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《华中农业大学》 2013年
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低碳经济导向的区域土地利用评价与结构优化研究

黎孔清  
【摘要】:20世纪80年代以来,全球变暖问题逐渐受到人们的普遍关注,实施碳减排、发展低碳经济以应对气候变化成为各国共识。近年来,陆地生态系统碳循环在国内外学术界进行了广泛和深入的研究,并取得了丰富的成果。根据相关研究报道,土地利用仅次于化石燃料燃烧成为大气中二氧化碳增加的重要原因。土地利用不仅是区域生态系统碳排放和碳吸纳的直接原因,而且作为空间载体间接影响区域人为源碳排放水平。但以往研究多从土地覆被变化和土地利用来测算碳排放效应,缺乏基于现行土地利用分类体系统筹自然源和人为源碳排放的整合研究;虽然低碳经济为土地可持续利用提供了新的发展思路,但是从低碳经济角度去综合评价和分析区域土地利用水平的相关研究很少;而且以低碳经济为导向优化区域土地利用结构,从而实现区域土地低碳和高效利用的研究更有待于探索。 因此,本文根据国内外土地利用碳排放的相关研究,整合估算了区域不同土地利用类型自然源和人为源碳排放,分析了1996-2010年武汉市土地利用碳排放和碳汇量,及其排放强度和区域差异,并分析其与经济发展的脱钩弹性,从土地利用效率、土地利用结构、经济增长和人口规模对其进行影响因素分解研究。在此基础上,尝试性构建了低碳经济导向的区域土地利用评价指标体系,采用Fuzzy-ANP方法对武汉市历年土地利用低碳水平进行了综合评价,并对评价结果进行贡献率、协调度、障碍度、有效性和驱动力分析。进而整合土地碳排放、土地经济效益和生态效益目标函数,设置高、中、低三种碳排放情景,采用多目标线性规划法提出了武汉市土地利用结构优化方案。最后分析了土地利用碳减排和效益提升潜力,并提出了相应的土地利用策略和政策建议。研究的主要内容如下: (1)基于低碳经济与土地利用关系、土地利用碳减排现实需求提出了研究议题,并对国内外相关研究动态进行了综述。从土地利用碳减排相关概念、土地碳减排核算、土地利用评价相关研究、土地利用结构优化、土地利用碳减排对策等方面进行了系统归纳,并对国内外研究进展进行了评述,指出目前按照低碳经济要求所进行的区域土地利用研究和实践亟需系统理论的指导。 (2)按照现行理论和实践的需求,界定了低碳经济、土地利用碳排放、土地利用评价和土地利用结构优化的内涵,并梳理了可持续发展理论、生态经济学理论、系统科学理论和择优分配理论,为本文的研究奠定理论基础。并据此提出了低碳经济导向的区域土地利用系统分析,包括土地利用领域引入低碳经济理念的必要性、低碳经济对土地利用的导向作用、低碳经济导向的土地利用内涵和系统特点。 (3)按照不同土地利用类型综合测算了武汉市土地利用碳排放和碳汇量,进而得出武汉市土地利用净碳排放量。整体来看,武汉市土地利用碳排放呈逐年增加态势,从1996年的1906.45万吨增加到2010年的3269.86万吨,年均增长率为3.93%。地均碳排放强度和人均碳排放强度逐年增加,单位GDP碳排放强度逐年下降,而且武汉城市圈各城市土地利用碳排放时空差异较为明显。从土地利用碳排放与经济发展的脱钩弹性分析来看,主要以弱脱钩和强脱钩为主,但也出现了扩张连接和扩张负脱钩情况,目前来说武汉市土地利用碳排放的增速低于经济发展的增长速度。根据LMDI模型对武汉市土地利用碳排放的影响因素分解发现,1997-2010年与基期年相比,土地利用结构因素和土地利用效率因素一定程度上抑制了武汉市土地利用的碳排放,累计贡献率分别为1.50%和16.68%的碳减排,而经济发展因素和人口规模因素对土地利用碳排放具有较强的推动作用,累计贡献率分别为73.29%和21.53%的碳增量。 (4)根据低碳经济发展对土地利用的要求,遵循综合性、指导性、区域性、科学性和可行性原则,构建了土地投入水平、土地利用程度、土地产出效益、土地低碳水平和土地可持续性5个准则层,24个指标因子层的区域土地利用评价指标体系,采用Fuzzy-ANP方法构建评价模型进行测算。得出武汉市土地利用综合水平总体呈上升态势,但是发展水平仍然不高,具有较大改进潜力。从影响武汉市土地利用水平的内部指标贡献率和障碍因素来分析,土地投入水平、土地利用强度和土地产出效益贡献较大,而土地低碳水平和土地可持续性障碍度较大,另外从因子障碍度来看,目前地均碳排放、人均耕地和地均环保投资对城市土地利用水平障碍度较大。通过对武汉市历年土地投入产出的经济有效性分析,发现多数年份土地利用投入产出经济有效,但个别年份出现了建设用地和从业人员冗余与财政收入不足的情况。