基于FLUS与InVEST模型的北京市生态系统碳储量时空演变与预测

Spatio-temporal evolution and prediction of carbon storage in Beijing′s ecosystem based on FLUS and InVEST models

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摘要城市地区虽然只占世界陆地面积的2％,却产生了全球约75％的碳排放,而科学合理的土地利用和管理方式可以重新固定大约60％—70％已耗损的碳.因此基于土地利用类型核算碳储量并探究城市土地利用变化其对碳储量的影响,能够揭示碳储量时空变化规律,为双碳目标下国土空间规划提供科学依据.基于1990—2018年北京市土地利用数据,利用InVEST模型测算1990—2018年北京市碳储量变化,再利用FLUS模型,分别测算自然演变情景、人口疏解城市发展情景、绿色集约生态保护情景3个城市发展情景下的土地利用变化,接着采用InVEST模型预测2035年3种情景下的碳储量变化,最后借助空间自相关模型对其进行分区管理研究,并基于此提出北京市未来城市发展与低碳城市建设规划建议.基于研究得出以下结果:(1)2000—2010年是碳流失较严重时期,碳储量下降了4.3％,而2010年后碳流失相对缓和,且在2015年后得到明显改善,2010年至2018年碳储量提升了3.5％.(2)除自然演变情景外,两种情景下的未来碳储量预测值均会进一步增加,且绿色集约生态保护情景的碳储量预测值最高,为16.39×106 t,比最低的自然演变情景高出7.5×105 t.(3)局部空间自相关分析结果显示,3种情景下的碳储量值在空间分布上具有相似性,碳储量高值区域在城市北部、西北部及西部区域出现集聚,低值区域则在中心城区聚集.