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为探究生态脆弱区碳固存供需动态,研究人员以贵州省为对象,基于 InVEST 模型、碳排放因子法等,分析 2000-2020 年碳固存供需时空演变。发现供给增 4.65 亿 t,需求增 4.08 亿 t,CSSDR 降为 0.44,揭示空间错配。为区域碳管理提供科学依据。
全球变暖背景下,二氧化碳(CO?)等温室气体排放引发的气候危机日益严峻,生态脆弱区的碳固存能力对实现 “碳中和” 目标至关重要。然而,现有研究多聚焦碳固存供给或需求单一维度,在喀斯特这类地形复杂、生态敏感区域,土地利用变化(LULC)对碳固存供需动态的综合影响仍不清晰。贵州省作为典型喀斯特生态屏障,面临经济发展与生态保护的双重挑战,其碳固存供需的时空匹配问题亟待解决。
为此,国内研究团队针对贵州省开展了深入研究。该研究以贵州省为案例,分析 2000-2020 年土地利用碳固存的时空演变及供需平衡特征,相关成果发表在《Ecological Indicators》。
研究主要采用以下关键技术方法:利用 InVEST 模型评估碳固存供给,结合碳排放因子法计算碳固存需求,通过重力中心迁移模型分析空间移动趋势,运用空间自相关分析探讨供需关系的空间分布模式。数据涵盖多时期土地利用数据、化石能源数据及社会经济数据等。
3.1 碳固存供给时空变化
研究发现,贵州省碳固存供给总量从 2000 年的 62.20 亿吨增至 2020 年的 66.84 亿吨,净增 4.65 亿吨。其中,林地是主要贡献者,占总固存能力的 69%,耕地次之(25.04%)。空间上呈现 “东高西低” 格局,黔东南州固存能力最强。重力中心分析显示,供给重心略有向西北移动,长轴和短轴变化表明空间分布趋于集中,贵阳始终是碳固存核心区域。
3.2 碳固存需求时空变化
碳固存需求在 20 年间增长 4.07 亿吨,增幅达 424.27%。建设用地是需求增长的主因,其需求从 1 亿吨升至 2.07 亿吨。空间上呈现 “中间高、周边低” 模式,贵阳、遵义等城市为高需求区。需求重心向东北方向移动,长轴和短轴延伸显示需求在西北方向集聚,同时向东南 - 西北发散。
3.3 碳固存供需时空变化
碳服务供需比(CSSDR)从 0.53 降至 0.44,整体呈波动下降趋势,表明供需盈余缩小。空间上,建成区因人类活动密集出现供需赤字,而植被覆盖高的东部和北部地区保持盈余。全局空间自相关分析显示,CSSDR 存在显著正相关,高 - 高集聚区集中在东部,低 - 低集聚区分散在西部,生态工程对西部碳固存有积极影响。
研究结论表明,贵州省碳固存供给以林地和耕地为主导,需求增长主要由城市化和化石能源消耗驱动,供需空间错配问题显著。尽管当前供给仍大于需求,但 CSSDR 下降趋势及城市区域的赤字需警惕。该研究为贵州省制定差异化土地利用政策、建立生态补偿机制提供了科学依据,其框架可为其他生态脆弱区的碳中和实践提供参考。未来需关注喀斯特生态系统的碳固存韧性,优化土地利用结构,推动能源转型,加强跨区域协同治理,以实现生态保护与经济发展的平衡。