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土地利用碳排放及低碳优化研究进展与趋势展望 总被引：2，自引：0，他引：2
土地作为陆地生态系统的自然空间载体以及人类生产生活的社会经济载体,在不同利用方式下扮演着碳源/碳汇的角色。开展土地利用碳排放研究,制定土地利用低碳优化策略,对维持自然生态系统与社会经济系统平衡、引导社会经济的低碳转型与可持续发展、助力碳达峰与碳中和目标的实现具有重要意义。本文基于“理论-方法-实践”的范式,梳理了土地利用碳排放及低碳优化的研究脉络,从土地利用碳排放效应、土地利用碳排放核算方法、低碳目标导向的土地利用结构优化及其模式与政策4方面总结现有研究进展,并对未来研究趋势进行了展望。本文认为未来应围绕“从全生命周期视角出发构建土地利用低碳优化研究的系统框架、基于全域全要素管控设计低碳国土空间规划的实现路径、统筹‘规模-结构-布局-强度’以优化碳排放约束下的建设用地空间格局、以基于自然的解决方案为原则制定差别化的生态系统碳汇提升方案和耦合多元要素以探索土地利用低碳优化的多学科交叉应用”等方面展开研究,以期为编制低碳目标导向的国土空间规划和制定科学合理的低碳管理策略提供理论基础。 相似文献
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通过海洋渔业固碳增汇是实现“碳中和”的重要路径,其中的关键在于科学、精准、系统测算海洋渔业碳汇能力。本文剔除经典“可移出碳汇”模型中部分不具有碳汇功能的碳,把贝藻通过释放POC和DOC形成的碳汇纳入测算模型,基于2006—2020年中国9个沿海省份贝藻养殖产量面板数据,评估中国海洋渔业碳汇能力,并基于LMDI分解方法解构中国海洋渔业碳汇能力提升的贡献因素,预测不同情景下2030年中国海洋渔业的碳汇潜力。研究发现：①2020年中国海洋渔业碳汇能力达302.63万t/年,区域差异显著;②包含不具有碳汇功能的碳会高估海洋渔业贝类碳汇24.24%,而不考虑贝藻通过释放POC和DOC形成的碳汇会低估海洋渔业碳汇50.70%;③在当前注重规模效应的发展模式下,到2030年海洋渔业碳汇能力为335.51万t/年~399.92万t/年,碳汇增长潜力有限。基于此,应推动中国海洋渔业碳汇的增长模式向技术驱动的高质量发展转变,不断提高中国沿海省份海洋渔业碳汇能力,持续为实现“碳中和”目标作出贡献。 相似文献
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国内关于石油生命周期内的碳排放的研究主要集中在石油制品的消费环节,不能真实地反映石油流动生命周期内的碳排放。为了探寻石油生命周期内真实碳排放以及未来发展趋势,本文结合了物质流分析（Material flow analysis,MFA）和生命周期评估（Life Cycle Assessment,LCA）方法,建立了石油生命周期内碳元素流动模型。以国内某大型炼化企业为例,计算了各个环节的隐含碳排放和石油燃烧碳排放量,分析了影响隐含碳排放的关键影响因素,同时,设计了四种不同的情景,分别预测了2015—2050年间中国石油生命周期内的隐含碳排放发展和变化趋势。研究结果表明：①在石油生命周期内,每吨石油在生命周期总碳排放量约为670kg（约折合CO2 排放量为2457kg）,其中隐含碳占总碳排放量的23%;②开采环节和炼化环节隐含碳排放分别占隐含碳总量的46%和54%,其中开采环节主要隐含碳排放来自天然气消耗和电力的消耗,分别占总量的47%和30%,炼化环节的隐含碳排放主要来自焦炭燃烧,占总量的46%;③在消费环节中,汽油、柴油和煤油在交通运输业中的消耗量最大,分别占各自总量的42%、53%和80%。提高石油行业能源利用效率和优化能源消费结构是实现国家2030年碳排放达到峰值目标的有效途径。 相似文献
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水稻对于国家粮食安全具有重要意义。中国作为世界上最大的水稻生产和消费国,改革开放以来水稻生产格局发生了巨大变化,但是其生产变化完整过程的时空格局尚不清楚,特别是对于阶段性特征及区域差异的认识有待提高。本文基于省级面板数据分析中国1980—2018年水稻生产的时空变化,剖析播种面积和单产对总产量的贡献。研究表明：①1980年以来水稻总产量年际变化呈现3个阶段：波动上升时期（1980—1997年）,除广东省显著下降外,大部分省份显著增加;显著下降时期（1998—2003年）,南方地区下降较快;快速上升时期（2004—2018年）,东北和长江中下游省份显著增加,东南沿海三省（浙江、福建和广东）和四川盆地显著下降。②近40年中国水稻总产量显著增加,由13.99×103万t增加至21.21×103万t,增加了51.61%,空间上呈现“南北齐增”格局;单产与总产量变化相似,在全国范围内持续增加;播种面积则不同,呈现出“北增南减”的态势。③全国水稻总产量变化总体上以单产贡献为主（64.29%）,播种面积贡献为辅（28.57%）,1998年以来水稻总产量逐渐由单产主导转为播种面积主导,随着单产可能或者已达到增长瓶颈,政策调控对于稳定和提高水稻种植面积和总产量尤为重要。本文结果可为政府部门粮食安全政策的制定、宏观农业规划和结构调整提供科学支持。 相似文献
5.
