基于FAO-GAEZ模型的中国马铃薯县域种植空间布局优化

马铃薯“主粮化”战略要求在不挤占三大主粮的前提下提升国家马铃薯种植面积和产量。已有关于马铃薯种植空间布局的研究缺少定量支撑的相关优化证据。本文结合统计数据分析中国马铃薯的消费结构及其消费量的变化趋势,应用ARMA模型预测中国2022—2040年马铃薯年均需求量。结合耕地空间分布数据和马铃薯县域种植面积数据,应用GAEZ模型以适宜性等级作为优先级对未来中国马铃薯种植布局进行县域尺度空间推演,提出未来中国马铃薯县域尺度的种植空间布局优化方案。结果表明：① 1961—2019年,中国马铃薯的总消费量由1290万t增加到了9152.5万t,其中食用消费结构变化最为显著。② 2022—2040年,中国马铃薯年均需求量为1.10亿t,基本适宜及以上程度马铃薯种植区域共计5423万hm²,种植其中532万hm²可满足相应消费需求。③ 基于适宜度指数的未来中国马铃薯最优生产布局为东北一季作区、华北一季作区、西北一季作区和西南一二季混作区（包含55个县级区域）。建议坚持整体推进与重点突破相统一的原则,推动马铃薯种植布局优化升级。研究结果能够为中国粮食安全政策制定和马铃薯种植空间布局提供理论参考。     

气候变化背景下未来西藏粮食供需平衡状况预测

基于组合预测法、生产函数和笔者前期关于气候变化对西藏粮食产量定量影响的工作,对考虑气候变化影响的未来西藏县（区）级尺度粮食供需平衡状况进行预测。结果表明：① 西藏粮食产量较高的区域集中在一江两河等河谷地带,西藏粮食需求量较大的地区主要在人口较多的县市,未来肉类消费增加将会消耗更多的饲料用粮。② 西藏粮食供需平衡状况南北分异明显,南部河谷地区相对较好,北部羌塘高原较差。③ 当前西藏不能实现考虑口粮、饲料粮、工业用粮、种子用粮和损耗5种需求总和的粮食供需平衡,全区自给率为70.58%,2030年和2050年分别下降至62.59%和53.55%。虽然西藏总需求不能完全自给,但仍能保障口粮自给。④ 气候变化整体上对自给率为正面影响。到2030年和2050年,气候变化将使自治区粮食自给状况提升2.45%和2.09%。研究有助于掌握未来西藏粮食安全状况,规划农业布局,以期保障边疆粮食安全、促进高原农业可持续发展。     

基于IPAT模型的安徽省不同情景碳排放趋势测度分析

基于1995-2010年能源消费数据,利用IPAT模型,分规划情景、惯性情景、低碳情景对安徽省未来碳排放量及碳排放强度进行测度,结果表明:2015年,安徽省在规划情景、惯性情景、低碳情景下的碳排放量分别为16 680.96万t、14 790.52万t、11 235.49万t,均呈增长态势,碳排放强度分别为0.6952t/万元、0.6661t/万元、0.6533t/万元,呈下降趋势,规划与惯性情景模式下的碳排放量和碳排放强度均高于低碳情景模式。3种情景碳排放曲线表明,不会出现库兹涅茨曲线(EKC)拐点。科技创新、机制创新是实现碳减排的重要途径,"十二五"期间,安徽省通过提高能源效率、优化能源结构、创新机制等举措,碳排放仍有较大削减空间。     

中国对煤炭需求15年后下降

<正>日前,国际能源署(IEA)发布《世界能源展望2014》报告称,2040年,全球煤炭需求量将增加15%,中国煤炭需求量将占全球的50%左右,并在2030年出现下降。报告称,世界煤炭资源丰富,供应能得到保障,但其未来消费量的多少取决于污染控制和二氧化碳减排的需要。全球煤炭需求到2040年将增加15%,但是,其中几乎2/3的增长将出现在下一个10年中。中国煤炭需求占全球煤炭消费比     

