基于土地系统科学的土地利用转型与城乡融合发展

土地系统科学的研究视角可为促进城乡融合发展的土地利用转型研究提供参考借鉴。本文在梳理国际上土地系统科学发展历程基础上,基于土地系统科学研究视角探讨了土地利用转型影响城乡融合发展的理论框架、方式与路径以及促进城乡融合发展的土地利用转型调控途径与措施。土地系统科学致力于监测土地变化,解释驱动因素和反馈机制,理解发生于土地上的人类—环境相互作用,实现将对土地系统的科学发现转化为可持续土地利用解决方案。土地系统运行以土地可持续利用与人类福祉为准绳,显化为土地利用的多维效应。通过科学管控土地利用转型实现土地系统的良好运行能够影响城乡融合发展进程。土地利用转型通过效率提升、价值显化、要素流通与结构优化4大渠道,在“强整体”效应与“补短板”效应的作用下助推城乡融合发展。基于土地系统科学视域下促进城乡融合发展的土地利用转型调控需要重塑土地权能体系,推进国土空间综合整治,健全土地利用转型管控体系。     

土地整治与乡村振兴——土地利用多功能性视角

长期以来乡村土地利用功能的供需不平衡是造成乡村问题的主要原因之一。论文基于土地利用多功能性视角,以“供给—需求”“要素—结构—功能”为主线,阐释了农村土地整治与乡村振兴的互馈关系,探讨了如何通过农村土地整治实现乡村土地利用功能的供需平衡,进而促进乡村振兴。研究结果如下：① 综合土地整治是一种多功能的土地利用方式,是当前解决乡村问题、促进乡村振兴的重要手段,其本质是从以经济效益为主的生产主义向兼顾社会、经济、环境等的非生产主义的转变。② 乡村土地利用具有生产、生活、生态、文化等4种主要功能,满足乡村振兴在经济、社会、环境、文化等方面的需求,其中生产功能分为农业、商业、工业生产功能,生活功能分为居住、就业和公共服务功能。③ 农村土地整治沿整合土地利用要素、重组土地利用结构、优化土地利用功能的路径,从供给侧因地制宜地平衡乡村发展对土地利用多功能的需求。④ 今后,农村土地整治与乡村振兴的研究应该考虑不同空间尺度下土地整治对于乡村振兴的作用机制与模式,定量分析土地整治影响下土地利用的多功能供给以及不同类型乡村发展对土地利用功能的需求,从而为土地利用和乡村振兴规划的制定和实施提供科学依据。     

南京大学土地利用碳排放研究进展

土地利用是低碳经济和碳排放研究的重要切入点,也是进行碳排放调控的重要工具之一。开展土地利用碳排放研究,有助于从土地利用规划、产业结构调控及国土开发与整治等领域全面引导经济社会的低碳发展。2007年以来,南京大学在国内地理学界较早开展了土地利用碳排放研究,研究进程主要包括两个阶段:区域不同尺度碳排放核算及驱动机制研究、土地利用及其变化的碳排放效应及优化调控研究。经过文献梳理与分析,从区域碳排放核算、因素分析及减排潜力研究、土地利用及其变化的碳排放效应研究、区域土地利用及产业空间的碳足迹分析、面向低碳目标的土地利用结构优化研究、城市系统碳循环及其土地调控研究等方面对南京大学土地利用碳排放的主要研究方向进行了总结和评述;结合南京大学学科发展优势,提出了土地利用碳排放研究的发展趋势,主要包括:典型产业区碳排放研究、城市改造和环境设计与碳排放的关系研究、城市功能区碳排放研究、低碳土地利用规划的编制与应用、区域碳排放的土地调控机制与方法体系研究等。     

土地利用变化的土壤碳效应研究进展

综合阐述了土地利用变化土壤碳效应研究的重要意义,分析了土壤有机碳蓄积、土壤碳释放、土地利用变化及其土壤碳效应等方面的研究进展;最后指出精确估计土壤碳库、开展综合的土地利用变化土壤碳效应研究和深入分析土地利用/覆被变化对陆地生态系统碳平衡的影响是未来陆地表层碳循环的重点内容.     

