基于SD和CLUE-S模型的区域土地利用变化对土壤有机碳储量影响研究

土地利用/土地覆被变化改变土壤呼吸条件,进而对土壤有机碳储量变化产生影响,而土壤有机碳储量则是影响农业可持续发展和全球碳平衡领域的重要因素。以上海市崇明岛为例,运用系统动力学模型(System Dynamics Model)预测2020、2030年土地利用需求变化,结合CLUE-S模型(Conversion of Land Use and its Effects at Small region extent Model)得出各种用地类型的空间分布,并引用碳密度法估算三种发展幕景下土地利用变化对土壤有机碳储量的影响。结果表明:2030年三种发展幕景土壤有机碳储量分别为:低速发展幕景为3 093.03×106kg,惯性发展幕景为3 079.47×106kg,高速发展幕景为3 059.81×106kg;研究期内土壤有机碳储量呈现缓慢下降趋势,但人类活动对其扰动较小;SD和CLUE-S耦合模型可以从时间和空间两方面对土壤有机碳储量进行模拟,具有可行性;建议通过加强城镇用地集约利用、农田保护、林地建设来减少人为活动对土壤有机碳储量的影响。     

复合链式结构下中国林业碳库系统测度模型构建

温室气体上升导致的全球气候变暖问题不容忽视,增加森林碳汇和木质林产品碳储是缓解温室效应的有效途径。根据森林碳汇功能与林产品碳储功能的关联理论与模型,推导和改进包括森林子碳库、土壤子碳库及木质林产品子碳库在内的林业碳库核算模型及方法,以实现目标碳从森林碳库向木质林产品碳库的过渡与转移。基于气候变化背景下森林-林产品产业链的发展现状,构建包括森林子碳库和林产品子碳库的复合一体化林业碳库模型,使之为中国林业碳库的计量与评价提供判据。首先,对包含森林子碳库和木质林产品子碳库在内的世界林业碳库的发展现状进行探讨,归纳和比较国内外主流的关联林业碳库评估方法模型,从而对中国林业碳库模型的构建提供理论背景支持和逻辑方法支撑。其次,分析现有中国林业碳库评估存在的优势和弊端,找出适合中国林业特点的国家碳库创新评估路径,运用政府间气候变化专门委员会指定的生产法的思路,通过分析目标碳在林产品产业链生产、加工等过程中的流入和支出,提出创新中国林业碳库的模型构想并对其系统内涵进行分析。最后,赋予中国林业碳库系统模型数学表达,分析其数理结构并进行逻辑演绎,在森林子碳库和木质林产品子碳库两个复合链式体系下构建中国林业碳库系统测度模型(ForestProducts Carbon Model/FPCM)。     

欧盟碳配额现货与期货价格关系及对中国的借鉴

基于欧盟碳市场配额现货与期货的发展经验和对我国统一碳市场建设的借鉴,本文以2005-2012年欧盟碳排放权交易体系(EU ETS)欧盟配额的现货和期货价格为样本研究二者之间的关系。本文运用单位根检验(ADF检验)的方法验证现货与期货价格的序列平稳性,并在序列平稳的前提下基于协整理论研究现货价格与期货价格的长期均衡关系,反映了二者间的静态关系。但短期内这一静态关系并不成立,反而表现出一定的动态性,短期价格的变动能够真实地反映市场需求,对价格的形成起着重要作用,因而采用向量误差修正模型重点研究二者间的短期动态关系。研究表明:1碳现货价格与期货价格间有着不同程度的影响,二者存在长期均衡,但短期内受市场特定因素的影响,二者又有所偏离;2期货价格反应灵敏,偏离均衡后调整速度快于现货,而且期货的滞后期价格对现货价格影响显著,这更加突显了碳期货的价格发现作用;3期货市场涉及了投资者对市场的预期和判断,较现货交易包含了更多的投机性,价格更为灵活,波动频繁,增加了市场风险。最后,根据结论对我国碳市场建设提出一些启示和建议:针对现货与期货价格之间的动态关系,应当积极开发和利用碳期货市场,通过期货的价格发现功能形成合理碳价,同时需要增强期货市场与现货市场的透明度,实现信息的传递与分享,最终实现期货市场对现货市场的补充和完善;为规避期货价格的波动性所带来的风险,需要建立一套完善的风险防控体系,在风险可控的前提下利用期货价格对市场进行预期,及时引导市场价格,形成完善的价格机制,为全国统一碳市场建设提供价格基础。     

