近20年苏州市土地利用碳排放时空变化研究.pdf

近 20 年苏州市土地利用碳排放时空变化研究杜景龙袁 彭梓壹袁 卢学鹤袁 龚瑶袁 刘畅畅渊苏州科技大学 地理科学与测绘工程学院袁江苏 苏州 215009冤摘要院 利用 GIS 和遥感图像处理软件袁 依据 2001尧2005尧2010尧2015 和 2020 年的遥感影像数据和能源消耗数据袁采用碳排放系数法和能源消费算法袁对苏州市各历史时期的土地利用碳排放进行了分析遥 结果表明院渊1冤建设用地是主要碳源袁全市 99%以上的碳排放来自建设用地袁碳汇主要来自水域渊渊78冤伊104t 窑 a原1冤和林地渊约 1伊104t 窑 a原1冤曰渊2冤近20 年来袁苏州市碳排放始终呈现增长趋势袁但增长主要发生在本世纪的前 10 年袁净碳排放量从 2001 年的 922伊104t增长到 2010 年的 4 281伊104t 袁再到 2020 年的 4 656伊104t曰渊3冤空间上袁呈现中心城区较低袁外围区市较高的格局袁全市近 50%的碳排放来自张家港市遥关键词院 土地利用曰碳排放曰时空变化曰苏州市中图分类号院 K901文献标志码院 A文章编号院 2096原3289渊圆园23冤园4原园园6园原园9全球变暖是当前国际社会最关注的问题之一遥 研究表明袁至本世纪末袁全球平均气温可能会上升 1.84.0 益袁届时将对全球带来灾难性后果1-2遥 联合国政府间气候变化专门委员会渊Intergovernmental Panel onClimate Change袁IPCC冤第五次评估报告指出袁气候变暖 95%是由于化石燃料燃烧和土地利用变化等人类活动排放的温室气体导致的3遥 相关数据表明袁1870要2015 年全球累积碳排放中袁土地利用变化产生的 CO2总量累计约为 1.45伊1011t4曰1950要2005 年中国土地利用变化累计碳排放为 1.06伊107t袁占同期全球土地利用变化碳排放量的 12%5遥 土地作为承载人类一切生产尧生活的载体袁土地利用的结构尧方式尧动态变化将影响地表生态系统的碳汇和碳源袁进而影响大气中的碳排放6遥 因此袁研究土地利用与碳排放的相关性袁对合理利用土地尧实现野双碳冶目标尧构建资源节约尧环境友好型社会具有重要意义遥 近年来袁有关土地利用碳排放的研究得到了国内外学者的普遍关注袁并取得了丰硕的成果遥 从研究内容角度来看袁主要包括院碳排放影响因素研究袁如 Puertas 和 Marti7采用指标分解分析渊IDA冤和结构分解分析渊SDA冤尧Nawaz 等8利用分位数自然回归分布式滞后模型尧Wei 等9和牛亚文等10利用地理探测器探究了碳排放的影响因素曰碳排放的预测研究袁如 Zhao和 Li11采用长短期记忆法尧Niu 等12采用改进回归神经网络分别预测了中国的碳排放发展趋势袁Wang 等13利用灰色预测模型预测了山西等地区的碳排放发展趋势曰碳排放时空差异研究袁如 Zhang 等2利用探索性空间数据分析研究了黄河三角洲的碳排放时空差异袁Mamipour 等14利用探索性空间数据分析研究了伊朗的碳排放时空差异袁Zhou 等15利用生态补偿系数和经济补偿系数研究了中国的碳排放时空差异曰碳排放效率研究袁如 Xue 等16采用空间分位数回归模型尧范建双等17利用 DEA 模型和 Hicks-Moorsteen 指数尧杨国清等18利用K-mean 聚类法分别研究了京津冀尧南京尧广东地区的碳排放效率遥 从研究的空间尺度来看袁全国尧省级宏观和中观尺度的土地利用碳排放研究较多袁如广东18原19尧山西13尧长江经济带20-22尧南京23尧杭州24等袁市尧县等微观尺度研究较少遥 苏州作为我国经济最强地级市袁改革开放以来袁尤其是近 20 年袁随着经济的迅猛发展和城镇化的快速推进袁土地利用结构发生了显著变化25袁势必对土地利用碳排放产生重大影响遥 笔者以苏州市各区市为研究单元袁基于 2001尧2005尧2010尧2015 和 2020 年的土地利用尧能源消耗和社会经济等数据袁利用相关分析模型袁揭示苏州市近 20 