土地利用碳代谢的时空分布与多情景分析：从生产-生活-生态空间视角出发的模拟与碳减排研究

《Carbon Balance and Management》：The spatiotemporal distribution and multi-scenarios for land use carbon metabolism: simulation and carbon reduction from the production-living-ecological space perspective

　　

摘要

从生产-生活-生态空间（PLES）的角度全面了解土地利用的碳代谢特征，对于制定碳减排策略至关重要。作为中国北方的核心经济区，京津冀地区由于快速的城市化和密集的土地利用变化而面临巨大的碳排放压力。然而，如果仅关注碳代谢计算而不考虑未来的变化和优化效果，可能会阻碍实现碳减排目标。本研究基于PLES中的不同土地利用类型评估了碳排放与碳汇情况，运用Dinamica-EGO模型、非支配排序遗传算法II以及熵权-TOPSIS模型构建了多目标碳减排方案，并通过结合PLES的变化模拟了2035年的碳减排状况。以京津冀地区为案例，建立了相应的方法论框架和模型。研究结果显示，2000年至2020年间，该地区的总碳排放量显著增加，呈现出东南部排放高、西北部排放低的空间分布特征。相比之下，整体碳汇能力则呈现下降趋势，西北部的碳汇能力较强，而东南部较弱。多变量构成的2035年碳排放预测模型的准确率为82.24%。基于此框架制定的2035年碳减排计划优于原有的土地利用规划：预计经济效益、减排效率、空间紧凑性以及可达性将分别提升15.8%、7.9%、2.5%和8.3%，同时碳排放量预计可减少19.04%。所提出的基于PLES的碳代谢监测与减排模拟框架在区域空间减排方面具有较好的应用前景。这些研究结果有助于深入理解区域碳动态，为政府制定碳减排政策提供参考。