将影响区域土地利用水平的因素,按照经济发展、人口增加和社会进步进行组合测算驱动力,发现经济发展是城市土地利用水平提高的最关键因素,而社会进步是城市土地利用水平的重要控制因素。 (5)通过对武汉市2010年土地利用规划的碳排放总量估算,发现与2010年现状土地利用相比具有一定碳减排效果,但减排效果不够明显。因而以低碳经济为目标,整合区域土地利用碳排放、土地利用经济效益和土地利用生态效益目标函数,按照规划要求、经济发展、粮食安全和生态保护要求建立约束条件,并设置高、中、低三种土地利用碳排放情景,运用LINGO软件进行模型求解,根据方案对比和分析,选择中碳排放型规划方案为满意解。按照满意解调整土地利用结构,碳排放总量将比原规划目标减少118.45万吨,经济效益减少341.31亿元,生态效益增加2.86亿元,基本满足2020年武汉市经济发展、粮食保护和生态安全的需求。 (6)按照武汉市土地利用类型分类,分耕地、林地、园地、其它农用地、建设用地、未利用地等,分析其利用潜力、碳减排效应、经济效益、生态效益和利用对策。其中土地利用结构优化的潜力最大,而建设用地规模控制、植树造林和其它利用和管理方式的碳减排也应引起重视。从土地碳减排、碳增汇和效益提升分别提出子土地低碳利用对策。土地利用碳减排包括农用地和建设用地碳减排、结构优化和碳排放征税;土地利用碳增汇包括林地和湿地碳增汇、转变用地方式和碳增汇补偿;土地利用效益提升可以从集约节约用地、完善土地利用市场、推进土地整治和加强生态保护入手。 (7)结论和讨论,对全文进行了归纳和总结,并指出了现有研究的不足和对未来相关研究的展望。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:F301.2

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许燕萍;陈晖;卢向荣;刘炜;;土地利用方式对土壤有机碳储量的影响[J];安徽农学通报;2008年17期
2 胡金明;中国泥炭资源蕴藏的空间格局分析[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2000年02期
3 董祚继;;低碳概念下的国土规划[J];城市发展研究;2010年07期
4 王桂新;武俊奎;;城市规模与空间结构对碳排放的影响[J];城市发展研究;2012年03期
5 吴家兵,张玉书,关德新;森林生态系统CO_2通量研究方法与进展[J];东北林业大学学报;2003年06期
6 王绍强,周成虎,罗承文;中国陆地自然植被碳量空间分布特征探讨[J];地理科学进展;1999年03期
7 史军,刘纪远,高志强,崔林丽;造林对陆地碳汇影响的研究进展[J];地理科学进展;2004年02期
8 崔林丽,史军,唐娉,高志强;中国陆地净初级生产力的季节变化研究[J];地理科学进展;2005年03期
9 王绍强,周成虎,李克让,朱松丽,黄方红;中国土壤有机碳库及空间分布特征分析[J];地理学报;2000年05期
10 陶波,李克让,邵雪梅,曹明奎;中国陆地净初级生产力时空特征模拟[J];地理学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 揣小伟;黄贤金;郑泽庆;王婉晶;;基于陆地生态系统碳储量的江苏省土地利用结构优化[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 赖力;中国土地利用的碳排放效应研究[D];南京大学;2010年
2 李波;我国农地资源利用的碳排放及减排政策研究[D];华中农业大学;2011年
3 卢娜;土地利用变化碳排放效应研究[D];南京农业大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯素飞;蒋高明;孔令杰;;秸秆在肉牛饲养中的利用及其纤维表观消化率[J];山东农业科学;2009年06期
2 丁光国;李登秋;丁昶;;寿光日光温室土壤有机碳含量及影响因素分析[J];山东农业科学;2009年09期
3 王薇;袁亮;;设施栽培土壤微生物量氮的变化规律及其与土壤肥力的关系[J];山东农业科学;2011年04期
4 赵庆龙;宋宪亮;孙学振;张美玲;李宗泰;;蒜棉麦棉套作对棉田土壤微生物生物量碳及活性的影响[J];山东农业科学;2011年10期
5 贾十军;梁红霞;邢润华;陈富荣;;安徽省江淮流域表层土壤有机碳储量历史变化探讨[J];安徽地质;2012年01期
6 傅松玲;姚雪晗;;安徽省森林经营碳汇技术刍议[J];安徽林业科技;2011年02期
7 许剑辉;汪茂林;黄庆丰;宫守飞;;天然麻栎单木地上生物量模型研究[J];安徽林业科技;2011年04期
8 苗婷婷;郝焰平;刘圣清;;林业碳汇问题研究进展概述[J];安徽林业科技;2011年06期
