城市系统碳循环与碳管理

7．4　城市系统碳循环与碳管理

由于国际上对全球变暖的担忧，碳循环成为20世纪90年代以来全球变化研究的热点领域⁽²⁸⁾。研究表明，全球碳循环过程与人类活动，特别是化石燃料燃烧和土地利用／土地覆被变化有着密切的关系^(29)(30)。IPCC报告认为，化石燃料燃烧和土地利用变化每年排放到大气的CO₂分别为5．5PgC（1Pg＝10¹⁵g）和1．1PgC，合计为6．6PgC⁽³¹⁾，是大气的主要碳源⁽³²⁾，也是引起全球气候变化和温室效应的主要原因。城市是人类活动对地表影响最深刻的区域，工业革命以来，由于城市化的飞速发展，城市及其周边区域不仅地表土地利用／覆盖变化强烈，而且化石燃料燃烧集中，CO₂排放量的80%以上来自于城市区域⁽³³⁾。因此，城市化和城市扩展过程必然会对全球碳循环和气候变化产生深远的影响。但由于种种原因，一段时期以来，城市系统在全球气候变化和碳循环中的作用并未受到充分的重视，大部分学者侧重于对森林^(34)(35)、农田⁽³⁶⁾、草地^(37)(38)、土壤^(39)(40)等自然碳循环过程的研究，而较少涉及城市碳循环领域。

进入21世纪以来，随着碳循环研究的进一步深入，城市碳过程研究开始受到国外学者的关注，一些领域的研究也逐渐展开，如城市能源碳排放⁽⁴¹⁾、城市碳循环模拟^(42)(43)、城市扩展及其碳排放⁽⁴⁴⁾、城市碳管理^(45)(46)等方面。全球碳计划（GCP）于2005年发起了城市与区域碳管理（Urban and Regional Carbon Management，URCM）研究计划，其首要目标是支持区域碳管理，并实现城市可持续发展⁽⁴⁷⁾，该计划对城市碳过程的研究起到了重要的推动作用。但总体来说，城市碳循环和碳管理研究还处于起步阶段，而国内该领域的研究还几乎是空白。本节主要介绍城市系统碳过程特征、目前国内外城市碳循环和碳管理的研究进展，并提出该领域发展的主要问题和未来发展方向。