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黄河流域陆地生态系统碳储量测算及其影响因素 被引量：14
1
作者 曾庆雨 孙才志 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第13期5476-5493,共18页
准确估算陆地生态系统碳储量,科学制定生态环境保护和土地利用政策,对促进区域低碳可持续发展,实现“碳中和”目标具有重要意义。基于大量碳密度样点数据,将其与生态地理分区和土地利用类型图空间叠置,采用克里金插值法得到黄河流域碳... 准确估算陆地生态系统碳储量,科学制定生态环境保护和土地利用政策,对促进区域低碳可持续发展,实现“碳中和”目标具有重要意义。基于大量碳密度样点数据,将其与生态地理分区和土地利用类型图空间叠置,采用克里金插值法得到黄河流域碳密度空间分布数据集。应用InVEST模型对2000年、2010年和2020年黄河流域陆地生态系统碳储量的时空演变测度,提高了碳储量估算结果的准确性。利用Pearson相关性分析和多尺度地理加权回归模型(MGWR)对自然、社会经济和景观格局指数等因素对县级行政单元尺度单位面积碳储量的影响进行分析。主要结论如下:(1)黄河流域碳密度空间分布呈西部大于东部、东部地区自东南向西北递减的格局;(2)2000—2020年黄河流域陆地生态系统碳储量增加0.02%(7.011×10^(9)—7.012×10^(9)t),空间分布与碳密度相同,空间集聚特征显著,“高高集聚区”主要分布在黄河上游西南部的青藏高原地区,“低低集聚区”主要分布在黄河上游北部和黄河下游大部分地区;(3)Pearson相关性分析得出与碳储量呈正相关的影响因素为Pr(降水)、NDVI(归一化植被指数)和Slope(坡度);呈负相关的影响因素为TEM(温度)、HAI(人类影响指数)、SHDI(香农多样性指数)、DN(夜间灯光数据像素值)和PPOD(人口密度)。(4)MGWR模型得出TEM、Pr、NDVI和SHDI空间异质性强,HAI在2010年后异质性强;Slope空间异质性中等;DN和PPOD为全局尺度变量,空间影响平稳;(5)MGWR模型得出NDVI对黄河流域县级单位面积碳储量作用强度最大。NDVI、Slope对县级单位面积碳储量的影响呈正效应,TEM、HAI、DN和PPOD呈负效应,Pr、SHDI呈正、负双向效应。 展开更多
关键词 黄河流域 陆地生态系统碳储量 碳密度 多尺度地理加权回归模型(MGWR) 影响因素 InVEST模型
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黄土高原陆地生态系统碳储量的时间演进与空间分异特征 被引量：9
2
作者 吕文宝 徐占军 +2 位作者 郭琦 王俊俊 李哲 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期252-263,共12页
[目的]揭示土地利用变化导致黄土高原陆地生态系统碳储量的时间变化及空间分异,为维护区域生态安全和土地管理提供理论指导。[方法]运用GIS、统计模型和地理探测器等方法,探究了1985—2019年黄土高原因LUCC引起的陆地生态系统碳储量的... [目的]揭示土地利用变化导致黄土高原陆地生态系统碳储量的时间变化及空间分异,为维护区域生态安全和土地管理提供理论指导。[方法]运用GIS、统计模型和地理探测器等方法,探究了1985—2019年黄土高原因LUCC引起的陆地生态系统碳储量的变化及空间分异的影响因素。[结果](1)1985—2019年黄土高原耕地减少277.14万hm^(2),林地、草地和建设用地分别增加167.97万hm^(2),119.35万hm^(2),128.47万hm^(2),其他土地减少143.75万hm^(2)。(2)1985—2019年黄土高原陆地生态系统碳储量共增加5225.51万t,2002年后,随着还林还草等生态工程的进一步推进,碳储量增幅明显,尤其是植被碳储量。(3)1985—2002年黄土高原陆地生态系统碳储量变化热点区域主要集中在陕西、山西、宁夏和内蒙古的部分地市;冷点区域主要集中在河南、山西、甘肃的部分地市;2002—2019年热点区域主要集中在陕西、甘肃、内蒙古和山西的部分地市;冷点区域主要集中在陕西、河南、山西、内蒙古和宁夏的部分地市。(4)黄土高原陆地生态系统碳储量空间格局受自然和人类活动的综合影响,年NDVI、实际蒸发量、人类活动强度、年降水量、坡度和高程是主要影响因子,且自然因子和人为因子组合交互作用高于单类型因子之间的组合。[结论]以退耕还林还草为主的生态工程所引起的林、草地面积增加使得黄土高原陆地生态系统碳储量不断增加。在保证粮食安全的前提下,科学制定差异化的生态治理方案,强化推进研究区生态工程建设,限制建设用地扩张,有利于提高区域碳储量。 展开更多
关键词 土地利用变化 陆地生态系统碳储量 热点分析 地理探测器 黄土高原
