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基于改进生态足迹模型的低碳土地利用研究

刘金花  
【摘要】:全球变暖是当前人类面临的主要环境问题之一,土地利用变化和化石燃料燃烧是造成全球变暖的主要原因。在低碳经济发展背景下,研究土地利用变化对碳排放的影响,探索低碳土地利用评价及发展路径,对减排温室气体,促进生态文明发展,应对全球变暖,建设资源节约和环境友好型社会有重要意义。 目前,低碳土地利用研究主要集中在土地利用变化碳排放机理、土地利用变化对碳排放的影响和实现土地低碳利用的措施和模式上,而对于低碳土地利用概念和内涵尚无统一理解,对低碳土地利用评价、预测和优化方法、技术研究甚少。基于此,本文将在已有研究基础上,首先构建低碳土地利用研究理论框架,然后提出一套适合于市域低碳土地利用评价、预测、优化、验证的方法、技术,最后以山东省济南市为例进行实证研究,并提出促进区域低碳经济发展的低碳土地利用模式和发展路径。具体内容如下:(1)基于IPCC温室气体清单和国内外最新研究成果,建立土地利用变化碳排放及其效应评估方法,为碳足迹核算和土地利用变化碳排放动态分析提供基础方法。(2)提出时空生态足迹概念,对传统生态足迹模型从均衡因子和产量因子、土地多功能系数、时空二维表达、动态预测功能、碳足迹、与社会经济耦合综合评价可持续6个方面进行改进。(3)基于改进的时空生态足迹模型构建低碳土地利用评价模型;基于数理统计模型,采取情景预测法,建立低碳土地利用预测方法;基于预测结果,依托模糊线性规划和CLUE-S集成技术,对不同情境下土地利用进行时空优化并采取低碳土地利用评价、土地适宜性评价和景观格局分析法对优化方案进行验证,筛选出最优低碳土地利用方案。(4)以济南市为例进行实证研究,分析济南市土地利用变化、土地利用变化碳排放及效应动态变化、生态足迹时空动态变化;评价土地利用低碳程度的动态变化;预测2020年土地利用需求;并以此为基础进行土地利用时空优化和方案验证筛选;最后从调整土地利用结构,优化土地利用布局,划分生态环境功能区、发展低碳土地利用模式,引导消费结构、降低生态足迹,研发低碳土地利用技术,完善低碳土地利用保障机制6个方面提出增汇减源降排的促进区域土地低碳利用的发展路径,从而为区域低碳经济发展、低碳城市建设提供决策依据,促进减排目标的实现。


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