在碳中和背景下,我国能源系统需要深度转型,而发展新能源是能源转型的核心。文章利用综合经济社会效益评价模型框架,比较了当前能源系统转型力度下和未来能源系统加速转型下的经济社会成本和收益。研究表明,以新能源为主体的能源系统深度转型是实现2060年碳中和目标和美丽中国的空气质量要求的必要条件;风光发电的大规模发展将促进自身成本和我国用能成本的进一步下降,带动我国光伏和风电设备出口及其他出口行业的发展,驱动经济的持续增长。加速能源转型还将带动就业岗位的净增长和环境健康效益,避免大量因碳排放造成的社会成本。 相似文献
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中国海岸线总长度超过3.26万km,同时拥有红树林、盐沼、海草床3类蓝碳生态系统,且海水养殖产量常年位居世界首位,蓝碳发展条件得天独厚。本文在系统梳理国内外蓝碳研究成果的基础上,基于广义蓝碳定义,尝试从自然生态系统和海水养殖系统两方面构建中国沿海省份蓝碳核算体系,基于相关统计数据、遥感数据、核算参数数据,对中国沿海省份蓝碳进行核算,分析其时空演化格局,并利用Super-SBM模型进一步对中国海水养殖碳汇渔业效率进行评估。研究表明：①中国蓝碳生态系统面积呈波动增长,1997—2019年红树林固碳量为0.033~0.078 Tg C/a,盐沼固碳量为0.234~0.646 Tg C/a,海草床固碳量为0.012~0.018 Tg C/a;②沿海九省2003—2020年的海水养殖年固碳总量为0.87~1.36 Tg C/a,省际空间差异显著,并在各时段表现出不同的增长特征;③沿海九省年蓝碳总量及结构的空间分布格局差异明显,就蓝碳能力而言,山东和福建蓝碳能力最高;就蓝碳结构而言,江苏的蓝碳构成比例较为均衡;④土地利用变化、蓝碳生态系统与海水养殖的不协调发展、气候变化等是影响蓝碳能力的重要因素,沿海九省2003—2020年的碳汇渔业效率值反映出海水养殖经济指标投入与生态环境产出存在一定失调,这也会遏制蓝碳的挖掘和利用。最后本文就蓝碳助力国家碳中和战略提出相应的优化建议。 相似文献
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发展中国家在工业化进程中会出现碳锁定现象。中国处在工业化进程的关键时期,很有必要对碳锁定问题进行深入探讨,选用合适的指标来衡量碳锁定有助于理解碳锁定。本文通过测算1990-2014年中国碳汇量和碳排放量,用两者的差值作为碳超载量,用碳超载率（碳超载量/碳汇量）对碳锁定的程度以及变化趋势做出基本判断,然后利用ECM模型对碳锁定的影响因素进行分析。研究结果表明:①以2003年为界限,1990-2002年期间中国未出现碳超载,从2003年开始碳超载为正,以后逐年增加,碳锁定程度越来越严重;②降低化石能源消耗、增加技术投入在长期和短期内对碳锁定都有抑制作用,而第二产业和第三产业的发展速度对碳锁定的影响在长期和短期内是相反的;③提出在“十三五”期间实现中国碳汇量比2014年增加5%~15%的目标,以期在“十三五”结束时基本实现中国碳平衡。本研究以丰富中国碳锁定及碳解锁理论研究为侧重点,着重为中国碳锁定程度和碳锁定变化趋势研究提供科学依据,并对中国碳锁定解锁路径提出借鉴性建议。 相似文献
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伊犁河谷是中国草地生态系统最活跃的地区之一,准确评估其碳库对当地草地的可持续利用有重要的指导意义。本文采用InVEST 模型碳存储模块,基于实测数据评估1980s、2000s、2010s三个不同时期伊犁河谷6种草地类型的四大碳库的碳存储。结果表明：①伊犁河谷草地的碳存储呈先增加后降低的趋势,1980s、2000s、2010s的草地碳存储总量分别为32.61TgC、39.67TgC、25.92TgC,草地平均碳密度为9.76tC/hm2、12.26tC/hm2、8.45tC/hm2;②草地碳密度以地下和土壤碳密度为主,两者之和为（7.49~10.35）tC/hm2,占草地碳密度的84%~89%;③不同类型草地碳储量差异显著,以典型草甸和典型草原的碳储量为高,荒漠草原最低;④植被类型、气候、土地利用变化、放牧活动等对不同草地碳库产生影响。 相似文献
9.
