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土地利用碳排放效應(yīng)分析論文
1土地利用碳排放效應(yīng)研究進(jìn)展
1.1核算
為了更好地研究土地利用的直接碳排放效應(yīng)，理解其過(guò)程，并不斷優(yōu)化該項(xiàng)工作，需要通過(guò)核算的方式進(jìn)一步確定土地利用產(chǎn)生的直接碳排放量，這是開(kāi)展各種工作的基礎(chǔ)。上至國(guó)家，下至城市和區(qū)域，關(guān)于土地利用的核算研究可謂涉及多方面。在國(guó)家層面，IPCC發(fā)布的相關(guān)國(guó)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(quán)威機(jī)構(gòu)先后推出了關(guān)于世界碳排放的相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，極大地推動(dòng)了土地利用核算的相關(guān)研究進(jìn)展。在區(qū)域?qū)用�，IPCC的國(guó)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(shù)不能反映不同區(qū)域的情況，很難體現(xiàn)出區(qū)域的差異性，更側(cè)重整體核算，因此，我國(guó)的一些學(xué)者更側(cè)重于采用機(jī)理模型、樣地清查等方法[2]。中國(guó)市場(chǎng)成為主要的研究對(duì)象，通過(guò)植被—土壤—?dú)夂蛳嗷リP(guān)系的機(jī)理模型來(lái)模擬自然碳循環(huán)。通過(guò)該機(jī)理模型的核算，可以準(zhǔn)確核算碳排放量，但是卻無(wú)法解決由于區(qū)域差異造成的一些問(wèn)題。還有學(xué)者用樣地清查法測(cè)算碳累積量，這樣就可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)算出碳的排放量。還有學(xué)者利用衛(wèi)星遙感與地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，重在通過(guò)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(jié)果卻容易受到影響。在城市層面，受到城市、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)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(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)者的研究成果。國(guó)際理事會(huì)提供的溫室氣體評(píng)估和預(yù)測(cè)軟件是進(jìn)行全面核算的主要軟件，該軟件可支持許多城市的評(píng)估結(jié)果對(duì)比，使評(píng)估結(jié)果更加權(quán)威。目前，以紐約、多倫多為首的多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家城市加入到這一理事會(huì)中，應(yīng)用該軟件進(jìn)行全面核算。作為非會(huì)員的中國(guó)并沒(méi)有使用該軟件的權(quán)利。還有一部分學(xué)者采用樣地清查法進(jìn)行碳排放的核算。中國(guó)也開(kāi)始使用該方法，不過(guò)研究成果有限，還沒(méi)有大面積在全國(guó)開(kāi)展研究。樣地清查法不適合大尺度研究，結(jié)果存在許多不確定性。近幾年來(lái)，微氣象學(xué)渦度技術(shù)可以直接通過(guò)觀測(cè)得到二氧化碳的排放數(shù)據(jù)，在我國(guó)，該項(xiàng)技術(shù)還沒(méi)有大規(guī)模使用。
1.2機(jī)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(yīng)的機(jī)理從而制定科學(xué)的土地利用規(guī)劃。土地利用類型轉(zhuǎn)換碳排放機(jī)理易于理解，人類活動(dòng)會(huì)影響碳排放，比如砍伐樹(shù)木、植樹(shù)造林等活動(dòng)都會(huì)影響植物的生物量和植被的碳儲(chǔ)量。關(guān)于碳排放，主要是由于許多城市大力發(fā)展工業(yè)造成的[3]。城市需要不斷發(fā)展，擴(kuò)大規(guī)模和建設(shè)，相應(yīng)的土地利用與覆被變化研究層出不窮，但相對(duì)的土壤、區(qū)域植被碳儲(chǔ)量研究成果有待于進(jìn)一步提高。國(guó)內(nèi)關(guān)于這一方面的研究，主要有學(xué)者對(duì)上海城市土壤的有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳影響，找到影響城市土壤有機(jī)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(jī)理研究的工作重點(diǎn)。不同的土地利用類型不同，承擔(dān)的內(nèi)容不同，那么其碳排放的機(jī)制也會(huì)有不同。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，其所面臨的碳排放可謂是最為嚴(yán)重，一旦農(nóng)田使用的土壤中碳有了變化，就會(huì)影響整個(gè)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)行。學(xué)者從不同角度研究了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳排放問(wèn)題。有的認(rèn)為氣候、人為因素、土壤所產(chǎn)生的一系列化學(xué)反應(yīng)等作用會(huì)深刻影響農(nóng)田土壤碳排放。還有人認(rèn)為長(zhǎng)期免耕十分有利于土壤中有機(jī)碳的含量穩(wěn)定和增長(zhǎng)。還有學(xué)者認(rèn)為不同的施肥方式會(huì)對(duì)農(nóng)田土壤的有機(jī)碳產(chǎn)生很大影響，使用有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥能夠大大提高土壤中有機(jī)碳的含量。
