河北省2000—2020年生态系统碳源/汇时空演变分析

doi:10.11988/ckyyb.20240528

摘要/Abstract

摘要：

准确估算生态系统碳源/汇量,探究其时空演变规律对于河北省国土空间优化管理及低碳转型具有重要意义。基于能源消耗数据、遥感数据、碳密度数据、水体碳通量数据、盐沼和滨海养殖数据,分别计算了河北省能源消耗碳排放情况、陆地生态系统碳汇和水体碳通量情况,并对河北省碳中和度进行了分析。结果表明:①河北省2000—2019年能源碳排放整体呈现不断增长的趋势,2019年碳排放量约为2000年的4倍,年均增长率约为6.98%。②河北省2000—2020年间生态系统净生产力(NEP)总量变化趋势波动大,但整体呈现上升的趋势;内陆水体碳通量年际变化不大,呈现略微上升的趋势;海水养殖蓝碳总体呈现出增长趋势,从2000年的0.66万t上升至2020年的3.56万t。③汇总河北省国土空间碳源/汇的核算结果,分析可知,2020年生态系统碳汇总量约能抵消3.54%能源碳排放。由此看来,河北省目前碳中和能力较低,低于全国平均水平(15%),减碳增汇压力巨大。

关键词: 碳源, 碳汇, 生态系统, 时空演变, 碳排放, 生态系统净生产力(NEP), 河北省

Abstract:

[Objective] Accurately estimating the carbon sources and sinks of ecosystems and exploring their spatiotemporal evolution patterns are of great significance for optimizing territorial space management and promoting the low-carbon transition in Hebei Province. [Methods] This study utilized energy consumption data, remote sensing data, carbon density data, water carbon flux data, and salt marsh and coastal aquaculture data to calculate the carbon emissions from energy consumption, terrestrial ecosystem carbon sinks, and water carbon fluxes in Hebei Province. Additionally, a scientific analysis of the degree of carbon neutrality was conducted. [Results] (1) The overall carbon emissions from energy consumption in Hebei Province showed a continuous upward trend from 2000 to 2019, with emissions in 2019 reaching approximately four times those of 2000, at an average annual growth rate of about 6.98%. (2) The total NEP (Net Ecosystem Production) in Hebei Province from 2000 to 2020 showed significant fluctuations but an overall upward trend. The interannual variations in carbon fluxes from inland waters were minimal, showing a slight increasing trend. Blue carbon from marine aquaculture demonstrated overall growth, increasing from 6 600 tons in 2000 to 35 600 tons in 2020. (3) A comprehensive analysis of the carbon sources and sinks in Hebei Province’s territorial space revealed that the total ecosystem carbon sinks in 2020 could offset approximately 3.54% of the carbon emissions from energy consumption. [Conclusion] This suggests that Hebei Province currently has a relatively low carbon neutrality capacity, below the national average (15%), and faces enormous pressure to reduce carbon emissions and increase carbon sinks.

Key words: carbon source, carbon sink, ecosystem, spatiotemporal evolution, carbon emission, NEP, Hebei Province

中图分类号:

赵一行, 郄欣, 杨青峰. 河北省2000—2020年生态系统碳源/汇时空演变分析[J]. raybet体育在线院报, 2025, 42(7): 77-85.

ZHAO Yi-xing, QIE Xin, YANG Qing-feng. Spatiotemporal Evolution of Ecosystem Carbon Sources/Sinks in Hebei Province from 2000 to 2020[J]. Journal of Changjiang River Scientific Research Institute, 2025, 42(7): 77-85.

能源类型	单位热值		CH₄排放系数/ (kg·C·GJ^-1)	CO₂排放系数/ (kg·C·GJ^-1)	综合碳排放系数
能源类型	数值	单位	CH₄排放系数/ (kg·C·GJ^-1)	CO₂排放系数/ (kg·C·GJ^-1)	数值	单位
原煤	20 908	kJ/kg	0.75	25.8	0.54	kg/kg
洗精煤	26 344	kJ/kg	0.75	26.21	0.69	kg/kg
其他洗煤	9 409	kJ/kg	0.75	26.95	0.25	kg/kg
型煤	9 409	kJ/kg	0.75	26.6	0.25	kg/kg
煤矸石	9 409	kJ/kg	0.75	26.6	0.25	kg/kg
焦炭	28 435	kJ/kg	0.75	29.2	0.83	kg/kg
焦炉煤气	17 354	kJ/m³	0.75	12.1	0.21	kg/m³
高炉煤气	2 985	kJ/m³	0.75	70.8	0.21	kg/m³
转炉煤气	2 985	kJ/m³	0.75	70.8	0.21	kg/m³
其他煤气	16 970	kJ/m³	0.75	60.2	1.02	kg/m³
其他焦化产品	34 332	kJ/kg	2.25	26.6	0.91	kg/kg
原油	41 816	kJ/kg	2.25	20	0.83	kg/kg
汽油	43 070	kJ/kg	2.25	18.9	0.81	kg/kg
煤油	43 070	kJ/kg	2.25	19.6	0.84	kg/kg
柴油	42 652	kJ/kg	2.25	20.2	0.86	kg/kg
燃料油	41 816	kJ/kg	2.25	21.1	0.88	kg/kg
石脑油	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
润滑油	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
石蜡	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
溶剂油	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
石油沥青	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
石油焦	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
液化石油气	50 179	kJ/kg	0.75	17.2	0.86	kg/kg
炼厂干气	46 055	kJ/kg	0.75	15.7	0.72	kg/kg
其他石油制品	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
天然气	38 931	kJ/m³	0.75	15.3	0.60	kg/m³
液化天然气	38 931	kJ/m³	0.75	15.3	0.60	kg/m³
热力	1	kJ/ kJ	0.75	26.95	0.00	kg/kg
电力	3 596	kJ/(kW·h)	0.75	26.95	0.10	kg/(kW·h)