年来土地利用碳排放时空特征尧演化规律袁旨在为苏州市践行野双碳冶目标尧推动绿色低碳发展提供参考袁并为其他地区的相关研究提供借鉴遥要要要要要要要要要要要要要要要要要要要眼收稿日期演 圆园23原06原25眼基金项目演 国家自然科学基金项目渊41871334冤眼作者简介演 杜景龙渊1968要冤袁男袁黑龙江齐齐哈尔人袁教授袁博士袁研究方向院遥感与 GIS 应用袁E-mail院遥doi院10.12084/j.issn.2096-3289.2023.04.010第 40 卷第 4 期苏 州 科 技 大 学 学 报 渊自 然 科 学 版冤灾燥造援40 晕燥援4圆园23 年 12 月允燥怎则灶葬造 燥枣 杂怎扎澡燥怎 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠 燥枣 杂糟蚤藻灶糟藻 葬灶凿 栽藻糟澡灶燥造燥早赠 渊晕葬贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻 Edition冤Dec援 圆园23第 4 期单位院kg C 窑 渊m2窑 a冤-1土地利用类型 碳排放系数 耕地（包括水田、水浇地、旱地、菜地）0.042 20 林地（包括乔木林地、竹林地、灌木林地、其他林地）-0.061 25 草地-0.002 10 水域（包括河流、湖泊、水库、坑塘、沟渠、水工建筑用地）-0.024 80 未利用地（撂荒地、裸土地、沼泽地、裸岩石砾地等）-0.000 50 1研究区与研究方法1.1研究区概况与数据来源苏州市地处江苏省东南部袁是长三角地区重要的中心城市遥 全市总面积 8 657.32 km2袁2021 年全市地区生产总值 2.27 万亿元袁常住人口 1 274.83 万人遥 2012 年之前苏州市包括平江区尧沧浪区尧金阊区尧吴中区尧工业园区尧相城区尧高新区渊虎丘区冤袁代管吴江市尧昆山市尧太仓市尧常熟市和张家港市 5 个县级市遥 2012 年之后苏州市进行区划调整袁合并了原平江区尧沧浪区尧金阊区袁设立姑苏区袁将吴江市在原区划范围内撤市建区遥为了保持数据的一致性袁文中按照新的区划调整对 2001 年尧2005 年和 2010 年的数据进行了合并处理袁即研究对象为姑苏区尧吴中区尧工业园区尧相城区尧高新区渊虎丘区冤尧吴江区尧昆山市尧太仓市尧常熟市和张家港市袁共计 10 个区市遥研究所用主要数据包括院渊1冤土地利用数据来源于地理监测云平台 Landsat TM 遥感影像渊2001尧2005尧2010尧2015 和 2020 年袁空间分辨率为 30 m冤曰参考土地利用现状分类标准渊GB/T21010-2007冤及前人研究26原28袁将土地利用类型划分为耕地尧林地尧草地尧水域尧建设用地及未利用地 6 种类型袁在 GIS 软件中对土地利用数据进行重分类和面积制表袁得到 2001要2020 年苏州市各区市 5 期土地利用数据曰渊2冤苏州市各区市的能源消耗和影响因子所涉及的数据来源于 2001要2020 年的叶苏州市统计年鉴曳和叶中国县域统计年鉴曳遥1.2研究方法1.2.1直接碳排放量测算土地利用碳排放估算方法可分为直接碳排放量测算和间接碳排放量估算袁前者为耕地尧林地尧草地尧水域尧未利用地的碳排放测算袁后者为建设用地的碳排放估算遥 借鉴已有研究20袁26袁文中运用碳排放系数法计算直接碳排放量袁公式如下Ek=5i=1移ei=5i=1移Ai伊啄i渊1冤式中院Ek为直接碳排放量曰i 为土地利用类型袁i=1袁2袁3袁4袁5袁分别对应耕地尧林地尧草地尧水域和未利用地曰ei为土地利用类型 i 的直接碳排放曰Ai为土地利用类型 i 的面积曰啄i为土地利用类型 i 的碳排放系数袁其中正值为碳源尧负值为碳汇遥 参考已有研究袁并结合研究区的实际情况确定碳排放系数渊见表 1冤遥表 1土地利用类型的碳排放系数注院碳排放系数来源于叶2006IPCC 清单曳袁国内学者根据研究区域各地类情况和经纬度做了调整20袁27-28耕地既是碳汇也是碳源袁耕地的碳源尧碳汇能力与农作物的种植种类和机械化水平有关袁结合苏州市农作物主要为谷物袁取碳排放系数 