区域碳足迹时空格局及其影响机制的图谱研究－以滇中地区为例

Under the background of global climate change, it has become a research hotspot of academia circles to mitigate carbon dioxide emissions and its carbon footprint from human activities, which were also a fundamental issue directly related to regional sustainable development. Originating from the analysis basic point of relationship among carbon sources resulting from human activities, carbon sink from terrestrial vegetations, carbon footprint and its human impact factors in man-earth areal system, and based on Tupu research perspective and related discipline theory (such as geography, spatial economics and systems science), the scientific issues was explored synthetically that is spatial-temporal pattern, evolution process and its human driving factors of carbon dioxide emissions, carbon sink and carbon footprint (1991-2016) in Central Yunnan, which by means of research method including GIS spatial analyzes and simulation, mathematics statistics models, spatial econometrics. The objective of this research is to reveal human impact factors and its driving mechanism for spatio-temporal evolution process of carbon dioxide emissions, carbon sink and carbon footprint in typical region, also to identify the way and key links for reducing carbon dioxide emissions, increasing vegetation carbon sink and mitigating carbon footprint, which will to provide scientific basis for making low-carbon development countermeasures and adaptive strategies, and also be reference for other regions. It is more important for strengthening research on the environmental effect of human activities and global climate change，also deepening research on pattern, process and mechanism of man-earth areal system evolution, also exploring human activity optimization regulation.

在气候变化背景下，减缓人类活动碳排放及其对生态空间占用（碳足迹）已成为学术界的研究热点，也是实现可持续发展的基础性课题。本研究以人地关系地域系统的人类活动碳源、陆地植被碳汇、碳足迹及其人文影响因素之间的关系为基点，基于图谱研究视角和地理学、空间经济学、系统科学等理论，借助GIS空间分析与模拟、数理统计模型、空间计量模型等方法和手段，对滇中地区1991年－2016年碳足迹等时空格局、演变过程及其人文影响因素等科学问题进行综合集成研究。目的在于揭示典型区域碳足迹等时空演变过程的人文影响因素及其作用机制，识别减少人类活动碳源的碳排放、增加植被碳汇和减缓碳足迹的途径和重点，为制定区域低碳发展的优化调控措施及适应对策提供科学依据，为其它地区提供借鉴。加强人地关系地域系统人类活动环境效应和全球气候变化等相关问题研究，深化人地关系地域系统演变的格局、过程与机理探讨，探索人类活动优化调控途径。

全球气候变化和国家实现“双碳”目标等背景下，减缓人类活动CO2排放及其对生态空间占用（碳足迹）具有重要意义。基于滇中地区能源终端消费、其他社会经济统计数据以及土地利用、夜间灯光遥感影像等空间数据，运用数理统计、地理探测器、空间计量模型和ArcGIS空间分析与模拟等方法，分析2000-2018年滇中地区CO2排放量、碳足迹、植被碳汇和碳生态赤字等时空演变图谱及其驱动因素。研究结果表明：（1）滇中地区CO2排放总量、人均CO2排放量均呈现增长趋势。工业排放对CO2排放总量增长贡献最大，但其比重呈现下降趋势。单位GDP的CO2排放量下降趋势明显；（2）CO2排放空间集聚效应非常明显，高值区或较高值区分布于城镇及其周边区域。CO2排放空间格局及其演变与城镇化格局、城镇建成区扩张等基本一致；（3）环滇池区域栅格尺度的CO2排放量较高值区的空间范围扩张（总量增加），但其CO2排放密度下降，呈现出“范围扩张、密度下降、总量较高”的演变态势。高值区向玉溪、曲靖城区及周边等外围区域转移；（4）植被碳汇、碳承载力空间集聚效应非常明显。环滇池区域、阳宗海-抚仙湖、麟-沾-马一体化区域是城镇人口集聚区，也是植被碳汇、碳承载力的低值集聚区。西部和西北部大部分区域是主要的碳汇功能区；（5）碳足迹与CO2排放量空间格局及其演变基本一致。碳足迹、碳生态赤字的空间集聚效应也非常明显，栅格尺度的碳足迹、碳生态赤字高值区、较高值区分布于城镇建成区及其周边区域。表明碳足迹空间格局及其演变也与城镇化空间演变态势基本一致；（6）经济活动、人口集聚是碳足迹空间格局及其演变的主要驱动因素。经济活动向地理环境条件、发展基础等较好的城镇及其周边区域集聚，并推进其经济增长以及投资、人口、工业企业等集聚，城镇化、工业化加速，以及城镇建成区的空间扩张，这些区域成为CO2排放、碳足迹的高值区；反之，人类活动强度小、经济发展水平和人口集聚较低区域的碳承载力较高，成为主要的碳汇功能区。