在中国辽宁省，基于“双碳”目标，对影响土地利用碳排放的各种因素进行预测

《Ecological Modelling》：Forecasting of factors influencing carbon emission from land-use in Liaoning Province, China, under the “double carbon” target

中国辽宁省2000-2020年土地利用碳排放（CELU）研究显示，建设用地扩张是主要排放源，林地为关键碳汇，社会经济发展与建设用地规模正向驱动碳排放，而碳排放强度和土地利用效率呈负相关。通过LMDI模型分解发现，不同城市驱动因素差异显著，结合PLUS模型模拟与灰色预测模型，2030年经济情景下总碳排放达3276.42万吨，凸显需优化土地利用结构和工业布局以实现碳平衡与绿色发展。

　　全球变暖已成为当今世界面临的重大挑战之一，其对生态环境和人类社会的深远影响促使科学界不断探索影响碳排放的因素以及如何有效减少碳排放。研究土地利用变化与碳排放之间的关系，不仅有助于理解碳排放的来源与去向，也为实现绿色、低碳和可持续发展提供了重要的理论依据。本研究聚焦于辽宁省2000年至2020年间碳排放变化情况，分析了不同城市碳排放风险等级，并利用特定模型预测了2030年的碳排放趋势，以期为区域碳平衡和绿色发展提供科学支持。

辽宁省作为中国重要的工业基地和资源省份，其土地利用模式的变化对区域乃至全国的碳排放控制具有重要意义。在过去的二十年中，随着经济的快速发展和城市化进程的加快，辽宁省的土地利用结构经历了显著调整。这些变化不仅反映了区域社会经济发展的需求，也对生态环境产生了深远的影响。因此，深入研究辽宁省土地利用碳排放（CELU）的变化及其驱动因素，有助于揭示区域碳排放的动态特征，为制定科学合理的减排策略提供依据。

本研究采用了多种方法对辽宁省的碳排放进行计算和分析。首先，通过直接和间接估算方法，对2000年至2020年间的土地利用碳排放进行了系统计算。直接估算方法主要适用于农业、森林、草地、水域和未利用土地等自然生态系统，而间接估算方法则用于计算建设用地的碳排放，通过化石能源消费数据进行推算。这种分类计算方法能够更准确地反映不同土地类型对碳排放的贡献，从而为后续分析奠定坚实基础。

其次，本研究利用自然间断点法（natural break method）对区域碳排放进行了风险等级划分。该方法通过识别数据中的自然分界点，将不同区域的碳排放水平划分为不同的风险等级，从而更直观地展示碳排放的空间分布特征。研究发现，辽宁省的碳排放呈现出“双核心”模式，即中部地区的碳排放水平较高，而东部和西部地区的碳排放则相对较低。这种空间分布模式可能与区域经济发展水平、产业结构和土地利用方式密切相关。

为了更全面地理解碳排放的驱动因素，本研究还采用了对数均值迪西指数模型（LMDI）。该模型在分解碳排放影响因素方面具有显著优势，能够准确地识别出各个因素对碳排放的贡献，并且避免了传统模型中常见的残差问题。LMDI模型的灵活性使其能够适应不同类型和结构的数据，广泛应用于能源和碳排放领域的研究。通过LMDI模型，研究发现社会经济发展水平和建设用地规模是推动碳排放增长的主要因素，而碳排放强度和土地利用效率则表现出抑制作用。这表明，随着经济活动的增加，建设用地的扩张会带来更多的碳排放，但提高土地利用效率和降低单位产出的碳排放强度可以有效缓解这一趋势。

此外，本研究还结合PLUS模型和灰色预测模型对2030年的碳排放进行了预测。PLUS模型是一种基于多类型随机斑块种子的用地模拟模型，能够模拟未来土地利用的变化趋势，并在规则驱动和长期预测方面表现出较高的稳定性。灰色预测模型则因其计算简便和预测精度高而被广泛应用于各种预测研究。将这两种模型相结合，可以更准确地预测不同情景下的碳排放变化，从而为政策制定者提供更加科学和合理的决策依据。预测结果显示，在经济发展的假设情景下，辽宁省的碳排放将达到327,642,300吨，成为未来碳排放增长的主要驱动力。

研究还发现，辽宁省的土地利用变化与碳排放之间存在复杂的相互作用关系。农业、森林、草地等自然土地类型的碳排放相对较低，而建设用地的碳排放则显著增加。这表明，在推动经济发展的同时，如何合理规划和管理土地利用结构，以减少不必要的碳排放，成为亟待解决的问题。此外，森林土地作为主要的碳汇，其碳吸收能力的增强对缓解碳排放具有积极作用，因此，保护和恢复森林生态系统应成为碳减排的重要策略之一。

从空间分布来看，辽宁省的碳排放呈现出明显的区域差异。中部地区的碳排放水平较高，这可能与该地区密集的城市化和工业活动有关。相比之下，东部和西部地区的碳排放相对较低，这可能与这些地区的土地利用模式和产业结构有关。因此，在制定碳减排政策时，应充分考虑区域间的差异性，采取因地制宜的措施，以实现区域间的碳平衡和绿色发展。

在实际应用中，如何将研究成果转化为有效的政策建议是关键。本研究强调，调整产业结构和优化土地利用布局是实现碳平衡和绿色发展的核心手段。通过减少高碳排放产业的比重，发展低碳经济，可以有效降低区域碳排放水平。同时，优化土地利用结构，如提高农业和林业用地的比例，减少不必要建设用地的扩张，也有助于提升土地利用效率，降低单位土地面积的碳排放强度。

此外，研究还指出，土地利用变化对生态环境和经济发展的双重影响，使得土地利用规划和管理成为实现可持续发展的关键环节。合理的土地利用政策不仅能够减少碳排放，还能促进资源的高效利用和生态环境的保护。因此，在未来的发展中，应加强对土地利用变化的监测和评估，及时调整相关政策，以应对气候变化带来的挑战。

本研究的成果对于辽宁省乃至全国的碳减排工作具有重要的参考价值。通过分析碳排放的变化趋势和驱动因素，可以为政策制定者提供科学依据，帮助其制定更加精准和有效的减排措施。同时，研究成果也为其他地区提供了借鉴，特别是在如何平衡经济发展与环境保护方面。不同地区的土地利用模式和经济结构各不相同，因此，制定适用于本地的碳减排策略至关重要。

在当前全球气候变化日益严峻的背景下，推动绿色低碳发展已成为各国共同的目标。辽宁省作为中国重要的工业基地，其碳排放问题不仅关系到区域自身的可持续发展，也对全国的碳排放控制具有重要影响。因此，深入研究辽宁省的碳排放变化，有助于探索适合中国国情的碳减排路径，为实现“双碳”目标（碳达峰和碳中和）提供支持。

综上所述，本研究通过系统分析辽宁省2000年至2020年的碳排放变化情况，揭示了土地利用变化对碳排放的影响机制，并结合多种模型对未来碳排放进行了预测。研究结果表明，建设用地是碳排放增长的主要来源，而森林土地则发挥着重要的碳汇作用。通过调整产业结构和优化土地利用布局，可以有效降低碳排放水平，促进绿色可持续发展。未来的研究应进一步关注不同区域间的碳排放差异，探索更加精细化的碳减排策略，以实现生态与经济的协调发展。