0.042 20 kg C 窑 渊m2窑 a冤-1曰林地为碳汇袁考虑到苏州市地处亚热带袁林地资源种类丰富袁主要以乔木林和竹林为主袁取值为-0.061 25 kg C 窑 渊m2窑 a冤-1曰苏州市气候温润袁适宜各种草坪生长袁根据太湖流域碳排放的相关研究袁取值为-0.002 10 kg C 窑 渊m2窑 a冤-1曰苏州市水域面积占全市总面积的 42%左右袁主要包括河流尧湖泊尧坑塘和水利设施用地袁河流和湖泊通常是碳汇袁而水利设施用地的建设和运行会产生碳排放袁综合考虑袁文中取水域用地的碳排放系数为-0.024 80 kg C 窑 渊m2窑 a冤-1曰未利用地的碳源和碳汇能力均较弱袁苏州市未利用地的碳排放系数为-0.000 50 kg C 窑 渊m2窑 a冤-1遥1.2.2间接碳排放量测算建设用地承载着人类的多种活动方式袁产生碳排放的要素较多袁计算较为复杂袁文中主要通过煤尧石油尧天然气等能源消耗产生的碳排放来间接估算遥 苏州市能源消费结构较为丰富袁主要的能源类型共 14 种院原煤尧洗精煤尧型煤尧焦炭尧汽油尧煤油尧柴油尧燃料油尧液化石油气尧炼厂干气尧天然气尧焦炉煤气尧热力和电力曰由杜景龙袁等院近 20 年苏州市土地利用碳排放时空变化研究61圆园23 年苏州科技大学学报渊自然科学版冤能源类别 能源低位发热量 碳排放系数（t C/1012J）折标准煤系数 原煤 209.08108 Jt-1 25.8 0.714 3 kgcekg-1 洗精煤 263.44108 Jt-1 26.8 0.900 0 kgcekg-1 型煤 209.08108 Jt-1 26.8 0.285 7 kgcekg-1 焦炭 284.35108 Jt-1 29.2 0.971 4 kgcekg-1 汽油 430.70108 Jt-1 18.9 1.471 4 kgcekg-1 煤油 430.70108 Jt-1 19.6 1.471 4 kgcekg-1 柴油 426.52108 Jt-1 20.2 1.457 1 kgcekg-1 燃料油 418.16108 Jt-1 21.1 1.428 6 kgcekg-1 液化石油气 501.78108 Jt-1 17.2 1.714 3 kgcekg-1 炼厂干气 459.98108 Jt-1 18.2 1.571 4 kgcekg-1 天然气 35 584.50 kJm-3 15.3 1.214 3 kgcem-3 焦炉煤气 17 353.50 kJm-3 12.1 0.571 4 kgcem-3 于电力尧热力为二次能源消费袁本身并不直接产生碳排放袁产生的碳排放主要来自二次能源本身生产过程中对化石能源的消耗袁文中借鉴大多数学者的观点13袁24袁28-30袁在间接碳排放计算中袁没有考虑电力尧热力的碳排放问题渊见表 2冤遥 结合苏州市能源统计数据的特点袁文中采用能源消费量算法31-36计算苏州市不同种类能源终端消费产生的碳排放遥 公式如下Em=12i=1移Emi=12i=1移Eni伊Qi伊酌i渊2冤式中院Em为建设用地间接碳排放总量袁i 为 12 种不同的能源类型袁Emi为能源 i 消耗产生碳排放量袁Eni为能源i 的消耗量袁Qi为能源 i 的低位发热量袁酌i为能源 i 的碳排放系数遥表 2各种能源的低位发热量和碳排放系数注院表中能源低位发热量来源于 2006 年国家温室气体清单指南曰能源碳排放系数来源于 IPCC 国家温室气体清单曰能源折标准煤系数来源于叶中国能源统计年鉴曳渊2015冤能源数据来源于 2001要2020 年的叶苏州统计年鉴曳袁汽油尧煤油和柴油为苏州全社会消费总量袁其他指标为规模以上工业企业的消费量遥 由于叶苏州统计年鉴曳中袁苏州市区渊包括姑苏区尧高新区尧工业园区尧吴中区和相城区冤的能源消费量合并统计袁根据公式渊2冤只能计算出苏州市区尧吴江区尧张家港市尧常熟市尧昆山市和太仓市的间接碳排放量袁无法直接计算姑苏区尧高新区尧工业园区尧吴中区和相城区的间接碳排放量袁参照相关研究17袁30袁上述 