9 关松;窦森;;土壤有机质分解与转化的驱动因素[J];安徽农业科学;2006年10期
10 刁兴才;蔺青;杨荣光;;小麦—土壤氮素循环的研究进展[J];安徽农业科学;2006年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Relation of soil organic carbon to climate and site variables in China[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 秦小光;宁波;殷志强;穆燕;;末次间冰期以来渭南黄土地区土壤有机碳碳库的演变[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 左昕昕;吕厚远;;我国旱作农业黍、粟植硅体碳封存潜力估算[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
4 刘静宇;孟静静;黄少鹏;丁志强;盛静卫;;吉林省靖宇县表层土壤有机碳储量及其分布规律分析[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
5 孟静静;刘静宇;黄少鹏;;土壤碳汇能力衰退的生物炭修复[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
6 郑炜;蒋红梅;张兰军;;山区公路隧道生态环境影响综合评价模型[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
7 谢军飞;;1990-2010年北京城市园林树木碳储量与固碳量研究[A];2011北京园林绿化与生物多样性保护[C];2011年
8 揣小伟;黄贤金;郑泽庆;王婉晶;;基于陆地生态系统碳储量的江苏省土地利用结构优化[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 郑欣;程久苗;;基于土地利用结构的芜湖市碳排放效应研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 李晔;邹迪明;;低碳交通的内涵、体系构成及特征[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 焦婷;温性荒漠草原放牧利用退化草地生态系统营养动态研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 任景玲;长江流域及黄、东海铝的生物地球化学循环及其影响因素研究[D];中国海洋大学;2010年
3 沙晨燕;不同类型河滨湿地甲烷和二氧化碳排放的研究[D];华东师范大学;2011年
4 侯钰荣;伊犁绢蒿生理生态适应性的研究[D];新疆农业大学;2010年
5 陈绍志;公益林建设市场化研究[D];北京林业大学;2011年
6 刘娜;中国建立碳交易市场的可行性研究及框架设计[D];北京林业大学;2011年
7 姜宏瑶;中国湿地生态补偿机制研究[D];北京林业大学;2011年
8 吴金友;辽宁省森林植被碳储量动态仿真模型研究[D];北京林业大学;2011年
9 肖教燎;土地政策传导机制与路径的分析与仿真[D];南昌大学;2010年
10 赖力;中国土地利用的碳排放效应研究[D];南京大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 乐丽鑫;耕作方式对稻田土壤有机碳库的影响[D];华中农业大学;2010年
2 李书敏;土地生态承载力研究[D];华中农业大学;2010年
3 张舒;基于博弈论视角的开发区土地集约利用研究[D];华中农业大学;2010年
4 吴珊珊;合肥环城公园不同群落类型碳贮量特点[D];安徽农业大学;2010年
5 田慎重;耕作方式及其转变对麦玉两熟农田土壤CH_4、N_2O排放和固碳能力的影响[D];山东农业大学;2010年
6 徐世红;马尾松阔叶树混交林生物量和矿质养分特征[D];安徽农业大学;2010年
7 史文娟;冬闲田禾本科牧草饲草产量及对稻田生态功能的影响研究[D];安徽农业大学;2010年
8 连亚楠;冬闲田豆科牧草饲草产量及对稻田生态功能的影响研究[D];安徽农业大学;2010年
9 燕永新;不同保护性耕作措施对内陆河灌区冬小麦田土壤物理性状的影响[D];甘肃农业大学;2010年
10 叶耿平;集约经营毛竹林土壤温室气体排放特征及其与施肥的关系[D];浙江农林大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈武荣;肖霜霜;刘炜;卢向荣;刘建华;;武夷山不同海拔高度三种粒级土壤中有机碳的变化规律研究[J];安徽农学通报;2008年11期
