分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-05-20 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 土地利用方式是引起陆地生态系统碳储量变化的重要因素，对维持碳储量水平稳定有着关键作用。通过利用耦合的PLUS-InVEST模型评估与预测塔里木河流域1980—2020年土地利用与碳储量变化情况，设置自然发展、生态保护、耕地保护和城镇发展4种场景，分情景预测2030年研究区土地利用及碳储量的变化趋势，在此基础上探究土地利用变化对碳储量的影响。结果表明：（1）40 a间塔里木河流域耕地、建设用地与未利用地面积显著增加，林地、草地和水域面积减少。（2）40 a间1980—2020年碳储量总体呈上升趋势，总体增加了22.66×106 t，碳储量增加区域主要分布在塔里木河干流及其分支上。未利用地和草地是塔里木河流域主要的碳库，占碳储量总量的24.77%和19.37%。（3）情景预测发现2020年后碳储量流失量较大且流失速度逐渐较加快，碳储量减少区域主要分布在研究区的中西南部，未来草地向未利用地及林地向草地的转移均是碳储量流失主要原因，4种情景下分别减少了0.0475×108 t、0.0051×108 t、0.0285×108 t及0.0473×108 t。（4）耕地向林地、草地向林地、水域向草地及未利用地、未利用地向耕地及草地的转出都有利于碳储存。因此，在未来规划中，应耕地保护和生态保护相结合，在控制建设用地向外扩张的同时保证当地经济增长，提高碳储量水平，为实现“双碳”目标蓄力。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-04-29 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 土地利用变化对陆地生态系统的碳储量变化有着重要影响，研究不同发展情景下陆地生态系用碳储量变化情况，有利于优化空间布局，协调土地利用与生态环境保护的关系。本研究结合PLUS和InVEST模型，通过多种驱动因素数据分析了2000—2020年乌鲁木齐市土地利用的变化特征，以此预测模拟2030年自然发展情景、生态保护优先情景和耕地保护优先情景下土地碳储量。结果表明：（1）2000—2020年乌鲁木齐市林地、水域、建设面积、未利用地数量增加，耕地、草地面积减少。（2）2030 年，自然发展情景延续了以往发展模式，建设用地面积增幅为18.29%。生态保护优先情景下，建设用地的扩张速度得到有效控制，增幅已经减缓，为4.73%。耕地保护优先情景下耕地面积比自然发展情景下多了171 km2，耕地保护效果显著。（3）2000—2020年，碳储量呈下降趋势，共计减少8.5×106 t。2030年自然发展情景下碳储量总量相较于2020年减少了4.065×106 t，生态保护优先情景下比自然增长情景高7.519×105 t，耕地保护优先情景比自然增长情景低1.979×106 t。因此，在未来乌鲁木齐市发展规划中，应当落实耕地保护责任，控制建设用地向林地、草地等高碳密度用地的扩张，优化用地布局，提高区域碳储量水平。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-15 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 土地覆盖变化能够改变区域碳储存能力，从而引起全球气候变化。研究土地覆盖变化对碳储量的影响，预测未来不同土地覆盖情景下的碳储量，对实现区域“碳中和”战略目标具有重要意义，然而目前针对中国西部生态脆弱区的研究仍有待探究。以新疆吐哈盆地为研究区，基于土地覆盖产品数据，结合PLUS模型和InVEST模型，探讨了土地覆盖变化与区域碳储量的时空变化关系，预测和评估了2025、2030年可持续发展情景，维持现状发展情景，经济优先发展情景下土地覆盖和碳储量的时空动态特征。结果表明：（1）近20 a来，吐哈盆地耕地和裸土地面积增加最大，其次是建设用地，而草地表现出最大的减少趋势，草地转为耕地和建设用地是最主要的转移类型。（2）2000、2010年和2020年吐哈盆地平均碳储量分别为26.01 t·hm-2、25.68 t·hm-2、25.73 t·hm-2，呈现出先降低后增加的趋势，平均碳储量累计减少了0.28 t·hm-2，其中土壤有机质碳储量占比最高，约占总碳储量的94%，裸土地、草地贡献了最多的碳储量。（3）2030年3种情景下，森林、灌木林、湿地几乎无明显变化，裸土地呈现出减少的趋势，而建设用地呈现增加的趋势。（4）到2030年可持续发展情景下吐哈盆地总碳储量较2020年增加了0.18×106 t，维持现状发展情景和经济优先发展情景下分别减少了0.30×106 t、1.01×106 t，经济优先发展情景下碳储量损失最大。研究结果可为吐哈盆地土地利用优化以及制定生态系统可持续发展措施提供依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-12-16 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 人类活动是土地利用变化的主要驱动因素，土地利用/覆盖变化通过影响陆地生态系统的结构和功能间 接影响生态服务价值。本文基于土地利用转移矩阵和动态度分析了2000—2020年祁连山地区土地利用变化特征， 应用InVEST模型估算了祁连山地区生态系统的碳储量，结合复利现值公式估算了各时期碳储量经济价值。结果 表明：（1）2000—2020年草地和未利用地是祁连山地区的主要土地利用类型，占土地利用类型总面积80%以上，且 两者之间转换最为显著。因人类活动加剧和城市化进程的推进，祁连山地区林地和未利用地面积减少，其他地类 面积增加；（2）由于该地适宜的地理环境、植被保护力度的加强与人工管理的作用，2000—2020年祁连山地区碳储 量增加44.26×104 t，并呈“西北低，东南高”的空间分布特征，与土地利用类型分布显著相关。