背景：為應(yīng)對(duì)全球氣候變化風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)2015年《巴黎協(xié)定》目標(biāo)，中國(guó)政府鄭重承諾2030年實(shí)現(xiàn)碳峰值，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。非化石能源的使用率預(yù)計(jì)將從20 %增加到25 %，森林蓄積量將從4500萬立方米增加到60億立方米。為了實(shí)現(xiàn)中國(guó)的目標(biāo)，國(guó)內(nèi)正在推動(dòng)全面的綠色轉(zhuǎn)型，并正在構(gòu)建一個(gè)基于清潔、高效、綠色和安全的現(xiàn)代質(zhì)量管理體系。中國(guó)政府旨在通過碳捕獲技術(shù)和植樹造林來平衡釋放的CO2排放和碳匯，從而實(shí)現(xiàn)“零碳排放”。認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，許多相關(guān)研究都有碳中和(CPCN)的目標(biāo)。

    近期關(guān)于中國(guó)碳排放和碳峰值的研究主要集中在三個(gè)方面:中國(guó)能否實(shí)現(xiàn)碳峰值目標(biāo)，碳峰值何時(shí)可能實(shí)現(xiàn)，以及不同的發(fā)展方式如何影響碳峰值的時(shí)間。

    盡管目前的研究已經(jīng)取得了一些關(guān)于中國(guó)碳排放和碳匯的成果，但不同研究之間存在顯著差異，目前尚不清楚中國(guó)碳排放和碳匯的長(zhǎng)期時(shí)空變化是否表現(xiàn)出特定的空間模式，如湖線。因此，基于排放因子、庫(kù)存法、渦動(dòng)協(xié)方差方法，該研究計(jì)算了中國(guó)的碳排放（2003-2018年）和陸地碳匯（2003-2020年）。從湖線空間格局的角度分析了碳排放和陸地碳匯的時(shí)空演變和平衡狀態(tài)。其目的是加深對(duì)中國(guó)碳排放和陸地碳匯之間時(shí)空關(guān)系的理解，并為支持碳相關(guān)政策的調(diào)整和促進(jìn)中國(guó)CPCN的實(shí)現(xiàn)提供替代見解。

實(shí)驗(yàn)：北京師范大學(xué)水科學(xué)學(xué)院，城市水循環(huán)與海綿城市技術(shù)北京重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室收集了16種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括關(guān)于能源消耗和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的信息。能源消耗數(shù)據(jù)包括原煤、焦炭、原油、燃料油、汽油、煤油、柴油和天然氣，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料數(shù)據(jù)包括化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用地膜、牲畜存欄量以及灌溉土地、稻田、森林和草地以及耕地面積（表1）。這些數(shù)據(jù)用于計(jì)算能源消耗、農(nóng)業(yè)活動(dòng)和CH4的碳排放。根據(jù)各省的空間尺度和研究的時(shí)間尺度處理的數(shù)據(jù)被用作碳排放公式的輸入，以計(jì)算三種類型的碳排放。

遙感和氣象數(shù)據(jù)：為了計(jì)算陸地碳匯并分析其變化，該實(shí)驗(yàn)室收集的地表植被數(shù)據(jù)、土地利用和覆蓋數(shù)據(jù)以及氣象數(shù)據(jù)（表2）。地表植被數(shù)據(jù)用于計(jì)算陸地碳匯，凈初級(jí)生產(chǎn)力數(shù)據(jù)來自中分辨率成像光譜儀的MYD17A3HGF產(chǎn)品（單位:千克/平方米/年）?？臻g分辨率為500米，時(shí)間分辨率為8天，分析期為2003-2020年。數(shù)據(jù)產(chǎn)品的比例因子為0.0001，無效日期范圍為32761–32767。

結(jié)果：研究結(jié)果表明，碳排放量顯著增加。在2003年至2018年期間（圖2）。2003年，中國(guó)大陸的碳排放總量為7.90皮克，但2018年達(dá)到18.95皮克，即15年間增長(zhǎng)了2.40倍。同時(shí)，31個(gè)省份的平均排放力顯著上升；平均排放量值在2003年為2.549億噸，2018年為6.1127億噸，即以每年2336萬噸的速度呈顯著增長(zhǎng)趨勢(shì)（R2 = 0.94，p《0.01）。

圖2：中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳排放，包括31個(gè)省份（2003–2018年）。

排放量較高的省份位于中國(guó)大陸東部沿海以及北部、東北部、西南部和中西部能源區(qū)。這些省份的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況在這兩個(gè)時(shí)期有所不同，但一些省份不僅在第一時(shí)期而且在第二時(shí)期都有很高的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。東部沿海地區(qū)是中國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)帶，該地區(qū)的廣東、江蘇、山東和浙江等省的碳排放量很高。中國(guó)北部的河南省和河北省也有很高的碳排放量。在中國(guó)東北，黑龍江省有一個(gè)巨大的經(jīng)濟(jì)作物基地，在第一階段產(chǎn)生了大量的碳排放。同樣是在第一個(gè)時(shí)期，包括山西、陜西和內(nèi)蒙古在內(nèi)的中國(guó)中西部能源區(qū)碳排放量很高，中國(guó)西南部欠發(fā)達(dá)的四川和貴州省也是如此。

結(jié)論：該研究基于排放因子法、庫(kù)存法和渦度協(xié)方差法，得出的結(jié)果如下。與碳排放的增加相比，碳匯的增加有限，企業(yè)社會(huì)責(zé)任仍然不足，通常維持在10%左右。因此，必須采取更有力的政策來控制碳排放和增加碳匯。中國(guó)的碳排放量從2003年的7.90皮克大幅增加到2018年的18.95皮克。2012年后，中國(guó)進(jìn)入減排階段，碳排放增長(zhǎng)率從2003年至2011年期間的1皮克/年降至2012年至2018年期間的0.30皮克/年。陸地碳匯量也從2003年的1.18皮克緩慢增加到2020年的1.39皮克，但與碳排放量相比，其增加速度有限。碳排放和碳匯的湖線空間格局顯示出一種不平衡狀態(tài)，這有可能打破中國(guó)現(xiàn)有的隱含的人-碳關(guān)系。這種不平衡主要體現(xiàn)在湖線西北側(cè)省份碳排放排名及其占中國(guó)碳排放總量的比例加速上升。然而，它們的GDP排名并沒有明顯改善，而湖線東南側(cè)的省份對(duì)GDP和中國(guó)陸地碳匯的貢獻(xiàn)最大。該研究旨在了解中國(guó)碳排放與陸地碳匯之間的時(shí)空關(guān)系，并為碳相關(guān)政策的調(diào)整提供不同的見解，從而促進(jìn)CPCN的實(shí)現(xiàn)。

來源：Cai, Zihao Pan, Yifan Zhu, Danyang Feng, Baichi Zhou,Limited terrestrial carbon sinks and increasing carbon emissions from the Hu Line spatial pattern perspective in China,Ecological Indicators,

Volume 162,2024,112035,ISSN 1470-160X,