土地整治供给侧结构性改革与乡村重构——潜江“华山模式”实证研究

在厘清供给侧结构性改革提出的背景、内涵基础上,运用实地观察法和深度访谈法,探讨如何通过开展土地整治助推乡村重构等问题,并以湖北省潜江的“华山模式”作为实证。结果表明：①需要构建“背景—手段—路径—目标”的土地整治供给侧结构性改革体系;②土地整治供给侧结构性改革从调结构、去库存、补短板、降成本、促融合五个方面着手,核心在于实现“劳动力、土地、资本、制度、产业、技术”六大要素的合理配置;③“华山模式”实现了土地流转—虾稻共作—镇企共建—市场引导—多方共赢的目标,是土地整治供给侧结构性改革助推乡村重构的成功样板。建议在实施土地整治时,应贯彻绿色理念、注意全域规划、依托科技支撑、因地制宜发展当地产业、加强制度供给等,确保土地整治助推乡村重构的有效性和持续性。     

青海高原东部土地利用的低碳优化模拟——以海东市为例

人类活动导致的土地利用变化及其碳效应在区域及全球碳循环研究中具有举足轻重的作用。以位于青海高原东部的海东市为研究区,在探讨土地利用碳循环系数的基础上,预测海东市2020年低碳情景下的土地利用结构,并运用CLUE-S模型模拟了海东市土地利用低碳优化空间格局,然后对比分析低碳情景与规划情景下,海东市2020年土地利用格局的差异。研究表明:1尽管低碳情景下研究区域水浇地和旱地持续减少,但相对于规划情景,优质耕地的流失量减少。2有林地稳定增加,疏林草地缓慢增加,区域固碳能力逐步提升。3建设用地适度扩张,增加幅度小于规划情景,其中城镇用地相对于规划情景碳排放减少14.03万t。低碳视角的区域土地利用结构调整与空间布局优化,为区域土地利用科学规划与管理提供决策支持。     

甘肃省实现“双碳”目标的情景模拟及对策建议北大核心CSCD

核算区域的碳排放和碳汇量,分析其影响因素并预测未来变化情况,对区域适应气候变化和实现“双碳”目标具有重要的指导意义。本研究基于LMDI模型、STIRPAT模型、FLUS-InVEST模型等定量分析甘肃省碳排放与碳汇的现状特征及模拟未来变化情景,并定性讨论甘肃省减排增汇过程中可能遇到的挑战与机遇,提出甘肃省实现“双碳”目标的路径及具体的对策建议。结果表明:(1)甘肃省碳排放呈上升趋势,二次产业是排放大户。(2)经济产出是甘肃省碳排放增长的主导因素。(3)在全面优化情景下甘肃省碳排放如期达峰,减排效果最为理想。(4)甘肃省短期内新增碳汇缺口较大,难以抵消全部的碳排放。建议甘肃省实现“双碳”目标宜分两阶段进行,减排和增汇多措并举并优化经济发展、产业结构和能源消费等。     

土地分离与共享框架的研究现状及应用拓展

“土地分离”与“土地共享”是2种不同的土地利用思维方式,反映人类土地利用的决策选择。中国有大量包含土地分离和共享思维的实践,但缺乏将这些实践案例纳入统一体系的研究范式。土地分离与共享框架最初用来探索粮食生产与生物多样性保护的权衡关系。经过10多年的发展,其理论内涵和研究内容不断丰富,是地理资源与环境领域重要的研究议题。论文在解析土地分离与共享框架内涵的基础上,综述土地分离与共享框架的相关研究成果,探讨土地分离与土地共享的策略选择。研究发现土地分离与共享相关研究存在从农业环境主题向城市管理主题转化的趋势,而且除了强调单一生物多样性保护和农业生产外,还有少数研究开始关注碳储存、土壤保持等其他生态系统服务类型;尽管土地分离与土地共享策略各有其优势和局限,但在目前的研究和实践中,土地分离比土地共享更受青睐。论文基于土地的多功能性进一步扩展该框架在城市用地管理中的应用,可为复杂社会—生态系统可持续发展提供路径指导。     

广东省土地利用及其变化和林业碳核算研究

土地利用及其变化和林业(LULUCF)是重要的碳源和碳汇，探索建立高精度的LULUCF碳核算体系是推动土地低碳利用和精细管理的关键基础。本文以广东省为例，采用库—差别法，基于森林资源二类调查、土壤普查、土地利用等数据，在地块尺度上系统核算了因LULUCF产生的碳源和碳汇。研究表明，2018年广东省LULUCF碳汇为2967.3万t CO₂a^-1，其中生物量碳汇约占70%，土壤碳汇约占30%，提升土地植被盖度和加强林木经营是增加LULUCF碳汇最主要手段。相同地类不同地块的碳源或碳汇强度差异较大，林地、湿地、耕地、建设用地、草地等地类均可能出现跨碳源和碳汇类别的差异。土地利用“碳排放系数”为常数的碳核算方法难以满足“双碳”目标下土地利用的精细管理需要。本文提出的LULUCF碳核算综合了生物量及土壤碳库的变化，满足履行《联合国气候变化框架公约》要求，在全国范围具有适用性，植被异速生长模型和土壤碳库年度变化分异图可支撑地块尺度土地利用碳源或碳汇多情景分析，其核算结果可为土地利用和自然资源管理的低碳增汇政策制定提供参考。     

