支撑低碳减排工作,该文基于MODIS净初级生产力(net primary productivity,NPP)和气象数据,采用趋势... 净生态系统生产力(net ecosystem productivity,NEP)是定量反映生态系统固碳能力的重要指标。为探究内蒙古草原生态系统的碳源/汇状况,支撑低碳减排工作,该文基于MODIS净初级生产力(net primary productivity,NPP)和气象数据,采用趋势分析、变异系数、Hurst指数和通径分析法探究了2001—2020年内蒙古草原生态系统NEP指数的时空变化特征及其与影响因素的关系。结果显示:内蒙古草原生态系统NEP均值整体呈“由西北向东南逐步增加,由大兴安岭向东西两麓逐渐减小”的空间分布格局,2001—2020年间的年均NEP为210.65 gC·m^(-2)·a^(-1),表现为波动性增强,增速为3.81 gC·m^(-2)·a^(-1);NEP增加的区域占草原总面积的99.33%,碳汇功能变化较稳定;69.08%的草原NEP在未来一段时间内呈弱反持续性,碳汇功能可能会减弱;所选影响因素综合解释了83.7%的NEP变化,其中降水量和最低温度是NEP变化的主导因素。研究结果不仅有助于了解内蒙古草原生态系统的固碳特征,而且对实现“碳达峰,碳中和”的战略目标具有重要意义。 展开更多
关键词 内蒙古草原生态系统 NEP指数 碳源/汇 时空变化特征 通径分析
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病虫害干扰对森林碳汇影响的研究进展
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作者 陈汝婷 迟德富 《林业科学》 北大核心 2025年第2期1-11,共11页
在全球气候变化背景下,森林生态系统常因本地或外来病虫害的干扰,而影响其物种组成、空间结构、生物多样性以及固碳释氧等功能。森林病虫害干扰对生态系统碳汇的影响主要集中在以下几个方面:1)降低光合作用效率。当林木遭到病虫危害时,... 在全球气候变化背景下,森林生态系统常因本地或外来病虫害的干扰,而影响其物种组成、空间结构、生物多样性以及固碳释氧等功能。森林病虫害干扰对生态系统碳汇的影响主要集中在以下几个方面:1)降低光合作用效率。当林木遭到病虫危害时,光合速率、气孔导度以及蒸腾作用等光合指标降低,与光合相关的基因下调,参与光合作用的暗反应能力也相应减弱,甚至会因干扰而受到抑制。2)光合产物减少从而影响生态系统的地上和地下固碳能力。当光合产物减少时,林木自身会将体内的蔗糖重新分配以满足林木新陈代谢需求。林木的根系生物量、土壤自养呼吸能力以及地下碳的长期固存都会因光合产物减少而降低。3)造成植物组织的损伤,影响宿主的生长、繁殖和生存,从而降低生物多样性、破坏森林结构进而减少功能冗余。4)被病虫害干扰后的森林生态系统,其存活植物的生长能力以及微生物的分解能力受到长期影响,进而长时间改变森林的固碳能力和增大碳排放。5)昆虫和微生物可以加速枯木分解并释放碳。取食木材的昆虫不仅可以直接取食和消耗枯木,也可以通过与微生物群落互作,间接对枯木分解产生影响。研究表明,森林病虫害干扰会减少森林面积、降低固碳能力以及增高碳通量,使森林从“碳汇”转变为“碳源”。 展开更多
关键词 森林碳汇 森林生态系统 病虫害干扰 光合作用 碳固定 碳通量
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基于可解释性分析的黄河流域生态系统NPP时空异质性研究
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作者 刘子华 王海军 +3 位作者 曹永强 徐方 王菲 王金珂 《人民黄河》 北大核心 2025年第6期103-109,共7页
