长江流域资源与环境 >> 2015, Vol. 24 >> Issue (12): 2030-2037.doi: 10.11870/cjlyzyyhj201512005

• 自然资源 • 上一篇    下一篇

碳氧平衡约束下武汉市土地利用结构优化情景模型研究

陈宇, 单玉红, 陈银蓉   

  1. 华中农业大学公共管理学院, 湖北 武汉 430070
  • 收稿日期:2015-04-02 修回日期:2015-05-22 出版日期:2015-12-20
  • 通讯作者: 单玉红 E-mail:syh311@sina.com.cn
  • 作者简介:陈宇(1989~),女,硕士研究生,主要研究方向为土地利用规划.E-mail:470372593@qq.com
  • 基金资助:
    国家社会科学基金项目"基于系统仿真的城市土地利用碳排放分析与低碳利用调控研究"(14BGL218);中央高校基本科研业务费专项资金"基于生态效率的土地差别化利用的实施保障机制研究"(662014RW007)

SCENARIO MODEL STUDY OF LAND USE STRUCTURE OPTIMIZATION IN WUHAN UNDER CARBON-OXYGEN BALANCE CONSTRAINTS

CHEN Yu, SHAN Yu-hong, CHEN Yin-rong   

  1. Institute of Public Administration, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China
  • Received:2015-04-02 Revised:2015-05-22 Online:2015-12-20

摘要: 碳氧平衡法可通过比较人类活动引起的释碳耗氧量与生态用地的固碳释氧能力之间的平衡关系来测算碳氧平衡标准下生态用地需求量。以武汉市为例,遵循"环境友好、资源节约"的两型社会建设原则构建了土地利用综合效益最优的多目标函数,以2013年为基期年且2020年为目标年,探索了碳氧平衡约束条件下武汉市土地利用结构的优化方向。研究结果表明:土地利用结构优化后2020年较2013年增加了 40 908 hm2 标准生态用地,产生431亿元的综合效益,年固碳能力和释氧能力分别达到532.03万t和 1 418.33 万t,分别占武汉市释碳耗氧量的43.25%和30.29%,能完成区域内的固碳任务且有盈余,但不能实现区域内的氧平衡。研究结果表明仅通过增加生态用地来维持碳氧平衡将难以为继,长期来看,必须转变发展方式来维持碳氧平衡状态。

关键词: 生态用地, 碳氧平衡, 土地利用结构优化, 武汉市

Abstract: With carbon-oxygen balance theory, ecological land demand with carbon-oxygen balance standards can be estimated by comparing the carbon release and oxygen consumption induced by human activities and carbon sequestration and oxygen release capacity of ecological land.This paper takes Wuhan as an example, land use comprehensive benefits optimal objective function is set up following the two-oriented society construction principles as "environmentally friendly, resource conservation," with 2013 as the base year and 2020 as the target year, the direction of land use structure optimization under carbon - oxygen balance constraints in Wuhan is explored.The results indicate that compared with 2013, the standard ecological land in 2020 will increase by 40908 hectares after optimization of land use structure, there will generate overall efficiency of 43.1 billion yuan carbon sequestration capacity and oxygen release capacity will reach 5.32 million tons and 14.18 million tons, accounting for 43.25% of carbon release and 30.29% of oxygen consumption respectivelycarbon sequestration task can be completed and there is a surplus, but oxygen balance can't be achieved within the region.It will be difficult to maintain carbon and oxygen balance only by increasing the ecological land, so development patterns must be transformed to hold the balance in the long term.

Key words: ecological land, carbon-oxygen balance, land use structure optimization, Wuhan

中图分类号: 

