上海交通大学蔡永立教授团队碳中和议题：特大城市滨海蓝色碳储量时空格局变化及自然——人为驱动过程影响 | MDPI IJERPH

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作者简介

蔡永立 教授

上海交通大学

上海交通大学设计学院长聘教授/中国城市治理研究院双聘教授、上海市城市困难立地绿化工程中心副主任。教育部哲学社科重大攻关项目“大数据驱动的自然资源生态安全预测预警预案研究”首席专家。发表学术论文150余篇，指导硕博士生60余名。研究方向：城市与区域生态安全与可持续设计、大地景观规划与生态修复。

文章导读

随着全球人口增长和城市扩张，人类活动及其导致的气候变暖正在给滨海生态系统带来巨大压力，人们逐渐认识到滨海碳储存 (蓝碳) 在应对全球气候变暖方面的价值和潜力。2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会明确提出，我国力争于2030年前实现二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现碳中和。在今年全国两会上，“碳达峰”与“碳中和”被首次写入政府工作报告，“绿色”和“生态”也成为“十四五”规划的关键词。一时间，中国如何实现碳中和成为国内外热议焦点。

已有研究表明滨海蓝色碳储存 (蓝碳) 在应对全球气候变化和实现区域碳中和方面具有重要作用，然而，由于人类围垦和海平面上升等自然和人为因素的影响，滨海湿地的损失和损伤严重，生态系统的碳存储的能力大大降低，特别是对沿海特大城市滨海蓝碳储量和影响机制知之甚少。来自中国科学院生态环境研究中心的蔡文博博士以及上海交通大学蔡永立教授研究团队在International Journal of Environmental Research and Public Health (IJERPH) 期刊联合发表了文章，以上海滨海蓝碳为例，探究了滨海蓝碳时空变化格局及其对特大城市复杂的自然和人为驱动过程的响应，该项研究成果对进一步探索蓝色碳储存和封存，应对全球气候变化和实现区域碳中和具有重要意义。

研究过程与结果

研究以上海滨岸带 (图1) 为例，利用InVEST模型研究了1990-2015年间滨海蓝碳的时空格局变化，并通过土地利用/土地覆盖转换矩阵和层次聚类方法，分析了滨海蓝碳对特大城市复杂的自然和人为驱动过程的响应。

图1. 研究区位置和范围：滨岸带的内部边界是1990年的海岸线。滨岸带外部边界随滨岸带扩张发生变化，1990年为粉红色，2000年为绿色，2009年为黄色，2015年为红色，与海岸带的扩展相对应。

研究结果 (图2) 如下：(1) 研究区共识别出33个驱动过程，并进一步组合为对滨海蓝碳储量的积极和消极影响，分为四种类型 (单正向驱动、单负向驱动、多正向驱动和多负向驱动)。(2) 上海的碳储量从1659.44×10⁴Mg增加到1789.78×10⁴Mg，但上海的海岸固碳量在三个时期内呈下降趋势：1990—2000年为51.28×10⁴Mg，2000—2009年为42.90×10⁴Mg，2009—2015年为36.15×10⁴Mg。(3) 1990年，研究区滨海蓝碳有三种时空格局：1990年高邻陆地，低邻近海；2009年和2015年中部偏高，外围偏低；2000年为前两种混合分布模式。这些格局是不同年份出现的不同驱动过程综合作用的结果。

图2. 上海滨海蓝碳碳储存时空格局、动态变化及驱动过程 (1990-2015年)：(a) 1990、2000、2009和2015年上海滨海蓝碳碳储存时空格局分布；(b) 1990、2000、2009、2015上海滨海蓝碳碳储量动态变化；(c) 2015年自然-人为单向及复合耦合驱动过程。

研究总结和建议

本研究揭示了1990-2015年间上海滨海蓝碳碳储量的时空格局变化，并分析了特大城市自然和人为因素复杂的耦合驱动过程对蓝碳碳储量的影响，确定了33个驱动过程，包括4个自然过程、2个人为过程和27个自然-人类耦合过程。基于研究结果，本文提出了上海滨海蓝碳存储导向的土地利用管理策略：第一，对研究区滨海蓝碳储量有较大负面影响的驱动过程，无论是单一驱动过程还是多重驱动过程，都应受到土地管制政策的约束。例如，应控制或禁止由填海或其组合过程引起的土地利用/覆被转换。第二，应鼓励在滨海地区开展一些积极的单一或组合过程。例如，具有积极影响的湿地沼泽恢复和组合过程。第三，消极驱动过程与积极过程的结合被认为是维护滨海蓝碳存储的一种有效方式。例如，围垦与生态修复相结合，围垦与生态演替相结合。

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原文出自IJERPH 期刊

Cai, W.; Zhu, Q.; Chen, M.; Cai, Y. Spatiotemporal Change and the Natural–Human Driving Processes of a Megacity’s Coastal Blue Carbon Storage. Int. J. Environ. Res. Public Health 2021, 18, 8879.

 IJERPH 期刊介绍

主编：Prof. Dr. Paul B. Tchounwou, Jackson State University, USA

期刊主题涵盖环境科学与工程、公共卫生、环境卫生、职业卫生、健康经济和全球健康研究等。

2020 Impact Factor	3.390
2020 CiteScore	3.4

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