Trade-off impact of the carbon-peak target of forest volume and economic development goals on the land use/cover of Fujian
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摘要: 利用CLUMondo模型，探究了福建省在生态预期目标（生态效益最大化、并且森林蓄积量不低于目标值）、经济预期目标（满足经济发展目标、并且林地面积不减少）以及常规协调预期目标（生态、经济目标均按现状稳定发展）下土地利用的优化配置，得出如下结论：1）CLUMondo模型适用于福建省的土地利用/覆被变化模拟；2）福建省在未来尽可能保持现有林地面积的情况下实现经济发展，需要进一步提高森林管理水平，完善森林生态效益补偿制度；3）福建省应在未来优化城镇规划开发格局，加强城市、生态等主题功能区的集约高效发展，保证在经济发展的情况下生态环境得到可持续发展．本文的研究为促进福建省的经济发展、助力我国碳达峰目标的实现提供了参考．Abstract: In the context of global advocacy of sustainable development, China is striving to reach a peak in CO2 emissions before 2030. Land use change is closely related to carbon emissions and forest stock volume. Thus, it is necessary to balance and optimize land use under different development scenarios before carbon peaks. In terms of achieving carbon peaking, Fujian Province is a crucial area for China because the forest coverage rate of Fujian Province is the highest in China. At the same time, Fujian Province is also necessary for China’s economic growth. Therefore, future land use changes in Fujian Province are affected by the trade-off between carbon-peaking actions and economic development. The study uses the CLUMondo model to explore the optimal land use allocation under 3 scenarios. Specifically, the 3 scenarios are the ecological target scenario (maximizing ecological benefits, and the forest stock volume is not lower than the target value), the economic target scenario (satisfying the land use status in 2030 under the economic development target, and the forest area is not degraded) and the conventional coordinated target scenario (ecological and economic goals are developed steadily according to the current situation). The study draws the following conclusions: (1) The CLUMondo model is suitable for the land use/land cover change simulation in Fujian Province. (2) To achieve economic development while maintaining the existing forest area as much as possible in the future, Fujian Province needs to improve further forest management lever, forest quality, and the forest ecological benefit compensation system. (3) Fujian Province should optimize the urban development pattern and strengthen the intensive development of urban, ecological functional areas. The study provides reference suggestions for promoting the economic development of Fujian Province and helping China’s carbon peak.
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Key words:
- land use change /
- CLUMondo model /
- scenario simulation /
- carbon peak /
- GEP /
- Fujian Province
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表 1 驱动因子数据
编号 数据 时间 来源 1 土壤堆积密度 2017 https://data.isric.org/geonetwork/srv/chi/catalog.search#/metadata/2ebc3811-2783-4fb6-bb68-e8af47d32fd3 2 土壤含沙量 2017 https://data.isric.org/geonetwork/srv/chi/catalog.search#/metadata/7e8f1bf4-57a1-4b9d-98b5-f1bbf13d3726 3 土壤淤泥量 2017 https://data.isric.org/geonetwork/srv/chi/catalog.search#/metadata/cfd1c3c5-b285-480f-b60b-3bc407dfc13 14 到达最近河流的距离 — 基于Nature Earth（ https://www.naturalearthdata.com/ ）上下载的河流、道路、铁路数据计算得到5 到达最近道路的距离 — 6 到达最近铁路的距离 — 7 夜间灯光指数 2010 DMSP-OLS Nighttime Lights Time Series Version 4 （ https://ngdc.noaa.gov/eog/dmsp/downloadV4composites.html ）8 GDP总量 2015 数据来源于文献[17] 9 DEM — Worldclim （ https://www.worldclim.org/data/index.html ）10 坡度 — 由DEM数据计算得到 11 年均降水数据 2007~2018年均值 数据来源于文献[18] 12 年均气温数据 2000~2017年均值 数据来源于文献[19] 13 人口空间分布 2015年 中科院资源环境数据中心 （ https://www.resdc.cn/DOI/DOI.aspx?DOIID=32 ）注：基于自然资源部标准地图服务网站审图号 GS（2019）1823 的标准地图制作． 
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表 2 各种土地利用/覆被类型的GEP效益系数和GDP效益系数
系数类型 耕地 林地 草地 水域 建设用地 未利用地 生态/（万元· km−2） 604.35 1671.39 656.70 2436.79 -73.68 29.90 经济/（万元· km−2） 510.31 109.46 164.37 657.66 50016.33 0
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系数类型 b w h c A $ BEF $ 杉木 19.1410 69.6100 2.4369 0.0963 0.4652 0.7500 马尾松 20.5470 81.6700 2.1735 0.0522 0.5034 0.6900 阔叶林 6.4940 160.9900 10.3130 0.0492 0.9292 0.9500 竹林 19.1410 69.6100 2.4369 0.0963 0.4652 0.7500 杂木 25.0870 199.1500 20.7297 0.3534 0.5292 0.8900
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表 4 土地利用/覆被类型转换矩阵
耕地 林地 草地 水域 建设用地 未利用地 耕地 19923 4 2 1 140 0 林地 0 75027 1 5 109 0 草地 0 22 18088 2 27 0 水域 8 0 0 1140 14 0 建设用地 0 7 2 7 4462 0 未利用地 0 0 0 0 0 86
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表 5 土地利用/覆被类型转移矩阵
耕地 林地 草地 水域 建设用地 未利用地 耕地 1 0 0 0 1 0 林地 1 1 1 0 1 0 草地 0 1 1 0 1 0 水域 1 1 1 1 1 0 建设用地 1 1 1 1 1 0 未利用地 0 0 0 0 0 1
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表 7 各种土地利用/覆被类型在各预测情景下的2030年面积km2
模拟情景 耕地 林地 草地 水域 建设用地 未利用地 生态预期目标 20104 78656 16038 1909 5916 102 经济预期目标 17457 70259 22911 1700 10296 102 常规协调目标 17158 74673 19230 1845 9717 102 注：基于自然资源部标准地图服务网站审图号 GS（2019）3266 的标准地图制作
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图(3) / 表(7)
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