能源类型	单位热值		CH₄排放系数/ (kg·C·GJ^-1)	CO₂排放系数/ (kg·C·GJ^-1)	综合碳排放系数
能源类型	数值	单位	CH₄排放系数/ (kg·C·GJ^-1)	CO₂排放系数/ (kg·C·GJ^-1)	数值	单位
原煤	20 908	kJ/kg	0.75	25.8	0.54	kg/kg
洗精煤	26 344	kJ/kg	0.75	26.21	0.69	kg/kg
其他洗煤	9 409	kJ/kg	0.75	26.95	0.25	kg/kg
型煤	9 409	kJ/kg	0.75	26.6	0.25	kg/kg
煤矸石	9 409	kJ/kg	0.75	26.6	0.25	kg/kg
焦炭	28 435	kJ/kg	0.75	29.2	0.83	kg/kg
焦炉煤气	17 354	kJ/m³	0.75	12.1	0.21	kg/m³
高炉煤气	2 985	kJ/m³	0.75	70.8	0.21	kg/m³
转炉煤气	2 985	kJ/m³	0.75	70.8	0.21	kg/m³
其他煤气	16 970	kJ/m³	0.75	60.2	1.02	kg/m³
其他焦化产品	34 332	kJ/kg	2.25	26.6	0.91	kg/kg
原油	41 816	kJ/kg	2.25	20	0.83	kg/kg
汽油	43 070	kJ/kg	2.25	18.9	0.81	kg/kg
煤油	43 070	kJ/kg	2.25	19.6	0.84	kg/kg
柴油	42 652	kJ/kg	2.25	20.2	0.86	kg/kg
燃料油	41 816	kJ/kg	2.25	21.1	0.88	kg/kg
石脑油	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
润滑油	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
石蜡	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
溶剂油	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
石油沥青	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
石油焦	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
液化石油气	50 179	kJ/kg	0.75	17.2	0.86	kg/kg
炼厂干气	46 055	kJ/kg	0.75	15.7	0.72	kg/kg
其他石油制品	37 681	kJ/kg	2.25	20	0.75	kg/kg
天然气	38 931	kJ/m³	0.75	15.3	0.60	kg/m³
液化天然气	38 931	kJ/m³	0.75	15.3	0.60	kg/m³
热力	1	kJ/ kJ	0.75	26.95	0.00	kg/kg
电力	3 596	kJ/(kW·h)	0.75	26.95	0.10	kg/(kW·h)

类别	种类	干重比/%	质量比重/%		含碳量/%
类别	种类	干重比/%	软组织	贝壳	软组织	贝壳
	贻贝	75.28	8.47	91.53	45.98	12.68
	扇贝	63.89	14.35	85.65	43.87	11.44
	蛏	70.48	3.26	96.74	44.99	13.24
	蛤	52.55	1.98	98.02	42.84	13.24
贝类	牡蛎	65.10	6.14	93.86	44.90	11.52
	蚶	64.21	11.41	88.59	45.86	11.51
	鲍	64.21	11.41	88.59	40.04	12.02
	螺	64.21	11.41	88.59	36.83	11.29
	江珧	64.21	11.41	88.59	40.73	13.16
藻类	海带	20.00			31.20
	裙带菜				28.81
	紫菜				41.96
	江蓠				24.50
	石花菜				26.37
	麒麟菜				30.36
	羊栖菜				30.36
	苔菜				30.36

