摘要：土地利用變化是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量變化的重要影響因素。本研究以臺州市為例，分析其2000—2020年土地利用及陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的變化特征。InVEST模型計算結果顯示，2000—2020年，臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量累計下降186.8萬t。2000—2020年臺州市土地利用變化趨勢主要為耕地轉為建設用地，2010—2020年轉化速度有加快的趨勢，有519.2 km2耕地轉為建設用地，使得這一時期臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量下降速度加快。碳中和路徑下，臺州市應著力提高城區(qū)集聚度和首位度，嚴格限制耕地轉為建設用地，提高陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量。

關鍵詞：土地利用變化；陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量；臺州市；InVEST模型

中圖分類號：S153.6；F301.2 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）03-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.03.046

Abstract： Land use change is an important factor affecting the change of carbon storage in terrestrial ecosystems. This study takes Taizhou City as an example to analyze the change characteristics of land use and terrestrial ecosystem carbon storage from 2000 to 2020. InVEST model calculation results show that from 2000 to 2020， the carbon storage of the terrestrial ecosystem in Taizhou City has decreased by 1.868 million tons. The land use change trend of Taizhou City from 2000 to 2020 is mainly the conversion of cultivated land to construction land， and the conversion rate is accelerating from 2010 to 2020， with 519.2 km2 of cultivated land converted to construction land， which accelerates the decline rate of carbon storage in the terrestrial ecosystem of Taizhou City during this period. Under the path of carbon neutrality， Taizhou City should focus on improving the urban agglomeration and primacy， strictly restrict the conversion of cultivated land to construction land， and improve the carbon storage of terrestrial ecosystems.

Keywords： land use change; carbon storage in terrestrial ecosystems; Taizhou City; InVEST model

陸地生態(tài)系統(tǒng)不僅可以為人類直接提供各種原料或產品，而且在大尺度上具有碳儲存、調節(jié)氣候等多種功能，為人類的生存與發(fā)展提供良好的生態(tài)環(huán)境[1]。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲存主要是指森林、農田、草地、濕地等生態(tài)系統(tǒng)通過光合作用從大氣中吸收二氧化碳，并將其儲存在植被、沉降物、根系和土壤中。人類活動促使土地利用發(fā)生時空變化，而土地利用變化進一步影響陸地生態(tài)系統(tǒng)組成和功能，改變陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲能力，是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量變化的重要影響因素[2]。臺州市是中國民營經濟最發(fā)達的城市之一，2000年以來，臺州市進入經濟快速發(fā)展時期，城區(qū)面積急速增長，土地利用格局發(fā)生較大的變化，陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量隨之發(fā)生改變。在我國努力實現(xiàn)碳中和的背景下，研究臺州市土地利用及陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的變化特征，對于制定地區(qū)碳中和方案具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

臺州市位于浙江省中部，地處我國海岸帶中段。陸地東西長為172.8 km，南北寬為147.8 km，陸域面積為9 411 km2，周邊線長度為1 287.6 km。中低山與丘陵占臺州市陸域面積的70.4%，平原區(qū)約占26.8%，內陸水域約占2.8%。臺州市居山面海，平原、丘陵相間，形成“七山一水二分田”的格局。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與處理

本研究選用2000年、2010年、2020年3期的臺州市土地利用柵格數(shù)據(jù)（GlobeLand30遙感影像），數(shù)據(jù)來源于國家基礎地理信息中心全球地表覆蓋數(shù)據(jù)產品服務網站，數(shù)據(jù)產品包括10個一級土地利用類型，分辨率為30 m×30 m，數(shù)據(jù)產品總體精度大于83.50%。根據(jù)臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)的實際情況，對其進行重新分類，分為耕地、林地、草地、水域、建設用地和未利用地等6個一級土地利用類型。

2.2 InVEST模型構建

InVEST模型具有驅動數(shù)據(jù)簡單易獲取、定量化評估精度高、評估過程和結果空間表達明晰的特點，在生態(tài)系統(tǒng)碳儲量評估中得到廣泛的應用[3]。該模型將陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量分為4個基本碳庫，即地上生物量、地下生物量、土壤有機碳庫、凋落物與枯死木。其計算公式為

式中：Ctotal為區(qū)域總碳儲量，t/hm2；Cabove為地上部分碳儲量，t/hm2；Cbelow為地下部分碳儲量，t/hm2；Csoil為土壤碳儲量，t/hm2；Cdead為死亡有機碳儲量，t/hm2。

InVEST模型將某一地類的碳儲量視為常量，用不同植被類型的碳儲量乘以對應面積來計算區(qū)域植被碳儲量[4]。本研究以環(huán)杭州灣陸地生態(tài)系統(tǒng)不同土地利用類型的碳儲量成果為主要參考[5]，得出臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)不同土地利用類型的單位面積碳儲量，如表1所示，各土地利用類型的碳儲量大小排序為林地＞草地＞耕地＞建設用地＞未利用地＞水域。

3 結果與分析

3.1 2000—2020年臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量變化特征

2000年、2010年與2020年，臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)的不同土地利用類型碳儲量如表2所示。結果表明，2000—2020年臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量減少186.8萬t；2000—2010年碳儲量減少31.9萬t，降幅為0.2%，年均下降3.2萬t；2010—2020年碳儲量減少154.8萬t，降幅為1.1%，年均下降15.5萬t。總體來說，2000—2020年臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量呈下降趨勢，下降幅度逐漸增大。

3.2 2000—2020年臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)土地利用變化特征

2000年、2010年與2020年，臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)的各土地利用類型面積及所占比例如表3所示。結果表明，臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢地類為耕地與林地，2010—2020年，耕地面積呈逐年下降趨勢，林地面積基本保持穩(wěn)定，建設用地面積呈逐年上升趨勢。耕地是建設用地的主要來源，2010—2020年有519.2 km2耕地轉為建設用地，相比2000—2010年（有190.8 km2耕地轉為建設用地）增加170%。

3.3 土地利用變化對碳儲量的影響

2000—2020年，臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)各土地利用類型均發(fā)生一定變化，20年間有710.0 km2耕地轉為建設用地，2010—2020年轉化速度有加快的趨勢，其他土地利用類型均有少量相互轉化，但是占比較小，相對穩(wěn)定。綜合來看，2000—2020年臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)大量耕地轉為建設用地，導致陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量趨于下降，2010—2020年臺州市城鎮(zhèn)化速度加快，土地開發(fā)需求強烈，耕地轉為建設用地的速度加快，使得臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量下降速度加快。

4 結論

2000—2020年，臺州市土地利用類型變化主要表現(xiàn)為耕地轉為建設用地，其間有710.0 km2耕地轉為建設用地。2000—2020年臺州市陸域生態(tài)系統(tǒng)碳儲量呈下降趨勢，累計下降186.8萬t，2010—2020年臺州市城鎮(zhèn)化速度加快，耕地轉為建設用地的速度加快，使得臺州市陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量下降速度加快。隨著新型城鎮(zhèn)化的推進，臺州市應著力提高城區(qū)集聚度和首位度，嚴格限制耕地轉為建設用地，提高陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量，最終實現(xiàn)碳中和目標。

參考文獻

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