江西省土地利用碳排放空间格局及碳平衡分区

二氧化碳浓度升高,导致全球气候变暖,生态环境问题逐渐凸显. 为此,绿色、低碳和循环发展成为我国当前工作重点. 江西省作为长江经济带生态文明建设的重要节点,大规模的城镇化建设导致碳排放量增加. 鉴于此,基于土地利用和能源消费数据构建碳排放量计算模型,探究江西省2000—2018年的碳排放空间格局特征,通过基尼系数、经济贡献系数和生态承载系数等多种分析方法探讨区域内的碳排放空间差异以及碳收支情况,同时从经济和生态的角度进行碳平衡分区并提出针对性的策略. 结果表明:①江西省2000—2018年土地利用碳排放总量逐年上升,从1 215.687×104 t增至4 907.425×104 t,总体表现为净碳源,碳减排压力较大. ②江西省碳排放空间格局呈现北高南低、西高东低的特征,北部和西部地区的碳排放总量明显大于南部和东部地区,其碳排放总量与各区域内的土地利用结构以及能源消费结构密切相关. ③江西省历年的碳补偿率均低于34%且逐年递减,碳补偿率、经济贡献系数和生态承载系数三者均空间差异明显,其中北部地区的碳补偿率低于南部地区,南部地区、东北地区的经济贡献率和生态承载系数高于西部地区. ④基于碳平衡分析,根据净碳排放量、生态承载系数等指标将江西省各地级市划分为4个碳排放发展功能区域,即碳汇功能区、低碳经济区、碳强度控制区、高碳优化区. 研究期内碳汇功能区数量变化较大,逐渐转为低碳经济区;碳强度控制区和高碳优化区数量基本无变化. 研究显示,江西省土地利用碳排放空间差异显著,协同减排的困难较大,为此根据碳平衡分区调整土地利用结构,有利于促进区域协同减排,推动全省低碳经济的发展,缓解因碳排放引起的全球气候变化问题.      

中国省际服务业碳排放空间网络结构及其驱动因素

在碳达峰、碳中和的时代背景下,探索服务业碳排放空间网络结构及其驱动因素对于推进服务业节能减排具有重要的实践价值. 基于2000—2018年中国省际服务业碳排放的面板数据(不含西藏自治区及港澳台地区数据),综合运用修正后的引力模型和社会网络分析法刻画服务业碳排放空间网络结构特征并厘清其驱动因素. 结果表明:①研究期内中国服务业碳排放空间联系强度不断增大,服务业碳排放空间网络结构趋于复杂化且稳定性显著提升. ②上海市、北京市、江苏省和浙江省等省份在中国服务业碳排放空间网络结构中扮演“中心行动者”的角色,这些省份是其他省份进行服务业碳排放空间关联的重要“桥接”和“枢纽”,控制与主导中国服务业碳排放的空间关联和空间溢出. ③省份间的地理位置越邻近,产业结构优化、城镇化水平和科技发展水平的差异越大,中国服务业碳排放空间的联系越多;而服务业碳排放强度的差异越大,服务业碳排放空间的联系越少. 研究显示,中国省际服务业碳排放存在空间关联和空间溢出,但空间网络结构仍较为松散,未来在推进服务业节能减排的工作中,需重视建立省际协同减排机制.      

