摘要:通過(guò)對(duì)麗水市2000—2008年耕地變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,提出了區(qū)域平均碳匯的概念,并分析了耕地的變化在時(shí)間和空間上對(duì)平均碳匯的分布產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明,麗水市2000—2006年耕地平均碳匯基本不變,2007—2008年間麗水市耕地平均碳匯整體上產(chǎn)生了比較大的增長(zhǎng),而其中相對(duì)增幅較大的為東南部的青田縣、景寧縣,相對(duì)增幅較小的為中東部的蓮都區(qū)和西部的龍泉縣。
關(guān)鍵詞:土地利用 耕地 碳匯 平均碳匯
中圖分類號(hào):F301.21 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2011)26-0148-03
隨著低碳概念的深入人心,人們也越來(lái)越多地思考如何在各個(gè)方面探尋低碳生活的方式。碳匯與碳源是兩個(gè)相對(duì)的概念,《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(UNFCCC)將碳匯定義為從大氣中清除二氧化碳的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制,將碳源定義為向大氣中釋放二氧化碳的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制。目前,陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯方面還存在許多不確定性,陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯時(shí)空分布和變化機(jī)制還很不清楚[1],尤其是土地利用過(guò)程中碳匯變化的研究尚不夠深入。在目前已經(jīng)取得的研究成果中,王炳棋等研究了不同土地利用類型土壤碳變化規(guī)律[2];吳建國(guó)等對(duì)土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能影響做出了綜合評(píng)價(jià)[3];方精云等[4]、李克讓等[5]對(duì)中國(guó)陸地植被碳儲(chǔ)量進(jìn)行了估算;江勇等以河北武安市為例研究了土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳源碳匯的影響[6];葉浩、濮勵(lì)杰研究發(fā)現(xiàn),蘇州市自上輪規(guī)劃實(shí)施以來(lái),生態(tài)系統(tǒng)固碳能力急劇下降[7];王佳麗、黃賢金等研究了區(qū)域規(guī)劃土地利用結(jié)構(gòu)的相對(duì)碳效率評(píng)價(jià),研究結(jié)果表明江蘇省規(guī)劃有助于提高區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)的相對(duì)碳效率[8]。而耕地作為土地利用中的一個(gè)重要組成部分,是人類生活的基礎(chǔ),目前現(xiàn)有的研究成果中單獨(dú)以耕地為例的研究微乎其微。因此,本篇文章著重研究耕地量的變化對(duì)平均耕地碳匯的影響。
一、研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源
麗水市位于浙江省西南部、浙閩兩省的結(jié)合處,總面積1.73萬(wàn)平方公里,在東經(jīng)118°41′~120°26′和北緯27°25′~28°57′之間。麗水市以中山、丘陵地貌為主,地勢(shì)由西南向東北傾斜。西南部以中山為主,有低山、丘陵和山間谷地;東北部以低山為主,間有中山及河谷盆地。全市土地面積17 298平方公里,其中,山地占88.42%,耕地占5.52%,溪流、道路、村莊等占6.06%,是個(gè)“九山半水半分田”的地區(qū)。耕地由于其本身的稀缺性和不可替代性,成為生命之源。而由于全國(guó)范圍的城鎮(zhèn)化及工業(yè)化進(jìn)程加快,耕地正面臨著日益減少的危機(jī)。
本研究中,耕地歷年變化數(shù)據(jù)來(lái)源為2001—2009年《麗水市統(tǒng)計(jì)年鑒》、2005年LandsatTM影像。通過(guò)對(duì)遙感影像進(jìn)行預(yù)處理、幾何糾正、圖像配準(zhǔn)、數(shù)字化等工作,建立土地利用數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)以mdb格式存儲(chǔ)。
二、耕地碳匯潛力估算
耕地的碳匯計(jì)算是按照農(nóng)作物生物量來(lái)求得的。
其中生物量=(1-經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量含水量)×經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/經(jīng)濟(jì)系數(shù)[4]。
這里取耕地的平均碳密度1.60t/hm2。得到麗水市2000—2008年各區(qū)縣耕地碳匯量,見(jiàn)表1。
本文提出平均碳匯的概念。平均碳匯=碳匯量/總區(qū)域面積。通過(guò)平均碳匯可看出各區(qū)縣碳匯的平均分布情況。由麗水市統(tǒng)計(jì)年鑒可看出,2000—2008年鑒麗水的行政區(qū)域未做調(diào)整??傻贸鳆愃懈鲄^(qū)縣的耕地平均密度,見(jiàn)表2。
