城市化对城乡生态空间碳储量的影响机制——以北京市为例

编号 lyqk011260

中文标题 城市化对城乡生态空间碳储量的影响机制——以北京市为例

作者 杨学亮  谢旻珂  张云路  刘东云 

作者单位 北京林业大学园林学院 北京 100083

期刊名称 中国城市林业 

年份 2023 

卷号 21

期号 6

栏目名称 研究论文 

中文摘要 城乡生态空间的碳储功能在维护区域生态系统安全，提升人居生态环境等方面发挥着重要作用。文章以北京市为例，首先评估了2000、2010、2020年研究区的城市化水平，然后使用InVEST模型计算对应时期的碳储量，通过Moran's I分析城市化各项指标与碳储量的空间相关性，并筛选出最优的回归模型，科学揭示城市化对城乡生态空间碳储量的影响机制。结果表明：1）2000—2020年，研究区城市化高值区域均集中在中心城区；高碳储量区域集中在远郊区及西南方向的近郊区，低碳储量区域覆盖整个中心城区并向外扩展。2）2000—2020年城市化各项指标与碳储量呈负相关关系，其中空间城市化是影响城乡生态空间碳储量的最重要因素。3）多种回归模型相比较，GWR模型表现最优。4）城市化各项指标对碳储量均保持负向驱动，影响程度存在空间异质性。据此，针对如何维持和增加城乡生态空间的碳储量提出相关建设策略，以期促进城市化与城乡生态空间碳储量的关系从对立转为协同发展。

关键词 碳储量  城市化  空间相关性  地理加权回归  北京市 

基金项目 城乡人居生态环境学（北京高校高精尖学科建设项目），国家林草局重点项目（2019132703），国家林草局重点项目（2020132109）

英文标题 Influencing Mechanism of Urbanization on Carbon Storage in Urban and Rural Ecological Spaces: A Case Study of Beijing

作者英文名 Yang Xueliang, Xie Minke, Zhang Yunlu, Liu Dongyun

单位英文名 College of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China

英文摘要 The carbon storage function of urban and rural ecological spaces plays an important role in maintaining the regional ecosystem security and improving the ecological environment of human settlements. Taking Beijing for a case study, this paper evaluates the urbanization level of the study area in 2000, 2010 and 2020, calculates the carbon stock of the corresponding periods using InVEST model, analyzes the spatial correlation between urbanization indicators and carbon storage with Moran's I, and selects the optimal regression model, to reveal the influencing mechanism of urbanization on the carbon storage of urban and rural ecological spaces. The results show that:1) From 2000 to 2020, the high value areas of urbanization in the study area are concentrated in the city core; the high carbon storage areas are concentrated in the outer suburbs and the southwest outskirts, while the low carbon storage areas cover the whole city core and extends outward; 2) There is a negative correlation between urbanization indicators and carbon storage in 2000-2020, among which spatial urbanization is the most important factor affecting the carbon storage in urban and rural ecological spaces; 3) The comparison of various regression models indicates that the geographically weighted regression (GWR) model outperformed the others; and 4) All indicators of urbanization have the negative driving force on carbon storage, and the degree of influence is spatially heterogeneous. In view of how to maintain and increase the carbon storage in urban and rural ecological spaces, relevant strategies are put forward in the hope of changing the relationship between urbanization and the carbon storage in urban-rural ecological spaces from polarity to coordinated development.

英文关键词 carbon storage;urbanization;spatial correlation;geographically weighted regression;Beijing

起始页码 98

截止页码 105,142

投稿时间 2023/6/22

作者简介 杨学亮(1996-),男,硕士生,研究方向为风景园林规划设计。E-mail:yxl644840004@163.com

通讯作者介绍 张云路(1986-),男,博士,教授,研究方向为风景园林规划设计、城乡人居生态环境。E-mail:zhangyunlu1986829@163.com

