“土地-碳”耦合视角下黄河流域能源富集区碳代谢生态网络分析

　　 摘要:

高碳土地利用模式使得黄河流域能源富集区的能源基地定位与新增碳排放需求存在现实冲突。碳元素已成为经济社会发展和国土空间布局的关键调控要素，亟需从“土地-碳”耦合视角开展系统性研究。基于黄河流域能源富集区2000—2020年五期空间面板数据，构建“城镇-乡村-生态”国土空间碳代谢系统，运用生态网络分析等相关方法，揭示不同土地利用类型转换对碳代谢系统的影响，并从碳代谢失衡如何反作用于土地利用优化的角度提出低碳用地策略。结果表明：（1）区域碳收支失衡严重，负碳代谢分室单位面积碳排放密度达正碳代谢分室碳吸收密度600倍以上。消极“碳流”主要源于城镇建设空间扩张和乡村生产空间侵占草地生态空间。（2）掠夺/限制关系主导生态网络，城镇扩张导致95%以上的碳储量损失。互惠指数（MI）持续低于1，系统消极竞争性大于积极共生性。（3）掠夺/限制关系沿“东北-西南”轴向集聚；互惠共生关系呈显著的“东北-西南”分布特征；竞争关系分布趋于各向同性。（4）城镇扩张迫使农业向生态脆弱区甚至边际土地转移，导致区域碳储量下降剧烈；政策调控下城镇与生态空间关系呈现“竞争—掠夺—竞争”交替主导；乡村空间对生态空间的掠夺显著，但互惠共生关系面积有所增加。研究建议从调整能源开发布局、保护生态和优化高碳产业碳代谢路径等角度促进区域碳达峰目标的实现。