高阳县土地利用碳排放和生态服务价值关联性研究

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随着快速发展的工业化和城镇化、人口的迅猛增长以及人类对土地资源的过度消耗和肆意开发,使得全球及区域层面的大规模生态危机日益突出,生态系统遭到严重破坏,相应的系统的服务功能显著下降,同时全球排放的碳量不断增加,使得全球的大气温度升高,“花房效应”严重,人类的生存环境都受到巨大威胁。土地利用变化既会影响区域生态系统服务价值,也会导致土地利用碳排放发生变化,然而现有研究对生态系统服务价值和土地利用碳排放的研究多是单独开展的,鲜有将二者结合起来进行研究,特别是针对县域。鉴于此,本文以高阳县为研究区,对县域土地利用碳排放和生态系统服务价值之间相关关系展开研究。文章以2009年和2016年的土地利用变更数据库为基础数据源,从粮食单产经济价值、土地利用类型、区域差异系数和社会发展系数4个方面对中国陆地生态系统服务价值当量因子表进行修正,评估了高阳县2009-2016年生态系统服务价值时空演变情况;其次,选用碳排放系数法对高阳县2009-2016年土地碳排放量进行测算,并分析了其排放风险在空间上的分布特征;最后,采用Spearman秩相关系数和灰色关联分析模型分析了土地利用碳排放与生态系统服务价值的关联性。本文主要结论有:  (1)2009-2016年,高阳县生态系统服务价值总体偏低且呈下降趋势。从土地利用类型的角度看,耕地类型生态系统服务价值总量最高,而建设用地极大拉低了县域土地的生态系统服务总价值,且二者的生态系统服务价值在数值上呈增长趋势,其他地类呈下降趋势。从生态系统服务功能类型的角度看,保持土壤功能提供的服务价值最多,而提供美学景观功能最少,且除食物生产和保持土壤功能的服务价值呈增加趋势外,其他功能提供的服务价值均呈现下降趋势。  (2)2009-2016年,高阳县土地利用总碳排放量中间接碳排放量占比最大,直接碳排放量较少,总碳排放量呈增长趋势。土地利用直接碳排放中,除了耕地为碳净排放外,园地、林地、水域和未利用地均为碳净吸收,且其吸收量呈下降趋势,远低于耕地的碳净排放量。土地利用间接碳排放中,原煤碳排放量最大,其次为汽油、柴油、天然气、煤油、液化石油气和煤制品;在研究期间,天然气、汽油和柴油碳排放量均出现了增长,原煤、煤制品、煤油和液化石油气碳排放量呈下降趋势。土地利用碳排放量风险总体较低但呈增加趋势,并且呈现出由低等级的风险向高等级风险转换的特点。  (3)土地利用碳排放风险与生态系统服务总价值之间存在着明显的负相关关系,与各生态功能类型服务价值之间也均存在着显著负相关关系。从整体情况来看,各生态功能类型提供的服务价值与土地利用碳排放风险的关联性均较强,说明生态系统服务对土地利用碳排放有重要的影响。  本研究从时间和空间两个角度揭示了生态系统服务价值和土地利用碳排放变化规律和趋势,并分析了两者的关联性,这对促进高阳县土地科学利用和管理,提升生态环境质量具有一定的现实意义。
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