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基于碳汇功能的土地利用结构优化与开发管控研究

张硕
  
学术与研究
2025年59期
烟台市牟平区土地利用和储备中心 264100

摘要:随着全球气候变化问题日益严峻,土地利用作为影响碳循环的关键因素之一,其优化与开发管控对于促进碳汇功能、减缓气候变化具有重要意义。本研究旨在探讨基于碳汇功能的土地利用结构优化策略与开发管控机制,以期为应对气候变化提供科学依据和实践指导。通过对土地利用现状与碳汇效应进行深入分析,明确了优化目标与约束条件,提出了针对性的土地利用结构优化策略,并设计了空间布局优化方案。通过本研究,期望能够为推动低碳发展、实现生态文明建设目标贡献力量。

关键词:碳汇功能;土地利用结构优化;开发管控

一、引言

(一)研究背景与意义

随着全球气候变化问题日益严峻,我国明确提出 2030 年前实现碳达峰、2060 年前实现碳中和的战略目标[1]。陆地生态系统作为全球碳循环的重要组成部分,其碳汇功能对实现碳中和目标具有重要意义。土地利用变化是影响陆地碳循环的关键因素,不同土地利用类型在碳储存和碳吸收能力方面存在显著差异。森林、草地、湿地等自然生态系统具有较强的碳汇功能,而建设用地则往往表现为碳源特征。通过优化土地利用结构,提升区域整体碳汇能力,已成为实现碳中和目标的重要途径。

二、基于碳汇功能的土地利用结构优化

(一)土地利用现状与碳汇效应分析

当前土地利用结构呈现建设用地快速扩张 生态用地面积减少的总体趋势。城镇化进程加速导致大量农用地和生态用地转化为建设用地, 森林 重要的碳汇载体,天然林每公顷年均碳汇能力可达 3-8⑪ , 低[1]。草地生态系统的碳汇功能主要体现在土壤碳储存方 30-50% 面积碳储量高,但面积相对较小。农用地通过秸秆还田、 设用地扩张不仅直接减少了碳汇面积,还可能导致土壤碳的释放。土地利用结构的不合理配 区域碳汇功能提升的主要因素。

(二)优化目标与约束条件

土地利用结构优化需要在碳汇功能最大化与经济社会发展需求之间寻求平衡。优化目标设定为在满足经济发展和社会需求的前提下,最大化区 虑多重约束条件。首先是生态安全约束,必须确保关键生态功能区的 发展约束,城镇化和工业化发展对建设用地的刚性需求必须得到保 需要维持在一定规模以上。此外,还需考虑社会发展约束,包括人 目标优化框架下,通过线性规划、非线性规划等数学方法,构建土地利用结构优化模型,以碳汇 化为目标函数,以各类约束条件为限制因子。

(三)土地利用结构优化策略

基于碳汇功能导向的土地利用结构调整应遵循增汇减排的总体原则。森林用地扩展是提升碳汇功能的关键策略,重点通过退耕还林、荒山造林、城市绿化等途径增加森林面积。在树种选择上,应优先选择适应性强、碳汇能力高的本土树种,采用混交林营造模式以提高生态系统稳定性[2]。退耕还草策略主要针对坡度较大、土壤贫瘠的边际农用地,通过种植豆科牧草等固氮植物,既能改善土壤质量又能增加碳储存。湿地保护与恢复是碳汇功能提升的重要途径,通过湿地生态修复、人工湿地建设等措施扩大湿地面积。在农用地管理方面,推广保护性耕作、有机肥施用、秸秆还田等碳汇农业技术,提升农田生态系统碳储存能力。城乡建设用地的合理控制是减少碳排放的关键。

(四)空间布局优化方案

碳汇功能的空间布局优化需要建立分区管理体系,根据不同区域的自然条件和发展定位确定差异化管理策略。碳汇核心保护区主要包括现有的 区域 成熟森林、 重要湿地等,实行严格保护,禁止一切可能影响碳汇功能的开发活动[2]。碳汇缓冲 核心保护区周围,允许适度的生态友好型开发,但需确保不对核心区造成负面影响。碳汇提升区主要针对碳汇功能相对较低但具有提升潜力的区域,通过生态修复、植被恢复等措施提升碳汇能力。在空间连接性方面,构建以河流水系、山脊线为骨架的生态廊道网络,增强不同碳汇区域之间的生态联系。重点识别和保护具有重要碳汇功能的关键节点,形成点-线-面相结合的碳汇网络体系。

三、开发管控机制

(一)分区管控策略

建立基于碳汇功能的分区管控体系 结构优化的重要保障[3]。碳汇核心保护区实行最严格的保护措施,禁止任何形式的开发建设活 或改造。碳汇缓冲区允许有限制的开发活动,主要包括生态旅 目必须通过碳汇影响评估。低碳发展引导区鼓励发展低碳 放。在建设用地管控方面,实行总量控制和强度双控制度, 地总规 模,提高土 对于生态用地占用,建立占补平衡机制,确保生态用地总量不减少、质量有提升。

(二)政策工具与保障措施

完善的政策工具体系是碳汇功能保护和提升 的重要保障 碳汇功能评估制度应纳入规划环评和项目环评体系,对可能影响碳汇功能的规 制,对因开发建设导致的碳汇功能损失进行量化评估和经济补偿, 发项目碳汇影响评价制度要求建设项目必须评估其对碳汇功能 制方面,建立跨部门协调机制,统筹自然资源、生态环境、发展改 市场建设,建立碳汇项目认证和交易平台,通过市场机制激励碳汇功能提升。加强技术支撑能力建设,完善碳汇监测网络。

(三)监测评估与动态调整机制

建立健全的监测评估与动态调整机制是确保碳汇功能导向的开发管控取得实效的关键环节。构建天地一体化的碳汇功能监测网络,结合卫星遥感、地面观测站点等多元化监测手段,实现对区域碳汇功能的实时动态监测[3]。重点监测植被覆盖度、生物量变化、土壤有机碳含量、土地利用变化等关键参数。与此同时,建立年度评估和五年全面评估相结合的定期评估制度,及时掌握碳汇功能变化趋势和管控措施实施效果。基于监测评估结果建立反馈-调整的闭环管理体系,当某区域碳汇功能出现显著变化时,启动预警机制并及时调整管控策略。

四、结论

基于碳汇功能的土地利用结构优化与开发管控研究为实现碳中和目标提供了重要的理论支撑和实践路径。研究成果对于指导国土空间规划编制、促进区域低碳发展具有重要的实践价值。未来研究应进一步完善碳汇功能动态监测技术,提高监测数据的准确性和时效性。同时,还需加强跨学科合作,综合考虑气候变化、生态安全、经济发展等多重因素,构建更加科学合理的土地利用结构优化模型。此外,政策制定者应加强政策引导和支持,推动研究成果在实际规划和管理中的应用,共同为实现碳中和目标和生态文明建设贡献力量。

参考文献:

[1]李晓青, 周国华, 崔树强, 王华, 刘慧, 于雪霞. 城乡融合发展对土地利用碳排放强度的影响——以长株潭城市群为例[J]. 热带地理, 2025, 45 (05): 874-889.

[2]武振国, 张耘恺, 李雪敏, 王菲菲, 潘越明. 内蒙古县域土地利用碳排放时空特征及影响因素[J]. 环境科学与技术, 2025, 48 (05): 142-152.

[3]刘贤赵, 罗政英, 王一笛. 长株潭绿心区碳汇能力时空格局及多情景预测[J]. 应用生态学报, 2025, 36 (02):559-568.

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