E-mail zhangyunlu1986829@163.com

DOI 10.12169/zgcsly.2023.06.22.0001

参考文献 [1] 叶祖达.建立低碳城市规划工具:城乡生态绿地空间碳汇功能评估模型[J].城市规划,2011,35(2):32-38.
[2] 胡莹洁,李月,孔祥斌,等.1980-2010年北京市农用地碳储量对土地利用变化的响应[J].生态学报,2018,38(13):4625-4636.
[3] 姚龙杰,岳邦瑞,潘卫涛,等.县域碳储量时空演变与多情景模拟:基于FLUS和InVEST模型[J].中国城市林业,2023,21(5):152-158.
[4] 韩晋榕.基于InVEST模型的城市扩张对碳储量的影响分析[D].长春:东北师范大学,2013.
[5] 汤煜,石铁矛,卜英杰,等.城市绿地碳储量估算及空间分布特征[J].生态学杂志,2020,39(4):1387-1398.
[6] 张梦.城市化进程中土地利用时空演变及其对城市森林碳储量和碳循环的影响[D].杭州:浙江农林大学,2020.
[7] 付梦娣,肖能文,赵志平,等.北京城市化进程对生态系统服务的影响[J].水土保持研究,2016,23(5):235-239.
[8] 凌云,杨宜男,许迦龙,等.京津冀地区城市化对典型生态系统服务供需关系的影响[J].生态学报,2023,43(13):5289-5304.
[9] 陈晋,卓莉,史培军,等.基于DMSP/OLS数据的中国城市化过程研究:反映区域城市化水平的灯光指数的构建[J].遥感学报,2003,7(3):168-175,241.
[10] 陈明星,陆大道,张华.中国城市化水平的综合测度及其动力因子分析[J].地理学报,2009,64(4):387-398.
[11] WANG K P,WANG W Q,ZHA N Y,et al.Spatially heterogeneity response of critical ecosystem service capacity to address regional development risks to rapid urbanization:the case of beijing-Tianjin-hebei urban agglomeration in China[J].Sustainability,2022,14(12):7198.
[12] WU Y Z,SHI K F,CHEN Z Q,et al.Developing improved time-series DMSP-OLS-like data (1992-2019) in China by integrating DMSP-OLS and SNPP-VIIRS[J].IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2022,60:4407714.
[13] ALAM S A,STARR M,CLARK B J F.Tree biomass and soil organic carbon densities across the Sudanese woodland savannah:a regional carbon sequestration study[J].Journal of Arid Environments,2013,89:67-76.
[14] 陈光水,杨玉盛,刘乐中,等.森林地下碳分配(TBCA)研究进展[J].亚热带资源与环境学报,2007,2(1):34-42.
[15] 朱丽亚,胡克,孙爽,等.基于InVEST模型的辽宁省海岸带碳储量时空变化研究[J].现代地质,2022,36(1):96-104.
[16] 王凯平,冯悦,邱陈澜,等.环京津城市群生态系统服务的时空演变与驱动因素[J].生态学报,2022,42(19):7871-7883.
[17] 龙依,蒋馥根,孙华,等.基于带宽优选地理加权回归模型的深圳市植被碳储量反演[J].生态学报,2022,42(12):4933-4945.
[18] 柯新利,唐兰萍.城市扩张与耕地保护耦合对陆地生态系统碳储量的影响:以湖北省为例[J].生态学报,2019,39(2):672-683.
[19] 邵壮,陈然,赵晶,等.基于FLUS与InVEST模型的北京市生态系统碳储量时空演变与预测[J].生态学报,2022,42(23):9456-9469.
[20] 庞恩奇.土地利用变化下城市森林地上碳储量动态响应分析[D].杭州:浙江农林大学,2018.
[21] 邱莎,曹飞飞,唐明方,等.能源对北京市城市碳循环的影响[J].生态学报,2019,39(18):6816-6825.
[22] 欧阳晓,王坤,魏晓.城乡建设用地关联对生态系统服务的影响:以洞庭湖地区为例[J].生态学报,2022,42(21):8713-8722.
[23] 谢天,侯鹰,陈卫平,等.城市化对土壤生态环境的影响研究进展[J].生态学报,2019,39(4):1154-1164.
[24] 焦加国,杨林章,武俊喜,等.不同区域的人口密集农村地区土壤有机碳的分布[J].生态学报,2007,27(5):1969-1977.
[25] 童玉芬,宫倩楠.新时期北京市人口调控政策的效果评估:基于三重差分法的准自然实验[J].人口研究,2020,44(5):80-91.
[26] 范凤岩.北京市碳排放影响因素与减排政策研究[D].北京:中国地质大学,2016.
[27] 张欣欣.北京市人口调控政策对人口空间分布的影响研究[D].北京:首都经济贸易大学,2021.
[28] 王晶懋,高洁,孙婷,等.双碳目标导向下的绿色生态空间碳汇能力优化设计[J].中国城市林业,2023,21(4):33-42.
[29] 褚芷萱,马锦义,邵海燕,等.不同应用类型园林树木固碳能力[J].中国城市林业,2022,20(1):126-129.

PDF全文 浏览全文