關鍵詞:土地利用;碳收支;碳排放;時空特征
中圖分類號:X321 文獻標識碼:A 文章編號:1008-9500(2025)06-0108-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2025.06.030
Analysis of the Spatiotemporal Characteristics of Carbon Emissions from Land Use in Fujian Province
CHEN Wenling2,XUHaowei,WANGJing,UWengu 1,2 ,ZHANG Jian ?1,2 (20 (1.FujianAcademyofEnviromentalSiences;.KeyLaboratoryofFujianEnviromentalEnginering,Fuzhou35o,Cin; 3.Fuzhou Chunxiao Landscape Greening Co.,Ltd.,Fuzhou 35oo05,China)
Abstract:Theregulation ofland usecarbonemissions plays acrucial roleinachievingthe“dual carbon”goals.Taking Fujian province asa typical case study,this research systematically accounts for andanalyzes thespatiotemporal differentiation characteristics of land usecarbon budgetin Fujian province basedon multi-period landuse and energy consumptiondatafrom2005to2020using thecoeficient method.Theresults indicatethatfrom2005 to2020,Fujian province experienced significant growth incarbon emisions while maintaining relatively stablecarbonsequestrationlevels. Thecoastal urbanagglomerationsdemonstrated substantially highercarbon emission intensitycompared to inlandregions, with the Fuzhou-Quanzhou economic belt emerging as the primary emision hotspot.These findings provide theoretical support and scientific basis for formulating diferentiated regional low-carbon development policies.
Keywords:land use;carbon budget;carbon emissions;spatiotemporal characteristics
放量也存在差異。
氣候變化背景下,碳排放調控已成為全球共識。過量碳排放不僅加劇溫室效應,導致極端氣候事件頻發、海平面上升等生態危機[1-2],更威脅區域氣候適宜性和可持續發展[3-4]。土地利用碳排放作為區域碳排放的主要來源之一[5,具有“源/匯雙向性”的特征:伐木毀林等行為會導致碳儲量減少,而植被恢復能增強碳匯功能。同時,不同土地利用類型所承載的人類生產活動方式與強度不同,造成的碳排放強度與碳排
福建省作為我國東南沿海的經濟發達省份,具有“高碳匯-高碳源”并存的碳排放格局。森林覆蓋率全國第一賦予其強大碳匯能力,而快速的城鎮化與工業化進程又導致顯著的碳排放壓力。這種典型特征使其成為研究土地利用碳收支平衡的理想區域。本研究以福建省為典型案例,基于城市尺度系統考察2005一2020年福建省土地利用碳排放的時空演變特征,深入解析區域碳源/碳匯的空間分異格局,以期為我國東南沿海及其他類似地區的低碳經濟政策制定和低碳城市建設實踐提供理論支撐和科學依據。
1研究區域概況
福建省位于我國東南沿海,面積約12.4萬 km2 地形以山地、丘陵為主。全省經濟以工業和服務業為支柱產業,2023年地區生產總值達5.43萬億元。土地利用呈現“八山一水一分田”特征,森林覆蓋率達66.8% ,位居全國首位;耕地占 10.3% ,主要分布于沿海平原地區;建設用地占 4.5% ,且呈現持續擴張趨勢。
2 研究方法
2.1研究年份與數據來源
研究年份為2005年、2010年、2015年、2020年,涉及福建省的10個地市,其中平潭綜合實驗區數據納入福州市進行統計分析。本研究采用的土地利用數據集為中國多時期土地利用遙感監測數據集,空間分辨率為 30m ,來源于資源環境科學數據平臺。
用于計算建設用地碳排放量的各類能源消費數據收集自各地市統計年鑒、《中國能源統計年鑒》及中國區域研究數據支撐平臺。各類能源碳排放因子數據來源于聯合國政府間氣候變化專門委員會發布的《國家溫室氣體排放清單指南》。
2.2土地利用碳排放量核算方法
土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、水域、建設用地及未利用地6個類別,非建設用地碳排放量的計算公式為