基于社会网络分析的京津冀地区碳排放空间关联与碳平衡分区

基于2005、2010、2015和2017年的碳排放/碳汇数据,利用社会网络分析和探索性空间数据分析对京津冀县级尺度的碳排/碳汇的空间关联作用进行实证分析并进行碳平衡分区划分,提供了在县级空间尺度上划分碳平衡区的路径.研究结果表明:(1)京津冀地区碳排放年均增长率由2005-2010年间的10.05%放缓至2010-2017年间的1.25%,碳汇总量先降后增,2010-2017年间增长15%,但2017年净碳排放量达到了6亿t,反映了当前碳中和压力仍然巨大,京津冀北部和西部是主要的碳补偿率高值区,京津唐、石家庄和邯郸-邢台及其周边地区是主要的碳补偿率低值区;(2)京津冀碳排放空间网络格局逐渐清晰,形成了京津碳排放区、石家庄碳排放区、邯郸碳排放区三个主要的碳排放空间联动区,分别占整个区域面积的36.65%、9.64%、6.76%;(3)根据实证结果,京津冀区域被划分为集中碳汇区、局部调节区、核心-联动碳排区、分散-联动碳排区、分散-孤岛碳排区、一般-联动碳排区、一般-孤岛碳排区7个碳平衡功能区,分别占整个区域面积的22.07%、32.62%、12.81%、0.45%、1.14%、22.5...     

中国省域差异化碳达峰评价方法与应用

推动有条件的地区率先行动是“全国一盘棋”实现双碳目标的必然选项.考虑到中国各省的差异性,研究基于碳排放空间分配测算各省达峰压力,进而从达峰压力、减排现状、经济发展、政策支持和资源禀赋这5个维度构建省域碳达峰能力评价体系,采用熵值法确定指标权重,对中国除香港、澳门、台湾和西藏以外的30个省级行政区进行碳达峰能力综合评价,基于评价结果将各省划分为5个梯队.结果表明：①海南和北京等18地的碳排放空间呈现盈余,河北和山东等8地碳排放空间呈现赤字,另有浙江、安徽、河南和湖北这4地分配所得的碳排放空间与各自实际排放量相当;②发达地区碳达峰能力普遍高于欠发达地区,其中北京和上海等地碳达峰能力尤为突出,江西和贵州等地碳达峰能力提升空间较大.最后,针对不同达峰梯队的省份,因地制宜地提出差异化达峰目标和行动建议.     

碳汇价值的形成和评价

在碳减排形势下,如何评价固碳收益价值具有重要的理论与实践意义。论文首先从全球气候变化与碳排放的关联、碳排放与现有经济体系的关联、碳排放空间成为稀缺资源三个方面论证了碳汇效用价值形成的现实基础。然后评述了碳汇价值的构成与度量方法,指出了碳固定与碳蓄积价值的内涵差异。继而总结了碳汇价值的实现机制,认为可以通过碳交易、碳税和固碳项目实际成本3种机制实现碳价格,并在此基础上通过补偿实现碳汇价值。     

1990~2020年阿克苏河流域土地利用碳排放时空轨迹与影响因素

土地利用变化会导致不同类型碳源和碳汇功能变化,是碳排放的关键来源.从土地利用变化的角度开展阿克苏河流域碳排放及其影响因素研究,对于促进流域山水林田湖草沙冰一体化保护修复、助力碳达峰与碳中和目标实现具有重要意义.基于1990~2020年的4期土地利用数据与同期社会经济数据,测算土地利用碳排放总量,探究土地利用碳排放时空轨迹及其影响因素.结果表明:①1990~2020年,耕地、林地、建设用地和未利用地整体呈增加趋势,草地和水域呈减少态势.土地利用类型空间变化特征主要表现为草地、未利用地转换为耕地;②1990~2020年流域净碳总排放量呈现持续上升趋势,累计增加了14.78×10⁴ t,耕地面积增加是引起流域净碳排放量增长的关键因素;③流域土地利用碳排放量空间上呈中间高四周低的分布格局,净碳排放量显著变化区域主要分布在温宿县南部、阿克苏市、阿瓦提县及阿拉尔市;④人类活动对土地利用碳排放驱动作用最强且其影响由东部向西部逐渐增大,年均气温对土地利用碳排放影响贡献主要集中在阿克苏市东部和阿瓦提县北部,年均降雨量对温宿县北部和阿合奇县西部的抑制作用较强.     

