中国省域碳排放时空格局差异分析外文翻译资料

 2022-09-24 10:53:23
  1. 土地利用类型转换在中国的陆地生态系统碳储量中的影响：时空视角。

1、结果。

1、LUTC的1980年至2010年的流动。

2、不同土地利用类型的碳密度。

3、LUTEC造成碳储量变化。

2、讨论。

3、方法。

1、数据源。

2、地理信息系统为基础的方法来估计碳储量变化。

3、数据预处理

4、土地利用转移矩阵的计算。

5、对不同土地利用类型的碳密度的计算。

6、LUTEC造成碳储量变化。

4、致谢。

5、作者投稿。

6、图1：地图研究区。

7、图2：LUTC的1995至2010年的流动。

8、图3：不同土地利用类型的复合型碳密度分布。

9、图4：造成LUTC的流动碳储量变化的省分布（C代表农田F代表林地G为草原W代表 湿地公园 S代表住区 O代表的其他用地）。

10、图5：植被碳（VOC）和中国SOC密度图

11、表1。在中国引起LUTC碳储量变化（正值代表碳损失负值代表的碳收益）。

12、表2中。LUTC期间省级重点地区碳储存损失。

13、表3中。LUTC期间省级重点地区碳储存增益。

土地利用类型转换在中国的陆地生态系统碳储量中的影响：时空视角

Mei Zhang1,2, Xianjin Huang1,2, Xiaowei Chuai1, Hong Yang3, Li Lai4 amp; Junzhong Tan1,2

我们的工作是研究首次探索国家和省级综合中国陆地生态系统碳储存的变化引起的整个土地利用类型转换(LUTC)的流动。只有水体被排除在外。结果表明，中国陆地生态系统失去219Tg-C由于LUTCF1980年至1995年，和1995-2010期间量为60Tg-C。尽管总量在减少，碳损失LUTC加剧，但大多数的损失被相反的转换平衡。我们的分析还显示，在中国LUTCs已变得不利于碳减排，主要是由于林地增加不能满足碳吸收的日益增长的需求，草原的消失加速和定居点的迅速扩大。几个省份单一LUTC流动碳储量变化超过50％。为了提高中国的地位LUTC，黑龙江，四川，内蒙古，西藏，青海，新疆和沿海地区，如山东，江苏，辽宁，应先根据自己的情况来处理。这项研究可以帮助规划者，决策者和学者们关注中国的碳减排。

本文分析了土地利用类型转换（LUTCs）的国家和省流量如何在最近几十年已影响在中国的陆地生态系统碳储量。土地利用变化是主要驱动力，以在陆地生态系统碳储量的变化。土地利用变化，LUTC最激烈的部分，可引起剧烈的碳储量变化。 LUTC导致植被的变化，从而直接影响植被碳储量。例如，当林地，通常具有植被的生物量的最高量，被转换为另一种土地使用类型，它释放的二氧化碳排放到除了在产品所保留的部分，如提出的采伐的木材的家具的气氛。此外，致LUTC植被变化影响返回到土壤中的植被残余物中，与其他的影响，如土壤栽培或干扰，因此LUTC导致土壤有机碳（SOC）存储总之，植被碳和SOC的变化一起当LUTC发生的陆地生态系统的存储器有所不同。陆地生态系统中减少碳排放和抵消全球变暖，这已在近几年全球关注的主题中发挥重要作用。凭借其不断加剧或活动，LUTC已经注意到了其对陆地生态系统碳储量的重要影响。

到目前为止，大量的研究已经在陆地生态系统土地利用相关的碳储量变化进行。然而，文学的很大一部分集中在陆地生态系统的碳汇能力，同时保持了土地利用类型。而LUTC相关的碳变化研究。

图1.地图的研究领域。地图使用ArcGIS9.3软件创建的。 （环境系统研究所（ESRI），雷德兰兹，CA，USA）。

一般集中在单一的陆地生态系统或有限的土地利用类型。此外，由于各种因素，如植物类型，土壤类型和LUTC强度，致LUTC碳存储的变化区域之间不同。然而，从LUTC碳储量变化的分布分析是非常有限的。随着加快发展，越来越大的压力，以减少碳排放和空气污染，中国已经成为一个重要的研究领域。然而，国内研究仅集中在总量还是在一般的部门，而省级的研究只考虑了一个省。据我们所知，没有对比已取得中国有关引起LUTC的整个流程陆地生态系统的碳储量变化省级部门之间。什么是碳储存变化方面中国国家和省级LUTC流动的状态？的情况是为中国碳减排有利？其中省级地区有最大的碳储量变化？什么是碳储存变化的趋势？所有这些问题仍然悬而未决。由于国家和省级单位共享大多数为减少碳排放在中国的责任，在整个中国省级规模的分析是非常有益的，尤其是考虑到正在进行的新型城市化运动。