全球价值链风险、能源安全与“双碳”目标北大核心CSCDCSSCI

该研究以新型冠状病毒(COVID-19)的全球蔓延引发的全球价值链(GVC)危机和俄乌冲突为背景,利用投入产出表的风险分析和地缘政治推演方法,基于最新的碳排放和能源贸易数据,从气候治理困境、全球价值链危机、能源安全与能源转型三个维度来分析全球价值链风险和能源安全问题,推演世界能源贸易走向变化和地缘政治演变及其对中国的影响。该研究的主要发现和观点是。①全球价值链的断链、碎片化、断供乃至停产,已经对世界经济产生了巨大冲击,亟须重建疫情后的安全、稳定、有韧性、绿色和持续的全球价值链体系。②俄乌冲突以来世界能源贸易走向和流量出现很大变化,能源供应链逐渐形成“欧美供应链”“欧亚供应链”“日澳印美供应链”“OPEC供应链”和“欧洲供应链”五条供应链,其中以美国加大向欧洲出口液化天然气最为突显,而俄罗斯大幅增加对亚洲国家的能源出口形成了新的“欧亚能源供应链”。③世界能源地缘政治正在向美国强化对欧洲的控制来共同抑制俄罗斯、打造亚太“四边机制”以对抗中国的方向发展,能源安全已经和地缘政治捆绑。④中国应当起到地缘政治“平衡器”的作用,避免冷战和“准冷战”局面的出现,保障自身的能源安全,积极稳妥地推进“双碳”目标,稳定地走和平发展的道路。该研究的结论认为:“双碳”目标给中国设定了一个能源转型、经济转型、发展方式转型的时限,而近年来欧美等国的“去中国化”措施和全球价值链危机等,倒逼中国加快产业转型、贸易升级和经济结构合理化,打造升级版的“世界工厂”,全面实现高质量的、绿色的进而净零碳排放的可持续发展。     

碳达峰约束下减污降碳的协同增效及其路径北大核心CSCDCSSCI

2030年高质量碳达峰是如期实现2060年碳中和的根本基础。该研究以中国280个地级市为研究对象,样本截取时间为2006—2019年。以2030年前实现碳达峰为刚性约束,提出“共生-共治-共享”的分析逻辑,聚焦碳排放与大气污染共生排放特征,在碳达峰年度目标量化分解、碳排放与大气污染双重损益偏离识别的基础上,考察了碳达峰目标对碳排放损益偏离、大气污染损益偏离的减污降碳协同增效的共治效应及共享路径。研究发现:①碳达峰目标发挥了显著的减污降碳协同增效作用,能够促进城市发展由损益偏离-损益均衡-精益降损的方向优化,发挥推动城市“劣者趋良、良者趋优、优者更优”的作用。②碳达峰减污降碳协同增效作用呈明显的异质性选择效应,在西部城市、资源型城市、环保重点城市、先发城市中能够发挥更高作用与更强影响。③碳达峰目标发挥减污降碳协同增效的共享路径在于双视角下“调内”“匹外”式源头治理-过程控制-末端阻断的全流程发力与外部环境政策不确定性的动态匹配。需在“双碳”目标持续推进中紧抓“降碳”,优化设计多措并举、全程发力的多重共享路径,增强碳达峰减污降碳增效的多赢共治效果。具体包括:①强化源头治理,在源头上控制化石能源消费总量,调整产业结构,节能降耗。②严控过程管理,破解环境规制级差引致的污染转移现象及损益偏离后果,推动绿色交通体系建设,多轮驱动。③突出末端阻断,采取全过程治理、监控、减排措施,提升绿色创新水平,减碳增汇。④动态调整实现内外匹配,环境政策要因时施策、因境而异、因地制宜,做到因事适时调整、因效精准调控。     