基于PLUS-InVEST模型吐哈盆地陆地生态系统碳储量时空变化及多情景模拟

土地覆盖变化能够改变区域碳储存能力,从而引起全球气候变化。研究土地覆盖变化对碳储量的影响,预测未来不同土地覆盖情景下的碳储量,对实现区域“碳中和”战略目标具有重要意义,然而目前针对中国西部生态脆弱区的研究仍有待探究。以新疆吐哈盆地为研究区,基于土地覆盖产品数据,结合PLUS模型和InVEST模型,探讨了土地覆盖变化与区域碳储量的时空变化关系,预测和评估了2025、2030年可持续发展情景,维持现状发展情景,经济优先发展情景下土地覆盖和碳储量的时空动态特征。结果表明：(1)近20 a来,吐哈盆地耕地和裸土地面积增加最大,其次是建设用地,而草地表现出最大的减少趋势,草地转为耕地和建设用地是最主要的转移类型。(2)2000、2010年和2020年吐哈盆地平均碳储量分别为26.01 t·hm^-2、25.68 t·hm^-2、25.73 t·hm^-2,呈现出先降低后增加的趋势,平均碳储量累计减少了0.28 t·hm^-2,其中土壤有机质碳储量占比最高,约占总碳储量的94%,裸土地、草地贡献了最多的碳储量。(3)2...     

中国粮食生产格局演变及城镇化与膳食结构变化的影响（英文）

粮食生产格局是国家粮食安全的基础。自从1978年改革开放以来,中国社会经济的快速发展推动城市化进程不断加快,城乡居民的膳食结构亦发生了显著变化。在这样的背景下,粮食生产格局也发生了较大变化。一是传统的粮食生产南北格局发生变化,"北移"特征明显。1980年南方省区粮食产量占比60%,北方省区占比40%,到2015年北方省区占比56%,南方省区下降为44%;二是东中西部粮食生产呈现"东缩中扩"特征,东部沿海省区粮食生产明显萎缩,中部粮食生产呈扩大态势。1980年东中西部粮食占比分别为38%、36%和26%,到2015年则为27%、46%和27%;三是粮食生产空间集中度增大。1980年全国13个粮食主产省区的总产量占比为69.27%,到2015年达到76.18%,粮食主产区对国家粮食安全的影响力增强。城市化快速发展对粮食播种面积的影响具有显著的区域差异。随着城市化水平提高,东中部和南北方粮食播种面积此消彼长,增减幅度在7%–8%之间。膳食结构变化对粮食生产格局的影响表现在两个方面,一方面粮食消费总量减少,粮食播种面积占农作物播种面积比重从1980年的82%下降为2015年的68%;另一方面,粮食消费结构发生变化,人口直接消费的粮食减少,动物消费的饲料粮扩大。表现为稻谷和小麦种植面积占比下降,饲料粮(主要是玉米)种植面积占比从1980年代的20%增大到36%。未来随着国家粮食生产功能区的建立,粮食生产的空间格局将合理回归,饲料粮需求持续增加但生产扩大的空间有限。     

改进的灰色模型在中国能源消费及其CO2排放预测中的研究

中国高速的经济发展导致了快速的能源消费和地球温暖化气体的排放量。本文应用灰色理论建立了中国的终端能源消费量的动态预测模型，同时应用等维递补及带有马尔科夫链符号估计的残差修正，对原始模型进行了改进。后验检验的结果证明了改进的预测模型具有较高的计算精度。预测结果表明，两种经济发展情况（高速及低速）下，从2000年到2030年期间的终端能源消费量的平均增长率将分别达到3．06％和2．18％，2030年CO2 的排放量将分别达到2000年的 2． 15及 1．60倍。其中工业及居民生活的能源消费量的增加速度快于其他部门。这表明了中国将要加快其工业化及都市化的进程．终端消费中，煤炭的消费量所占的比例将要逐年减少，而电力的比例则将逐年增大。     

