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40000字硕士毕业论文基于天气变化的城市生态环境碳收支评价

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:40000字
论点:生态系统,南京,城市
论文概述:

南京城市生态系统碳汇量呈增长趋势。2001年-2010年南京市绿地子系统碳汇量年平均增长量为6.5%,平均固碳量为227万吨/年;农田子系统碳储量即农业固碳量则随种植面积的减少而下降,平均碳储量

论文正文:

第一章前言

1.1研究目的和意义
近年来,中国经济的快速发展伴随着一系列社会和环境问题,如资源消耗和碳排放增加。从1990年到2003年,中国的二氧化碳排放量增加了17亿吨,增幅超过73%,并且有可能在2010-2020年取代美国成为世界上最大的温室气体排放国。
尽管中国仍处于自主减排阶段,不必承担《国际气候公约》强制性的碳减排目标,但作为一个主要的碳排放国,中国的节能减排和低碳经济发展已经成为世界各国关注的焦点。在世界节能减排和减缓气候变化的背景下,中国迫切需要准确估算碳预算,以找到降低能源消耗和环境排放的有效途径。减少碳排放,发展低碳经济是应对全球气候变化的必然选择,也是全球经济发展的必然趋势。因此,发展低碳经济对中国的可持续发展具有重要意义。它不仅促进了中国发展方式的转变和产业结构的调整,而且提高了资源和能源利用效率,保护了生态环境。同样在国际金融危机的背景下,它增强了产品的国际竞争力,有利于缓解中国在全球温室气体排放等问题上面临的国际压力。它不仅促进了经济和社会的可持续发展,而且加强了全球气候和环境的友好合作,实现了人、社会和自然的和谐发展。南京位于长江三角洲,是一座经济发展迅速、产业结构重的工业城市。特别是石油化工、钢铁冶金和其他行业对原油和煤炭等能源的需求很大。由于城市经济的快速发展、城市人口的急剧增长和对能源消费的巨大需求,化石燃料的消费也急剧增加,碳排放也逐年增加。
南京城市生态系统碳收支研究的目的是掌握南京城市生态系统碳排放的特点和规律,为政府决策部门规划建设和能源消费结构调整提供参考。这对南京建设低碳城市具有重要的借鉴意义。能促进南京地区低碳经济的建立,节能减排;实施低碳经济;建立资源节约型、环境友好型可持续城市生态系统。

1.2国内外研究进展

1.2.1城市生态系统碳收支研究进展
全球气候变暖日益引起国际社会的关注。温室气体的增加是二氧化碳排放量增加导致碳吸收能力减弱的结果,也是人类生产活动如化石燃料燃烧和土地开发导致陆地生态系统退化的结果。2007年,气专委发布了第四份全球气候评估报告,指出气候变暖已成为“无可争议的”事实,人类活动“很可能”是气候变暖的主要原因。这里的“可能”表示90%以上的可能性。全球变暖对自然生态系统和社会经济产生了非常重大的影响,[81]。根据预测,这一全球变暖趋势将在未来100年进一步加剧,并将对自然生态系统和社会经济产生更重大的负面影响。在全球应对气候变化的背景下,低碳经济和低碳城市的概念应运而生。其核心是降低能源消耗和碳排放,揭示低碳经济是世界发展的趋势,低碳城市是低碳经济发展的必然过程。
研究未来CO2和其他温室气体含量的变化趋势对于预测未来气候变化及其对社会经济的影响非常重要。因此,自20世纪60年代以来,对CO2含量和碳收支的研究已经在各个领域展开。在城市生态系统的研究中,由于人类干扰因素比自然生态系统多、复杂,实验操作和保证测量的稳定性和准确性存在很大困难。因此,以往对碳收支的研究大多集中在自然或半自然生态系统,很少涉及城市生态系统。虽然关东升、彭蒋英等人的一些研究涉及到,但他们的研究主要集中在城市植被在碳氧平衡中的作用,没有进行全面的碳收支计算。