珠三角碳达峰系统动力学预测

基于2000—2020年数据,利用IPCC法对珠三角碳排放总量进行测算,然后运用STIRPAT模型将碳排放影响因素划分为7个维度,使用空间杜宾模型分析珠三角碳排放影响因素,并依据广东省发展目标提出8种预测方案。最后运用系统动力学对2021—2035年不同政策方案下的珠三角碳排放趋势进行动态预测。结果表明：1)既定政策情形下,珠三角2030年可实现碳达峰;2)一定的政策干预可以减少碳排放,但若政府放松管理,将无法实现碳达峰;3)实行单一减排政策情景下,碳达峰时间集中于2025—2030年;4)多种碳减排政策协调控制情境下可在2024年实现碳达峰,优于单一碳减排政策。结合空间杜宾模型分析与碳排放预测结果,提出增加城市绿化、重视政策间协调配合与城市间空间联系、优化产业结构、完善电力系统、加强居民绿色消费意识等政策建议,将有助于碳达峰的实现。     

中国交通碳排空间关联拓扑-角色-组织特征分析

交通行业是仅次于电力和工业能源消耗与碳排放的第三大重要产业,其碳减排能力直接影响中国“双碳”目标的达成时间节点。为探究中国交通碳排放的空间关联格局,该文基于社会网络分析及社区发现算法,利用2003-2020年各省交通碳排放数据,从拓扑结构、角色特征、组织方式等视角探究中国交通碳排放空间关联网络的结构特征与演变规律。研究表明,各省交通碳排放空间关联网络拓扑特征呈周期性波动,并呈现显著的小世界性和无标度特征。碳排放空间关联网络呈现显著的“核心-边缘”分布,北京、上海、江苏、浙江、广东、山东等省域处于网络核心,发挥“中介”和“桥梁”作用。碳排放空间关联网络按角色特征划分为“主受益”、“净受益”、“经纪人”和“净溢出”等板块,各板块间的空间溢出效应显著,其中“经纪人”板块在板块联动中发挥重要作用。“社区蜂鸣-碳枢纽-管道”模型识别出碳排放空间关联网络的“大分散,小集聚”的组织特征。研究结果有助于区域交通碳减排目标优化与协同发展。     

基于31省MRIO模型的中国省际碳转移及碳公平研究

基于MRIO模型方法自主编制了2012年中国区域间投入产出表,测算了中国31省在生产者责任和消费者责任视角下的碳排放量,以及省际贸易隐含碳转移量.在此基础上,分别从各省在省际贸易隐含碳净转移与隐含GDP净转移之间的关系、污染贸易条件值以及碳基尼系数三个方面分析了我国省际碳公平性问题.由于经济发展水平、资源禀赋、产业结构和能源结构的差异,各省在生产者和消费者视角下的碳排放量存在明显差异;隐含碳净转入省份多位于西部或属于欠发达省份,隐含碳净转出省份多为经济发达省份.中国31省在省际贸易中存在着明显的碳不公平现象,部分发达省份不仅让外省承担了自身的部分碳排放,而且获得了来自外省的GDP净输入,污染贸易条件值也小于1,在碳排放空间分配及经济效益上均处于绝对优势地位;而部分西部省份不仅为外省承接了部分碳排放还对外省净输出了GDP,污染贸易条件值也大于1,在碳排放空间分配和经济效益上均处于绝对劣势地位.2012年我国31省碳基尼系数在消费者责任视角下为0.24,在生产者责任视角下则达到了0.31,表明生产者责任视角下我国省际碳排放空间分配不公平性有所增强.     