基于FLUS-InVEST模型的中国未来土地利用变化及其对碳储量影响的模拟

基于代表性浓度路径情景（Representative Concentration Pathways, RCPs）,耦合FLUS-InVEST（Future Land Use Simulation-Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs, FLUS-InVEST）模型,以土地利用视角模拟了中国2100年的陆地生态系统碳储量,探讨其空间分异。结果表明：1）历史土地利用变化作用下,中国生态系统碳储量减少中心由华北地区转向东北地区,增加中心由西北地区转向西南地区;碳储量的减少由林地生态系统转向草地生态系统。2）未来RCPs情景下,中国林地生态系统碳储量都将持续增加,草地生态系统碳储量持续减少。RCP 6.0情景下,中国林地面积将增加9.43%左右,草地面积减少5.42%,全国林地碳储量较2010年增加2 332.64 Tg,而草地碳储量将损失1 719.03 Tg。在RCP 8.5情景下,全国林地面积增加5.15%,草地面积将减少5.10%,林地碳储量较2010年将增加1 754.59 Tg,草地碳储量将损失2 468.80 Tg。3）RCP 6.0情景对未来碳汇贡献度较RCP 8.5情景大。在RCP 6.0情景下,植被地上碳储量和表层土壤碳储量分别净增加127.12和83.67 Tg。但在RCP 8.5情景下,植被地上碳储量和表层土壤碳储量分别净减少24.67和32.41 Tg。4）不同RCPs情景下,碳储量增长均集中在横断山-秦岭-太行山-大兴安岭和雪峰山-太行山-大兴安岭两带;减少区域主要分布于云贵高原、四川盆地和京津冀地区。     

中国能否实现2020年的二氧化碳减排目标?(英文)

本文基于动态CGE模型构建了一个能源-经济-环境模型,对2020年的CO2减排的潜力和政策选择进行了模拟。结果显示,碳税和投资调整是减缓CO2排放增长的有效政策手段,但它们对GDP会产生负面影响。加快技术进步可以同时促进减排和经济增长。在高技术进步+中碳税,以及低技术进步+中碳税+中投资调整的情景下,中国2020年的CO2排放量将达到92.7-95.5亿t,CO2排放强度将为1.38-1.43t 万元-1。根据中国政府提出的2020年的减排目标,中国CO2排放强度需要由2005年的2.41t 万元-1降到2020年的1.45t 万元-1(2007年不变价表示)。但要实现这40%的减排目标并非易事,因为在正常的技术进步条件下再提高能源效率需要更多的投资来进行设备更新和技术改造。另外,未来的能源供给约束对CO2减排也会产生深刻的影响。未来中国应该大力发展低碳技术,国际社会应该支持中国发展低碳技术。     

基于STIRPAT模型分析C02控制下上海城市发展模式

随着经济的快速发展,中国CO2排放量不断增加,研究中国各大城市采取何种发展模式.减缓CO2的排放量,成为当前研究热点.利用STIRPAT模型,定量分析了CO2排放量与人口、富裕度、城市化水平和技术进步之间的关系,并经岭回归拟合发现人口数量、人均GDP、城市化水平和技术进步每发生1%的变化,将引起CO2排放总量相应发生0.618%、(0.178+0.0091nA)%、0.816%和0.264%的变化.在上述研究的基础上,以上海市为例,通过设置10种不同的发展情景,分析了在何种情景下最有利于减缓CO2的排放.结果表明,当经济、人口保持中速增长,城市化率进程放缓而节能减排技术取得较大进步时,上海市最有利于减缓CO2排放最,此时上海市2010年、2015年和2020年C02排放量分别为17053.57万t、19286.64万t和20885.69万t.     