  • F301.23
[1] 俞孔坚,王思思,李迪华,等.北京市生态安全格局及城市增长预景[J].生态学报,2009,29(3):1189-1204.
[2] 张 颖,王 群,李边疆,等.应用碳氧平衡法测算生态用地需求量实证研究[J].中国土地科学,2007,21(6):23-28.
[3] 傅伯杰,陈利顶.景观多样性的类型及其生态意义[J].地理学报,1996,51(5):454-462.
[4] 张 磊,万荣荣,胡海波,等.生态用地的环境功能及空间整合--以南京市为例[J].长江流域资源与环境,2011,20(10):1222-1227.
[5] 俞孔坚,李迪华.论反规划与城市生态基础设施建设[C]//中国风景园林学会,四川省建设厅.中国科协2002年学术年会第22分场论文集.成都:2002-09.
[6] 徐琳瑜,杨志峰,李 巍.论生态优先与城区环境保护规划[J].中国人口·资源与环境,2004,14(3):57-62.
[7] WACKERNAGEL M, ONISTO L, BELLO P, et al. National natural capital accounting with the ecological footprint concept[J]. Ecological Economics, 1999, 29(3): 375-390.
[8] 马巾英,尹 锴,吝 涛.城市复合生态系统碳氧平衡分析--以沿海城市厦门为例[J].环境科学学报,2011,31(8):1808-1816.
[9] COSTANZA R, D'ARGE R, GROOT R D, et al. The value of the world's ecosystem services and natural capital[J]. Nature, 1997, 387(6630): 253-260.
[10] 曲 艺,舒帮荣,欧名豪,等.基于生态用地约束的土地利用数量结构优化[J].中国人口·资源与环境,2013,23(1):155-161.
[11] 张林波,李伟涛,王 维,等.基于GIS的城市最小生态用地空间分析模型研究--以深圳市为例[J].自然资源学报,2008,23(1):69-78.
[12] 王万茂.土地利用规划学[M].北京:中国大地出版社,2008.
[13] 汪 澜.水泥生产企业CO2排放量的计算[J].中国水泥,2009(11):21-22.
[14] IPCC. Climate Change 1995: The science of climate change[M]// HOUGHTON J T, MEIRA FIHLO L G, CALLANDER B A, et al., eds. Contribution of Working Group I to the Second Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press, 1996.
[15] 方精云,刘国华,徐嵩龄.我国森林植被的生物量和净生产量[J].生态学报,1996,16(5):497-508.
[16] 闫慧敏,刘纪远,曹明奎.近20年中国耕地复种指数的时空变化[J].地理学报,2005,60(4):559-566.
[17] 谢光辉,韩东倩,王晓玉,等.中国禾谷类大田作物收获指数和秸秆系数[J].中国农业大学学报,2011,16(1):1-8.
[18] 余 超,王 斌,刘 华,等.中国森林植被净生产量及平均生产力动态变化分析[J].林业科学研究,2014,27(4):542-550.
[19] 朴世龙,方精云,贺金生,等.中国草地植被生物量及其空间分布格局[J].植物生态学报,2004,28(4):491-498.
[20] 刘子刚.湿地生态系统碳储存和温室气体排放研究[J].地理科学,2004,24(5):634-639.
[21] 龚建周,刘彦随,张 灵.广州市土地利用结构优化配置及其潜力[J].地理学报,2010,65(11):1391-1400.
[22] 谢高地,鲁春霞,冷允法,等.青藏高原生态资产的价值评估[J].自然资源学报,2003,18(2):189-196.
[23] 曾 群.武汉城市圈生态环境与经济协调发展研究[M].武汉:华中师范大学出版社,2012.
[24] 蔡银莺,宗 琪,张安录.江汉平原农地资源价值研究[J].中国人口·资源与环境,2007,17(3):85-89.
[25] 杨 璐,章锦河,王 群,等.南京市生态经济系统碳氧平衡分析[J].资源科学,2014,36(10):2223-2230.
[1] 翟天林, 金贵, 邓祥征, 李兆华, 王润. 基于多源遥感影像融合的武汉市土地利用分类方法研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(10): 1594-1602.
[2] 凌赛广, 焦伟利, 龙腾飞, 刘慧婵, 易予晴, 武盟盟, 王威, 何国金. 2000~2014年武汉市城市扩展时空特征分析[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(07): 1034-1042.
[3] 柯新利, 李红艳, 刘荣霞. 武汉市耕地景观游憩功能与可达性的空间匹配格局[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(05): 751-760.
[4] 卢燕, 余斌, 韩勇. 基于客流结构的高铁经济辐射效应研究——以武汉市为例[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(01): 39-47.
[5] 张孝宇, 赖宗裕, 张安录. 基于地块尺度的耕地非农化驱动力空间异质性研究——以武汉市为例[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(06): 994-1002.
[6] 周锐, 胡远满, 王新军, 苏海龙, 王燚. 快速城镇化地区生态用地演变及驱动力分析[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(06): 1012-1020.
[7] 丁镭, 方雪娟, 赵委托, 程胜高. 城市化进程中的武汉市空气环境响应特征研究[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(06): 1038-1045.
[8] 张孝宇, 张安录. 武汉市耕地非农化的空间自相关分析[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(05): 781-788.
[9] 李 灿| 陈正洪. 武汉市主要年气候要素及其极值变化趋势[J]. 长江流域资源与环境, 2010, 19(01): 37-.
[10] 陈 雷, 周敬宣, 李湘梅. 基于耗散结构理论的城市生态水平评价研究——以武汉市为例[J]. 长江流域资源与环境, 2007, 16(6): 786-786.
[11] 杨 选. 国内外典型水治理模式及对武汉水治理的借鉴[J]. 长江流域资源与环境, 2007, 16(5): 584-584.
[12] 吴后建,王学雷,宁龙梅,芦云峰. 土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以武汉市为例[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(2): 185-190.
[13] 曾 群, 蔡述明. 武汉市水资源可持续利用评价[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(4): 429-434.
[14] 胡明秀, 胡 辉, 王立兵. 武汉市工业“三废”污染状况计量模型研究[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(4): 470-474.
[15] 宁龙梅, 王学雷,吴后建. 武汉市湿地景观格局变化研究[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(1): 44-49.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘爱霞,刘正军,王 静. 基于PCA变换和神经元网络分类方法的中国森林制图研究[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(1): 19 -24 .
[2] 张晓平,樊 杰. 长江上游生态脆弱区生态屏障建设与产业发展战略研究——以昭通市为例[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(3): 310 -314 .
[3] 李书恒, 郭 伟, 施晓冬, 朱大奎. 舟山群岛海洋环境资源及其开发利用[J]. 长江流域资源与环境, 2007, 16(4): 425 .
[4] 张 政, 付融冰| 杨海真, 顾国维. 水量衡算条件下人工湿地对有机物的去除[J]. 长江流域资源与环境, 2007, 16(3): 363 .
[5] 叶 浩,濮励杰,张 健. 我国粮食主产区耕地产出效率研究[J]. 长江流域资源与环境, 2008, 17(4): 584 .
[6] 许素芳,周寅康. 开发区土地利用的可持续性评价及实践研究——以芜湖经济技术开发区为例[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(4): 453 -457 .
[7] 张智, 张显忠. 三峡库区泥沙对不同初始浓度硅藻生长影响[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(Sup1): 116 -119 .
[8] 郝汉舟, 靳孟贵, 曹李靖, 谢先军. 模糊数学在水质综合评价中的应用[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(Sup1): 83 -87 .
[9] 刘耀彬, 李仁东. 现阶段湖北省经济发展的地域差异分析[J]. 长江流域资源与环境, 2004, 13(1): 12 -17 .
[10] 陈永柏,. 三峡工程对长江流域可持续发展的影响[J]. 长江流域资源与环境, 2004, 13(2): 109 -113 .