三、結(jié)果與分析
1.麗水市各區(qū)縣平均碳匯量分析
通過(guò)趨勢(shì)分析可得出以下圖1:
由圖1可看出,除松陽(yáng)縣外,其他各區(qū)縣2000—2006年耕地量變化不大,2007年后半年至2008年耕地平均碳密度激增,發(fā)生了比較大的變化。
2.耕地平均碳匯量變化重點(diǎn)年份分析
由表1可知,麗水市各區(qū)縣的平均碳匯量在2007年后半年至2008年間發(fā)生了重大的變化。在此,單將2007、2008兩年的平均碳匯量分析得出圖2。
通過(guò)表2可看出,全市耕地平均碳匯量由2007年的8.51碳t/公頃,增加到2008年的13.57碳t/公頃,增幅37.29%;蓮都區(qū)耕地平均碳匯量由2007年的12.06碳t/公頃增加到2008年的14.20碳t/公頃,增幅15.07%;青田縣耕地平均碳匯量由2007年的7.01碳t/公頃增加到2008年的15.33碳t/公頃,增幅54.27%;縉云縣耕地平均碳匯量由2007年的13.06碳t/公頃增加到2008年的21.99碳t/公頃,增幅40.61%;遂昌縣耕地平均碳匯量由2007年的6.73碳t/公頃增加到2008年的9.91碳t/公頃,增幅32.09%;松陽(yáng)縣耕地平均碳匯量由2007年的8.50碳t/公頃增加到2008年的16.51碳t/公頃,增幅48.52%;云和縣耕地平均碳匯量由2007年的6.92碳t/公頃增加到2008年的12.67碳t/公頃,增幅45.38%;慶元縣耕地平均碳匯量由2007年的9.22碳t/公頃增加到2008年的12.23碳t/公頃,增幅24.61%;景寧縣耕地平均碳匯量由2007年的5.90碳t/公頃增加到2008年的12.05碳t/公頃,增幅51.04%;龍泉縣耕地平均碳匯量由2007年的9.00碳t/公頃增加到2008年的 11.52碳t/公頃,增幅 21.88% 。
由此可知,全市平均增幅37.29%;青田縣、景寧縣增幅最大,分別為54.27%、51.04%;增幅在40%~50%的區(qū)縣有松陽(yáng)縣、云和縣,分別為48.52%、45.38%;其余各區(qū)縣增幅均不超過(guò)全市的平均增幅。
3.耕地平均碳匯量變化原因分析
麗水市地處山區(qū),2000—2006年耕地量平均碳匯量變化不大,這與國(guó)家政策嚴(yán)格保護(hù)耕地密切相關(guān)。耕地的減少主要流向主要為災(zāi)毀、生態(tài)退耕等,量已很少;而耕地增加來(lái)源于土地整理、開(kāi)發(fā)和復(fù)墾。麗水市在耕地后備資源日漸不足的情況下,2005年以后,尤其是2007年和2008年利用山區(qū)特有的低丘緩坡資源,進(jìn)行了大量的開(kāi)發(fā)整理利用,使耕地?cái)?shù)量有了顯著增加,進(jìn)而使得耕地平均碳匯量有了顯著增長(zhǎng)。
4.耕地平均碳匯量空間分區(qū)分析
相對(duì)增幅即各區(qū)縣的增幅相對(duì)于全市平均增幅是增或減,計(jì)算公式如下:
相對(duì)增幅=(各區(qū)縣增幅-全市平均增幅)/全市平均增幅
由上式得出相對(duì)增幅,如下頁(yè)表3。
將相對(duì)增幅在arcgis中處理后得出結(jié)果如圖3,可明顯看出東南部的青田縣、景寧縣為正增幅,且增幅較大;中北部的云和縣、松陽(yáng)縣也為正增幅,但增幅較??;其余區(qū)縣為負(fù)增幅,負(fù)增幅中以中東部的蓮都區(qū)59.59為最大,西部的龍泉縣以負(fù)增幅41.34緊隨其后。綜上所述,麗水市2007—2008年平均耕地碳匯量相對(duì)增幅的整體趨勢(shì)為東南沿線正增長(zhǎng),西部和市區(qū)負(fù)增長(zhǎng)。這與東南線多低山丘陵,適于土地開(kāi)發(fā)相適應(yīng),也與城市需大力發(fā)展城鎮(zhèn)建設(shè)用地結(jié)果相銜接。
結(jié)語(yǔ)
從以上分析可以看出,隨著政府對(duì)耕地保護(hù)的要求力度的加大,麗水市耕地平均碳匯量整體上有所增長(zhǎng),特別是在2006年后進(jìn)行的土地整治,使得麗水市耕地平均碳匯有了很大的提高。從空間上來(lái)說(shuō),位于東南沿線的青田縣、景寧縣相對(duì)于市平均增幅高出40%左右,這與該地多低山丘陵,適于土地開(kāi)發(fā)整理相聯(lián)系;而蓮都區(qū)、龍泉市相對(duì)于市平均增幅低了50%左右,這與這兩地大力發(fā)展城鎮(zhèn)建設(shè)密切相關(guān)。其他各縣在是平均增幅上下波動(dòng),變化不大。
本文以麗水市2000—2008年耕地?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過(guò)方精云等[4]提出的碳匯換算方法進(jìn)行換算,得出麗水市2000—2008年間的耕地碳匯變化。并提出了區(qū)域平均碳匯的新概念,在空間尺度和時(shí)間尺度上對(duì)區(qū)域平均碳匯的變化進(jìn)行分析研究,這與以往的研究相比,有所創(chuàng)新。如何結(jié)合自身的特點(diǎn)與耕地保護(hù)的政策相結(jié)合,是麗水市耕地平均碳匯量增長(zhǎng)的關(guān)鍵所在。麗水市應(yīng)通過(guò)及時(shí)調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu),切實(shí)保護(hù)耕地和基本農(nóng)田,引導(dǎo)低碳生活方式,促進(jìn)碳匯增長(zhǎng),從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)的和諧可持續(xù)發(fā)展。