5 个区的间接碳排放量按如下方法计算院淤计算苏州市区的能源消费总量渊吨标准煤冤Et=12i=1移Eni伊姿i渊3冤式中院Et为苏州市区的能源消费总量渊吨标准煤冤曰Eni为苏州市区能源 i 的消耗量曰姿i为能源 i 折标准煤系数遥于计算苏州市区的单位工业总产值能耗系数渊吨标准煤/万元冤K=Gt/Et渊4冤式中院K 为苏州市区的单位工业总产值能耗系数渊吨标准煤/万元冤曰Gt为苏州市区的工业总产值曰Et为苏州市区的能源消费总量渊吨标准煤冤遥盂计算苏州市区单位能耗渊吨标准煤冤的碳排放量C=Em/Et渊5冤式中院C 为苏州市区单位能耗渊吨标准煤冤的碳排放量曰Em为苏州市区的间接碳排放总量渊由公式渊2冤计算而来冤曰Et为苏州市区的能源消费总量渊吨标准煤冤遥榆计算苏州市区各区渊姑苏区尧工业区尧高新区尧相城区和吴中区冤的能源消费总量渊吨标准煤冤Ei=Gi伊K渊6冤式中院Ei为第 i 区的能源消费总量渊吨标准煤冤曰Gi为第 i 区的工业总产值曰K 为苏州市区的单位工业总产值能耗系数渊吨标准煤/万元冤遥虞计算苏州市区各区的间接碳排放量Emi=Ei伊C渊7冤62第 4 期年份 耕地 林地 草地 水域 建设用地 未利用地 2001 4 358.64 186.46 22.90 3 030.64 1 020.59 4.76 2005 3 957.33 189.28 22.85 3 065.06 1 384.72 4.76 2010 2 987.57 182.82 20.23 3 226.22 2 199.03 8.14 2015 2 841.47 182.46 21.81 3 253.07 2 319.94 5.24 2020 2 859.32 178.60 86.02 3 032.11 2 462.21 4.69 20012020-1 502.32-7.86 63.12 1.48 1 441.62-0.07 渊单位院km2冤式中院Emi为 i 区的间接碳排放量曰Ei渊同上冤曰C渊同上冤遥2研究结果与分析2.1土地利用变化分析2001要2020 年袁苏州市土地利用类型变化最大的是建设用地和耕地渊见表 3 和图 1冤袁在此期间袁耕地面积从 2001 年的 4 359 km2减少至 2020 年的 2 859 km2袁下降 34.4%袁建设用地面积由 1 021 增至 2 462 km2袁增长 141.4%曰耕地的减少和建设用地的扩张主要发生在本世纪的前 10 年袁2010 年以来袁这种变化趋势有所减缓袁主要是 2010 年以后袁苏州城市扩张从外延式发展转到以城市更新尧旧城改造为主以及耕地保护政策的收紧25遥 林地和水域一直保持较为稳定的水平袁草地和未利用地占比较少袁零散分布在市域的不同区域袁但由于近年来城市绿化建设提速袁草地面积有较大幅度提升遥 从表 3 和图 1 的数据分布可以看出袁苏州当前的土地利用特征呈现出水域尧耕地尧建设用地三分天下的格局袁林地主要分布在西部太湖沿岸的山区遥表 3苏州市土地利用面积统计表渊2001要2020冤图 12001要2020 年苏州市土地利用变化情况km渊a冤2001 年渊b冤2005 年渊c冤2010 年渊d冤2015 年渊e冤2020 年杜景龙袁等院近 20 年苏州市土地利用碳排放时空变化研究63圆园23 年苏州科技大学学报渊自然科学版冤土地利用转移概率矩阵渊表 4冤显示袁2001要2020 年苏州各类用地之间互有转换遥其中袁2001要2005 年耕地主要转入类型为建设用地袁主要转出类型也是建设用地袁但幅度都不是很大袁概率只有 0.03 和 0.09袁苏州在这一阶段城市化进程刚刚起步袁城市建设占用了部分耕地袁另一方面袁此阶段苏州实行大规模的村镇合并袁腾退出大量宅基复垦为耕地或转为城市建设用地37曰2005要2010 年建设用地转为耕地的概率与前 5 年基本持平袁而耕地转为建设用地的概率大幅度增加到 0.21袁这一时期也是苏州城市化快速推进时期袁野摊大饼冶式外延性扩张袁使得大量耕地转为城市建设用地曰2010要2020 