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气候变化下黑土区陆地生态系统碳储量时空格局与模拟 被引量：2
3
作者 盖兆雪 郑文璐 +1 位作者 王洪彦 杜国明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期303-316,共14页
以典型黑土区——三江平原为研究区,采用最小二乘法揭示1990-2020年气候变化下研究区陆地生态系统碳储量变化趋势,借助重心分析和冷热点分析方法揭示研究区陆地生态系统碳储量时空分异特征,利用地理加权回归法分析气候因子对碳储量的影... 以典型黑土区——三江平原为研究区,采用最小二乘法揭示1990-2020年气候变化下研究区陆地生态系统碳储量变化趋势,借助重心分析和冷热点分析方法揭示研究区陆地生态系统碳储量时空分异特征,利用地理加权回归法分析气候因子对碳储量的影响,并借助CMIP6数据模拟和预测高强迫情景(SSP585)和中等强迫情景(SSP245)下陆地生态系统碳储量。结果表明:气候变化背景下1990-2020年研究区碳储量呈波动下降趋势,碳储量损失约2.66×10^(7)t;碳储量高值区主要分布在西北部和东部地区,碳储量低值区主要分布在北部和东南部地区;1990-2020年研究区碳储量下降速率变化幅度较大,其中鹤岗市碳储量下降速率最大,佳木斯市最小。1990-2020年研究区碳储量重心向东北方向移动1340m,其中2000-2020年向东北方向偏移1680m;碳储量热点区呈片状和块状分布格局,冷点区呈片状和带状分布格局,热点区范围基本保持不变,冷点区范围缩小。1990-2020年研究区年均气温、年降水量与碳储量关系具有显著性,呈正负无规律交错分布的空间格局。气候与土地利用变化决定碳储量的时空格局,其中林地-林地和耕地-耕地碳储量损失最大。在SSP585和SSP245情景下,2030年研究区碳储量分别为2.22×10^(7)t和2.26×10^(7)t,相比2020年分别减少2.17×10^(7)t和2.13×10^(7)t,碳储量空间分布格局未发生显著改变,但冷热点区范围均缩小,重心将持续向东北方向偏移6525m和6000m。 展开更多
关键词 陆地生态系统碳储量 时空格局 气候变化 模拟 三江平原
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青海湖流域碳储量时空变化特征及其驱动因子分析
4
作者 刘言 田丽慧 石德荣 《青海农林科技》 2025年第3期1-7,19,共8页
青海湖流域作为青藏高原东北部重要的生态屏障和碳汇功能区,其碳储量时空变化研究对高寒地区碳循环研究具有重要意义。本文利用InVEST模型估算2000-2020年青海湖流域碳储量及其时空动态变化特征,并分析其驱动因素。结果表明:2000-2020... 青海湖流域作为青藏高原东北部重要的生态屏障和碳汇功能区,其碳储量时空变化研究对高寒地区碳循环研究具有重要意义。本文利用InVEST模型估算2000-2020年青海湖流域碳储量及其时空动态变化特征,并分析其驱动因素。结果表明:2000-2020年青海湖流域土地利用类型的改变主要体现在草地、水域、耕地面积的增加和林地、其他用地面积的减少,草地面积增加最多,占比由49.17%增至59.39%。青海湖流域碳储量呈现出东高西低的空间分布特征,2000-2020年年总碳储量为249.51~278.50 Tg,草地碳储量增加最多,由2000年的184.93 Tg增加到2020年的223.39 Tg。植被覆盖度、年均气温、高程和黏粒含量是影响青海湖流域碳汇的主要因素。近21年来,青海湖流域陆地生态系统碳汇整体呈上升趋势,其碳汇能力主要受限于自然因素。 展开更多
关键词 陆地生态系统碳储量 InVEST模型 地理探测器 青海湖流域
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基于RS和GIS分析干旱区土地利用/覆盖变化对陆地植被碳储量的影响——以新疆鄯善县绿洲为例 被引量：12
5
作者 周绪 刘志辉 +3 位作者 菊春燕 戴维 易莉 姜红 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2007年第6期231-236,共6页
土地利用馒被变化是影响陆地碳循环的一个重要因子。依据鄯善平原绿洲群1990、1999两年9月TM与SPOT4（P）的融合影像以及2004年9月SPOT5（XS／XI）影像数据，采用混合分类法对研究区土地覆被进行分类，估算其变化面积以及林地与各土地... 土地利用馒被变化是影响陆地碳循环的一个重要因子。依据鄯善平原绿洲群1990、1999两年9月TM与SPOT4（P）的融合影像以及2004年9月SPOT5（XS／XI）影像数据，采用混合分类法对研究区土地覆被进行分类，估算其变化面积以及林地与各土地覆被类型的面积转换。结果显示：1990～1999年、1999～2004年研究区林地面积年变化率分别为＋4．59％、-1．70％，植被碳库1999年比1990年增加了264．13×10^3t，2004年较之1999年减少了70．75×10^3t，但2004年植被碳储量较1990年上升212．04×10^3t，研究区总体上为一小的净碳汇。15a间天然草地的植被碳储量一直下降，并在后期呈现更为严峻的态势。说明在极端干旱区，生态系统的稳定仍面临极大挑战。如何实现丰富矿产资源的开采与人居生存环境相协调，做好土地、水资源管理与生态环境保护工作，仍需更为深入、审慎的研究。 展开更多