综合湿度和温度影响的中国未来热浪预估

地面空气湿度直接影响人体驱散热负荷的效率,持续高温高湿天气将会严重影响人体健康。基于综合考虑温度和湿度协同作用的热胁迫指数——湿球黑球温度(WBGT)指数定义热浪,利用参考时期(1986—2005年)中国824个气象站点逐日平均气温和逐日相对湿度资料以及CMIP5多模式相应模拟数据,论文定量描述了未来时期(2076—2095年)不同排放情景下(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)中国大陆地区可能遭遇的热浪事件的空间分布特征及其变化。研究结果表明：① 最有效的减排情景(RCP2.6)和高排放情景(RCP8.5)下中国大陆地区的平均热浪日数分别是参考时期的3.4倍和6.6倍,平均热浪强度(一年内所有热浪事件中日平均WBGT指数的最大值)也相对升高了1.6 ℃和4.9 ℃,未来时期RCP8.5情景下中国东部和南部地区的最高年均热浪强度甚至将达到40 ℃;② 虽然青藏高原地区的热浪强度等级低,但是未来时期热浪日数的增加幅度较为显著;③ 华南、长江中下游以及少数西南地区是综合考虑气温和湿度协同作用对人体热舒适的影响下,未来时期可能发生热浪最严重的地区,如果不考虑湿度要素的影响,那么将极有可能低估热浪在中国华南和东部等湿度较高地区的强度和影响。     

土地利用变化情景下杭州湾北岸极端洪灾风险评估

杭州湾位于长三角平原,该区域分布着大量的潮滩与湿地.未来随着海平面不断上升,更易引发自然灾害,尤其是风暴潮灾害,将使该地区社会经济发展面临巨大冲击.论文以多年土地利用与资产数据为基础,基于土地利用和资产的未来变化预测,结合多种未来极端洪灾情景,开展杭州湾北岸承灾体与暴露时空演化模拟,评估了上海市杭州湾北岸洪涝灾害风险....     

甘肃省2000-2009年碳循环研究

对甘肃省2000-2009年的碳源和碳汇进行了研究,获得了该地区碳源、碳汇随时间变化的预测模型,并预测了未来的发展趋势.结果表明,甘肃省碳源由2000年的4.294 7×108 t/a逐年增加至2009年的5.6307×108t/a,10年间增加了31.11％.而同期碳汇由3.9595×108t/a逐年增加到4.8991×108t/a,仅增加了23.73％.显然,碳源的增加速率高于碳汇.甘肃省2000年碳失汇为0.3352×108t/a,2009年增至0.7316×108 t/a.预测甘肃省2015年碳源总量将达到6.7193×108t/a,碳汇总量为5.5487×108 t/a,碳失汇将达到1.1706×108t/a.显而易见,如不改变现有的发展模式,甘肃碳源与碳汇的失衡将不断加剧,碳安全面临更严峻的考验.     

新冠肺炎疫情对中国区域经济的影响

新冠肺炎疫情对中国经济产生了巨大冲击。本文从悲观、中观和乐观三种情景预测了2020年中国经济增速,根据各地疫情严重程度分别用不同情景利用历史数据预测了各省2020年经济数据,随后运用Dagum基尼系数等方法分析了疫情对中国区域经济的影响。研究发现:即使在悲观情景下,中国经济在2020年仍能实现1.90%的增长,完全有能力实现"六稳""六保"任务,保障经济社会平稳健康运行;中观和乐观情景下,预计2020年中国经济增速将达到2.20%和3.74%;地区差异分析表明,地区差异扩大的趋势放缓,地区内部的不平衡加剧,而地区之间的差距变大。基于此,本文提出以疫后恢复为契机,充分挖掘中国区域经济发展的巨大潜力,实现区域增长接力,稳定经济增长。     

白云鄂博的富钾板岩资源

众所周知,我国是个农业大国,但钾肥资源严重短缺。根据《中国国土资源报》的报导,目前我国钾肥年产量150万吨左右,消费量超过800万吨,农业部门预测,到2010年,我国钾肥需求量将会达到1000万吨。在利用含钾岩石制取钾肥的工艺日趋成熟的条件下,诸如富钾板岩等含钾岩石资源已是身价倍增。白云鄂博的富钾板岩钾元素含量较高,适时进行综合开发利用,不仅有利于白云鄂博铁矿和包钢的发展,而且对包头市的经济建设和我国农业的可持续发展具有比较重要的意义。     