收稿日期:2011-06-18
作者簡(jiǎn)介:石憶邵(1963-),男,湖南邵陽(yáng)人,教授,博士生導(dǎo)師,從事城市規(guī)劃、區(qū)域經(jīng)濟(jì)研究;薛春曉(1986-),女,河南孟州人,碩士研究生,從事城市規(guī)劃、區(qū)域經(jīng)濟(jì)研究;韓廣 (1986-),男,河南新鄉(xiāng)人,碩士研究生,從事城市規(guī)劃、區(qū)域經(jīng)濟(jì)研究。
參考文獻(xiàn):
[1] Canadell J G, Pataki D. New advance in carbon cycle research[J]. Trends in Ecology Evolution, 2002, (4): 156-158.
[2] 王炳棋,劉煥德.不同土地利用類型土壤碳變化規(guī)律的研究[J].水土保持應(yīng)用技術(shù),2009,(1):7-8.
[3] 吳建國(guó),張小全,徐德應(yīng).土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能影響的綜合評(píng)價(jià)[J].中國(guó)工程科學(xué),2003,(9):65-71.
[4] 方精云,劉國(guó)華,徐篙齡.中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯[G]//王如松,方精云,高林,等.現(xiàn)代生態(tài)學(xué)熱點(diǎn)問(wèn)題研究.北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,1996:251-276.
[5] 李克讓.土地利用變化和溫室氣體凈排放與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)[M].北京:氣象出版社,2002:260-261.
[6] 江勇,付梅臣,等.土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳匯-碳源的影響研究——以河北武安市為例[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010,(24).
[7] 葉浩,濮勵(lì)杰.蘇州市土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)固碳能力影響研究[J].中國(guó)土地科學(xué),2010,(3):60-64.
[8] 王佳麗,黃賢金,鄭澤慶.區(qū)域規(guī)劃土地利用結(jié)構(gòu)的相對(duì)碳效率評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2010,(7):302-306.
Analysis of the land average carbon sequestration variety in Lishui city
SHI Yi-shao,XUE Chun-xiao,HAN Guang
(Civil engineering college,Tongji university,Shanghai 200092,China)
Abstract: The data that passes the farmland variety of 2000-2008 years toward the Lishui City carries on the research, put forward the concept that average carbon in district remit, and analyzed the variety of the farmland to remit to the average carbon on time and spaces of distribute the output influence.As a result express that the 2000-2006 years farmland average carbon of the Lishui City remit basic constant,2007-2008 years, the farmland of a Lishui City average carbon compilation the body produced up than the bigger growth, but among them opposite increase a bigger is southeast green farmland County, view rather county, opposite increase smaller are all Lung-chuan County of the area and western region for the lotuses of the department of middle east.
Key words: land usage;plowland; carbon sequestration ;average carbon sequestration
[責(zé)任編輯王 莉]