摘要
随着我国社会经济高速发展和城镇化水平的提高,工业生产和人类活动导致的碳排放不断增加,气候变暖、灾害频发,给人类正常的生产生活带来不利影响。如何在合理开发用地的同时,协调土地利用碳排放与生态环境及社会经济发展之间的关系,是当前我国城市建设的重点和难点,也是早日实现区域碳达峰目标的关键。 本研究基于2000年、2005年、2010年、2015年和2020年淮河流域(河南段)11地市5期的土地利用遥感监测数据,综合运用ArcGIS、ENVI等地理信息统计方法,根据碳排放系数和能源数据分析研究区域内各地市2000-2020年碳排放量的时空变化特征,借助碳足迹压力指数和碳排放风险指数,量化研究区域内各地市的碳排放演变效应。然后采用灰色关联度分析和LMDI模型,探索导致碳排放增加的主要地类和关键因素。最后通过STIRPAT模型和岭回归分析,对研究区域内各地市2021-2035年的碳排放量进行分情景预测和达峰判定。本研究的主要结论如下: (1)从时间序列上看,研究区域内的净碳排放量总体呈现出先增加后减少的趋势。即以2015年为拐点,从2000年的4867.68万吨上升到2015年的11503.37万吨,再减少到9475.25万吨,年均增长率分别为9.1%和-2.3%。2000-2015年,碳足迹压力指数和碳排放风险指数均持续上升,之后开始回落。从空间分布规律来看,研究区域的土地利用碳排放内部差异的分布特征比较稳定,总体呈现出中部高四周低的分布格局。即“郑洛主副、圈层递减”的空间分布格局,随着时间的推移越来越明显。 (2)研究期间,研究区域内土地利用类型与碳排放量关联度系数差异显著,整体表现出先增加后减缓再增加的趋势,碳源地类为主的关联系数的波动性大于碳汇地类。研究区域内各地类对净碳排放量的影响从大到小依次为:建设用地、水域、林地、耕地、草地、未利用地。在LMDI模型影响因子识别中,随着时间的推移,人均GDP、土地利用结构、能源结构碳强度和人口规模对土地利用碳排放表现为拉动作用,土地利用经济效率在研究期间主要抑制土地利用碳排放的增长。20年间的总体拉动作用呈现出人均GDP>土地利用结构>能源结构碳强度>人口规模的特点。 (3)在基准情景下和经济高速发展情景下,研究区域内各地市的碳排放量在2021-2035年均呈现出上升趋势,各地市均无法达到2030年碳达峰的目标。在节能优化情景下,许昌市和南阳市在2028年实现碳达峰,峰值分别为691.85万吨和707.02万吨。郑州市、洛阳市、平顶山市、开封市、商丘市、漯河市、周口市、信阳市和驻马店市在2029年实现碳达峰,峰值分别为1474.38万吨、1933.66万吨、3660.89万吨、386.43万吨、1140.74万吨、159.11万吨、216.10万吨、392.71万吨和390.74万吨。为早日实现区域碳达峰,宜采用节能优化的发展模式。