气候变化是当前人类生存和发展所面临的共同挑战,受到世界各国人民和政府的高度关注。陆地生态系统固碳被认为是最经济可行和环境友好的减缓大气CO2浓度升高的重要途径之一,因此,如何提高陆地生态系统碳储量及其固碳能力,是近年来全球变化研究的热点领域。2011年,中科院启动了"应对气候变化的碳收支认证及相关问题"的战略性先导科技专项;其中,生态系统固碳任务群在中国森林、灌丛、草地和农田生态系统约16 000个野外样地进行了系统的野外调查,并开展了6大国家重大生态工程固碳效应评估和4个典型区域固碳增汇技术体系和示范的综合研究。在全国尺度上准确评估了森林、灌丛、草地和农田生态系统的固碳现状、速率和潜力,科学评估了中国重大生态工程的固碳效应,并发展了兼顾社会经济和固碳效应需求的区域可持续新模式。此外,生态系统固碳任务群首次在国家尺度构建了科学的、可核查的陆地生态系统碳清查实体数据库,不仅可为中国应对气候变化的国际间谈判提供重要数据,还将在中国生态文明建设中发挥重要作用。 相似文献
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2020年国家主席习近平在第7 5届联合国大会一般性辩论上作出了力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的承诺。作为世界最大的能源消费国和碳排放国,实现碳中和目标对我国能源和经济可持续发展提出了更高要求。近年来,虽然我国能源消费增速放缓,碳排放逐渐进入平台期,但我国能源消费结构中化石能源占比仍高达80%以上。碳中和目标下,在借鉴发达国家调整能源消费结构与碳减排做法的基础上,如何加快我国能源转型,明确碳中和目标下能源转型的战略路径值得深入探讨。碳中和是我国经济社会发展的战略目标,也是推进我国能源革命的重要举措,更是实现文明跨越的重要抓手。在实现碳中和的道路上,我国需要在电力、工业、建筑、农业等领域不断努力,减少碳排放量,谋划最优的战略路径,努力实现碳减排和经济发展并行不悖。 相似文献
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河北省曲周县农田生态系统碳循环及碳效率研究 总被引：4，自引：0，他引：4
农田生态系统在全球碳循环中具有突出地位,研究农田生态系统碳循环过程、掌握地区碳收支情况,对挖掘农田多功能性、发展低碳农业具有重要意义,同时为制定农业生态补偿提供依据。本文综合分析农田生态系统碳循环过程,并根据实际情况修正核算了碳排放系数,从碳输入、碳输出、固碳三个过程对曲周县农田生态系统碳源和碳汇以及碳效率进行研究。结果表明,2011年曲周县农田生态系统碳平衡值为-3.30万t,当年可固定碳17.61万t。土壤呼吸、农用机械以及氮肥、磷肥的使用是造成碳排的主要因素。各乡镇农田生态系统碳源和碳汇情况有所差异,曲周镇等乡镇由于高投入低产出导致当年系统为碳源,而候村镇、河南疃镇等乡镇由于低投入、高产出导致当年系统为碳汇。曲周县农田生态系统虽整体表现为碳源,但仍具有较强的碳汇能力以及较高的碳效率,在一定程度上可弥补碳排放对环境造成的影响。 相似文献
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通过生态建设提升固碳能力，是我国实现“双碳”目标的重要途径之一。文章在分析我国生态固碳现状和趋势基础上，总结了我国生态固碳能力提升面临的主要挑战。研究认为，需要通过生态系统内部结构优化和生态建设区域协调两方面促进生态建设布局优化，提升生态系统碳汇增量。在生态系统内部结构优化方面，提出重启成熟林地有序更新采伐、增强草原生态系统固碳能力和发挥“西线引水工程”碳汇增益作用等；在生态建设的国土布局优化方面，提出了统筹建立差异化区域碳中和路径，全面推进欠发达地区绿色发展，协调处理生态保护与清洁能源发展关系，促进区域生态环境改善和国土空间高效利用的战略路径。 相似文献
