基于情景模擬的流域低碳土地利用格局優(yōu)化研究
——以汾河流域?yàn)槔?/h1>

2023-03-16 01:54:56張恩月鄭君焱蘇迎慶張鵬飛

干旱區(qū)研究訂閱 2023年2期 收藏

關(guān)鍵詞：收支開發(fā)區(qū)分區(qū)

張恩月， 鄭君焱， 蘇迎慶， 張 蕾， 張鵬飛， 劉 庚

（1.太原師范學(xué)院地理科學(xué)學(xué)院，山西 晉中 030619；2.中晉環(huán)境科技有限公司，山西 太原 030000；3.西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；4.太原師范學(xué)院經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，山西 晉中 030619）

全球氣候變化是當(dāng)前人類社會(huì)面臨的重大危機(jī)，為有效應(yīng)對(duì)氣候變化帶來的威脅，各國呼吁達(dá)成以自下而上NDC（Nationally Determined Contributions）目標(biāo)及行動(dòng)計(jì)劃推進(jìn)全球氣候治理［1-2］。中國作為當(dāng)前世界上碳排放量最大的國家之一，提出“二氧化碳排放力爭取于2030 年前達(dá)到峰值，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo)，并且將碳達(dá)峰、碳中和作為我國“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)，以此響應(yīng)全球氣候變化的治理［3-4］。如何達(dá)成碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)及具體實(shí)現(xiàn)路徑已成為當(dāng)前研究的主要熱點(diǎn)［5］。土地利用優(yōu)化布局通過調(diào)整土地利用類型結(jié)構(gòu)及空間布局，維護(hù)區(qū)域土地資源的高效利用，實(shí)現(xiàn)碳排放的減少，有效推動(dòng)雙碳目標(biāo)的達(dá)成［6］。針對(duì)土地利用優(yōu)化布局，研究多偏重于土地?cái)?shù)量質(zhì)量上的分配［7］，基于區(qū)域差異的兼顧數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)“三位一體”的優(yōu)化方式已成為新的焦點(diǎn)［8］；研究方法上大多采用線性規(guī)劃模型［9］、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型［10］、CLUE-S 模型［11］、多目標(biāo)粒子群算法［12］等進(jìn)行分區(qū)；研究尺度上包括行政區(qū)（省/市/縣）［13-14］、城市圈/群［15-16］、生態(tài)脆弱區(qū)及流域［17-18］等不同層級(jí)?？傮w來看，現(xiàn)有研究大多聚焦土地資源本底的現(xiàn)狀優(yōu)化配置，而兼顧低碳土地利用角度的優(yōu)化配置研究報(bào)道較少。同時(shí)，基于現(xiàn)狀土地靜態(tài)的優(yōu)化配置不足以有效反饋土地利用變化的復(fù)雜性、時(shí)空異質(zhì)性及不確定性等特征。相反，采取多情景的土地利用變化模擬及空間優(yōu)化配置對(duì)未來土地利用變化及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同需求具有更好的彈性適應(yīng)。

汾河流域是山西省重要的傳統(tǒng)能源生產(chǎn)基地及消費(fèi)源區(qū)，也是黃土高原生態(tài)脆弱地帶。同時(shí)具有流域、礦區(qū)及生態(tài)敏感等復(fù)合環(huán)境本底，基于長期的煤鐵等工礦開采、耕作及城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)等人為擾動(dòng)，造成研究區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)布局變化的特殊性及復(fù)雜性，由此帶來的生態(tài)環(huán)境及土地碳收支問題更為復(fù)雜。在國家提出“雙碳”目標(biāo)的背景下，未來流域內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的多元性與雙碳目標(biāo)之間的矛盾或?qū)⒓哟?，?shí)現(xiàn)雙碳背景下土地利用優(yōu)化配置是解決上述問題的迫切需求。因此，本文集成FLUS-MCR 模型，并采用碳收支系數(shù)法，基于2015年、2020年土地利用數(shù)據(jù)，驗(yàn)證模型精度的基礎(chǔ)上，設(shè)置2030 年經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)先、耕地保護(hù)優(yōu)先、生態(tài)保護(hù)優(yōu)先、低碳目標(biāo)優(yōu)先及自然發(fā)展5種模擬情景，對(duì)比未來不同發(fā)展情景下土地利用的布局特征，并提出針對(duì)性的優(yōu)化布局方案，為有效提升區(qū)域土地碳匯能力、解決碳收支矛盾，達(dá)成“雙碳”目標(biāo)，推進(jìn)地區(qū)開展低碳導(dǎo)向的國土空間規(guī)劃，制定科學(xué)的減排路徑提供參考。

