土地利用碳排放效應分析

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1土地利用碳排放效應研究進展

1.1核算

為了更好地研究土地利用的直接碳排放效應，理解其過程，并不斷優化該項工作，需要通過核算的方式進一步確定土地利用產生的直接碳排放量，這是開展各種工作的基礎。上至國家，下至城市和區域，關于土地利用的核算研究可謂涉及多方面。在國家層面，IPCC的相關國家溫室氣體清單指南十分具有代表性，該指南可以為世界溫室氣體排放提供參考[1]。UNFCCC等權威機構先后推出了關于世界碳排放的相關歷史數據，極大地推動了土地利用核算的相關研究進展。在區域層面，IPCC的國家清單法依然是主要的核算方式。但由于該核算體系中的確性參數不能反映不同區域的情況，很難體現出區域的差異性，更側重整體核算，因此，我國的一些學者更側重于采用機理模型、樣地清查等方法[2]。中國市場成為主要的研究對象，通過植被—土壤—氣候相互關系的機理模型來模擬自然碳循環。通過該機理模型的核算，可以準確核算碳排放量，但是卻無法解決由于區域差異造成的一些問題。還有學者用樣地清查法測算碳累積量，這樣就可以根據節點算出碳的排放量。還有學者利用衛星遙感與地圖數據進行核算，重在通過生物量推算出碳排放與變化，該方法的核算尺度廣泛，但是結果卻容易受到影響。在城市層面，受到城市、社會、經濟等方面的影響，核算的方法尚不完善。目前，采用全面核算的研究主要是發達國家學者的研究成果。國際理事會提供的溫室氣體評估和預測軟件是進行全面核算的主要軟件，該軟件可支持許多城市的評估結果對比，使評估結果更加權威。目前，以紐約、多倫多為首的多個發達國家城市加入到這一理事會中，應用該軟件進行全面核算。作為非會員的中國并沒有使用該軟件的權利。還有一部分學者采用樣地清查法進行碳排放的核算。中國也開始使用該方法，不過研究成果有限，還沒有大面積在全國開展研究。樣地清查法不適合大尺度研究，結果存在許多不確定性。近幾年來，微氣象學渦度技術可以直接通過觀測得到二氧化碳的排放數據，在我國，該項技術還沒有大規模使用。

1.2機理研究

碳排放以人為因素影響居多，研究土地利用直接碳排放效應的機理從而制定科學的土地利用規劃。土地利用類型轉換碳排放機理易于理解，人類活動會影響碳排放，比如砍伐樹木、植樹造林等活動都會影響植物的生物量和植被的碳儲量。關于碳排放，主要是由于許多城市大力發展工業造成的[3]。城市需要不斷發展，擴大規模和建設，相應的土地利用與覆被變化研究層出不窮，但相對的土壤、區域植被碳儲量研究成果有待于進一步提高。國內關于這一方面的研究，主要有學者對上海城市土壤的有機碳和無機碳影響，找到影響城市土壤有機碳含量的方法，其主要采取樣地清查法。另外，土地管理也是機理研究的工作重點。不同的土地利用類型不同，承擔的內容不同，那么其碳排放的機制也會有不同。在農田生態系統中，其所面臨的碳排放可謂是最為嚴重，一旦農田使用的土壤中碳有了變化，就會影響整個農田生態系統正常運行。學者從不同角度研究了農田生態系統碳排放問題。有的認為氣候、人為因素、土壤所產生的一系列化學反應等作用會深刻影響農田土壤碳排放。還有人認為長期免耕十分有利于土壤中有機碳的含量穩定和增長。還有學者認為不同的施肥方式會對農田土壤的有機碳產生很大影響，使用有機肥和無機肥能夠大大提高土壤中有機碳的含量。

2低碳土地利用管理研究進展

在宏觀土地利用低碳的優化調控方面，為了實現環保和低碳，就需要了解土地利用與各因素之間的關系，這樣才能夠采取針對性解決措施。通過宏觀層面的研究不難發現，低碳土地利用管理涉及諸多要素，十分復雜。在這一方面的研究上并沒有很早的起源，尚可作為一個新型的研究。有學者通過研究認為城市規劃應側重提升城市的緊湊度，這是因為這些比較緊湊的城市的交通碳排放量并沒有分散性的多，具有一定的優勢[4]。有學者認為城市的用地功能可愈發復合型，這樣就能夠減少交通引起的碳排放。還有學者通過多角度地研究分析低碳土地利用模式的實現途徑，如設定節能減排的目標，通過預測等方式為國土部門的調控政策提供一定的依據。有學者根據土地利用結構的碳效應評估結果采用線性規劃找到土地優化的途徑。此外，還可針對某種類型的土地進行規劃調控，有研究通過不同類型社區碳排放核算數據構建了一系列社區綠地規劃，目的是加強低碳社區的建設。在微觀土地利用管理方面的研究上，可針對不同的農業開展合理的經營，起到節能減排的功效。在農田的研究上，為了提高農田生態系統土壤的碳儲量，可以通過改變耕作的方式、優化灌溉和施肥等方式實現。傳統的耕作方式存在各種問題，尤其會導致大量的有機碳流失，采用少耕作等方式可以有效保護有機碳，使土壤中的有機碳含量保持穩定，實現正常的農田生態系統循環。由于傳統長期灌溉方式會導致水稻等農作物中甲烷排放的增加，因此，需要一種穩定的方式減少甲烷排放，間歇性灌溉就可以有效做到這一點[5]。在施肥方面，有機肥比傳統肥料更能夠保證土壤中有機碳含量在一個穩定的狀態之中。在森林方面，學者主要是從植被與土壤碳儲量的角度研究了相關優化措施。第一，為了保護森林生態系統，樹種選擇很重要，選擇生長速度快、壽命較長的樹種勢在必行。第二，在傳統的輪伐期基礎上有目的地延長，做到有度、適當。第三，氮肥應用于氮缺乏的地區可以大大提高樹木的生長能力，要應用有度，切記超過數目生長吸收的范圍。

3結語

綜上所述，通過探討土地利用碳排放效應及其低碳管理研究進展不難發現，國內外的許多學者高度重視這一研究工作，在節能減排等環保政策不斷實施的今天，利用碳排放效應及其低碳管理研究成果有助于人們更好地開展合理的措施保護環境。

作者:呂艷偉 單位:遼寧燈塔市土地儲備中心

參考文獻

[1]韓驥,周翔,象偉寧.土地利用碳排放效應及其低碳管理研究進展[J].生態學報,2016(4):1152-1161.

[2]文楓,魯春陽.重慶市土地利用碳排放效應時空格局分異[J].水土保持研究,2016(4):257-262，268.

[3]張婷,蔡海生,鐘根佐.南昌市土地利用碳排放效應及其低碳優化對策[J].江西農業大學學報：社會科學版,2013(2):170-177.

[4]趙榮欽,陳志剛,黃賢金,等.南京大學土地利用碳排放研究進展[J].地理科學,2012(12):1473-1480.

[5]趙榮欽,李志萍,韓宇平,等.區域“水—土—能—碳”耦合作用機制分析[J].地理學報,2016(9):1613-1628.