年袁耕地转为建设用地的概率降至 0.08袁相较于前一阶段显著下降袁苏州城市外延式发展得到了有效的控制遥 长期以来袁苏州的水域尧林地尧草地尧未利用地相对稳定袁只是近 10 年袁由于苏州实行野四个百万亩冶土地保护政策25袁37袁更多的未利用土地被激活袁转换成建设用地尧耕地和水域的概率明显增大遥表 4土地利用转移概率矩阵2.2碳排放的年度变化分析林地和水域是主要的碳汇地类袁长期以来袁苏州的林地和水域面积相对稳定袁导致其碳汇量也相对稳定袁但由于苏州水域面积广阔袁因此水域的碳汇量远高于林地袁两者碳汇总量在渊89冤 万 t 窑 a-1曰耕地既是碳源也是碳汇袁但在当前的农业生产模式下袁依然表现为碳源袁近 20 年来袁由于苏州耕地面积从持续减少到趋稳袁其碳排放水平也呈现同一规律袁2020 年袁全市耕地碳排放量下降到 11 万 t 左右袁比 2001 年减少了 7.3 万 t袁与林地和水域的碳汇水平渊约 8.6 万 t 窑 a-1冤十分接近曰草地和未利用地也是碳汇地类袁但其碳汇能力较弱袁且苏州市草地和未利用地面积占比较小袁其碳汇能力可忽略不计渊见表 5冤遥表 5 2001要2020 年苏州市不同土地利用碳排放测算结果研究表明袁建设用地的间接碳排放是碳排放的主体袁占碳排放总量的 96.38%99.95%17袁24袁38袁表 5 的计算结果显示袁苏州市 99%以上的碳排放来自于间接碳排放遥 苏州是制造业和人口大市袁经济总量始终排在全国前列袁随着经济的迅猛发展袁研究期内碳排放量始终处于增长的趋势袁净碳排放量从 2001 年的 922.28伊104t增加到 2020 年的 4 656.41伊104t袁碳排放量翻了 5 倍袁但其增长趋势具有一定的阶段性袁大致可分为三个阶段院渊1冤2001 年至 2010 年的快速增长阶段袁其中 2001要2005 年增长 2.8 倍袁2005要2010 年继续增长 1.66 倍袁年份 土地利用类型 草地 耕地 建设用地 林地 水域 未利用地 草地 0.96 0.01 0.01 0.00 0.02 0.00 耕地 0.00 0.89 0.09 0.00 0.02 0.00 建设用地 0.00 0.03 0.96 0.00 0.01 0.00 林地 0.00 0.01 0.01 0.98 0.00 0.00 水域 0.00 0.01 0.00 0.00 0.98 0.00 20012005 未利用地 0.00 0.00 0.01 0.02 0.01 0.96 草地 0.82 0.04 0.07 0.00 0.04 0.02 耕地 0.00 0.73 0.21 0.00 0.06 0.00 建设用地 0.00 0.04 0.94 0.00 0.01 0.00 林地 0.00 0.02 0.05 0.91 0.01 0.00 水域 0.00 0.01 0.02 0.00 0.97 0.00 20052010 未利用地 0.00 0.00 0.17 0.07 0.08 0.68 草地 0.80 0.07 0.11 0.00 0.02 0.00 耕地 0.00 0.91 0.08 0.00 0.01 0.00 建设用地 0.00 0.02 0.98 0.00 0.00 0.00 林地 0.02 0.00 0.01 0.97 0.00 0.00 水域 0.02 0.03 0.02 0.00 0.93 0.00 20102020 未利用地 0.00 0.14 0.34 0.00 0.04 0.48 碳排放量 年份 耕地 林地 草地 水域 建设用地 未利用地 净碳排放量 2001 18.39-1.14 0.00-7.52 912.55 0.00 922.28 2005 16.69-1.16 0.00-7.60 2 576.55 0.00 2 584.48 2010 12.61-1.12 0.00-8.00 4 278.33 0.00 4 281.81 2015 11.99-1.12 0.00-8.07 4 641.01 0.00 