基于LP-MCDM-CA模型的土地利用结构优化研究——以天水市为例

土地利用类型数量在地域空间上的优化配置是实现土地可持续利用,提高土地聚集效应和保持土地生态系统平衡的重要途径.针对当前土地利用优化配置模型存在的不足,构建了基于多目标线性规划与元胞自动机的土地利用优化配置模型(MCDM-CA),在定义邻域规则、转换规则和土地适宜性评价的基础上,开展了基于经济效益、生态效益最大化的土地利用空间配置,实现了土地资源数量结构优化与空间布局优化的统一;并运用该模型对天水市土地利用结构优化进行了实证研究.研究表明,该模型兼顾到区域宏观水平上的土地利用数量结构与局部尺度上的土地利用适宜性,能够较好地同时模拟不同土地利用类型以及不同人类决策情景下的土地利用效果.本研究可为解决土地利用规划中的资源优化配置关键问题提供新的技术方法.     

基于主体功能区的京津冀城市群碳收支时空分异与碳补偿分区

从主体功能区划视角研究碳收支和碳补偿分区,对于制定适应各主体功能区低碳发展策略,推动区域生态环境协同治理,实现高质量发展具有重要意义,也是地理学思想对于实现“双碳”目标的重要贡献。本文首先构建主体功能区视角下碳收支与碳补偿的理论框架,然后以京津冀城市群157个县级单元为研究区,引入集中化指数、标准显性比较优势指数、SOM-K-means聚类等方法研究功能区视角下京津冀城市群碳收支时空分异与碳补偿分区,并提出以低碳发展为导向的碳减排空间优化方案。结果表明：① 2000—2017年京津冀城市群碳收支量呈现波动上升态势,其集中化指数均高于0.4的“警戒线”,碳收支地区差异整体偏大。② 碳收支时空分异显著,碳排放高值区呈现以京津唐为中心,向外逐步降低的“核心—外围”空间格局;而碳吸收空间格局趋于稳定,总体呈现东、北、西部高,而中、南部低的倒“U”型格局。③ 京津冀城市群碳收支与主体功能区战略定位较为吻合,优化开发区和重点开发区是碳排放的主要承压区,而重点生态功能区是碳吸收的优势主导区,各功能区碳吸收集中化指数差别较碳排放集中化指数小。④ 京津冀城市群共有53个支付区、64个平衡区和40个获补区,结合主体功能区规划战略目标,最终形成9类碳补偿空间优化区,并提出每一类型区低碳发展方向及策略。⑤ 未来要加强更微观尺度的碳收支及碳补偿研究,丰富和完善碳补偿理论框架,将碳补偿融入到碳交易市场,探索实现“双碳”目标的多元化路径。     

共享社会经济路径下中国碳中和路径预测

科学地预测和分析不同情景下中国碳中和路径有助于碳中和目标的合理推进,但当前研究仍缺少结合碳源—汇变化趋势的综合性分析与应用国际耦合模式情景的系统性分析。本文运用WITCH综合评估模型与IBIS植被动态模型模拟了各共享社会经济路径情景下21世纪中国碳源—汇路径,对中国碳中和时间及路径进行预测分析。研究发现：① 中国碳汇逐年值存在3~4 a的周期性波动。RCP6.0气候情景下中国碳汇总量均值稳定在约0.30 Gt C/a;RCP2.6气候情景下中国碳汇总量均值呈下降趋势,到2065—2100年下降至约0.18 Gt C/a。② 中国碳排放总量受到世界经济社会发展路径与政策强度的共同影响,在中高强度减排政策下中国碳排放均在2025—2030年达峰后呈下降趋势,其中SSP1/SSP4—高强度碳减排政策情景下碳排放在2060年降至约0.30 Gt C/a并实现碳中和目标。③ 基于典型碳中和情景的路径研究,实现碳中和目标应积极促进清洁能源技术进步与应用,推进非电力能源向电力能源转变,推广生物质能源及CCS技术,并积极倡导电动汽车的发展。     

Urban construction land demand prediction and spatial pattern simulation under carbon peak and neutrality goals: A case study of Guangzhou,China

