天山北坡城市群土地利用碳排放与生态系统服务价值时空演变研究

摘要

为探究快速城市化进程中土地利用变化对碳排放及生态系统服务价值(ESV)的影响机制，以天山北坡城市群为研究对象，基于2005—2025年五期土地利用数据，综合运用土地利用转移矩阵、碳排放核算模型、当量因子法和空间自相关分析，系统揭示其时空演变特征及空间关联.结果表明：(1)土地利用结构发生显著转型，建设用地和耕地持续扩张，主要源自草地和未利用地的转入；林地、草地面积分别减少49.6%和5.5%,生态空间持续被挤压.(2)碳排放强度急剧攀升，净碳排放量由4 302.27万t增至11 205.25万t,增幅达160.4%,建设用地的碳源贡献率超过97%;自然碳汇能力先降后升，2025年较2020年回升19.3%,碳排放空间格局呈现“核心高、外围低”的带状集聚特征.(3)ESV总量呈现先减后增趋势，2025年回升至2 342.95亿元；草地对ESV的贡献率最高，但受退化影响其价值持续流失，而水域ESV在2020年后显著回升，生态修复成效显现.(4)双变量空间自相关显示，碳排放与ESV呈显著负相关，高碳排放区与低ESV区空间错位，局部集聚以低-高和高-低类型为主，形成经济-生态分异格局.研究表明，天山北坡城市群面临生态用地萎缩与碳排压力加剧的双重挑战，未来需通过优化土地利用结构、强化自然碳汇保护及实施差异化空间管控等策略，推动低碳发展与生态保护的协同增效.

关键词

土地利用变化 / 碳排放 / 生态系统服务价值(ESV) / 空间自相关 / 天山北坡城市群

基金资助

国家自然科学基金项目(71163039); 国家社会科学基金项目(19BGL186)