基于31省MRIO模型的中国省际碳转移及碳公平研究

基于MRIO模型方法自主编制了2012年中国区域间投入产出表,测算了中国31省在生产者责任和消费者责任视角下的碳排放量,以及省际贸易隐含碳转移量.在此基础上,分别从各省在省际贸易隐含碳净转移与隐含GDP净转移之间的关系、污染贸易条件值以及碳基尼系数三个方面分析了我国省际碳公平性问题.由于经济发展水平、资源禀赋、产业结构和能源结构的差异,各省在生产者和消费者视角下的碳排放量存在明显差异;隐含碳净转入省份多位于西部或属于欠发达省份,隐含碳净转出省份多为经济发达省份.中国31省在省际贸易中存在着明显的碳不公平现象,部分发达省份不仅让外省承担了自身的部分碳排放,而且获得了来自外省的GDP净输入,污染贸易条件值也小于1,在碳排放空间分配及经济效益上均处于绝对优势地位;而部分西部省份不仅为外省承接了部分碳排放还对外省净输出了GDP,污染贸易条件值也大于1,在碳排放空间分配和经济效益上均处于绝对劣势地位.2012年我国31省碳基尼系数在消费者责任视角下为0.24,在生产者责任视角下则达到了0.31,表明生产者责任视角下我国省际碳排放空间分配不公平性有所增强.     

基于市域尺度的陕西省碳排放空间特征分析

为完善陕西省节能减排措施并减少碳排放量,基于市域尺度视角,采用空间统计分析及空间自相关法,借助ArcGIS技术分析陕西省2000～2017年的碳排放量、碳排放强度时空变化特征及空间集聚特征.研究发现:陕西省整体碳排放量呈增加趋势,碳排放强度显著降低,处于低碳排放区和高碳排放强度的市区数显著减少;部分城市上升至次高碳排区...     

碳中和目标下的国土空间格局优化：理论框架与实践策略

国土空间规划是在基础层面引导土地利用、生态保护、产业布局、城乡建设和区域开发的国家基础性、约束性规划。在当前“双碳”战略背景下,将碳中和目标纳入国土空间规划和治理体系,对于从基础层面推动经济社会系统全面低碳转型具有重要意义。本文构建了碳中和目标下国土空间格局优化的理论框架,分析了国土空间格局、人地关系与碳收支的内在关系。从“经济—社会—生态”复合系统的视角探讨了碳中和目标下国土空间格局优化和调控机理;从国土空间碳收支核算体系、面向碳平衡的“双评价”方法、国土空间碳风险监测与评价、碳排放空间约束下的三线划定、碳达峰与产业空间结构调控等方面提出了面向碳中和的国土空间格局优化路径;从差别化的生态碳汇提升方案、符合中国国情的国土空间碳收支核算体系、面向碳中和目标的国土空间规划管控方案、基于生命周期的建设用地碳排放评估、低碳高效的国土空间治理体系、多层次国土空间碳补偿体系构建等方面,提出了碳中和目标下国土空间格局优化的关键领域。     

多尺度视角下重要生态功能区碳源/汇时空演变特征——以黄河流域为例

研究使用土地利用、夜间灯光和能源统计数据,采用能源碳排放模拟法计算碳排放量和碳吸收系数法计算碳吸收量,构建了黄河流域多尺度、长时间序列碳源/汇估算模型.利用构建的估算模型和探索性空间数据分析法从省、市、县以及栅格尺度对黄河流域碳源/汇以及碳平衡进行时空演变特征分析.结果表明:(1)分组模拟能源消费与夜间灯光数据,发现长时间序列碳排放估算模型拟合相关性均达到0.9以上,模型估算精度良好.(2)从空间分布看,东部地区碳排放呈逐年增加趋势,而碳吸收量较多则主要分布在东北和西南部.从省份看,碳排放量最高省为山东;碳吸收量最高省为内蒙古.从市级看,高碳排放城市呈现总体向东部、北部移动趋势,高碳吸收逐渐向西南地区扩张.从县级看,高碳排放与吸收县域向东北地区扩张.(3)黄河流域20年来碳排放与碳吸收累积变化总体均呈上升趋势,但吸收量增加幅度大于碳排放量,说明黄河流域减排增汇工作取得了积极进展,绿色发展工作持续推进.研究结果可为黄河流域减排增汇,实现绿色发展提供科学参考.     