Urban construction land has relatively high human activity and high carbon emissions. Research on urban construction land prediction under carbon peak and neutrality goals (hereafter “dual carbon” goals) is important for territorial spatial planning. This study analyzed quantitative relationships between carbon emissions and urban construction land, and then modified the construction land demand prediction model. Thereafter, an integrated model for urban construction land demand prediction and spatial pattern simulation under “dual carbon” goals was developed, where urban construction land suitability was modified based on carbon source and sink capacity of different land-use types. Using Guangzhou as a case study, the integrated model was validated and applied to simulate the spatiotemporal dynamics of its urban construction land during 2030-2060 under baseline development and “dual carbon” goals scenarios. The simulation results showed that Guangzhou’s urban construction land expanded rapidly until 2030, with the spatial pattern not showing an intensive development trend. Guangzhou’s urban construction land expansion slowed during 2030-2060, with an average annual growth rate of 0.2%, and a centralized spatial pattern trend. Under the “dual carbon” goal scenario, Guangzhou’s urban construction land evolved into a polycentric development pattern in 2030. Compared with the baseline development scenario, urban construction land expansion in Guangzhou during 2030-2060 is slower, with an average annual growth rate of only 0.1%, and the polycentric development pattern of urban construction land was more prominent. Furthermore, land maintenance and growth, that is, a carbon sink, is more obvious under the “dual carbon” goals scenario, with the forest land area nearly 10.6% higher than that under the baseline development scenario. The study of urban construction land demand prediction and spatial pattern simulation under “dual carbon” goals provides a scientific decision-making support tool for territorial spatial planning, aiding in quantifying territorial spatial planning.     

区际贸易隐含碳排放转移研究进展与展望

区际贸易隐含碳排放转移是导致区际碳泄漏、碳减排权责失衡等问题的重要原因,对全球碳排放格局及碳减排效果影响重大。研究区际碳转移时空格局演化规律和内在驱动机理,研制针对性碳转移优化调控方案,对提升区域整体碳减排效率和经济生态综合效益,具有重要现实意义,近年来已引起了国内外学者越来越多的关注,逐渐成为区域可持续发展和生态经济研究的热点问题之一。本文对国内外区际碳转移的相关研究成果进行了梳理,重点总结了对中国省际隐含碳转移问题研究的进展和成果应用情况,展望了区际贸易碳转移问题未来研究的方向：进一步重视国际、省际碳排放转移间的协同研究,揭示区际碳排放转移的动态驱动力及驱动机理,探索创新基于共同责任的省际碳转移减排机制等。     

基于能源消费的江苏省土地利用碳排放与碳足迹

采用2003~2007年江苏省能源消费和土地利用等数据,通过构建能源消费的碳排放模型,对江苏省5年来能源消费碳排放进行了核算,并通过土地利用类型和碳排放项目的对应,对不同土地利用方式的碳排放及碳足迹进行了定量分析。结论如下:(1)江苏省能源消费碳排放总量从2003年的8794.24万t上升到2007年的16329.85万t,涨幅达86%。其中,终端能源消费碳排放占53.6%。(2)江苏全省土地单位面积碳排放从2003年8.24t/hm²上升到2007年15.53 t/hm²,增幅为88.5%。其中,居民点及工矿用地单位面积碳排放最大,为95.62 t/hm²。(3)江苏全省能源消费碳足迹大于生产性土地的实际面积,由此造成的生态赤字达1351.285万hm²。(4)不同土地利用类型的碳足迹大小顺序为:居民点及工矿用地＞交通用地＞未利用地及特殊用地＞农用地和水利用地,其中居民点及工矿用地的碳足迹高达10.89 hm²/ hm²。(5)江苏全省单位面积碳足迹也呈明显的扩大趋势,从2003年的0.938 hm²/ hm²上升到2007年的1.769 hm²/ hm²。     

青海高原西宁城镇社区家庭能耗直接碳排放研究

选取青海高原城市西宁为研究对象,开展家庭能源消费问卷入户调查,建立高原城市家庭能源消费数据库(N=500),采用探索性空间数据分析方法,总结分析家庭能耗碳排放的空间特征与驱动因素,得出以下结论：(1)西宁市家庭人均能源消费量与人均能耗碳排放平均值分别为10.57 kgce/d和6.11 kg/d,取暖、厨房设备及热水器设备是家庭能耗及碳排放的主要来源;(2)西宁市人均家庭能源消费碳排放总体呈现出高值区(HH)、低值区(LL)相对集聚,而局部地区也存在高低值区(HL)和低高值区(LH)集聚现象,其空间规律呈现明显的异质性;(3)家庭收入、地理环境以及建筑特征等因素是人均家庭能源消费碳排放空间异质性形成的主要因素。     

