摘要

量化分析建设用地扩张对陆地生态系统碳储量的影响,探索模拟建设用地扩张的优化方案以提高未来生态系统碳储量,对区域可持续发展和生态文明建设具有重要的现实意义。基于土地利用和地理空间数据,利用生态系统服务与权衡综合评估(InVEST)模型和基于栅格的斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型,以2km网格为基本单元,核算分析了京津冀城市群2000~2020年生态系统碳储量和格局演变,拟合回归了建设用地变化和碳储量变化两者关系,设置不同城市扩张发展情景对京津冀城市群2030年土地利用格局进行了模拟并分析了不同发展情景下2020~2030年建设用地扩张对碳储量的影响。结果表明:①京津冀城市群2000、2010和2020年生态系统碳储量(以C计)分别为2088.02、2106.78和2121.25Tg,其中林地碳库占比最大。研究期间碳储量减少的网格单元集中分布在北京、天津、石家庄和唐山等大城市周边,建设用地扩张的区域是碳储量变化最为剧烈的区域。②在建设用地占比10%以上的各等级网格单元区域,建设用地扩张和碳储量变化回归拟合关系良好,两者回归系数均呈现波动上升趋势。③在自然发展、建设用地扩张增速减少15%和建设用地扩张增速减少30%3种发展情景下,2030年生态系统碳储量(以C计)分别为2129.12、2133.55和2139.10 Tg。2020—2030年建设用地扩张和碳储量变化两者回归拟合效果均明显优于2000—2010年和2010—2020年,回归系数随着建设用地占比等级的增加均呈现波动增加的趋势。在各建设用地占比等级区域,回归系数值均呈现:自然发展情景<建设用地扩张增速减少15%发展情景<建设用地扩张增速减少30%发展情景。在“双碳”目标下,京津冀城市群应优先选择建设用地扩张增速降低发展情景,对建设用地的扩张应优先控制在建设用地占比较高的区域。

全文