1 研究區(qū)概況及方法

1.1 研究區(qū)概況

汾河流域位于山西省中部，黃土高原東翼（35°13′4″～39°4′4″N、110°26′42″～113°26′56″E）。轄太原、晉中、呂梁等6 市約40 縣，總面積約3.95×104km2（圖1）。屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫11 ℃，年均降水量392.8 mm。地勢(shì)由北向南整體傾斜，主要地形為土石質(zhì)山地、黃土丘陵及河谷盆地等。主要土地利用類型為耕地、草地及林地等。區(qū)內(nèi)人口經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)相對(duì)集聚，城鎮(zhèn)化率達(dá)到60.3%，約占山西省40.1%的人口、42.6%的GDP，年均糧食產(chǎn)量約占全省的37%，煤炭產(chǎn)量的26.2%。截至2020年，流域凈碳排放量為2002.46×104t，占山西省碳排放總量的35.74%，是本省主要碳源地之一。

圖1 汾河流域區(qū)位圖Fig.1 Location of Fenhe River Basin

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

2015 年、2020 年土地利用數(shù)據(jù)通過波段合成、幾何糾正、圖像增強(qiáng)等處理，經(jīng)人機(jī)交互式判讀解譯得到，解譯精度為91.1%，按照中國土地利用/土地覆蓋數(shù)據(jù)的3級(jí)分類系統(tǒng)重分類為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用土地等6 類。選取9 類阻力因子數(shù)據(jù)均經(jīng)相應(yīng)地理處理、裁剪校正、坐標(biāo)轉(zhuǎn)化、均勻采樣等，采樣?xùn)鸥駷? km×1 km（表1）。

表1 數(shù)據(jù)類型及來源Tab.1 Data type and source

1.3 研究方法

首先基于2020 年土地利用數(shù)據(jù)及省市縣發(fā)展規(guī)劃等實(shí)際，劃定禁止、限制、重點(diǎn)及優(yōu)化開發(fā)區(qū)4類土地利用功能分區(qū)，并測(cè)算各用地類型的碳收支量；然后設(shè)置低碳發(fā)展優(yōu)先、生態(tài)保護(hù)優(yōu)先、耕地保護(hù)優(yōu)先、自然發(fā)展及經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)先等5種情景，對(duì)各情景土地利用格局進(jìn)行優(yōu)化配置；最后對(duì)各情景的碳收支量進(jìn)行橫向比較，得出低碳土地利用優(yōu)化路徑（圖2）。

圖2 研究框架Fig.2 Study framework

1.3.1 土地利用模擬方法 采用FLUS 模型模擬未來土地利用格局，該模型是基于傳統(tǒng)元胞自動(dòng)機(jī)（CA）模型改良的集成模型［19］，其原理是通過融合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BP-ANN）算法，對(duì)研究初期土地利用數(shù)據(jù)及驅(qū)動(dòng)因子計(jì)算出各類用地轉(zhuǎn)化的適宜性概率；再結(jié)合集成的自適應(yīng)慣性競(jìng)爭機(jī)制測(cè)算模擬年土地利用變化結(jié)果的綜合概率；最終利用輪盤賭機(jī)制得到模擬結(jié)果［20-21］。模擬年5種情景及轉(zhuǎn)換原則設(shè)置見表2。

表2 情景類型及轉(zhuǎn)換原則Tab.2 Situation types and conversion principles

1.3.2 土地利用優(yōu)化分區(qū)劃定方法

（1）“源”的選取

生態(tài)源地是指生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較高且具有較高生態(tài)穩(wěn)定性及擴(kuò)展性的區(qū)域［22］。考慮多年流域土地利用變化特征，選取生態(tài)保護(hù)紅線內(nèi)面積始終大于50 km2的林地和始終大于5 km2的水域作為生態(tài)源地［23-24］（圖3a）。城鎮(zhèn)源地是指城市集中建設(shè)區(qū)中城市的核心區(qū)［25］，提取城鎮(zhèn)用地及農(nóng)村居民點(diǎn)用地為城鎮(zhèn)源地（圖3b）。