2 肖霜霜;陈武荣;许燕萍;陈晖;孙杰;;武夷山山地土壤有机碳的垂直分布规律及影响因素研究[J];安徽农学通报;2008年11期
3 许燕萍;陈晖;卢向荣;刘炜;;土地利用方式对土壤有机碳储量的影响[J];安徽农学通报;2008年17期
4 胡金明;中国泥炭资源蕴藏的空间格局分析[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2000年02期
5 张爱君,张明普;黄潮土长期轮作施肥土壤有机质消长规律的研究[J];安徽农业大学学报;2002年01期
6 王中英;王礼茂;;中国经济增长对碳排放的影响分析[J];安全与环境学报;2006年05期
7 陈会广;曲福田;陈利根;;环境容量使用权:为节能减排立法[J];环境科学与管理;2010年03期
8 朴世龙,方精云,郭庆华;1982—1999年我国植被净第一性生产力及其时空变化[J];北京大学学报(自然科学版);2001年04期
9 朱江玲;岳超;王少鹏;方精云;;1850—2008年中国及世界主要国家的碳排放——碳排放与社会发展Ⅰ[J];北京大学学报(自然科学版);2010年04期
10 岳超;胡雪洋;贺灿飞;朱江玲;王少鹏;方精云;;1995—2007年我国省区碳排放及碳强度的分析——碳排放与社会发展Ⅲ[J];北京大学学报(自然科学版);2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 冯黎;关俊霞;丁士军;;浅析湖北省农户种植业技术需求的优先序[A];县域经济发展与新农村建设研究——2007中国科协年会专题论坛暨第四届湖北科技论坛分论坛论文集[C];2007年
2 胡初枝;黄贤金;;江苏省碳排放及影响因素区域差异比较研究[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 记者 丁洪美;[N];中国绿色时报;2009年
2 农业部测土配方施肥技术专家组组长、中国农大资源与环境学院院长 张福锁 农业部测土配方施肥技术专家组成员、河北农业大学教授 马文奇;[N];农民日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赖力;中国土地利用的碳排放效应研究[D];南京大学;2010年
2 刘平辉;基于产业的土地利用分类及其应用研究[D];中国农业大学;2003年
3 邹建文;稻麦轮作生态系统温室气体(CO_2、CH_4和N_2O)排放研究[D];南京农业大学;2005年
4 张颖;经济增长中土地利用结构研究[D];南京农业大学;2005年
5 郝庆菊;三江平原沼泽土地利用变化对温室气体排放影响的研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2005年
6 江长胜;川中丘陵区农田生态系统主要温室气体排放研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2005年
7 李海鹏;中国农业面源污染的经济分析与政策研究[D];华中农业大学;2007年
8 郑聚锋;长期不同施肥条件下南方典型性水稻土有机碳矿化与CO_2、CH_4产生研究[D];南京农业大学;2007年
9 刘琼;土地市场视角下我国城市土地潜力研究[D];南京农业大学;2007年
10 谢品杰;我国城市化进程中的能源消费效应分析[D];华北电力大学(北京);2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田慎重;耕作方式及其转变对麦玉两熟农田土壤CH_4、N_2O排放和固碳能力的影响[D];山东农业大学;2010年
2 冯险峰;GIS支持下的中国陆地生物量遥感动态监测研究[D];陕西师范大学;2000年
3 赵荣钦;农田生态系统碳源/汇的时空差异及增汇技术研究[D];河南大学;2004年
4 胡玮;安庆沿江湿地的资源与环境特征研究[D];安徽师范大学;2004年
5 苏成国;太湖地区稻麦轮作下农田的氨挥发损失与大气氮湿沉降的研究[D];南京农业大学;2004年
6 徐萍;城市产业结构与土地利用结构优化研究——以南京为例[D];南京农业大学;2004年
7 张德英;我国工业部门碳源排碳量估算办法研究[D];北京林业大学;2005年
8 王雪娜;我国能源类碳源排碳量估算办法研究[D];北京林业大学;2006年
9 刘丽军;基于经济增长的耕地非农化收敛性研究[D];中国农业科学院;2007年
10 张刚;太湖地区主要类型稻田氮磷面源污染通量的研究[D];南京农业大学;2007年
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