类别	种类	干重比/%	质量比重/%		含碳量/%
类别	种类	干重比/%	软组织	贝壳	软组织	贝壳
	贻贝	75.28	8.47	91.53	45.98	12.68
	扇贝	63.89	14.35	85.65	43.87	11.44
	蛏	70.48	3.26	96.74	44.99	13.24
	蛤	52.55	1.98	98.02	42.84	13.24
贝类	牡蛎	65.10	6.14	93.86	44.90	11.52
	蚶	64.21	11.41	88.59	45.86	11.51
	鲍	64.21	11.41	88.59	40.04	12.02
	螺	64.21	11.41	88.59	36.83	11.29
	江珧	64.21	11.41	88.59	40.73	13.16
藻类	海带	20.00			31.20
	裙带菜				28.81
	紫菜				41.96
	江蓠				24.50
	石花菜				26.37
	麒麟菜				30.36
	羊栖菜				30.36
	苔菜				30.36

年份	河流碳通量/ (m·mol·m^-2·d^-1)	湖泊碳通量/ (m·mol·m^-2·d^-1)	河流碳排放量/t	湖泊碳排放量/t
1980	648.44	30.88	7 509.89	345.66
2010	406.14	35.47	5 818.09	789.20
年变化	-8.08	0.15	-56.39	14.78

河北省2000—2020年生态系统碳源/汇时空演变分析

Spatiotemporal Evolution of Ecosystem Carbon Sources/Sinks in Hebei Province from 2000 to 2020

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 11

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

核算项目	总计
核算项目	C/(万t)	CO₂/(万t)
陆地生态系统碳汇	784.06	2 874.89
海洋蓝碳	16.44	60.28
内陆水体碳通量	-0.62	-2.27
能源碳排放	-22 623.98	-82 954.60

[1]	周研来, 宁志昊, 何鋆涛. 面向碳减排的梯级水库蓄水期水碳多目标优化调度研究[J]. raybet体育在线院报, 2025, 42(6): 194-202.
[2]	雷新宴, 杨银科, 马帅, 孙建峰. 关中地区用水结构时空演变分析[J]. raybet体育在线院报, 2025, 42(4): 61-70.
[3]	徐涛, 台灵啸, 薛羽梅, 马小伟. 阿里地区生态系统类型演变及敏感性分区[J]. raybet体育在线院报, 2025, 42(3): 84-91.
[4]	袁金国, 杨紫妍, 李卓琳, 王文超. 滹沱河流域植被NPP时空演变及其影响因子分析[J]. raybet体育在线院报, 2025, 42(3): 76-83.
[5]	王华飞, 赵宇鸾, 杨小飘, 赵佳. 清水江河谷南寨梯田“三生”空间时空演变及格局分析[J]. raybet体育在线院报, 2024, 41(3): 45-53.
[6]	杜海龙, 王文忠. 清江隔河岩水电开发的综合碳减排效益分析[J]. raybet体育在线院报, 2024, 41(11): 49-55.
[7]	欧阳硕, 胡智丹, 邵骏, 龚莉, 杜涛. 基于CanESM5模式的长江流域未来降雨变化趋势分析[J]. raybet体育在线院报, 2024, 41(1): 36-43.
[8]	马卓荦, 胡和平, 王赛. 基于B-IBI的东江下游河流生态健康评价[J]. raybet体育在线院报, 2023, 40(9): 32-38.
[9]	王宇, 叶长青, 朱丽蓉, 李昂, 梁栩, 邹艺. 东寨港湾区土地利用变化对生态系统服务功能的影响[J]. raybet体育在线院报, 2023, 40(8): 70-76.
[10]	郭豪, 袁金国, 王景芝, 王晓昕, 李艳翠, 刘博涵. 基于MOD17A3的京津冀地区植被净初级生产力时空演变[J]. raybet体育在线院报, 2023, 40(7): 66-72.
[11]	张乾柱, 卢阳, 严同金, 谢谦, 赵姹, 胡月. 重庆市山洪灾害时空演变特征及影响因素分析[J]. raybet体育在线院报, 2023, 40(7): 80-87.
[12]	唐青青, 季永月, 严聆云, 曾思栋, 唐小娅, 李进林, 余勇, 陈吉龙. 三峡水库蓄水后库区典型江心洲的形态调整及时空演变特征[J]. raybet体育在线院报, 2023, 40(5): 29-37.
[13]	方国华, 张文慧, 郭枫, 唐雅君. 基于云模型的平原河流生态系统健康评价[J]. raybet体育在线院报, 2023, 40(4): 9-16.
[14]	曹永强, 杨雪婷, 周姝含. 河北省夏玉米水足迹时空演变特征及影响因子分析[J]. raybet体育在线院报, 2023, 40(2): 67-74.
[15]	彭瑞, 吴丹, 高洁, 呼和涛力. 2000—2017年江苏省县域尺度碳平衡时空变化特征分析[J]. raybet体育在线院报, 2023, 40(12): 65-72.