Spatio-temporal evolution and driving force analysis of carbon storage coupled with PLUS-InVEST-GeoDetector in the Fen River Basin of China

在中国“双碳”（碳达峰与碳中和）战略倡议背景下，陆地生态系统碳汇已成为气候减缓与生态治理的核心支柱。本研究系统量化了汾河流域——黄河具有代表性的生态脆弱支流流域——碳储量的时空分布，并预测了不同社会生态发展路径下的长期碳汇轨迹。基于流域生态景观规划，设立了四种情景：自然发展、经济优先、耕地保护和生态保护。通过耦合PLUS与InVEST模型，构建了土地利用变化与生态系统碳储量关联的分析框架，以模拟和预测不同情景下碳储量的空间分布与动态变化。运用地理探测器识别关键驱动因子。结果表明：（1）2005年至2020年，耕地仍为主要土地利用类型，但呈持续下降趋势，草地亦退化。林地面积先减少后略有恢复，建设用地持续扩张。（2）流域碳储量总量呈下降趋势，从2005年的700.32 Tg降至2020年的683.48 Tg，累计损失16.84 Tg。土壤有机碳为主要碳库。空间上，高碳储量区主要分布于流域东西部，中南部地区碳储量普遍较低。碳储量表现出显著的正空间自相关，高-高集聚区（热点）范围大于低-低集聚区（冷点）。碳损失面积显著大于碳增益面积。（3）多情景模拟揭示，不同发展路径对碳储量影响显著。生态保护情景碳储量最高（683.57 Tg），凸显了生态保护在提升区域碳汇能力方面的有效性。（4）NDVI是影响碳储量空间分异的主导因子，具有较强独立解释力。其与其他因子的交互作用进一步增强了对碳储量变化的解释能力。本研究阐明了