为了丰富对生态净初级生产力(NPP)的研究并为黄河流域生态系统良性发展、碳汇能力提升等提供参考,以2000—2020年为研究期,把黄河流域分为中温带半干旱地区(Ⅰ区)、暖温带半湿润地区(Ⅱ区)、高原半干旱地区(Ⅲ区)3个生态区域,依据多源... 为了丰富对生态净初级生产力(NPP)的研究并为黄河流域生态系统良性发展、碳汇能力提升等提供参考,以2000—2020年为研究期,把黄河流域分为中温带半干旱地区(Ⅰ区)、暖温带半湿润地区(Ⅱ区)、高原半干旱地区(Ⅲ区)3个生态区域,依据多源遥感数据,采用CASA模型计算黄河流域及3个生态区域年和月两种时频的NPP值,并引入SHAP可解释性分析方法,解构NPP变化与气温、降水量、NDVI、太阳辐射强度4个自然因子间的关系,探究NPP变化的主导因子,主要结论如下:1)从空间维度来看,黄河流域NPP分异性显著,高值出现在Ⅱ区、低值广泛分布在Ⅰ区和Ⅲ区,各生态区域NPP均值大小排序为Ⅱ区>Ⅲ区>Ⅰ区,黄河干流沿线NPP较同纬度其他区域的高;2)从时间维度来看,黄河流域NPP在研究期波动上升、在年内具有明显的季节性变化,研究期NPP上升的面积占比为47.17%、下降的面积占比为3.33%,3个生态区域中NPP上升最显著的是Ⅱ区,研究期黄河流域NPP上升速度逐渐减缓;3)从流域整体来看,NDVI对NPP变化的影响最大且其与太阳辐射强度的交互效应较大,但各生态区域NPP变化的主要驱动因子有所不同,Ⅰ区为NDVI、Ⅱ区为地表温度、Ⅲ区为NDVI;4)黄河流域各生态区域提升NPP的策略应因地制宜、各有侧重点,并充分重视各自然因子间的交互效应。 展开更多
关键词 生态系统 净初级生产力 碳汇 可解释性分析 黄河流域
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亚热带低丘侵蚀-沉积连续地形中土壤有机碳、氮和磷的微域分布特征
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作者 谢小聪 徐欣欣 +2 位作者 施黎云 包日在 章明奎 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第6期38-46,共9页
为了解南方低丘坡地中有机碳、氮和磷等元素的微域分布特征,在浙江省中西部选择一红砂岩低丘典型缓坡灌丛地,通过不同地形部位(坡顶、中坡、下坡和坡麓)剖面样的采集与分析,研究了不同地形部位土壤中有机碳、颗粒态有机碳、微生物生物... 为了解南方低丘坡地中有机碳、氮和磷等元素的微域分布特征,在浙江省中西部选择一红砂岩低丘典型缓坡灌丛地,通过不同地形部位(坡顶、中坡、下坡和坡麓)剖面样的采集与分析,研究了不同地形部位土壤中有机碳、颗粒态有机碳、微生物生物量碳、全氮、碱解氮、全磷、有效磷的含量与剖面垂直分布特征,探讨了微地形对低丘坡地土壤有机碳、氮和磷素空间分布的影响。结果表明,不同地形部位土壤机械组成存在明显的差异,黏粒和粉砂粒含量以坡麓最高,其次为下坡,中坡的黏粒和粉砂粒含量最低。土壤有机碳、颗粒态有机碳、微生物生物量碳、全氮、碱解氮、全磷含量均呈现坡麓>下坡>坡顶>中坡;坡麓和下坡0~40 cm土层中有机碳贮量分别为中坡的4.08和2.69倍,为坡顶的3.38和2.23倍;坡麓和下坡土壤全氮贮量分别为中坡的3.10和2.05倍,为坡顶的2.79和1.84倍。坡位对土壤磷的贮量影响相对较小,坡麓和下坡土壤磷贮量分别为中坡的1.28和1.24倍,为坡顶的1.31和1.26倍。坡顶、中坡的土壤有机碳、颗粒态有机碳、全氮含量由表土垂直向下迅速下降,而下坡和坡麓的以上指标随深度呈缓慢下降;下坡和坡麓较深土层中贮有较高的有机碳和全氮,而全磷在各地形部位土壤垂直剖面中的分布变化相对一致;下坡和坡麓与坡顶和中坡之间土壤有机碳、颗粒态有机碳、全氮含量的差异随剖面深度增加而增大。以上土壤有机碳、全氮等随地形部位的变化模式具有明显的侵蚀-沉积特征,即坡顶和中坡位置为侵蚀区,其有机质、氮素主要富集在表土;而坡麓和下坡位置为沉积区,有机质和全氮可积累在整个剖面中。位于地形较高部位的正地形是关键带物质和能量的分散地(源),而位于较低部位的负地形是关键带中物质和能量的聚集地(汇)。侵蚀-沉积过程使侵蚀区流失的碳成为沉积区重要的“碳源”。 展开更多
关键词 坡面侵蚀 微地形 有机碳 全氮 全磷 侵蚀-沉积 碳源 碳汇
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