4 643.81 2020 11.07-1.09 0.00-7.52 4 652.98 0.00 4 656.41 单位院104t64第 4 期区域 2001 2005 2010 2015 2020 姑苏区 16.94 17.99 8.33 3.04 2.12 吴中区 29.95 55.20 85.37 76.46 72.94 相城区 15.42 28.48 66.92 74.30 62.83 高新区 87.34 150.96 174.43 183.23 133.52 工业园区 89.70 166.14 285.13 270.82 224.61 吴江区 81.04 235.35 288.53 325.61 344.54 常熟 206.62 457.44 629.62 823.71 855.13 张家港 214.86 888.86 1 823.96 2 059.33 2 179.06 昆山 84.18 228.65 215.36 221.24 257.31 太仓 96.22 355.41 704.17 606.06 524.35 合计 922.27 2 584.48 4 281.82 4 643.8 4 656.41 单位院104t年份 总人口/万人 GDP/亿元 能耗总量/万吨标准煤 2001 580.52 1 820.5 1 737.58 2005 607.31 4 442.4 4 955.78 2010 1 046.00 10 518.1 7 082.27 2015 1 061.60 15 216.3 8 222.28 2020 1 274.96 20 174.5 8 760.51 年均增长 36%曰渊2冤2010 年至 2015 年为缓慢增长阶段袁 年均增长只有 1.6%曰渊3冤2015 年至 2020 年的持续稳定阶段袁5 年只增长了 12.6伊104t袁接近碳达峰遥 苏州市碳排放特征与苏州市经济社会发展规律息息相关袁本世纪的前 10 年袁是苏州经济最为活跃阶段袁10 年内人口总量接近翻番袁GDP 增长了 5.8 倍袁能源消耗总量增长了约 4.1 倍袁从 1 737 万 t 增长到 7 082 万 t袁导致碳排放总量同期也增长了近 5 倍曰2010 年之后袁苏州经济发展开始从粗放型向集约型转变袁退二进三尧淘汰落后产能尧节能减排尧绿色经济尧数字经济等一系列经济政策调整袁经济发展降速减温袁碳排放也进入相对稳定期39渊见表 6冤遥表 62001要2020 年苏州市社会经济数据注院数据来源于苏州统计年鉴2.3碳排放量空间变化分析为了解苏州碳排放的空间分布特征袁计算了苏州各区市 2001要2020 年 5 个时期的碳排放量渊见表 7冤袁并利用自然断点法将苏州各区县碳排放量划分为 5 个等级袁依次为院碳汇区尧低碳排放区渊渊0100冤伊104t冤尧中度碳排放区渊渊100300冤伊104t冤尧高碳排放区渊渊300800冤伊104t冤和重度碳排放区渊800伊104t冤渊如图 2 所示冤遥2001 年袁全市碳排放量总体处于较低水平袁北部的张家港和常熟市处于中度碳排放区袁其他区市为低碳排放区曰2005 年袁常熟市和太仓市为高碳排放区袁张家港市则为重度碳排放区袁中心城区的高新区尧工业园区及昆山市尧吴江市为中度碳排放区曰2010 年袁中度碳排放区进一步扩大袁除姑苏区外袁中心城区的其他 4 个区也为中度碳排放区曰2015 年之后袁 常熟市的碳排放量也超过 800伊104t袁 为重度碳排放区袁 吴江区的碳排放突破300伊104t袁为高碳排放区袁与此同时袁中心城区的碳排放有所减弱袁除高新区尧工业园区外袁其他 3 个区的碳排放都恢复到低碳排放区遥表 72001要2020 年苏州市各区县土地利用碳排放量图 2 和表 7 的数据显示袁从总体上看袁苏州的碳排放在空间分布上呈现中心城区较低袁外围区市较高的格局遥 北部的张家港市是苏州碳排放最严重地区袁2001要2020 年袁 其碳排放量分别占苏州全市碳排放的23%尧34%尧42%尧44%尧47%袁这与张家港市的产业结构息息相关袁张家港市是苏州乃至全国重要的冶金工业基地袁也是能源消费大市袁如 