2低碳土地利用管理研究進(jìn)展
在宏觀土地利用低碳的優(yōu)化調(diào)控方面，為了實(shí)現(xiàn)環(huán)保和低碳，就需要了解土地利用與各因素之間的關(guān)系，這樣才能夠采取針對(duì)性解決措施。通過(guò)宏觀層面的研究不難發(fā)現(xiàn)，低碳土地利用管理涉及諸多要素，十分復(fù)雜。在這一方面的研究上并沒(méi)有很早的起源，尚可作為一個(gè)新型的研究。有學(xué)者通過(guò)研究認(rèn)為城市規(guī)劃應(yīng)側(cè)重提升城市的緊湊度，這是因?yàn)檫@些比較緊湊的城市的交通碳排放量并沒(méi)有分散性的多，具有一定的優(yōu)勢(shì)[4]。有學(xué)者認(rèn)為城市的用地功能可愈發(fā)復(fù)合型，這樣就能夠減少交通引起的碳排放。還有學(xué)者通過(guò)多角度地研究分析低碳土地利用模式的實(shí)現(xiàn)途徑，如設(shè)定節(jié)能減排的目標(biāo)，通過(guò)預(yù)測(cè)等方式為國(guó)土部門(mén)的調(diào)控政策提供一定的依據(jù)。有學(xué)者根據(jù)土地利用結(jié)構(gòu)的碳效應(yīng)評(píng)估結(jié)果采用線性規(guī)劃找到土地優(yōu)化的途徑。此外，還可針對(duì)某種類型的土地進(jìn)行規(guī)劃調(diào)控，有研究通過(guò)不同類型社區(qū)碳排放核算數(shù)據(jù)構(gòu)建了一系列社區(qū)綠地規(guī)劃，目的是加強(qiáng)低碳社區(qū)的建設(shè)。在微觀土地利用管理方面的研究上，可針對(duì)不同的農(nóng)業(yè)開(kāi)展合理的經(jīng)營(yíng)，起到節(jié)能減排的功效。在農(nóng)田的研究上，為了提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤的碳儲(chǔ)量，可以通過(guò)改變耕作的方式、優(yōu)化灌溉和施肥等方式實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的耕作方式存在各種問(wèn)題，尤其會(huì)導(dǎo)致大量的有機(jī)碳流失，采用少耕作等方式可以有效保護(hù)有機(jī)碳，使土壤中的有機(jī)碳含量保持穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)正常的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)。由于傳統(tǒng)長(zhǎng)期灌溉方式會(huì)導(dǎo)致水稻等農(nóng)作物中甲烷排放的增加，因此，需要一種穩(wěn)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(diǎn)[5]。在施肥方面，有機(jī)肥比傳統(tǒng)肥料更能夠保證土壤中有機(jī)碳含量在一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)之中。在森林方面，學(xué)者主要是從植被與土壤碳儲(chǔ)量的角度研究了相關(guān)優(yōu)化措施。第一，為了保護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)，樹(shù)種選擇很重要，選擇生長(zhǎng)速度快、壽命較長(zhǎng)的樹(shù)種勢(shì)在必行。第二，在傳統(tǒng)的輪伐期基礎(chǔ)上有目的地延長(zhǎng)，做到有度、適當(dāng)。第三，氮肥應(yīng)用于氮缺乏的地區(qū)可以大大提高樹(shù)木的生長(zhǎng)能力，要應(yīng)用有度，切記超過(guò)數(shù)目生長(zhǎng)吸收的范圍。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述，通過(guò)探討土地利用碳排放效應(yīng)及其低碳管理研究進(jìn)展不難發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外的許多學(xué)者高度重視這一研究工作，在節(jié)能減排等環(huán)保政策不斷實(shí)施的今天，利用碳排放效應(yīng)及其低碳管理研究成果有助于人們更好地開(kāi)展合理的措施保護(hù)環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1]韓驥,周翔,象偉寧.土地利用碳排放效應(yīng)及其低碳管理研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2016(4):1152-1161.
[2]文楓,魯春陽(yáng).重慶市土地利用碳排放效應(yīng)時(shí)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(yīng)及其低碳優(yōu)化對(duì)策[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版,2013(2):170-177.
[4]趙榮欽,陳志剛,黃賢金,等.南京大學(xué)土地利用碳排放研究進(jìn)展[J].地理科學(xué),2012(12):1473-1480.
[5]趙榮欽,李志萍,韓宇平,等.區(qū)域“水—土—能—碳”耦合作用機(jī)制分析[J].地理學(xué)報(bào),2016(9):1613-1628.
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