深圳大学李清泉院士及杨超助理教授在《Science Bulletin》发文,表明中国大城市屋顶绿化可能收获巨大的潜在碳汇

科技   2024-09-04 00:01   贵州  

      近日,深圳大学李清泉院士杨超助理教授联合国内外十余家单位在Science Bulletin (科学通报)在线发表题为“Roof greening in major Chinese cities possibly afford a large potential carbon sink”的重要研究成果。研究团队利用情景假设估算了我国102个大城市屋顶绿化的潜在碳汇能力,表明中国大城市屋顶绿化可能收获巨大的潜在碳汇,并有利于我国的碳中和目标实现。


     目前,中国是世界上最大的二氧化碳排放国。约85%的碳排放来自城市,其中大城市是主要贡献者。在不影响经济发展的情况下实现碳减排具有高度挑战性。各种研究表明,大规模绿化(如植树造林或城市绿化)可以产生碳汇,从而抵消部分碳排放。然而,我国肥沃的土地(尤其是郊区)已经被农业用地和自然植被占用,在这些土地上引入额外的碳汇尤其困难。此外,沙漠绿化有很大的技术困难和经济成本,并可能使地下水资源紧张。城市中的空地是有限的,因此,不可能进行大规模的城市绿化。幸运的是,前所未有的城市化带来了大量屋顶资源,或许可以充分用来解决这一困境。屋顶绿化是在有限的城市地区减少必要投资、节约土地和增加绿地的有效措施,从而有助于缓解气候变化。


      研究团队利用2020年大规模对地观测数据和情景分析(种草或灌木情景),探究了在理想条件下(假设屋顶绿化在良好的技术、管理和投资下能达到天然草地和灌木的最佳固碳能力),我国所有大城市(102个城区人口大于100万的城市)屋顶绿化的可能碳汇及对碳中和的贡献(即抵消城市碳排放的比例)。

 

      研究表明,我国大城市屋顶绿化可能收获巨大的潜在碳汇 (种草约52.2 Tg C yr-1 , 种灌木约41.0 Tg C yr-1),可以抵消大城市约2.4% - 3.0%的碳排放(相当于完全抵消家庭排放),并具有巨大的潜在碳税价值(每年约196 -249亿美元)和缓解热环境和能源消耗的潜力(如减少对空调和供暖需求);此外,优先绿化低层和中低层屋顶可收获绝大部分的碳汇(超过90%)。研究结果为我国的碳中和目标提供了参考。

图1 中国大城市屋顶绿化可能带来的碳汇容量。(a) 102个大要城市适合绿化的屋顶资源(即平屋顶);(b) 在理想条件下,从中国大城市的屋顶绿化可能收获的碳汇;(c) 屋顶绿化产生的碳汇在整个中国土地碳汇中所占的比例;(d)屋顶绿化的潜在碳税收入价值(根据2020年瑞典碳税);(e) 植草情景下碳汇的空间分布;(f) 植灌木情景下碳汇的空间分布。


图2 中国大城市屋顶绿化碳汇来源及对碳中和的可能贡献率。(a) 垂直方向(即低、中低、中、中高和高层屋顶)屋顶绿化产生的碳汇比例;(b) 水平方向(即南方城市、北方城市、西北城市和青藏地区城市)屋顶绿化产生的碳汇比例。(c) 不同区域城市单位面积碳汇潜力(Gg C/ha);(d) 中国大城市屋顶绿化对碳中和的贡献率(即抵消城市碳排放的比例);(e) 中国大城市屋顶绿化抵消热点排放(如家庭和交通排放)的比例;(f) 植草情景下贡献率的空间分布;(g)植灌木情景下的贡献率空间分布。


      深圳大学建筑与城市规划学院杨超助理教授为论文第一作者,李清泉院士为论文通讯作者,其它主要合作作者包括南京师范大学陈旻教授、昆明理工大学唐伯惠教授和陈俊屹讲师、南京大学张智欣博士、微众银行吴海山博士、深圳大学(涂伟教授、张德津教授、黄正东教授、石铁柱副教授、张英慧助理教授、朱松博士等等)。





原文信息:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927324006017

 

补充文件信息:

https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S2095927324006017-mmc1.pdf



作者介绍



      杨超(第一作者),云南大理人, 工学博士/博士后,现任深圳大学建筑与城市规划学院助理教授、特聘研究员、硕士生导师。主要从事城市遥感、人类活动的生态效应与可持续性等研究。主持多项国家及省部级科研项目(国家自然科学基金面上基金、国家自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金面上资助等),授权国家发明专利多项。目前已发表论文近40余篇,其中第一作者论文主要发表在Nature Communications、《Science Bulletin、《Research、《Habitat International》、《Land Degradation & Development》、《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》、《Science of the Total Environment》、《Ecological Indicators》、《Chinese Geographical Science等综合顶刊及国内外著名SCI/SSCI刊物上。研究成果得到Science官方公众号、美国科学促进会(AAAS)新闻网、中国科协官网、深大官网等权威媒体的报道。受邀担任多个SCI/ SSCI期刊的审稿人(ERLEIRSTEFEECATENAMPBJARSASRComplexityEMPLOS ONE)。

个人主页:

http://saup.szu.edu.cn/info/1094/2519.htm


      李清泉(通讯作者),安徽天长人,工学博士,博士生导师,中国工程院院士,国际欧亚科学院院士,深圳大学党委书记,人工智能与数字经济广东省实验室(深圳)主任。曾任武汉大学常务副校长,2012年7月至2022年2月任深圳大学校长。长期从事精密工程测量、摄影测量与遥感、地理信息科学等研究,服务于国家重大需求。曾获国家技术发明二等奖项、国家科技进步二等奖项、国家科技进步创新团队奖项、国家教学成果奖二等奖、何梁何利科学与技术进步奖,全国创新争先奖、以及省部级科技进步类一等奖多项。目前已在Nature CommunicationsResearchScience Bulletin等发表学术论文400余篇,出版专著5部,授权国际和国内发明专利多项。




编  辑:肖智雄

审  核:杨   超

生态遥感前沿
分享生态遥感领域实用教程、最新科研成果及资讯,交流、合作等事宜请加Novel_2020
 最新文章