圖3 汾河流域生態(tài)源地與城鎮(zhèn)源地Fig.3 Ecological source and town source in Fenhe River Basin

（2）阻力面的構(gòu)建

選取9類能夠反映本研究區(qū)現(xiàn)狀且具有代表性的阻力因子并賦權(quán)［26-27］，除土地利用類型因子為中性因子，其余阻力因子的屬性對(duì)兩類源地的作用相反（表3）。以生態(tài)/城鎮(zhèn)源地為起點(diǎn)分析其向外圍擴(kuò)展的阻力，按阻力值劃分為高阻力、較高阻力、中阻力、較低阻力和低阻力區(qū)5個(gè)等級(jí)區(qū)（圖4）。

圖4 生態(tài)/城鎮(zhèn)源地綜合阻力區(qū)Fig.4 Ecological/urban comprehensive resistance area

表3 生態(tài)/城鎮(zhèn)源地阻力因子分級(jí)及權(quán)重Tab.3 Classification and weight of ecological/urban source resistance factors

（3）最小累積阻力模型

最小累積阻力模型（MCR）是用來測(cè)度從“源”地經(jīng)不同阻力到達(dá)目的地所克服阻力的總和［28］，依據(jù)該原理，設(shè)置土地利用功能分區(qū)，公式如下：

式中：fmin表示空間上任意點(diǎn)到其他點(diǎn)的最小阻力（最低成本）；Dij表示在一定范圍內(nèi)從起點(diǎn)i到j(luò)的實(shí)際距離；Ri表示i對(duì)目的地的阻力系數(shù)；MCRe表示生態(tài)擴(kuò)張最小累積阻力值；MCRc表示城鎮(zhèn)擴(kuò)張最小累積阻力值；MCRd表示兩者的差值。

（4）最小累積阻力面計(jì)算

按差值的正負(fù)可將流域土地利用劃分為兩類，小于0 的部分為生態(tài)適宜區(qū)，大于0 的部分為建設(shè)適宜區(qū)。為符合流域土地利用實(shí)際，進(jìn)一步細(xì)化分區(qū)，基于MCRd差值與面積曲線突變點(diǎn)［29］將適宜經(jīng)濟(jì)建設(shè)的分區(qū)劃分為重點(diǎn)及優(yōu)化開發(fā)區(qū)，適宜生態(tài)保護(hù)的分區(qū)劃分為禁止及限制開發(fā)區(qū)（圖5）。

圖5 最小累積阻力差值與柵格數(shù)目的關(guān)系Fig.5 Relationship of grid numbers and minimal accumulated margin

1.3.3 碳收支系數(shù)與碳收支量測(cè)算 為測(cè)算各土地利用類型的碳排放（吸收）量，通過比對(duì)近似區(qū)域［30-31］，并結(jié)合《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、中國碳核算數(shù)據(jù)庫（https://www.ceads.net.cn/data/）、《山西省統(tǒng)計(jì)年鑒》等省市統(tǒng)計(jì)年鑒歷年能源排放量推算驗(yàn)證，對(duì)不同土地利用類型的碳收支系數(shù)分類劃定［32］，由于未利用土地占流域面積的比重較小且多年變化較小，碳收支貢獻(xiàn)較低，故不作統(tǒng)計(jì)（表4）。依據(jù)上述原理，碳收支量測(cè)算公式如下［33］：

表4 土地利用類型的碳收支系數(shù)表Tab.4 Carbon budget coefficient table of land use types /(t·hm-2·a-1)

式中：C為碳總排放（吸收）量；Si為第i種土地利用類型的面積；Ei為第i種土地利用類型的碳排放（吸收）系數(shù)。其中，正值為碳排放，負(fù)值為碳吸收。

2 結(jié)果與分析

2.1 汾河流域土地利用現(xiàn)狀及功能分區(qū)