在本文中，我们采用遥感（RS）和地理信息系统（GIS）技术，从LUTC估计碳储量变化。为了更好地理解碳储量变化的趋势，这些年来1980年至2010年分为两个时期，1980 - 1995年和1995-2010。使用与植被碳和有机碳密度的土地利用数据，省级区划图和数据，这项研究调查了LUTC的国家和省流量在中国，计算出不同土地利用类型的省级碳密度，估算和分析国家而造成LUTC省碳储量变化。结果的影响进行了讨论，并为未来的土地利用提出了建议。本文研究省区域示于图1。

结果

LUTC的从1980年到中国在2010年LUTC活动将流量这三十年中相当大的。从1980年到1995年，LUTC活动涉及中国的面积约15.1％，而在此期间1995-2010的比例提高到22.3％。我们绘制了之后更为激烈的时期的LUTCs为六分析土地利用类型（图2）。分析表明，草原遭受的最大的变化。草原1980年调出1995年是5.28times;107公顷，而只

4.71times;107公顷林地被变成了这片土地利用类型。在接下来的15年中，该地区失去上升到7.71times;107公顷，而该地区获得的仅为6.12times;107公顷，因此，中国一贯在这30年中失去了草原，这个过程正在加速。在最初的15年里，这种损失主要集中在中国西部地区，特别是在西藏。然而，受影响最严重的地区转移到中国西北地区在未来15年，与内蒙古和新疆的顶部区域。草原的损失的最重要的原因是荒漠化。虽然林地和耕地的损失也显著，中国设法保持平衡这两种土地利用类型，主要是因为支付给森林砍伐和粮食生产的持续关注。我们发现，植树造林是草地损失的第二个原因。湿地的变化并不激烈的任何地区除新疆，内蒙古，黑龙江，青海和西藏。这也是值得注意的是，定居点迅速扩大为中国的发展，特别是在沿海地区，如山东，江苏和辽宁。被转化成聚居的区域在1995-2010期间与提早15几年相比几乎增加了一倍。从1980年到1995年，中国能够通过将不重要的或是浪费定居点等土地利用类型，

图2. LUTC的从1995年到2010年地图使用ArcGIS9.3软件中创建的流动。

控制定居点的面积。然而，这变得更加困难在接下来的几年来控制。

不同土地利用类型的碳密度。根据我们的分析，SOC密度比在任何地区的所有土地利用类型植被碳密度高得多。通过比较相同的土地使用类型的平均值，我们发现这两个密度比介于7.31至14.36。两个密度的分布各省大不相同。我们只分析了复合型碳密度的分布（图3）。复合型碳密度省区和土地利用类型之间的差异很大。从地理上看，几乎所有的土地利用类型，具有最高的碳密度的区域主要分布在中国东北，其次是中国南方。最低碳密度主要发生在中国中部。最高的平均碳密度的地区是黑龙江，而最低的平均碳密度的地区是宁夏。尽管类似的模式，每种土地利用类型的碳密度分布是独一无二的。在每个地区，不同土地利用类型的碳密度也各不相同，但差异小于这些地区之间和图案可以在这里找到。在这六个土地利用类型，林地一般有最高的碳密度，居民点和其他用地通常有最低的碳密度，以及其他三个土地利用类型有中间的碳密度。湿地具有比许多地区的农田和草地碳密度较低。农田的碳密度比在一些地区，如内蒙古，吉林草原较高，而这种关系是在其他地区，如河北，黑龙江相反。住区了比大多数其他地区的土地碳密度高。

LUTC造成的碳储量变化。使用LUTC和碳密度值，我们计算引起LUTC碳储量变化。如表1所示，1980年至1995年，共219的Tg-C的由在中国，由于LUTC陆地生态系统丢失，损失量期间1995-2010降至60的Tg℃。尽管总量减少，个人碳储量变化加剧。在转出土地利用类型，林地和草地的总体影响是碳的损失，增幅分别为42％和5％。在土地利用类型的转移，耕地，居民点和其他用地的总影响是碳的损失，

图3.不同土地利用类型的复合型碳密度分布。地图使用ArcGIS9.3软件创建的。

和的增加率分别为49％，123％和40％。幸运的是，大部分损失是相反的转化平衡。湿地的情况是从其他土地利用类型不同。总效应为转移出既碳损失和湿地1995年至2010年，并在转换到湿地，碳的损失额与同期大幅增加相比。大部分的碳储量变化是由于土壤而非植被。土壤和植被表现出相同的碳损失或增益的效果对大多数的时间，但是，有时它们表现出相反的效果。