关键词 RS&GIS 干旱区 土地利用馒被变化 陆地植被碳储量
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基于InVEST模型和元胞自动机的城市扩张对陆地生态系统碳储量影响评估——以广东省为例 被引量：76
6
作者 吴佩君 刘小平 +1 位作者 黎夏 陈逸敏 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2016年第5期22-28,36,127,共9页
基于InVEST模型探索了广东省1980-2010年陆地生态系统的碳储量变化及城市扩张对碳储量的影响,并借助元胞自动机模型(CA)模拟了广东省2040年城市用地的分布,评估未来城市增长对碳储量的作用。结果表明:1980-2010年,引起碳储量减少的土地... 基于InVEST模型探索了广东省1980-2010年陆地生态系统的碳储量变化及城市扩张对碳储量的影响,并借助元胞自动机模型(CA)模拟了广东省2040年城市用地的分布,评估未来城市增长对碳储量的作用。结果表明:1980-2010年,引起碳储量减少的土地利用变化中,城市扩张所占比重持续上升,从1980-1990年的28.11%增长到2000-2010年的46.13%,表明城市扩张对生态环境的压力在不断加剧。其中,珠江三角洲城市扩张导致的碳储量减少占全省总量的80%以上。进一步结合CA模拟结果发现,2010-2040年城市扩张导致的碳储减少量比1980-2010年有所增加。其中,新增城市用地面积的来源以高碳密度的林地为主,由此导致的碳储减少量占总量比重为55.07%,比1980-2010年增长了近一倍。模拟结果也表明未来珠江三角洲仍然是碳储量减少的主要区域,其减少量占全省的70.27%。 展开更多
关键词 InVEST模型 元胞自动机 城市扩张 陆地生态系统碳储量
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2000−2020年华北干旱半干旱区碳储量变化特征及影响因素 被引量：11
7
作者 黄艳 刘晓曼 +2 位作者 袁静芳 付卓 乔青 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期849-861,共13页
生态工程背景下的碳储量空间格局变化及其影响因素识别是当前研究的焦点和前沿议题.华北干旱半干旱区作为退耕还林(草)工程成效显著区域,其碳储量动态变化与影响因素对促进碳汇以实现可持续发展具有重大意义.本研究通过修正碳密度数据,... 生态工程背景下的碳储量空间格局变化及其影响因素识别是当前研究的焦点和前沿议题.华北干旱半干旱区作为退耕还林(草)工程成效显著区域,其碳储量动态变化与影响因素对促进碳汇以实现可持续发展具有重大意义.本研究通过修正碳密度数据,利用InVEST模型,估算了华北干旱半干旱区2000−2020年碳储量并分析了其时空变化特征,同时利用地理探测器定量探讨了影响碳储量变化的因素.结果表明:①2000−2020年华北干旱半干旱区土地利用类型的改变主要体现在耕地、未利用地和水域的减少以及林地、灌木、草地和建设用地的增加,林地和草地面积占比之和由52.94%增至54.47%,建设用地面积增幅最大,达60.59%.②华北干旱半干旱区2000年、2005年、2010年、2015年、2020年总碳储量分别为7542.46 Tg、7570.94 Tg、7733.11 Tg、7909.20 Tg、8210.84 Tg,平均变化速率为33.501 Tg/a,21年间累计增加668.38 Tg.③碳储量稳定区域的面积占92.39%;碳储量增加区域面积占5.17%,主要分布于河流沿岸的绿洲地区及山地林区,与林地、草地转入区域存在一定重叠;碳储量减少区域面积占2.45%,主要位于乌兰布和沙漠中草地-未利用地交界处以及河北省居民用地.④植被覆盖度是影响华北干旱半干旱区碳汇的首要因素,其次为年均降水量和累计造林面积.不同因子交互作用后会增强单因子对碳汇空间分异的解释力,表明区域内碳汇受到多种因素共同影响.研究显示,华北干旱半干旱区生态修复工程成效显著,碳储量持续增加,其碳汇能力主要受限于自然因素,但生态工程等积极人为措施也能显著提升碳汇. 展开更多
关键词 陆地生态系统碳储量 InVEST模型 地理探测器 华北干旱半干旱区
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滨海城市土地利用变化对陆地生态系统服务价值与储碳的影响——以辽宁省大连市为例 被引量：13