2020年汾河流域主要土地利用類型為耕地、林地、草地及建設(shè)用地，分別占流域面積的40.44%、26.64%、24.03%及8.08%。其中，林地、草地集中于流域邊緣山區(qū)丘陵，建設(shè)用地、耕地集中于流域核心盆地（圖6）。根據(jù)土地利用功能指向，將流域劃分為禁止、限制、重點(diǎn)及優(yōu)化開發(fā)區(qū)，生態(tài)功能主導(dǎo)的禁止及限制開發(fā)區(qū)，面積分別為2491.76 km2、6445.99 km2，各占流域面積的6.27%和16.22%，其主要位于流域源頭及邊緣山區(qū)等林草地封育區(qū)域。生產(chǎn)生活功能為主的重點(diǎn)及優(yōu)化開發(fā)區(qū)，面積分別為16325 km2、14477 km2，各占流域面積的41.08%和36.43%，其中，重點(diǎn)開發(fā)區(qū)集中分布在太原、晉中等盆地核心區(qū)，優(yōu)化開發(fā)區(qū)分布在其外緣。

圖6 汾河流域土地利用格局及功能分區(qū)Fig.6 Land use pattern and functional zoning in Fenhe River Basin

2.2 汾河流域土地利用碳收支現(xiàn)狀

2020 年汾河流域凈碳排放量為2002.46×104t，占山西省碳排放總量的35.74%，為山西省主要碳源之一（圖7）。相比其他流域，太湖流域該年凈碳排放量為6304.76×104t，地均碳排放強(qiáng)度略高于汾河流域[33]，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平遠(yuǎn)高于本區(qū)，表明汾河流域碳收支相對(duì)較差，該結(jié)論與朱向梅等[31]得出黃河流域山西省出現(xiàn)碳水赤字且碳生態(tài)可持續(xù)發(fā)展能力弱相一致。因此，需要加強(qiáng)土地利用優(yōu)化，進(jìn)一步促進(jìn)土地利用碳收支現(xiàn)狀改善。按功能分區(qū)劃分，禁止開發(fā)區(qū)年碳吸收量為0.76×104t，是流域重要的碳匯區(qū)，其中林草地面積占該分區(qū)的84.07%，有效提高了該區(qū)碳吸收能力。其他三區(qū)均為碳源區(qū)，按當(dāng)年碳排放量大小排序?yàn)椋褐攸c(diǎn)開發(fā)區(qū)、優(yōu)化開發(fā)區(qū)及限制開發(fā)區(qū)，碳排放量分別為1022.69×104t、915.24×104t、65.29×104t。綜合來看，各功能分區(qū)主要受地形、坡度、交通通達(dá)度等多要素影響，導(dǎo)致其主導(dǎo)的土地利用類型存在差異，進(jìn)而影響到碳源碳匯的占比，造成各功能分區(qū)的碳收支能力不同。

圖7 2020年汾河流域土地利用類型碳收支現(xiàn)狀Fig.7 Carbon balance of land use types in Fenhe River Basin in 2020

2.3 汾河流域多情景土地利用格局優(yōu)化及碳收支變化

基于2015 年土地利用數(shù)據(jù)模擬2020 年、2030年土地利用現(xiàn)狀，利用2020年實(shí)際土地利用情況進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證總體精度為0.964，Kappa系數(shù)為0.948，表明FLUS模型模擬本研究區(qū)土地利用變化的適用性較好。2030年，各情景土地利用優(yōu)化分區(qū)除禁止開發(fā)區(qū)用地結(jié)構(gòu)相對(duì)合理外，其他分區(qū)均存在不同程度的土地利用結(jié)構(gòu)問題（圖8），具體分析如下。

圖8 2030年汾河流域多情景土地利用優(yōu)化分區(qū)Fig.8 Multi-scenario land use optimization zoning of Fenhe River Basin in 2030

2.3.1 低碳發(fā)展優(yōu)先 2030 年流域碳排放量為2093.62×104t，碳吸收量為52.77×104t，碳收支水平優(yōu)于其他情景。從各用地類型變化分析來看，該年林地及草地面積較2020 年分別增長29.92 km2、100.09 km2，碳吸收量提高1666.26 t，而作為碳源的耕地面積比起始年縮減184.25 km2，使碳排放量減少6817.25 t。各分區(qū)中重點(diǎn)及優(yōu)化開發(fā)區(qū)主要用地類型面積占比排序相同，其中，重點(diǎn)開發(fā)區(qū)耕地及建設(shè)用地面積占比略超分區(qū)總面積的1/2，故適當(dāng)增加該區(qū)生產(chǎn)及生活功能為主的用地類型，促進(jìn)其經(jīng)濟(jì)集聚及規(guī)模發(fā)展。禁止及限制開發(fā)區(qū)碳匯的林草地面積占比均較高，其中，禁止開發(fā)區(qū)林草地面積占比分別達(dá)到86.99%、5.04%，限制開發(fā)區(qū)林草地面積占比共計(jì)78.73%，為流域總體碳收支平衡起到重要作用。