第二章研究内容和技术路线

2.1研究内容
城市生态系统是以城市为中心,以自然生态系统为基础,以人类需求为目标的经济生态系统。它需要的大部分能量和材料需要从其他生态系统中人工输入。与此同时,人类在城市生产活动和日常生活中产生的大量废物必须运输到其他生态系统,因为在这个系统中不能完全分解和再利用。
由于城市生态系统需要从其他生态系统输入大量物质和能量,同时向其他生态系统排放大量废物,因此不可避免地会对其他生态系统造成强烈影响和干扰。因此,城市生态系统碳收支估算的研究对人类活动具有一定的指导意义。本文主要从碳源和碳汇两个方面研究南京城市生态系统的碳收支估算。碳汇主要包括绿地和农田子系统,碳源主要包括工业和交通子系统。城市生态系统碳预算的估算主要考虑了人工能源的投入和产出,因此工业和交通的碳预算是估算的重点。
在分析南京城市生态系统景观格局和气候变化背景的基础上,研究了南京城市生态系统的碳收支。具体研究内容包括:
(1)基于景观尺度,分析南京城市生态系统特征,对南京土地利用进行分类,绘制生态系统分类图。主要包括遥感影像影响的获取和环境信息、地理信息系统等软件的后处理。
(2)获得了南京市1951-2010年的气象数据,并利用电子表格和SPSS等统计软件分析了南京市气候变化的趋势和特征。
(3)建立南京城市生态系统碳收支估算模型,计算2001-2010年南京城市生态系统碳收支。
(4)运用SPSS等统计软件进行相关性分析,计算2001-2010年气候因子与南京城市生态系统2001-2010年碳收支的相关性,并分析其特征。

第三章南京城市生态系统特征.........................................15-19
3.1现场位置特征.............................................15
3.2经济和文化特征.............................................15-16
3.3地形和地貌特征.............................................16
3.4气候变化特征.............................................16
3.5植被类型特征.............................................16
3.6景观格局特征.............................................16-19
第四章南京城市生态系统的气候特征.............................................19-25
4.1气候变化特征.............................................19-21
4.1.1温度变化特征.............................................19-20
4.1.2降水变化特征.............................................20
4.1.3日照时数变化特征.............................................20-21
4.1.4风速变化特征.............................................21
4.2不同年份气象因子变化特征.............................................21-24
4.3概述.............................................24-25
第五章南京城市生态系统碳收支估算.............................................25-42
5.1绿地子系统碳预算估算.............................................25-28
5.1.1绿地生物量的计算方法.............................................25-26
5.1.2绿色子系统的固碳.............................................26-28
5.2农田子系统碳估算.............................................28-31
5.2.1农田子系统碳估算方法.............................................28
5.2.2农田碳汇子系统.............................................28-31
5.3居民生活和工业子系统碳预算估算.............................................31-34
5.4城市交通子系统碳预算估算.............................................34-37
5.5城市生态系统碳预算的估算.............................................37-40
5.6概述.............................................40-42

结论

(1)在南京城市生态系统中,只有少数气候因子与南京城市生态系统碳收支有显著相关性。城市交通碳排放与平均风速之间存在显著相关性(P < 0.05),这是由于风对车速、船舶停车等的影响导致能耗增加。绿地中的碳固存也与平均风速显著相关(P < 0.05),这是因为风速加速了森林中空气体的循环,有助于植被固定二氧化碳并增加植被中的碳固存。作物固碳量与降雨量有显著相关性(P < 0.05)。这是因为南京农田生态系统中的主要作物,如水稻和小麦,受降雨影响很大,从而影响作物产量,进而影响作物固碳。其他气候因素与南京城市生态系统的固碳和碳排放没有显著相关性。
(2)南京城市生态系统低碳经济的发展具有反复波动的特点。随着南京城市生态经济的快速发展,资源消费总量也大幅增加,低碳经济发展仍不稳定。从2002年到2010年年中,碳最终消费与经济发展之间存在两个扩张性负解耦、两个扩张性连接特征、一个强解耦和四个弱解耦特征。