中国电力行业的全周期碳足迹北大核心CSCDCSSCI

在碳达峰与碳中和目标下,国家层面与各省份均在积极推动碳减排。电力行业作为我国最大的排放部门成为减排重点之一,然而电力行业存在的隐含碳排放造成实际排放低估,省际间碳转移导致省级碳减排不公平问题突出。因此识别电力行业全周期碳足迹,尤其是不同省份的隐含碳足迹以及省际间的转移碳足迹特征,有助于正确评估电力行业碳排放,科学界定不同省份的碳减排责任并合理分配。通过构建电力行业全周期点-流模型以揭示电力产业链中存在的能源活动,进而明确基于用电侧考虑的2018年全周期碳足迹,并刻画碳隐含度与碳转移依赖度指标来分析电力行业的隐含碳排放与省间转移碳排放。研究表明:(1)我国电力行业全周期碳排放系数为689 g/(kW·h),排放量为4.747×10^(9)t,其中北方大部分地区排放系数偏高,山东最高达891 g/(kW·h),南方地区偏低,云南最低仅101 g/(kW·h)。(2)全国电力行业全周期碳隐含度为8.95%,东南沿海贫煤省与煤炭生产高排放省的碳隐含度偏高,贵州最高达14.63%,西北、华北富煤省的碳隐含度偏低,新疆最低仅4.94%;全国隐含碳排放量为4.25×10^(8)t,广东隐含碳排放量最高达5.0×10^(7)t,青海最低仅1.17×10^(6)t。(3)全国电力行业全周期碳转移量为9.26×10^(8)t,约占排放总量的19.5%,电力与煤炭自给率越低的省区对外碳转移依赖度越高,其中北京最高达71.24%;内蒙古、山西、陕西、宁夏、安徽、新疆、贵州是主要碳转入省,总转入7.11×10^(8)t,其中内蒙古最高达2.64×10^(8)t;江苏、浙江、广东、山东、河北、北京、辽宁、河南、上海是主要碳转出省,总转出6.92×108t,其中江苏最高达1.12×10^(8)t;全国共有240对省存在碳转移,其中有102对的转移量超过1.0×10^(6)t。在研究基础上,提出相应建议推动省级电力行业公平合理低碳发展。     

运用碳氮稳定同位素技术探究中华绒螯蟹与无齿螳臂相手蟹的营养生态位特征

为进一步保护中华绒螯蟹栖息地和种质资源,科学评估长江蟹类的营养关系及资源的可持续开发利用,运用稳定同位素技术分析了在长江靖江、新开沙及狼山沙3个采集区域的中华绒螯蟹和无齿螳臂相手蟹的稳定同位素特征,并根据δ13C、δ15N值分析二者的生态宽幅及营养生态位面积。结果表明：中华绒螯蟹与无齿螳臂相手蟹的δ13C、δ15N值差异均具有统计学意义（P＜0.05）。中华绒螯蟹的δ13C值频率分布相对集中在-25.00‰~-23.00‰;无齿螳臂相手蟹的δ13C值频率分布相对集中在-26.00‰~-24.00‰,表明两种蟹均对某种饵料生物有所偏好,且中华绒螯蟹的δ13C值频率分布范围大于无齿螳臂相手蟹,表明其食物来源更广。中华绒螯蟹与无齿螳臂相手蟹的营养生态位存在重叠,表明二者存在饵料竞争关系。其中靖江江段两种蟹的营养生态位重叠程度最大,表明二者在靖江江段食物竞争最激烈。中华绒螯蟹的δ13C值变幅(CR)、δ15N值变幅(NR)及营养生态位总面积(Ta)均大于无齿螳臂相手蟹,说明中华绒螯蟹对于饵料资源的竞争能力更强。     