2.3.2 生態(tài)保護(hù)優(yōu)先 2030 年碳排放量為2171.35×104t，碳吸收量為52.95×104t，碳收支水平略低于低碳發(fā)展情景。相比2020年，該年林地、草地、水域等生態(tài)功能用地共新增196.52 km2，其中，水域面積增長率達(dá)到2.70%，為碳吸收量貢獻(xiàn)的0.7%。同期耕地面積縮減376.14 km2，部分耕地退耕為林草地，使碳吸收量增加3167.07 t，碳排放量減少116.27×104t。各分區(qū)中重點(diǎn)及優(yōu)化開發(fā)區(qū)林草地面積占比均較高，各自約占該分區(qū)面積的2/5，而建設(shè)用地僅占各自分區(qū)面積的10%左右，因此，該區(qū)建設(shè)用地等仍需要合理規(guī)劃，以促進(jìn)區(qū)域城鎮(zhèn)化水平提高。禁止及限制開發(fā)區(qū)，林草地等用地面積約占各分區(qū)面積的80%以上，能較好的維持區(qū)域生態(tài)安全水平。

2.3.3 耕地保護(hù)優(yōu)先 全局層面，該情景碳排放量為2209.38×104t，碳吸收量為25.61×104t。相比2020年，耕地面積增加291.34 km2，增長率為1.90%，同期草地面積縮減542.64 km2，建設(shè)用地增加234.62 km2，造成碳排放量增加153.21×104t，碳吸收量下降1085.28 t。草地成為耕地及建設(shè)用地的主要轉(zhuǎn)出源，也造成碳排放總量提高。其中，重點(diǎn)開發(fā)區(qū)耕地與建設(shè)用地面積占比總計(jì)57.67%，而草地面積高達(dá)27.90%，優(yōu)化開發(fā)區(qū)耕地與建設(shè)用地面積占比之和為64.20%，相較而言，重點(diǎn)開發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)功能指向相對(duì)薄弱，因此，通過合理轉(zhuǎn)移宜耕草地等補(bǔ)充區(qū)域耕地生產(chǎn)需求，促進(jìn)區(qū)域糧食安全水平的提高。禁止及限制開發(fā)區(qū)，面積占比最高的用地類型均為林地，其中，限制開發(fā)區(qū)耕地占比相對(duì)較高，該區(qū)宜加大退耕力度以平衡區(qū)域生態(tài)安全水平。

2.3.4 自然發(fā)展 2030年流域6種土地利用類型呈現(xiàn)兩類變化特征，較研究起始年，耕地、林地及草地面積均呈現(xiàn)縮減態(tài)勢(shì)，面積分別減少169.51 km2、52.95 km2、99.55 km2，建設(shè)用地面積則呈現(xiàn)較大增長，規(guī)模比前期擴(kuò)大327.61 km2，水域及未利用土地變化面積較小，基本維持前期水平。而碳收支情況，流域總體上碳吸收減少了3060 t，碳排放增加了213.31×104t，年碳凈排放量為2216.07×104t。其中，重點(diǎn)開發(fā)區(qū)耕地及建設(shè)用地面積之和占該分區(qū)的56.19%，而林草地面積總數(shù)占該分區(qū)的42.91%，表明該區(qū)用于生產(chǎn)、生活功能用地的土地后備資源相對(duì)充足，可以加大宜耕區(qū)域的開發(fā)。相對(duì)前兩個(gè)分區(qū)，除禁止開發(fā)區(qū)土地利用類型結(jié)構(gòu)相對(duì)合理，限制開發(fā)區(qū)仍需合理調(diào)配用地類型結(jié)構(gòu)。