碳中和目标下中国省域碳平衡能力与城镇化的关系

厘清碳平衡能力与城镇化的关系对实现碳中和目标和推动新型城镇化发展具有重要的理论价值及实践意义。采用温室气体清单法、碳吸收清查法、碳平衡指标法和多元城镇化测量法分别测算1999—2018年中国省域碳平衡能力与各类城镇化指标,利用空间自然断点分级法和Granger因果检验法分别分析中国省域碳平衡能力与城镇化的时空演变特征及互动关系。主要结论如下：（1）中国碳排放不断增多,碳吸收不断减少,碳平衡能力呈上升、下降、先减后增和先增后减四种趋势,碳排放呈“东多西少”分布,碳吸收与碳平衡能力分别呈“西多东少”和“西强东弱”分布。（2）中国人口、经济、空间、生态城镇化和城镇化综合指标不断提升,其中空间城镇化大致呈“西高东低”分布,其余则呈“东高西低”分布。（3）除空间城镇化外,中国整体碳平衡能力与各类城镇化的关系均为反馈型,而各省域增长保护型数量最多,中立型数量最少。     

中国省际不同土地利用类型电力碳足迹的时空分析

利用土地利用类型与能源消费项目的对应关系,对2003—2020年中国省际不同土地利用方式的电力碳排放、电力碳足迹、电力碳赤字进行计算与时空分析,并借助空间自相关模型分析电力碳赤字的空间关联特征。结果表明：全国电力碳排放量增长速率持续放缓,空间上呈现东高西低、南高北低的特征。电力碳足迹增速表现为先急后缓的降低态势,且各土地利用类型的电力碳足迹增长为收敛趋势;电力碳足迹重心逐渐由东南向西北扩散转移,北方地区内部差异相较于南方持续扩大。电力碳赤字范围持续扩大,其空间关联性为逐渐强化的正相关,低—低集聚区（LL）和高—高集聚区（HH）是主要局部空间自相关类型。随空间相互作用增强,电力碳赤字区际差距缩小。     

我国农业碳排放时空演变特征研究

碳达峰、碳中和目标的提出，对我国农业碳减排提出了新要求。明确农业碳排放特征是制定农业碳减排政策的基础。本文对2012—2020年我国31个省（区、市）农业碳排放情况进行了测算，分析了我国农业碳排放的时空演变特征。我国农业碳排放总量呈现“先上升、后下降”的趋势，且下降速度快于增长速度。从农业碳排放结构来看，农资投入和畜牧业的碳排放下降是近年来农业碳排放下降的主要原因；从农业碳排放空间变化来看，我国农业碳排放呈现出“西升、东降、中略降”的空间变化特征。在此基础上，本文认为农业低碳发展应以保障国家粮食安全为前提，在保证农产品产量的同时进一步减少农资投入，统筹制定地区农业碳减排政策。     

功能区土地利用碳收支空间分异及碳补偿分区——以武汉城市圈为例

开展功能区土地利用碳收支评估并构建碳补偿分区优化框架,对于制定适应各功能区低碳策略、指导补偿额度流向、推动区域协调发展具有重要现实意义。以武汉城市圈县域为基本单元,在分析主体功能区划下土地利用碳收支空间分异特征的基础上,借助标准显示性比较优势指数法、SOM-K-means模型、二维关联矩阵等方法,对武汉城市圈进行了碳补偿类型区划分及优化。结果表明：武汉城市圈各县域土地利用碳排放总量地区差异显著,呈现“西高东低,中心最高”空间分布格局;主体功能区划下土地利用碳排放、碳吸收均具有明显空间分异特征,碳吸收与碳排放呈现出一定程度的相对空间分布趋势;武汉城市圈共有16个碳补偿支付区、11个碳补偿获补区以及12个碳补偿平衡区;结合主体功能区规划战略目标,最终形成7类碳补偿空间优化区,并对每一类型区提出了相应的低碳发展方向及策略。     