Ci=Ai×ai
式中: Ci 表示第 i 類非建設用地碳排放量; Ai 表示第 i 類用地的面積; ai 表示第 i 類用地的碳排放系數。非建設用地碳排放系數如表1所示。耕地為弱碳源,林地、草地、水域、未利用地則表現出碳匯功能。
接計算,計算公式為
式中: Cs 表示能源消費碳排放量; ei 表示第 i 類能源的消費量; fi 表示第 i 類能源的標煤折算系數; βi 表示第 i 類能源的碳排放轉化系數。各類能源的碳排放核算系數如表2所示。其中,天然氣的折標準煤系數為 1.214 3kg 標準煤 /m3 ,碳排放系數為0.4483tC/t 標準煤;電力的折標準煤系數為 0.1229kg 標準煤/ (kW?h) ,碳排放系數為 0.2132tC/t 標準煤。
本研究對福建省各地市2005年、2010年、2015年、2020年的碳排放量、碳吸收量及凈碳排放量進行計算分析。其中,碳排放量按上述耕地及建設用地碳排放量加和計算,碳吸收量按林地、草地、水域、未利用地碳吸收量加和計算,凈碳排放量即為碳排放量和碳吸收量的總和。
3 結果與討論
3.1福建省土地利用碳排放量時空分布特征
福建省土地利用碳排放量由建設用地能源消費量主導。2005一2020年,全省土地利用碳排放量呈顯著增長趨勢,從3015.66萬 Δt/a 增至6486.12萬 Δt/a ,增長1.15倍。2005—2010年為快速贈長期,年均增速達 9.5% ,這與“十一五”期間全省工業化、城鎮化加速發展、化石能源消費量隨之上升有關。2010一2020年增速相對放緩,年均約 3.2% ,得益于福建省在“十二五”和“十三五”期間產業調整、清潔能源推廣等政策初見成效。
福建省碳排放量主要來自福州市、泉州市、漳州市、三明市、寧德市等工業較為發達的城市。從區域分布上看,沿海城市群碳排放量顯著高于內陸城市。2005一2020年,泉州市、福州市的碳排放量穩居全省前兩位。其中,泉州逐年占比均超過 20% ,這與其發達的制造業和密集的工業用地密切相關。碳排放量增幅最大的城市為莆田市、福州市、寧德市,分別增長2.75、1.86、0.90倍,其中,福州市的增長得益于省會城市擴張及濱海新城建設;莆田市、寧德市的增長則與臨港工業發展相關。增幅最小的城市分別為龍巖市、南平市、廈門市,分別增長 17% 、 31% /33% 。廈門市的碳排放量基數低且增速緩慢的特點與其服務業主導型經濟和嚴格的環保政策相關。
3.2福建省土地利用碳吸收量時空分布特征
福建省土地利用碳吸收量由林地、草地、水域、未利用地共同貢獻,林地為主導因子。2005—2020年,福建省的土地利用碳吸收量下降約 0.85% ,整體波動較小。這表明福建省的碳匯能力相對穩定,但存在輕微減弱趨勢。這一趨勢的主要形成原因如下:一是沿海城市群在快速城鎮化過程中,部分林地、草地等生態空間被建設用地侵占,導致局部碳匯功能減弱;二是內陸山區受氣候變化和人為干擾影響,部分區域森林質量下降,單位面積碳匯效率降低。
福建省的碳吸收量呈現“內陸高、沿海低”的格局。內陸南平市、三明市、龍巖市是福建省的碳吸收核心區,2020年碳吸收量分別為100.44、93.47、81.99萬 Δt/a ,合計占比超 60% 。這3個城市的森林覆蓋率位居福建省前3位,是全省的生態屏障。沿海福州市、泉州市等經濟發達城市的碳吸收量穩定但偏低,與建設用地擴張形成鮮明對比;廈門市的碳吸收量最低且持續下降,反映其高度城市化對自然用地的擠占。
3.3福建省土地利用凈碳排放量時空分布特征
凈碳排放量趨勢與碳排放量基本一致。2005—2020年,福建省凈碳排放量呈現顯著增長態勢,從2561.91萬t/a增至 6036.24 萬 Δt/a ,增長1.36倍;碳排放/吸收比由 5.6:1.0 上升至 13.4:1.0 。福建省的凈碳排放量主要取決于建設用地碳排放量,即能源消耗碳排放?!笆晃濉敝痢笆濉逼陂g,全省工業經濟快速發展,石化、鋼鐵、建材等高耗能行業擴張顯著,導致能源消費總量激增,2020年達1.6億t標準煤,較2005年增長近1倍。盡管同期全省碳匯能力保持在450萬 左右,相對穩定,但其規模僅相當于2020年碳排放量的 7.4% ,遠不足以抵消工業化和城鎮化產生的碳排放增量。
凈碳排放量空間分布呈現“沿海高、內陸低”的格局,福州-泉州沿海走廊構成主要排放中心,2020年兩市凈排放量合計占比達 47.8% ;漳州市、寧德市形成次級排放中心,反映出臨港工業發展對沿海城市碳排放的重要影響。2005一2020年,莆田市的凈碳排放量增幅最大,達3.25倍,可能與湄洲灣石化基地的建設密切相關;南平市始終保持最低排放水平,與其生態功能區定位相符。
4結論
本研究分析了2005—2020年福建省土地利用碳收支的時空分異特征。結果顯示,碳排放量增長1.15倍,呈現“沿海高、內陸低”的格局,福州市、泉州市占據排放高位;碳吸收量整體波動較小,南平市、三明市、龍巖市是福建省的碳吸收核心區,但沿海城市生態空間擠壓導致局部碳匯功能弱化;凈碳排放量增長1.36倍,碳排放/吸收比從 5.6:1.0 上升至 13.4:1.0 ,碳收支不平衡。后續碳減排工作重點如下:第一,嚴格管控沿海地區工業用地擴張,推動高耗能產業低碳轉型;第二,強化內陸山區森林質量提升;第三,建立跨區域生態補償機制,將閩西北碳匯納入沿海碳排放權交易體系;第四,加強沿海城市藍碳生態系統保護與修復,充分發揮濱海濕地固碳潛力。
參考文獻
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