2.3.5 經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)先 總體上流域碳排放量為2686.68×104t，高于其他情景。相較2020年，建設(shè)用地增加1049.54 km2，增長率達(dá)到34.29%，為碳排放貢獻(xiàn)25.51%，同期耕地、草地縮減面積最大，縮減面積分別為619.48 km2、227.19 km2，縮減率依次達(dá)到-4.04%及-2.20%，碳吸收量減少2.34×104t。重點(diǎn)開發(fā)區(qū)中占比最高的用地類型為耕地、草地、林地及建設(shè)用地，占比依次為：44.68%、29.47%、13.43%及11.51%，整體為碳源，碳排放量貢獻(xiàn)占流域的46.08%，優(yōu)化開發(fā)區(qū)中主要用地類型與重點(diǎn)開發(fā)區(qū)近似，碳排放量為1194.65×104t。同理上述功能分區(qū)優(yōu)化原則，該區(qū)草地等生態(tài)功能的用地占比相對(duì)較高，尤其是重點(diǎn)發(fā)展區(qū)草地占比位居主要用地類型的第2 位，因此，應(yīng)考慮適當(dāng)開發(fā)宜耕草地，優(yōu)化其土地利用結(jié)構(gòu)。禁止開發(fā)區(qū)林草地面積占比之和達(dá)到99.39%，碳吸收總量達(dá)到10.71×104t，占流域碳吸收量的20.80%，土地利用類型結(jié)構(gòu)相對(duì)合理。限制開發(fā)區(qū)耕地及建設(shè)用地占比之和占該分區(qū)的21.95%，作為生態(tài)緩沖區(qū)，宜加大退耕還林、還草，促進(jìn)全域生態(tài)功能水平的整體提高。

2.4 汾河流域低碳土地利用優(yōu)化路徑

2030 年流域5 種情景凈碳排放量均高于起始年，按超出程度由高到低為：經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)先、自然發(fā)展、耕地保護(hù)優(yōu)先、生態(tài)保護(hù)優(yōu)先和低碳發(fā)展優(yōu)先，超 出 量 分 別 為2666.66×104t、2196.04×104t、2136.75×104t、2098.38×104t、2020.83×104t，未來多情景土地利用演變及凈碳排放變化趨勢(shì)與流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)保持一致。各情景橫向比較，碳收支水平由高到低為：低碳發(fā)展優(yōu)先、生態(tài)保護(hù)優(yōu)先、耕地保護(hù)優(yōu)先、自然發(fā)展及經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)先。根據(jù)2030年社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，建設(shè)用地目標(biāo)規(guī)模介于3120.43～4109.92 km2，當(dāng)建設(shè)用地面積達(dá)到3120.43 km2，林地及草地面積分別為10118.84 km2、9201.89 km2，凈碳排放量最低，相比其他情景，低碳發(fā)展優(yōu)先情景更利于未來研究區(qū)碳收支的優(yōu)化。按土地利用功能分區(qū)及用地結(jié)構(gòu)，未來用地應(yīng)發(fā)揮禁止開發(fā)區(qū)的固碳碳匯功能，有效提高優(yōu)化限制開發(fā)區(qū)林草地占比發(fā)揮其生態(tài)緩沖區(qū)作用，同時(shí)合理布局重點(diǎn)及優(yōu)化開發(fā)區(qū)耕地、建設(shè)用地比例，統(tǒng)籌流域總體碳收支水平，實(shí)現(xiàn)未來低碳減排的土地利用布局。

3 結(jié)論

（1）汾河流域禁止、限制、重點(diǎn)及優(yōu)化開發(fā)區(qū)4類土地利用功能分區(qū)面積分別為2491.76 km2、6445.99 km2、16325 km2、14477 km2；2020 年流域凈碳排放量為2002.46×104t，除禁止開發(fā)區(qū)為流域碳匯區(qū)，碳吸收量為0.76×104t，其余三區(qū)均為碳源區(qū)，碳排放量為2002.23×104t。

（2）2030年各情景土地利用碳收支水平由高到低為：低碳發(fā)展優(yōu)先、生態(tài)保護(hù)優(yōu)先、耕地保護(hù)優(yōu)先、自然發(fā)展及經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)先，凈碳排放量為：2666.66×104t、2196.04×104t、2136.75×104t、2098.38×104t、2020.83×104t。

（3）各情景土地利用優(yōu)化分區(qū)除禁止開發(fā)區(qū)用地結(jié)構(gòu)相對(duì)合理，限制開發(fā)區(qū)仍需適當(dāng)壓縮該區(qū)耕地及建設(shè)用地比例，重點(diǎn)及優(yōu)化開發(fā)區(qū)應(yīng)考慮適當(dāng)開發(fā)宜耕草地，促進(jìn)流域土地利用生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)低碳土地利用目標(biāo)。

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