收藏本站
《中国地质大学(北京)》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

低碳导向的矿—农—城复合区土地利用优化研究

张笑然  
【摘要】:土地利用变化是全球气候变化和碳循环的重要影响因素,从土地利用角度探索低碳减排途径成为当前研究热点之一。本研究以矿-农-城复合区为研究对象,以1986-2015年间的6期遥感影像和社会经济统计数据为基础,采用遥感影像解译、统计分析、及数学模型等技术手段,开展资源型地区低碳土地利用研究,旨在为类似区域的低碳与可持续发展提供借鉴。主要研究结果如下:(1)系统探究了矿-农-城复合区碳循环过程与机理。矿区、农区、城区的碳循环过程均包括自然碳过程和人为碳过程。在碳循环核算方面,1986-2015年间研究区总碳储量下降1.10%;土壤碳储量比重始终在93%以上;自然碳储量共减少12万t,人为碳储量则增加约7万t;耕地和林地面积减少是总体碳储量下降的根本原因。各年份的垂直碳输入总量中以林地碳吸收比重最大;垂直碳输出总量显著增加,主要由人为活动加剧导致,人为碳排放量约增加6倍,其中又以生产碳排放增加为主。(2)详细分析了矿-农-城复合区土地利用的碳流通特征。土地利用垂直碳输入途径主要有植物光合作用和水域碳吸收,总量保持在每年12~15万t;土地利用垂直碳输出途径分为自然途径和人为途径,1986-2015年总量增加约2.2倍,主要受采矿活动的直接影响。结构变化上,1986-2015年各地类垂直碳输入总量增加了约0.24万t,垂直碳输出总量增加22.44万t;类型转换上,碳流通总量为-17.74万t;林地转入是唯一的碳固定途径,采矿用地转入是碳损失的最主要原因。研究区土地利用碳排放的影响因素主要有人口增长、经济发展和采矿活动。(3)提出了适合矿-农-城复合区特点的低碳土地利用模式。采用多目标线性规划模型,以土地利用类型为决策变量,以土地利用碳排放量最小化、碳蓄积量最大化、及经济效益最大化为目标函数,以低碳排放型、高碳蓄积型、高经济效益型为模拟情景,进行土地利用结构优化。对3种土地利用情景的碳排放量、碳蓄积量和经济产出情况分别进行对比分析,认为高碳蓄积型土地利用模式可兼顾低碳土地利用和经济发展需求,是较为合适的优化方案。(4)构建了矿-农-城复合区低碳土地利用管理体系。研究区土地利用矛盾集中在城镇扩张、矿产资源开发与农用地保护的矛盾,及矿产资源开发与村庄搬迁之间的矛盾等;矛盾主体主要有地方政府、煤矿企业和城乡居民。土地利用矛盾造成的碳排放来源于“碳源型”地类增加,及土地管理方式转换。低碳土地利用管理体系包括宏观和微观管理目标,地方政府、煤矿企业和城乡居民均是参与主体,管理措施主要有制度保障、部门协作、科技支撑和公众参与等。
【关键词】:低碳土地利用 结构优化 矿-农-城复合区 情景模拟 管理体系
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:F301.2
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-11
  • 1 绪论11-27
  • 1.1 选题背景11-13
  • 1.1.1 资源型城市转型11-12
  • 1.1.2 土地利用碳效应12
  • 1.1.3 煤矿区低碳土地利用12-13
  • 1.2 研究意义与课题支撑13-14
  • 1.2.1 理论意义13-14
  • 1.2.2 实践价值14
  • 1.3 国内外研究进展14-22
  • 1.3.1 碳循环过程与机理研究14-19
  • 1.3.2 土地利用与碳循环的关系研究19-20
  • 1.3.3 土地利用演化、模拟与管理研究20-22
  • 1.3.4 研究进展评述22
  • 1.4 研究内容、方法与技术路线22-26
  • 1.4.1 研究内容22-24
  • 1.4.2 研究方法24-25
  • 1.4.3 技术路线25-26
  • 本章小结26-27
  • 2 概念辨析与理论基础27-33
  • 2.1 概念辨析27-29
  • 2.1.1 矿区、矿-农复合区、矿-农-城复合区27-28
  • 2.1.2 土地利用系统、低碳土地利用28
  • 2.1.3 碳循环相关概念28-29
  • 2.2 相关理论29-32
  • 2.2.1 系统论29-30
  • 2.2.2 低碳经济理论30-31
  • 2.2.3 土地可持续利用理论31
  • 2.2.4 人地关系论31-32
  • 本章小结32-33
  • 3 研究区概况与数据来源33-39
  • 3.1 研究区概况33-36
  • 3.1.1 地理位置33-34
  • 3.1.2 自然条件34-35
  • 3.1.3 社会经济状况35
  • 3.1.4 矿产资源条件35-36
  • 3.1.5 自然灾害36
  • 3.2 数据来源36-38
  • 3.2.1 遥感影像数据36-37
  • 3.2.2 社会经济统计数据37-38
  • 本章小结38-39
  • 4 矿-农-城复合区碳循环过程与机理39-73
  • 4.1 矿-农-城复合区碳循环过程与特征39-49
  • 4.1.1 矿区碳循环40-43
  • 4.1.2 农区碳循环43-46
  • 4.1.3 城区碳循环46-49
  • 4.2 矿-农-城复合区碳循环核算与分析49-65
  • 4.2.1 碳储量核算49-55
  • 4.2.2 垂直碳通量核算55-65
  • 4.3 矿-农-城复合区碳平衡分析65-72
  • 4.3.1 碳储量计算结果与分析65-67
  • 4.3.2 垂直碳输入量计算结果与分析67-68
  • 4.3.3 垂直碳输出量计算结果与分析68-71
  • 4.3.4 碳平衡分析71-72
  • 本章小结72-73
  • 5 矿-农-城复合区土地利用碳流通特征73-90
  • 5.1 土地利用碳通量73-75
  • 5.1.1 土地利用垂直碳输入通量73-74
  • 5.1.2 土地利用垂直碳输出通量74-75
  • 5.2 土地利用变化的碳流通特征75-86
  • 5.2.1 土地利用结构变化及其碳流通特征76-80
  • 5.2.2 土地利用类型变化及其碳流通特征80-86
  • 5.3 土地利用碳排放的影响因素86-89
  • 本章小结89-90
  • 6 矿-农-城复合区土地利用低碳优化90-101
  • 6.1 土地利用低碳优化原则90-91
  • 6.2 多目标线性规划模型91-97
  • 6.2.1 模型概述91-92
  • 6.2.2 决策变量与目标函数92-95
  • 6.2.3 约束条件95-97
  • 6.3 结果与分析97-100
  • 6.3.1 情景设置与模型求解97-98
  • 6.3.2 优化方案对比98-99
  • 6.3.3 最优方案分析99-100
  • 本章小结100-101
  • 7 矿-农-城复合区土地低碳利用管理101-108
  • 7.1 土地利用矛盾101-104
  • 7.1.1 主要矛盾分析101-102
  • 7.1.2 矛盾主体及其利益诉求102-103
  • 7.1.3 土地利用矛盾的碳排放效应103-104
  • 7.2 低碳土地利用管理体系104-107
  • 7.2.1 管理目标105
  • 7.2.2 管理主体105-106
  • 7.2.3 管理措施106-107
  • 本章小结107-108
  • 8 结论与展望108-111
  • 8.1 主要结论108-109
  • 8.2 主要创新109-110
  • 8.3 研究展望110-111
  • 参考文献111-120
  • 致谢120-122
  • 附录122