8
作者 李源 李发祥 +2 位作者 梁金水 李田慧 刘长发 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第5期330-342,共13页
[目的]生态系统服务价值(ESV)是评估区域土地利用变化是否科学的重要手段之一,关系地区可持续发展。评估滨海城市ESV和陆地碳储存(TCS)变化,为辽宁省大连市经济发展与生态系统服务价值调控提供依据。[方法]利用2000—2020年5期土地利用... [目的]生态系统服务价值(ESV)是评估区域土地利用变化是否科学的重要手段之一,关系地区可持续发展。评估滨海城市ESV和陆地碳储存(TCS)变化,为辽宁省大连市经济发展与生态系统服务价值调控提供依据。[方法]利用2000—2020年5期土地利用数据和相关数据,基于土地动态度、当量因子法、土地转移矩阵、ESV贡献率、TCS和主成分分析法,计算大连市土地利用变化动态及其对ESV,TCS和陆地碳储存价值(TCSV)的影响。[结果](1)在空间分布上,大连市建设用地主要侵占西南部沿海地区的耕地和林地。(2)2000—2020年的4个时间阶段,大连市生态系统服务价值呈现先降后升,持续加剧下降的发展趋势;耕地面积减少,建设用地面积增长对生态系统服务功能保持造成直接影响。(3)2000—2020年的4个时间阶段,大连市TCS和TCSV呈现先升后降,持续加剧下降的发展趋势;林地面积减少直接影响TCS功能的保持。(4)2000—2020年大连市土地利用转移矩阵中,以耕地、林地、草地转出,建设用地转入为主;造成不同地类的生态系统服务贡献差异,贡献度大小顺序为耕地、林地、湿地、水域、草地和未利用地。(5)2000—2020年大连市的ESV,TCS变化主要受经济增长,三大产业结构调整和镇化水平发展影响。[结论]从大连市经济发展,ESV提升,TCS能力提升和可持续发展角度出发,需要着重关注滨海岸线建设用地扩张与生态用地和农业用地的冲突问题,加强对北部林草生态用地的保护,加快滨海地带生态环境修复工作,提升生态用地的碳封存能力,避免建设用地无限制盲目扩张。 展开更多
关键词 滨海城市 生态系统服务价值 陆地碳储量 自然经济价值 主成分分析法 辽宁省大连市
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耕地占补面积时空变化对碳储量的影响测度——以湖北省为例 被引量：16
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作者 何青松 蒋旭 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第24期10413-10429,共17页
基于InVEST模型定量评估湖北省2000—2020年耕地占补面积时空变化对陆地生态系统碳储量的影响,在县级行政单元尺度探究由耕地占补导致的碳储量变化量在空间上的集聚程度,并运用PLUS模型模拟区域未来四种发展情景下的土地利用格局及碳储... 基于InVEST模型定量评估湖北省2000—2020年耕地占补面积时空变化对陆地生态系统碳储量的影响,在县级行政单元尺度探究由耕地占补导致的碳储量变化量在空间上的集聚程度,并运用PLUS模型模拟区域未来四种发展情景下的土地利用格局及碳储量变化趋势。结果表明:(1)2000年至2020年,湖北省耕地面积净变化率为-3.89%,耕地面积略微下降,基本实现耕地占补数量平衡。(2)2000—2005年、2005—2010年、2010—2015年、2015—2020年耕地占用和补偿导致的碳储量变化值占该时段碳储量变化值的比例分别为68.45%、59.45%、57.86%、55.46%,二十年整体占比为61.38%。耕地碳储量的变化对陆地生态系统碳储量的影响巨大。碳固持的地块面积为1.29×10^(5)hm^(2),碳损失的地块面积为3.88×10^(5)hm^(2)。(3)2000—2020年,湖北省耕地占补导致的碳储量变化值具有明显的空间集聚性,“高高聚集”区主要分布在西部和西南部山区,“低低聚集”区分布在中南部的江汉平原。(4)2020—2030年,湖北省陆地生态系统碳储量在自然发展情景下减少5.50×10^(6)t,在耕地保护情景下减少1.22×10^(6)t,在城镇开发情景下减少8.89×10^(6)t,在生态保护情景下增加2.43×10^(6)t。与其他三种情景相比,生态保护情景是未来发展的最优情景。研究通过定量评估耕地占补平衡背景下湖北省耕地面积时空变化对区域碳储量的影响为未来的国土空间规划以及增汇政策的制定提供决策依据和科学参考,对于实现土地资源的可持续利用和生态环境保护具有重要意义。 展开更多
关键词 耕地占补 陆地生态系统碳储量 InVEST模型 PLUS模型
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