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为了应对气候变化、资源短缺与环境污染问题,各国都在积极开发清洁能源,风能作为可再生的清洁能源,得到了世界各国的高度重视。在实现2030年碳排放达峰的目标约束下,近年来,中国风电规模也处于快速增长的阶段。风力发电过程虽然不会排放温室气体和污染物,但从产业的生命周期角度分析,在设备制造、运输、安装、运行、废弃等环节也会带来一定量的温室气体和污染物的排放,因此风力发电并不是零排放的能源。本文利用全生命周期评价方法对比研究了100 MW海上和陆上风电系统的全生命周期的排放情况,重点分析了不同功率风机的风电场的全生命周期温室气体排放情况,并分析了一般污染物对于环境的影响。研究结果表明：①海上风电场全生命周期温室气体排放量平均为1.49 g CO2/kWh,陆上风电场平均排放量3.62 g CO2/kWh,均远远小于传统火力发电,比较而言,在减少温室气体排放方面,海上风电系统更具优势;②在全生命周期污染物排放方面,海上风电场全生命周期污染物的排放量要小于陆上风电场,且具有更短的能源回报时间,经济效益更高,对环境更友好;③在全生命周期中,风机的生产过程所产生的温室气体排放占到总温室气体排放的40%以上,同时风机生产所排放的污染物对于环境的负面影响最大,约占整个生命周期影响的50%以上;④配备更大功率的风机将有助于减少温室气体和污染物的排放。研究结果可为减少环境污染、实现碳排放达峰目标提供参考依据。 相似文献
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应对气候变化的关键是实现碳中和。实现碳中和的基本途径包括"减排"(减少向大气中排放CO2)和"增汇"(增加对大气中CO2的吸收)。我国作为碳排放大国和发展中国家,应在尽可能减排的同时想方设法增汇,也即研发负排放的方法与途径,这是实现碳中和的必由之路,应强调主动作为。海洋是地球上最大的活跃碳库,有着巨大的碳汇潜力和负排放研发前景。我国的海洋碳汇理论研究已走在国际前沿,并推动了科学与政策的连接。当前,应从顶层设计、及时布局,对外引领国际大科学计划,对内结合国情大力研发海洋负排放技术,打造负排放生态工程;建立海洋碳汇标准体系,并通过大科学计划将其推向世界,占领国际制高点,为实现碳中和宏伟目标提供有力的科技支撑。 相似文献
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市场机制是实现碳达峰、碳中和目标的基础。通过市场机制，可以全局成本最低实现碳中和。因此，碳中和进程需要充分发挥市场在资源配置中的决定性作用。我国在各类市场机制方面已经探索并积累经验超过10年，建立了碳市场、绿色电力证书市场、节能量交易市场（即白色证书市场，本文中二者等同）、用能权市场等，同时电力系统也在加大市场化改革的力度。但各市场之间仍然存在制度的不完善和冲突，亟待对这些市场进行理顺，使其能够最大效应发挥协同作用。文章梳理并分析了现有市场机制的现状和之间的关系，阐述了其中的冲突和交叠；在此基础上，提出应该尽快将用能权市场、节能量交易市场等进行合并，对绿证市场和碳市场进行统一，并充分考虑电力系统的市场化进程，令市场机制提高经济效率和减排效果。此外，随着市场机制、供应链全球化和去全球化的演变，对外合作的话语权变得尤为重要。文章进一步从厘清碳责任、加强碳中和对外合作和传播话语权出发，分析了生产端责任和消费端责任2种基本模式；同时，发现全球碳排放中，中国的排放主要集中在生产端，西方发达国家（特别是美国）的排放更多集中在消费端。基于此，认为在全球碳责任划定问题上中国应当坚持采取“受益者付费”的... 相似文献