其中，耕地、草地和水 域碳储量增加73.1×104 t，林地和未利用地碳储量减少28.8×104 t；（3）2000—2020年祁连山地区碳储量经济价值由 2325.9×106元增加至3908.8×106元，增量为1582.9×106元，增长率为68.1%。其中，草地碳储量经济价值20 a间增加 了851.8×106元，增长率为71.5%，成为该地区碳储量经济价值增加的主要驱动力。祁连山地区碳储量呈增加趋势， 未来相关部门在延续先前管理方案的同时，也要警惕当前气候变化对碳储量的影响。研究结果可为区域制定优化 土地利用目标、推动可持续发展和应对全球气候变化提供科学依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-01-17 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 研究土地利用变化对天山碳储量时空变化的影响机制，对于干旱区山地生态系统保护及区域经济社会可 持续发展具有重要意义。基于19902020年新疆天山土地利用数据，利用InVEST模型碳储量模块，估算了1990 2020年新疆天山碳储量及其空间分布格局，分析了土地利用变化对碳储量的影响。结果表明：（1）新疆天山土地利 用类型以草地和未利用地为主，其次为永久冰川和积雪以及林地，灌木、水域、建设用地和湿地的面积较少。（2） 19902020年新疆天山碳储量整体上呈现持续增加趋势，共增加了19.49 Tg，草地、未利用地、林地对总碳储量的贡 献最大。（3）近30 a碳储量空间分布格局相对稳定，近88%的区域没有发生明显变化，其空间分布格局与垂直自然 带分布密切相关。（4）草地、永久冰川和积雪、未利用地3种土地利用类型的转化是新疆天山碳储量时空演变的主 要贡献者。该研究可为干旱区山地生态系统碳平衡管理和减排增汇政策制定提供科学支撑，对于建设绿色丝绸之 路和构建中国-中亚命运共同体具有重要意义。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 土壤有机碳（SOC）是生态系统稳定性和农业生产力的基础，充分了解焉耆盆地绿洲不同土壤类型SOC分布特征，对实现农业系统可持续发展具有重要意义。以新疆焉耆盆地绿洲长期定点试验的监测数据为基础，利用生物地球化学模型（DNDC）进行模拟试验，研究在当前的田间管理和气候模式下，焉耆盆地绿洲农田土壤有机碳密度（SOCD）和土壤有机碳储量（SOCS）的空间分布特征，并探究了在不同的土壤类型下SOCD和SOCS的差异性。结果表明：（1）DNDC模型能够很好的模拟该区域下SOC及其动态变化，模型相关系数（r）>92.75%，相对误差（E）介于2.98%~4.12%，<5%，模型的可靠性较高。（2）2018年焉耆盆地绿洲农田0~20 cm SOCD介于12000~28000 kg·hm-2，SOCS为2414 Gg，不同区域之间的差异较为明显。（3）不同的土壤类型之间，SOCD和SOCS差异明显，其中沼泽土的SOCD最大，为25136 kg·hm-2；石质土的SOCD最小，为13335 kg·hm-2。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 自2000年实施流域综合治理和2010年推行流域体制改革以来，塔里木河流域水资源管理能力不断增强。然而，水资源管理对流域生态系统固碳能力的提升效果如何，未曾开展评估。以胡杨林集中分布的塔里木河上中游为研究靶区，采用InVEST模型，基于2000年、2010年、2018年土地利用/覆被变化数据，分析了水资源管理增强下流域生态系统碳储量的变化特点。结果表明：（1）2000年、2010年、2018年塔里木河上中游的总碳储量分别为93.70 Tg、93.92 Tg、93.01 Tg，平均碳密度分别为67.63 t·hm-2、67.78 t·hm-2、67.12 t·hm-2，基本保持稳定。林地是塔里木河上中游的主要碳库、草地次之。（2）2000—2010年碳储量增加0.22 Tg，主要由于大量草地类型（69.35 t·hm-2）转化成耕地类型（73 t·hm-2）。自2000年塔里木河综合治理实施后，植被恢复使得地表生物量增多，林地、草地碳密度和碳储量增加；2010—2018年碳储量减少0.91 Tg，碳损失途径主要源于大量林地类型（73.77 t·hm-2）转化成耕地类型（73 t·hm-2），造成草地总碳储量降低。（3）碳储量空间分布具有较强的空间异质性，其特点以塔里木河上中游为条带向四周波动递减。碳储量变化显著区域在空间分布上与土地利用变化区域基本一致。研究可为深入了解干旱区碳循环，提升流域生态系统固碳功能，优化水资源管理提供科学依据。
分类： 地球科学 >> 地球化学 提交时间： 2019-10-11 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用2009和2014年2期森林资源小班数据，结合地面样地调查，建立主要森林类型生物量—蓄积量转换方程，以此分析喀纳斯保护区森林乔木层地上碳储量及碳密度变化。结果表明：喀纳斯保护区5 a间森林面积增加了496.77 hm2，碳储量约为2.14106 Mg，平均碳密度由55.34 Mg·hm-2减小至54.61 Mg·hm-2，而不同森林类型的碳密度变化中，西伯利亚落叶松、西伯利亚红松和欧洲山杨碳密度减小，其余森林类型碳密度增大；保护区内成熟林碳储量最大，占乔木层地上总碳储量的63%以上，其余依次为过熟林、近熟林、中龄林和幼龄林，而碳密度最大的是中龄林（66.69~68.68 Mg·hm-2），较小的是幼龄林（40.99~44.55 Mg·hm-2），其余龄组碳密度为成、过熟林>近熟林。其中，西伯利亚落叶松、西伯利亚冷杉、西伯利亚云杉和疣枝桦中龄林和近熟林碳密度增大，除西伯利亚红松和西伯利亚冷杉外，其余森林类型过熟林碳密度减小。经对比，该区森林乔木层碳密度高于全国平均水平，在我国干旱半干旱区是具有较强固碳潜力的区域。
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