黄淮海平原土地利用碳储量时空演变研究

发布时间：2020-08-23 15:16

【摘要】：工业革命后人口爆炸式增长,全球经济飞速发展,城市化进程不断加快使得人类不断索取各种自然资源以谋求进一步的发展。土地资源的无限制开发,毁林开荒、围湖造田等行为在掠夺生态用地的同时导致陆地生态系统的固碳能力大大下降。加之人类工业发展多采用煤炭、石油、天然气等非再生化石能源,向大气系统排放了大量的CO2等温室气体,导致地球温室效应愈演愈烈。极冰消融,极端天气现象增多,自然灾害频发,气候恶化等现象使人们逐渐意识到科学利用自然资源、合理布局生态用地对于谋求可持续发展具有至关重要的作用。如何科学合理的进行土地利用规划,防止土地利用过程中突出经济效益而忽略生态保护的土地利用规划实施方案对生态系统固碳能力造成进一步的破坏,是土地利用规划和陆地生态系统保护的重点。因此对土地利用覆被变化与生态系统碳储量之间的关系进行研究与探索,能够使我们更加深刻地理解生态系统碳循环的演变规律与影响机制,进而制定符合可持续发展与绿色发展原则的土地利用配置规划,在保证生态环境的前提下实现经济发展。本文基于黄淮海平原1990年、2000年和2010年遥感影像数据、社会统计数据、观测数据等多源、多尺度数据集,借助CA-Markov模型模拟了黄淮海平原2020年土地利用格局。在此基础上,应用InVEST模型,评估1990～2020年黄淮海平原陆地生态系统碳储时空变化格局,分析陆地生态系统的固碳能力,为制定科学合理的土地利用规划以最大限度保护生态系统固碳能力提供科学依据。主要研究结论如下:(1)首先应用CA-Markov模型模拟了黄淮海平原未来土地利用开发空间格局。结果显示,在面积变化上,黄淮海平原土地利用类型结构和空间格局总体表现为耕地、草地和未利用地面积减少、建设用地面积增加、林地和水域面积基本保持不变。在空间分布上,黄淮海平原土地利用格局总体特征为整体一致性与局部差异性并存。耕地广泛分布于黄淮海平原大部分地区;林地主要分布于环黄淮海平原北部、西部以及西南边界山地地区;草地主要分布于西部边界山地向平原过渡地带;建设用地密集区为环渤海经济圈与各省会城市,其他建设用地零散分布于平原各地,与耕地分布具有较强的一致性;水域主要分布于黄河入海口、山东菏泽以及江苏省;未利用地则主要分布于山东境内东部滨海地区。(2)开展了黄淮海平原碳储时空变化格局分析。研究以碳密度和土地利用数据为基础数据,基于生态系统服务和交易综合评估模型碳模块,计算分析了 1990年、2000年、2010年和2020年黄淮海平原碳储量。结果显示,黄淮海平原总碳储量持续下降,其中耕地、草地和未利用地碳储量持续下降,建设用地碳储量则持续上升,林地和水域碳储量总体为下降态势,不同阶段具有不同的发展态势。结果表明黄淮海平原生态系统总体固碳能力在不断下降,生态用地面积不断缩减,黄淮海平原土地利用发展态势势必影响其生态系统服务功能。(3)综合黄淮海平原1990～2020年土地利用覆被变化特征与陆地生态系统碳储量变化趋势探讨分析黄淮海平原土地利用变化对生态系统固碳能力的影响,研究结果表明,各种用地类型碳储量的变化趋势与土地利用格局变化具有较强的相关性,但由于不同用地类型固碳能力与碳密度具有不同的特征,土地利用覆被变化对整个陆地生态系统碳储总量的变化趋势不是简单的正向或负相关,因此采取科学合理的土地利用规划实施方案不仅能够最大限度地保护自然环境,也能够最大限度地促进区域社会经济发展。(4)本文基于CA-Markov模型,开展黄淮海平原为了土地利用开发格局模拟,借助InVEST模型评估未来陆地生态系统固碳能力,研究结果可为黄淮海平原调整土地开发利用方案、制定科学合理的土地利用规划、保证生态环境可持续发展在数据上提供决策支持信息,同时也可为其他地区的土地利用规划提供方法参考。
【学位授予单位】：湖北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F301.2;X24
【图文】：

路线图,研究技术,路线图

图１．１研究技术路线图逡逑

行政区划图,行政区划图,黄淮海平原

图２．邋１黄淮海平原行政区划图逡逑７逡逑

黄淮海平原,积温,主要河流,海河

湖北大学硕士学位论文黄淮海平原位于我国暖温带气候区，属暖温带大陆性季风气候，四季分明，雨。年均降水量为５００？１０００ｍｍ，降雨区域差异较大，南部淮河流域８００？１０００毫河下游平原６００？７００毫米，京、津一带５００？６００毫米；季节变化明显，夏季高，冬季寒冷干燥，春季为干旱多发期。热量资源丰富，0°Ｃ以上积温为４５００？５５００°Ｃ０°Ｃ以上活动积温为３８００？４９００°Ｃ，无霜期１９０？２２０天．年降水量和年均温由南纬度增加而递减。逡逑

【参考文献】