2020 年袁苏州全市规模以上工业企业能源消费总量为 8 760 万吨标准煤袁张家港市占 46.8%曰常熟市也是碳排放较严重地区袁碳排放稳定增长袁2015 年以后变为重度碳排放地区袁这是由于常熟制造业发达袁尤其以装备制造为主袁能耗巨大袁2020 年袁常熟市能耗仅次于张家港市袁占全市 18.3%曰太仓市和吴江区近 10 年来始终处于高碳排放区袁排放强度太仓略高于吴江袁这也和其产业结构及能源消耗有关袁太仓市是苏州重要的装备制造业尧新材料产业基地袁吴江区则重点发展轻纺工业袁2020 年袁其能耗分别占全市 11.2%和 7.4%曰昆山市和中心城区以高新技术产业及高端服务业为主导袁能源消耗量相对较低袁碳排放量较低袁一直为中低碳排放区遥 值得一提的是袁2010 年以来袁苏州全市的碳排放总量基本稳定袁且趋于达到杜景龙袁等院近 20 年苏州市土地利用碳排放时空变化研究65圆园23 年苏州科技大学学报渊自然科学版冤km图 22001要2020 年苏州市土地利用碳排放量空间变化伊104t渊e冤2020 年渊d冤2015 年渊c冤2010 年渊b冤2005 年渊a冤2001 年峰值袁从区域上来看袁中心城区和太仓市 2010要2015 年前后已经实现野碳达峰冶目标袁且呈逐年下降趋势遥3结语利用苏州市 5 个年份渊2001尧2005尧2010尧2015 和 2020 年冤的 Landsat TM 遥感影像数据袁采用直接碳排放量测算法袁估算了苏州市近 20 年来耕地尧林地尧草地尧水域尧未利用地的碳排放的时空变化曰利用能源消耗数据袁采用间接碳排放量估算法袁估算了苏州市建设用地的碳排放的时空变化遥 主要结论如下院2001要2020 年袁苏州市耕地面积下降了 34.4%袁建设用地面积增长了 141.4%袁林地和水域保持稳定袁草地和未利用地占比较少遥 土地利用类型的变化袁导致苏州市碳排放时空格局发生了重大变化遥建设用地是苏州市碳排放的主要来源袁全市 99%以上的碳排放来自建设用地曰水域和林地是主要的碳汇来源袁苏州市水域每年提供约渊78冤伊104t 的碳汇袁林地每年提供约 1伊104t 的碳汇遥 因此袁苏州野双碳冶目标的重点在于建设用地上的节能减排遥近 20 年来袁苏州市的碳排放一直处于逐年增长的趋势袁增长主要发生在本世纪的前 10 年袁从 2001 年的922伊104t 到 2010 年的 4 281伊104t袁再到 2020 年的 4 656伊104t遥 表明袁苏州的碳排放已经接近或达到历史高位袁未来的碳排放发展趋势值得关注遥空间上袁苏州市土地利用碳排放呈现中心城区较低袁外围区市高的格局袁全市近 50%的碳排放来自张家港市袁这与苏州市产业布局息息相关遥 因此袁在落实野双碳冶目标上袁应充分考虑产业布局对碳排放的影响遥文中一个不足之处在于院受数据源的限制袁建设用地碳排放计算使用的能源消费数据是规模以上工业企业的能耗数据袁这个值会略小于苏州全社会的能源消费总量袁可能会导致总碳排放量小于实际值遥参考文献院1 XIA C袁LI Y袁XU T袁et al.Quantifying the spatial patterns of urban carbon metabolism院A case study of Hangzhou袁ChinaJ.Ecological Indicators袁2018袁95院474-484.2 ZHANG C Y袁ZHAO L袁ZHANG H袁et al.Spatial-temporal characteristics of carbon emissions from land use change in Yellow River Delta region袁ChinaJ.Ecological Indicators袁2022袁136院108623.3 沈永平袁王国亚.IPCC 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