京津冀地区光伏开发空间适宜性及减排效益评估

京津冀地区作为中国重要的能源消费基地,近年在产业转型与发展中对清洁能源的需求不断增加。光伏发电是中国“十四五”期间加速能源结构转型,早日实现碳中和目标的关键举措与重要抓手。本文以京津冀为研究区,通过构建“地形—气象—成本”光伏开发适宜性综合评价指标体系,计算了光伏开发适宜性指数,刻画出京津冀地区2018年光伏开发适宜性的空间格局特征,进而定量评估不同开发适宜性情景下光伏发电潜力与减排效益。研究表明：① 京津冀地区光伏开发适宜区占到区域总面积的22%,一般适宜区面积最广,“燕山—太行山”一线是适宜区与不适宜区的主要分界线,各类适宜区主要分布在承德、张家口和保定市3个市。 ② 京津冀地区光伏发电发展潜力巨大,开发非常适宜区和较适宜区的年发电潜力是2018年京津冀地区电力消耗的3倍。③ 光伏发电节能减排效果显著。在将非常适宜区和较适宜区全部开发情景下碳减排量为京津冀2018年排放量的47%。④ 土地利用限制、大型输电网络和储能系统是制约光伏发展的主要因素。总体来看,虽然大规模光伏开发仍存在一定的限制条件与技术瓶颈,但在全球气候变化加剧和社会经济发展进入“低碳脱碳”新常态的背景下,京津冀地区的大规模光伏开发仍是助力区域早日实现碳中和目标、优化能源结构和提升人民福祉的重要途径。     

广东土地整理的实践与探索

从土地整理的研究现状出发,在简述土地整理模式及理论依据的基础上,针对广东省土地整理的实践,探讨了土地整理的运作模式和特点以及土地整理的经验对其它地区的启示与借鉴,并指出:"广东省要实现土地资源的可持续利用,改善土地生态环境和提高土地生产力是关键.所以,土地整理应以土地利用总体规划为指导,不断完善土地整理的内容,将土地整理与生态环境的保护和改善及土地生产力的提高相结合,促进全省土地的集约利用."     

农村居民点整理潜力综合修正与测算——以北京市平谷区为例

准确测算农村居民点整理增加耕地潜力是科学编制农村土地整治规划的重要前提.本研究针对当前普遍使用的人均建设用地标准法存在计算简单、测算结果偏离实际等问题,以北京市平谷区为例,统筹考虑农村居民点整理的自然适宜性、生态安全性、经济可行性、社会可接受性和规划导向性5 个方面的因素,建立了潜力逐级修正的测算模型.测算模型的相关修正系数利用农用地分等方法、生态用地一票否决制、经济社会指标评价以及概念赋值等方法设定.研究表明,平谷区各乡镇自然适宜性修正系数为0.4757~0.8628,生态安全性修正系数为0.3004~0.8852,经济可行性修正系数为0.3943~0.8939,社会可接受性修正系数为0.4643~0.8165,规划导向性修正系数为0.2877~0.8858,生态安全性和规划导向性因素对农村居民点整理潜力影响的区域差异较其他3 个方面更加显著;潜力经过综合修正后,平谷区农村居民点整理可净增加耕地面积为614.13 hm2,增加耕地系数为10.77%.     

空间视角下的能源—经济—环境关系研究进展与展望

在全球气候变化和国际地缘政治复杂的背景之下,地理学的空间视角为能源—经济—环境关系研究提供了新的研究思路。论文通过梳理、评述能源—经济、能源—环境以及能源—经济—环境关系研究文献发现：① 能源—经济关系研究出现“空间转向”趋势,区位特征被用于解释能源—经济关系的空间异质性;② 能源—环境关系研究多关注能源污染及政策的空间效应,出现了能源景观研究等新研究话题;③ 能源—经济—环境关系研究刚刚兴起,出现了因果关系实证、耦合协调度评价、多目标规划预测3种研究思路;④ 当前研究存在实证分析高度同质化、空间差异机制解释不足、可再生能源相关研究较少等不足之处。据此,论文尝试构建了空间视角下能源—经济—环境(3E)关系研究基础框架,并基于中国研究现状提出未来的研究展望,即完善理论框架建设、加强可再生能源研究以及开展碳减排目标下的能源—经济—环境系统模拟预测,从而为中国碳达峰、碳中和目标的实现提供理论与实证支撑。