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 孔令国;孔彦;;矿农复合区村庄搬迁抢建现象浅析[J];煤矿开采;2008年03期
2 石秀伟;胡振琪;侯占东;李源;;小尺度煤粮复合区耕地演变预测[J];金属矿山;2013年01期
3 杨璐;胡振琪;李新举;李晶;赵艳玲;;邹城市矿粮复合区土地利用变化及生态系统服务价值分析[J];农业工程学报;2007年12期
4 宋莹;胡振琪;陈胜华;李玲;;煤粮复合区耕地演变预测信息系统的构建[J];煤炭工程;2008年02期
5 蒲春玲;王华丽;王承武;;矿-农复合区资源补偿调控机制构建分析——以塔里木盆地为例[J];技术经济与管理研究;2012年10期
6 余星涤;赵晓方;;矿粮复合区资源多用途选择的探讨[J];中国土地科学;2006年04期
7 周立华;马永欢;马绍休;;中国北方农牧交错带风水蚀复合区的粮食与退耕还林(草)问题[J];中国沙漠;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 许雪梅;吴爱军;吴建好;王华;李维;刘茜倩;叶俊华;;掺杂情况下多层有机电致发光器件复合区域研究[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 付标;陕北平矿与脆弱生态复合区生态恢复与环境质量评价[D];西北农林科技大学;2015年
2 张笑然;低碳导向的矿—农—城复合区土地利用优化研究[D];中国地质大学(北京);2017年
3 高会江;动态性状基因复合区间定位理论与方法研究[D];东北农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 马超;林木QTL复合区间作图统计方法及其在杨树上的应用[D];南京林业大学;2015年
2 李园园;矿粮复合区农田生态系统健康评价[D];河南理工大学;2011年
3 毕双绪;再生复合材料的组织与性能研究[D];河南科技大学;2010年
4 余亮;搅拌摩擦加工制备MWCNTs/Mg复合材料及其组织性能研究[D];南昌航空大学;2013年
5 曾尔妹;基于混合表现型下QTL复合区间定位法的研究[D];黑龙江大学;2013年
6 邓张泽;R在QTL定位中的应用及其与其他QTL定位软件的比较[D];扬州大学;2013年
7 王春梅;激子复合区变化对OLED磁效应的影响[D];西南大学;2014年
8 李纪杰;基于大量品系试验设计的QTL检测方法研究[D];南京农业大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026