碳中和目标的公平性评价——基于碳配额分配模型

承担减排责任是参与气候变化全球治理的重要组成。碳中和目标已成为气候变化领域的热点,目前明确提出碳中和目标的国家已覆盖全球超75%的温室气体排放。合理地评价和比较各国/地区碳中和目标将成为全球盘点的重要内容,同时对各国提振减排目标具有参考意义。该研究首先利用配额分配模型,研究了全球2℃和1.5℃目标下主要国家和地区需实现的碳中和年份,评价了各国目标年份与全球温升目标的关系;在此基础上,模拟主要国家和地区实现碳中和的可仿效路径,以年均减排量、人均排放及人均累计排放等指标评估了各国和地区碳中和目标力度。研究得出：多数发达国家和地区当前碳中和目标无法满足全球实现1.5℃温升目标的要求;美国和欧盟延续现有NDC目标下的年均减排量,即可实现2050年碳中和目标。中国实现2060年碳中和目标,2030—2050年年均减排率为6.7%,年均减排量为1.5℃目标路径下全球的51%,将面临较大压力;中国未来将成为全球累计排放的主力,其未来选择的减排路径对全球累计排放及温升目标均将产生重要影响。基于上述研究结论,该研究提出发达国家与发展中国家应积极探索双边或多边协作减排模式,实现技术和资金等方面的深度合作;...     

大国气候博弈的中国经济与生态环境效应评估

气候变化已成为制约人类社会可持续发展的重要议题,未来拥有更多碳减排空间和先进碳技术的国家将在全球发展中处于有利地位。以美国为首的发达国家、气候变化政策的主要推动者欧盟以及以中国为代表的发展中国家等三方在全球气候变化领域的领导权与话语权争夺将更加激烈。欧美推动的碳关税政策已成为大国气候博弈的有力工具,如何在大国气候博弈中破局成为中国制定气候战略和减碳政策的重点。该研究利用全球多区域可计算一般均衡模型,以欧盟和美国对进口产品施加碳关税政策进行大国气候博弈为假设,设定八种可能情景,对中国受到的经济与生态环境影响进行评估。结果表明：(1)欧美推动的碳关税政策一定程度上造成中国国内生产总值和居民福利出现损失,同时对碳密集型商品出口有较大程度的负面影响,但对整体减排影响较为微弱。(2)欧美的碳关税政策对于欧美自身的碳减排效果并不明显,是典型的“损人不利己”行为。(3)中国出口退税政策一定程度上可以减缓碳关税政策对中国经济的负面冲击,还可以在一定程度上减少中国的碳排放。(4)中国政府需谨慎对待对进口商品施加碳关税的反制措施,其可能会带来更为严重的经济损失。建议中国采取出口退税政策主动缓解碳关税带来的...     

耦合PLUS-InVEST-Geodector模型的三峡库区碳储量时空变化及其定量归因

探明区域长时期陆地生态系统碳储量时空变化及其影响因素对于碳中和目标实现具有重要的理论与现实意义。研究耦合PLUS-InVEST-Geodector模型,探究三峡库区1990～2035年不同情景下碳储量时空变化规律,并从土地利用变化以及自然-社会经济复合关系角度定量揭示其影响碳储量变化归因。结果表明：(1)1990～2020年三峡库区碳储量表现为“减少-增加-减少”的波动性,整体减少6.66 Tg,减幅为1.25%,其中耕地大面积转移至建设用地是导致碳储量减少的主要原因;(2)1990～2035年三峡库区碳储量空间分布与土地利用变化具有高度一致性,其空间异质性较为显著,总体呈现出“东高西低,南低北高且库首>库腹>库尾”的分布特征;(3)2035年自然发展情景和生态保护情景碳储量较2020年分别减少7.53和0.37 Tg,生态保护情景较自然发展情景能显著降低库区碳储量损失;(4)影响碳储量时空变化因素较为显著,其中土地利用变化是其主导因子,其次则为温度、人口密度、高程和土壤类型,且各因子交互作用均对碳储量变化解释力增强。研究可为库区碳库管理以及碳储功能的可持续发展提供科学参考...