中国土地利用碳排放变化及协调分区

土地利用变化所产生的碳排放已成为地区碳排放的主要来源之一,为了探究其变化以全国30个省市为研究对象,基于2001～2019年MODIS的MCD12Q-LUCC数据,通过碳排放系数法,聚类与异常值分析法,从碳排放经济贡献系数、碳生态承载系数及二者的耦合协调关系等角度探讨了近19年间全国各省土地利用碳排放的空间特征并进行了分区研究.结果表明：(1) 2000～2019年全国土地利用碳排放量增长显著,但在2011年后碳排放量增长率变得平缓,而碳汇量的增长则相对缓慢,二者间的差距仍较大.(2)聚类与异常值分析显示研究期内全国各省市土地利用碳排放高值集聚中心由广东、江苏等省份转移到河北、山西、内蒙古等省份且集聚状态越来越明显.(3)全国各省市碳排放经济贡献系数呈现南高北低的空间特征,生态承载系数则呈现出由西高东低逐渐发展为中高东低,北部次之的特征,两者的耦合协调度呈现出下降的趋势.(4)本文基于碳排放经济贡献和碳生态承载,将各省划分为低碳保持区、经济发展区、碳汇发展区和综合优化区这4类,并提出各自的发展建议,争取实现碳中和与低碳可持续发展.     

2020和2030年碳强度目标约束下中国碳排放权的省区分解

建立了碳排放权省区分配模型,在中国2020年和2030年碳强度目标约束下,分阶段进行碳排放权的省区分配.结果表明：2016~2020年,中国各地区碳排放权分配相差悬殊.碳排放权配额最多的5个省份分别是经济发展水平和历史碳排放量均处于全国前列的广东、江苏、内蒙古、山东和山西地区,配额最少的5个省份依次是安徽、吉林、甘肃、宁夏和贵州.同时,各地区面临不同的减排压力.山西、山东、辽宁和陕西在2016年初始节点的碳空间严重不足,需要承担较大的减排压力.而广东、江苏和上海等地减排压力相对乐观.2021~2030年,各省份的碳排放权分配与第1阶段分配结果大体一致,所有省份在2030年碳排放空间均有盈余.但是部分地区（如新疆、陕西、吉林、青海、甘肃、宁夏和贵州等）截至2030年碳排放剩余空间相对有限,按期完成减排目标仍然存在较大压力.考虑到各省区面临不同的减排任务和压力,制定差异化的减排政策并在政策上给予适当的扶持是保证中国减排目标顺利达成的关键.     

中国城市碳排放强度的时空演变、动态跃迁及收敛趋势

合理控制城市碳排放强度对于中国实现碳达峰、碳中和目标愿景以及应对气候变化的意义重大.采用夜间灯光数据反演得到2001～2020年城市碳排放量,测算碳排放强度,并对城市碳排放强度的时空演变、动态跃迁及收敛趋势进行研究.结果表明：(1)中国城市碳排放强度持续下降,从2001年的2.79 t·万元-1降至2020年的0.88 t·万元-1,年均降幅5.94%.各大区域城市碳排放强度的差距存在收敛特征.空间分布上,城市碳排放强度的高值区集中在东北地区,以及内蒙古、宁夏和陕西等地,南北地区差异拉大,中南部与东部地区的碳排放强度降幅明显,高低集聚层次分明.(2)中国城市碳排放强度的global Moran’s I较高,均值为0.436,空间自相关性显著.碳排放强度以城市自身与邻域城市均未发生跃迁的类型为主,不同类型间时空跃迁的概率较低,凝聚度指数高达82.57%.跃迁类型的稳态较高,碳排放强度的时空演变存在空间锁定效应和“俱乐部趋同”现象.(3)城市碳排放强度的σ收敛不显著,但存在绝对β收敛和条件β收敛.绝对β收敛速度差异明显,全国的收敛速度为3.137%.东部和西部地区的收敛速度略低,分别仅有3...