基于InVEST-PLUS模型的河南省土地利用和碳储量时空演变

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：曹振江,张亚丽

单位：河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046,中国地质大学(武汉)公共管理学院, 武汉 430074,河南农业大学资源与环境学院, 郑州 450046

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170.40×107 t，呈现持续减少趋势，20 a间共减少了3.79×107 t. 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169.38×107 t，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167.67×107 t，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.

关键词：碳储量,土地利用变化,PLUS模型,InVEST模型,河南省,