表1.LUTC在中国引起碳储量变化

通过分析复合型碳储存的变化，我们发现一个有趣的现象：对于单一LUTC流（调出或单一土地利用类型的），过的碳一半的增加或减少集中在区域的数量有限。根据这个特点，我们划分区域成组。首先，我们分组，各地区的碳损失或收益的地区为单一LUTC流。如果此改变的影响是纯粹的碳损失或增益，则此步骤被跳过。第二，采取一种类型的区域，例如，碳的损失的区域，我们以递减的顺序排列的值和计算出的每个区域的累计百分比。第三，我们划分的区域为1级，2和3，用25％和50％作为断点。然后，将其它类型的区域进行同样的处理。毕竟LUTCs得到解决，我们映射结果，如示于图4. Level 1和Level 2个区域是最祁门功夫，功夫坦地区，因此，我们做了表2和表3显示多少他们减少或增加。值小于1的Tg-C被忽略了。

根据结果，农田既可以失去或单个LUTC活性（图4a-d）在获得的碳。然而，对于农田转移显性效应为碳损失，并调出耕地主要是由于碳增加。对于农田转换的最显着的地区是黑龙江和四川（表2表3）。从1980年到1995年，这两个省分别来自或到农田的转换过程中的碳储量变化的顶部区域。这种情况一直持续在接下来的15年。但是，某些条件为这两个区域不同。碳损益四川是平衡的，每个时期，而黑龙江连续丢失的碳储存。其表现为两个时期的损失分别为66的Tg分别-C和Tg为44-C。

林地的碳储量变化明显高于农田要简单得多。调出的林地不仅造成碳损失，以及主要负责的地区是内蒙古，西藏，黑龙江（图4E-G和表2）。在林地的转移总是导致碳增益，并为其中最重要的地区是内蒙古和西藏（图4f，H＆表3）。内蒙古林业用地的转化率成为对环境有利。在这两个阶段，内蒙古从勉强毁林平衡其自身的碳损失吸收188 Tg的更多的碳比它失去了改变。但是，我们也应该注意到，黑龙江失去了远远超过碳它在所研究的时期，这平行的局面农田吸收。

类似农田的LUTC，草地的单个LUTC引起任一碳损失或死骨化，这取决于该区域（图4I-1）。然而，草原占主导地位的规则相似，林地，以及除内蒙古对面的地区是可以忽略不计（表2表3）。在内蒙古草原的结果而不是占主导地位的格局，由于有林地和耕地，特别是林地有效转换。该地区最明显，随后的主导原则是西藏，青海和新疆。然而，对于这三个区域的情况下是不同的。西藏失去了313的Tg-C 1980年至1995年，但是，在未来15年，西藏取得了315的Tg-C。青海1980年期间成功地平衡其自身的碳下降至1995年，但它造成比在下一期收益碳损失多一点。在另一方面，新疆成为了草原的变化碳损失新的顶部区域。

图4.LUTCF的流动造成碳储量变化省分布

表2. LUTCF期间省级重点地区碳储存损失

表3.LUTCF期间省级重点地区碳储存增益。

湿地，可能引起其他碳增加或减少一个LUTC活动期间，就像耕地和草地（图4M-P）。然而，有没有明显的主导模式被发现，这是独一无二的。但很明显，碳损失在后期（表2表3）成为主导。湿地的重要区域均同那些与吉林的草原除外。引起湿地的LUTC值均低于先前讨论的土地利用类型。

在定居点主要导致碳损失的转移，转出主要是碳的增加（图4Q-T）。在区域中发生，导致相反的值均小于1的Tg℃。碳储量变化进行了较为分散的定居点比其它土地利用类型，和用量都相对较小（表2表3）。出现此结果，因为在中国的区域进行相互城镇化竞争，定居点只花了整个中国的一小部分。

除辽宁各地区在其他土地流转过程中表现出的碳损失，所有地区转移出来（图4U-x）的过程中表现出的碳收益。辽宁的值小于1的Tg℃。主要区域是相同的草地，即西藏，新疆和青海（表2表3）。其实，从转移碳损失了草原草原CON版本为其他土地时主要发生。

讨论

土地利用类型转换（LUTC）在陆地生态系统6，7碳储量产生重要影响。因此，从LUTC碳变化已被列入土地利用，土地利用变化和林业（LULUCF）部门由政府间气候变化专门委员会（IPCC），这使得不断努力，为评估和控制碳的政策建议排放33-36。然而，LUTC相关的碳变化的研究仍然十分在中国有限的，主要是由于该LUTC过程的复杂性和缺乏可用的准确数据。在这项研究中，我们计算植被碳和SOC存

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