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中国林木生物质能源替代煤炭的减排效益评估 总被引：1，自引：0，他引：1
应对全球气候变化的能源转型方案中,生物质能源替代化石燃料是重要的选项,中国资源丰富的林木生物质在替代化石燃料的能源转型中具有重要价值。本文以木质颗粒燃料及传统的化石燃料（煤炭）为研究对象,基于生命周期思想梳理不同能源系统的温室效应排放指标与经济评价指标边界,从传统的生命周期分析与经济指标分析两方面,探讨中国木质颗粒燃料替代煤炭的减排效益和经济效益。结果表明：①木质颗粒燃料替代煤炭供热或供电时,单位能量的供应能耗降低0.01~0.176 MJ,在碳中性假设下,木质颗粒燃料具有显著的碳减排效益;②平均市场价格下,木质颗粒的单位热能成本高于煤炭,即用木质颗粒燃料替代煤炭供能时,单位热能或电能的使用需要付出较高的燃料成本,约为16.06~34.16元;③敏感性分析表明,能量转换率、燃料热值和燃料的价格对替代效益的影响最为显著,提高能源使用效率、降低燃料价格等措施可以大幅度降低燃料替代使用成本,实现环境与经济双赢。生物质能源的开发及利用在未来中国能源结构转型中具有重要地位,本文从碳中性下的净减排、生物质原料问题、提高减排效率和财政补贴等方面提出了针对性建议。 相似文献
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实现碳达峰、碳中和是以习近平同志为核心的党中央做出的重大战略决策，将带来经济社会广泛而深刻的系统性变革。科技是支撑碳中和目标的核心驱动力。文章在梳理碳中和相关概念基础上，分析了发达国家/地区和国际组织碳中和的战略行动和科技布局特点，发现：各主要国家通过立法监管、能源战略、技术路线图、碳市场等政策行动全面推动碳中和目标；在科技方面，重点布局可再生能源、氢能、储能、先进核能、碳捕集利用与封存（CCUS）等变革性绿色低碳技术，抢占未来绿色工业革命科技制高点。文章针对实现碳中和的“减排”和“增汇”两条根本路径，围绕“构建零碳能源体系”“再造低碳产业流程”“生态固碳增汇/负排放”三大方向提出了需要重点布局的14个重要科技问题研究，以引导超过70项关键技术突破。在分析碳中和国际行动和关键科技问题基础上，围绕加强碳达峰、碳中和行动顶层设计，强化面向碳中和的科技研发体系，建立零碳能源体系和新型电力系统，构建低碳产业体系，前瞻部署生态固碳等负排放技术，以及加强系统性解决方案在碳中和行动中的应用6个方面，提出了加强我国碳中和战略科技布局的建议。 相似文献
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低碳农业与农作物碳足迹核算研究述评 总被引：4，自引：0，他引：4
持续提高农业产量、提高土壤生产力、降低环境污染的低碳农业是21世纪发展的主旋律,碳足迹评价方法是支撑低碳农业技术转型、碳交易、碳标签等管理措施的基础。本研究收集了水稻、小麦、玉米3种作物的22个研究结果,发现碳足迹仍有很大的不确定性,目前国内外尚没有建立统一的碳足迹核算方法体系,导致同一作物碳足迹相差达十几倍,例如水稻碳足迹从1895 kgce/hm2（ce：CO2equal,即二氧化碳等当量）,到11 811kgce/hm2,而小麦和玉米的净排放却出现相反的两个结果,即固碳（净碳排放为负值）和排放（净碳排放为正值）。分析表明,主要问题在于模型边界、温室气体种类、数据获取途径、量化单位等方面不一致,因此需要重构作物生产碳足迹研究方法。本文提出了用生命周期方法量化农作物生产碳足迹的理论模型,提出以农业投入品上游排放、农田生产排放、以及土壤固碳为边界的生命循环为边界,量化全生命链条中的CO2、CH4、N2O等直接排放因子以及NH3和NO3-等间接排放因子,通过大样本数据建立关键排放因子的量化模型,实现区域性碳足迹的定量化分析。 相似文献