基于土地利用变化情景的生态系统碳储量评估——以太行山淇河流域为例

区域土地利用变化是导致生态系统碳储量变化的主要原因,影响其碳源、碳汇效应,但以往结合时空尺度探讨流域未来土地利用变化对生态系统碳储量影响的研究尚不多见。以太行山淇河流域为例,分析2005-2015年土地利用变化,采用Markov-CLUE-S复合模型预测2025年自然增长、耕地保护及生态保护情景下的土地利用格局,并基于土地利用数据,运用InVEST模型的碳储量模块评估2005-2015年及未来不同情景下的生态系统碳储量。结果表明：① 2015年淇河流域生态系统碳储量和平均碳密度分别为3.16×10⁷ t和141.9 t/hm²,自2005年以来分别下降0.07×10⁷ t和2.89 t/hm²。② 2005-2015年碳密度在低海拔区域以减少为主,在高海拔区域增加区与减少区比例相当,淇河中下游地区建设用地的大肆扩张以及上游林地的退化是导致碳密度下降的主要原因。③ 2015-2025年自然增长情景下碳储量和碳密度下降仍较明显,主要是低海拔区域固碳能力的减弱;耕地保护情景减缓了碳储量和碳密度的下降幅度,主要是由于低海拔区固碳能力的增强;生态保护情景下,碳储量和碳密度显著增加,分别达到3.19×10⁷ t和143.26 t/hm²,主要发生在海拔高于1100 m的区域。生态保护情景能够增强固碳能力,但不能有效控制耕地面积的减小。因此,研究区土地利用规划可统筹考虑生态保护和耕地保护情景,既能增加碳汇,又能保障耕地质量和粮食安全。     

气候变化对淮河流域水资源及极端洪水事件的影响

利用法国国家气象研究中心气候模型（Centre National de Recherches Météorologiques Climate Model, CNRM）典型代表性浓度路径（Representative Concentration Pathway, RCP）情景资料和可变下渗容量模型（Variable Infiltration Capacity Model,VIC）,分析了淮河流域未来气温、降水、水资源及可能洪水的变化趋势。结果表明,淮河流域未来气温将持续升高,RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下未来2021~2050年较基准期（1961~1990年）升幅分别约为1.13℃、1.10℃和1.35℃;流域降水可能呈现略微增加趋势,3种排放情景下2021~2050年降水较基准期将分别增加5.81%、8.26%和6.94%;VIC模型在淮河流域具有较好的适用性,能较好地模拟淮河流域的水文过程,在率定期和检验期,模型对王家坝站和蚌埠站模拟的水量相对误差都在5%以内,日径流过程的Nash-Sutcliffe模型效率系数（NSE）在0.70以上,月径流过程的NSE达到0.85以上。气候变化将导致淮河流域水文循环强度增加,流域水资源总体将可能呈增加趋势,王家坝站和蚌埠站断面洪水事件的发生可能性将增大。     

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。     

未来气候情景下我国北方地区干旱时空变化趋势

干旱是我国北方地区最为突出的环境问题。根据WCRP耦合模式输出的未来气候变化逐月资料,基于降水-蒸发力标准化干旱指数（SPEI）,分析了IPCC SRES A1B、A2和B1三种情景下,2011-2050年我国北方地区干旱状况的时空变化趋势。结果表明：中国北方地区未来40 a呈现干旱化倾向,其中轻度和中度季节性干旱发生频率降低,重度和极端季节性干旱发生频率增加,增温引起的地表蒸发增加是极端干旱频发的主要原因。A1B、B1和A2情景下,2040s整个北方地区极端干旱频率增加、强度增强、影响范围明显扩大。极端干旱的增加可能给农业生产带来风险,采取有效应对措施,将有利于区域农业的可持续发展。     

2030-2070年中俄油气资源海运可达性与通航成本演变预估

由于社会经济迅速发展,中国对能矿资源的需求量日益增加.因此,中国和资源大国俄罗斯展开了大量的能源贸易.在全球气候变暖、北极航道通航性逐渐提高的背景下,两国港口间的能源运输可通过东北航道完成,在时间、成本、安全性等方面将优于通过传统航道运输.本文采用加权平均旅行时间量化气候变化情景下2030-2070年中国港口到俄罗斯油...