本文關鍵詞：低碳導向的礦—農(nóng)—城復合區(qū)土地利用優(yōu)化研究　出處：《中國地質大學(北京)》2017年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 低碳土地利用 結構優(yōu)化 礦-農(nóng)-城復合區(qū) 情景模擬 管理體系

【摘要】：土地利用變化是全球氣候變化和碳循環(huán)的重要影響因素,從土地利用角度探索低碳減排途徑成為當前研究熱點之一。本研究以礦-農(nóng)-城復合區(qū)為研究對象,以1986-2015年間的6期遙感影像和社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎,采用遙感影像解譯、統(tǒng)計分析、及數(shù)學模型等技術手段,開展資源型地區(qū)低碳土地利用研究,旨在為類似區(qū)域的低碳與可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。主要研究結果如下:(1)系統(tǒng)探究了礦-農(nóng)-城復合區(qū)碳循環(huán)過程與機理。礦區(qū)、農(nóng)區(qū)、城區(qū)的碳循環(huán)過程均包括自然碳過程和人為碳過程。在碳循環(huán)核算方面,1986-2015年間研究區(qū)總碳儲量下降1.10%;土壤碳儲量比重始終在93%以上;自然碳儲量共減少12萬t,人為碳儲量則增加約7萬t;耕地和林地面積減少是總體碳儲量下降的根本原因。各年份的垂直碳輸入總量中以林地碳吸收比重最大;垂直碳輸出總量顯著增加,主要由人為活動加劇導致,人為碳排放量約增加6倍,其中又以生產(chǎn)碳排放增加為主。(2)詳細分析了礦-農(nóng)-城復合區(qū)土地利用的碳流通特征。土地利用垂直碳輸入途徑主要有植物光合作用和水域碳吸收,總量保持在每年12~15萬t;土地利用垂直碳輸出途徑分為自然途徑和人為途徑,1986-2015年總量增加約2.2倍,主要受采礦活動的直接影響。結構變化上,1986-2015年各地類垂直碳輸入總量增加了約0.24萬t,垂直碳輸出總量增加22.44萬t;類型轉換上,碳流通總量為-17.74萬t;林地轉入是唯一的碳固定途徑,采礦用地轉入是碳損失的最主要原因。研究區(qū)土地利用碳排放的影響因素主要有人口增長、經(jīng)濟發(fā)展和采礦活動。(3)提出了適合礦-農(nóng)-城復合區(qū)特點的低碳土地利用模式。采用多目標線性規(guī)劃模型,以土地利用類型為決策變量,以土地利用碳排放量最小化、碳蓄積量最大化、及經(jīng)濟效益最大化為目標函數(shù),以低碳排放型、高碳蓄積型、高經(jīng)濟效益型為模擬情景,進行土地利用結構優(yōu)化。對3種土地利用情景的碳排放量、碳蓄積量和經(jīng)濟產(chǎn)出情況分別進行對比分析,認為高碳蓄積型土地利用模式可兼顧低碳土地利用和經(jīng)濟發(fā)展需求,是較為合適的優(yōu)化方案。(4)構建了礦-農(nóng)-城復合區(qū)低碳土地利用管理體系。研究區(qū)土地利用矛盾集中在城鎮(zhèn)擴張、礦產(chǎn)資源開發(fā)與農(nóng)用地保護的矛盾,及礦產(chǎn)資源開發(fā)與村莊搬遷之間的矛盾等;矛盾主體主要有地方政府、煤礦企業(yè)和城鄉(xiāng)居民。土地利用矛盾造成的碳排放來源于“碳源型”地類增加,及土地管理方式轉換。低碳土地利用管理體系包括宏觀和微觀管理目標,地方政府、煤礦企業(yè)和城鄉(xiāng)居民均是參與主體,管理措施主要有制度保障、部門協(xié)作、科技支撐和公眾參與等。
[Abstract]:Land use change is a factor of global climate change and carbon cycle of the important influence, from the view of land use on carbon emission reduction pathway has become a hot research topic. In this study, ore - agricultural - City Composite area as the research object, using 1986-2015 between 6 remote sensing images and social economic statistical data as the foundation, analyzed by interpretation the remote sensing image, statistics, and mathematical model of technical means, to carry out research on land use low carbon resource type area, in order to provide reference for low-carbon and sustainable development in similar areas. The main results are as follows: (1) to explore the ore - Agricultural - City Composite area carbon cycle process and mechanism. Mining area, agricultural area, carbon cycle city including natural processes and anthropogenic carbon carbon carbon cycle process. In accounting, 1986-2015 years of total carbon reserves fell by 1.10%; the proportion of soil carbon storage was always above 93%; natural reserves total carbon By 120 thousand T, anthropogenic carbon reserves increased by about 70 thousand T; cultivated land and woodland reduce is the root cause of overall carbon storage decreased. The total vertical carbon input each year in the forest carbon absorption proportion; vertical carbon output increased significantly, mainly caused by human activities, man-made carbon emissions increased by about 6 times among them, in the production of carbon emissions increase. (2) a detailed analysis of the carbon circulation characteristic of land use complex area in the city of mine - agricultural land use. The vertical carbon input mainly through photosynthesis and carbon water plants, the total annual 12~ maintained at 150 thousand T; land use vertical carbon export way divided and man-made way the natural way, the annual amount of 1986-2015 increased by about 2.2 times, directly mainly affected by mining activities. Structural changes, 1986-2015 around the vertical carbon input amount increased by about 2 thousand and 400 t, vertical carbon output increase 22.44 000 t; type conversion, the total carbon circulation of -17.74 million T; woodland is the only way to carbon fixation, mining land transfer is the main reason for the loss of carbon. The carbon impact of land use in the study area are the main factors of population growth, economic development and mining activities. (3) a low carbon land use pattern for ore - agricultural - City Composite zone characteristics. Using multi-objective linear programming model, based on land use types as decision variables, land use, carbon emissions minimization, carbon storage and maximum economic benefit maximization as the objective function, with low carbon emissions, high carbon, high the economic benefits for the simulation scenarios for the optimization of land use structure. 3 kinds of land use scenarios of carbon emissions, carbon storage and economic output were analyzed, that high carbon accumulation type land use model can take into account the low-carbon land use and Economic development needs, is the optimization scheme is more appropriate. (4) the construction of mine - agricultural - city low carbon composite zone land use management system. Urban expansion concentrated in the contradiction of land use in the study area, the contradiction of mineral resources exploitation and protection of farmland, contradiction and exploitation of mineral resources and village relocation between contradictions; the main body of the local government, coal mining enterprises and urban and rural residents. The land use contradiction caused by carbon emissions from the "carbon source" to increase conversion and land management. Low carbon land use management system including the macro and micro management objectives, local government, coal mining enterprises and urban and rural residents are involved in the subject, management the main measures of system security, department cooperation, scientific and technological support and public participation.

【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：F301.2

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本文編號：1412876