基于InVEST-PLUS模型的河南省土地利用和碳储量时空演变

作     者：曹振江 张亚丽 

作者机构：河南农业大学资源与环境学院 中国地质大学(武汉)公共管理学院 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 083305[工学-城乡生态环境与基础设施规划] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 083306[工学-城乡规划管理] 0833[工学-城乡规划学] 

基　　金：河南省高等学校哲学社会科学应用研究重大项目(2025-YYZD-09) 国家自然科学基金项目(42101298) 河南省政府决策研究招标课题项目(2023JC014) 

主　　题：碳储量 土地利用变化 PLUS模型 InVEST模型 河南省 

摘      要：分析和评估土地利用及碳储量演变特征，对优化国土空间开发格局和促进区域可持续发展具有重要价值。以河南省为研究对象，分析了2000～2020年的土地利用变化特征及其驱动因素，利用PLUS模型预测了2030和2050年自然发展、生态保护、城镇发展、耕地保护和规划引导情景下的土地利用状况，使用InVEST模型评估了2000～2020年、2030年和2050年不同情景下的碳储量状况。结果表明：①河南省2000～2020年耕地、草地面积持续下降，林地面积总体下降，水体面积总体上升，建设用地面积持续增加，土地利用转移主要表现为耕地向建设用地转移，林地和建设用地向耕地转移，草地向林地转移。②社会经济驱动因子对河南省2000～2010年林地、草地和2010～2020年耕地、草地、建设用地扩张的贡献率较高，贡献率分别是52.62%、50.06%和51.53%、50.63%、52.68%；自然因素驱动因子对2000～2010年耕地、水体、建设用地和2010～2020年林地、水体扩张的贡献率较高，分别为51.62%、52.49%、52.19%和50.40%、55.82%。③河南省2000年、2010年和2020年的土地利用碳储量分别为174.19×107、173.43×107和170.40×107t，呈现持续减少趋势，20年间共减少了3.79×107t。④河南省2030年和2050年5种情景下土地利用总体上延续2000～2020年的变化趋势，耕地和草地面积减少，水体和建设用地面积增加，林地面积只有在生态保护情景下增加，随着预测年份的增加，土地利用变化的面积加大。⑤河南省2030年自然发展、生态保护、城镇发展、耕地保护和规划引导情景下的碳储量分别为167.96×107、168.83×107、167.24×107、167.92×107和169.38×107t，2050年5种发展情景下的碳储量分别为163.46×107、165.84×107、161.47×107、163.54×107和167.67×107t，均低于2020年的土地利用碳储量，其中规划引导情景下的碳储量下降幅度最小。碳储量时空变化与用地类型的变化具有一致性，未来土地利用应在遵循相关规划方案的基础上，进一步平衡城市发展、耕地保护和生态安全之间的关系，以减少碳排放，提高土地利用的综合效益。