揭示土地利用强度对碳平衡的双重影响模式：中国转型地区的空间异质性及其驱动因素

《Scientific Reports》：Unraveling the dual interaction patterns of land use intensity on carbon balance: spatial heterogeneity and drivers in a transitional region of China

　　

摘要

在中国“双碳”目标的背景下，准确评估区域碳平衡至关重要。土地利用是影响碳平衡的核心因素。然而，土地利用强度（LUI）的差异化效应——这一综合性指标用于量化人类活动对碳储存、碳封存和碳排放的影响及其空间驱动因素——目前仍知之甚少。本研究结合了多源遥感数据集和GeoDetector模型，系统分析了2000至2020年间中国安徽省土地利用强度与碳平衡各组成部分之间的时空关联。结果表明，土地利用强度对碳平衡各要素存在双重空间关联：与碳储存（CSt）、碳封存（CSeq）和净碳（NetC）呈现显著负相关，而与碳排放（CE）则呈现显著正相关。值得注意的是，2020年，约22%的研究区域呈现出负相关特征，主要分布在南部山区；而“高土地利用强度-高碳排放”集聚区则集中于北部城市地带。GeoDetector模型进一步分析显示，碳储存和碳封存的空间格局主要受到土地利用强度与自然因素（NDVI）相互作用的影响（相关性系数q > 0.4），而碳排放的空间格局则主要受土地利用强度与社会经济因素（GDP）相互作用的影响（相关性系数q > 0.6）。这些发现揭示了土地利用强度与碳平衡之间的双重作用机制：在南部地区，土地利用强度与自然因素的联合效应较强；而在北部地区，土地利用强度与经济社会因素的联合效应更为显著。这一研究为区域碳治理策略提供了科学依据，即应重点保护南部的碳汇，同时减少北部的碳排放。