第1章 概论 1
1.1 全球气候变化概述 1
1.1.1 气候变化概念 1
1.1.2 应对气候变化 2
1.2 应对气候变化研究现状 3
1.3 土地利用与气候变化 5
1.3.1 土地利用 5
1.3.2 土地覆盖 6
1.3.3 土地利用和土地覆盖关系 6
1.3.4 土地利用与土地覆盖变化（LUCC）和全球气候变化 7
第2章 土地利用变化及应对气候变化模型研究进展 9
2.1 土地利用与土地覆盖变化研究进展 9
2.1.1 LUCC驱动力机制 10
2.1.2 LUCC的模型研究 12
2.1.3 LUCC的环境效应 13
2.1.4 LUCC与可持续发展 16
2.1.5 LUCC面临的挑战 16
2.2 应对气候变化评估模型方法学应用 18
2.2.1 自上而下模型 18
2.2.2 自下而上模型 20
2.2.3 混合模型 21
2.2.4 气候变化综合评估模型 21
第3章 气候变化综合评估模型GCAM的理论框架 25
3.1 应对气候变化评估模型的选择 25
3.2 气候变化综合评估模型GCAM框架 27
3.2.1 GCAM的概述 27
3.2.2 能源模块（ERB） 28
3.2.3 农业土地利用模块（AGLU） 28
3.2.4 大气循环模块（MAGICC） 28
3.3 GCAM中农业土地利用模块概述 29
3.3.1 市场结构 30
3.3.2 需求市场 30
3.3.3 供应市场 31
3.3.4 AGLU的AEZ分区 31
3.4 GCAM中农业土地利用类型的分配机制 32
3.4.1 离散选择模型的概念 33
3.4.2 随机效用最大化理论 33
3.4.3 巢式Logit离散选择模型 34
3.4.4 GCAM中的Logit土地分配 35
3.5 GCAM数据和情景设置 40
3.5.1 数据来源及处理 40
3.5.2 中国区域数据的基准年校准 47
3.5.3 情景设置 48
第4章 土地利用变化及其影响研究 59
4.1 土地利用变化与碳税和低碳发展技术 59
4.1.1 碳市场机制和生态系统的碳汇价值 59
4.1.2 CCS技术的应用 61
4.2 土地利用变化与能源需求和温室气体减排 61
4.2.1 一次能源消费结构 62
4.2.2 生物能源消费量 62
4.2.3 二氧化碳的排放量 64
4.2.4 二氧化碳的浓度路径 65
4.2.5 不同情景下的碳路径及减排成本 65
4.3 全球土地利用面积变化 67
4.4 中国土地利用面积变化及时空分布 70
4.4.1 中国土地面积变化总趋势 70
4.4.2 耕地 72
4.4.3 森林 76
4.4.4 草地 77
4.5 土地利用变化汇源效应及其影响 79
4.5.1 土地利用变化的碳排放机制 79
4.5.2 陆地生态系统的碳分布格局 84
4.5.3 土地利用变化引起的碳排放预测 87
4.6 本章小结 89
第5章 生物能源模拟研究 91
5.1 生物质能的相关概念 92
5.1.1 生物质 92
5.1.2 生物质能 92
5.1.3 生物燃料 92
5.1.4 一代、二代和三代生物燃料 92
5.2 生物燃料的来源 94
5.2.1 农林废弃物 94
5.2.2 能源作物 95
5.2.3 城市固体垃圾 97
5.3 生物质的生产转化技术及其应用 98
5.3.1 物理转化法 98
5.3.2 热化学转化法 99
5.3.3 生物化学转化法 99
5.4 农林业生物能源的变化预测 100
5.4.1 相关概念及理论 100
5.4.2 农林生物能源数量和空间格局变化 102
5.5 能源作物的变化预测 104
5.5.1 能源作物面积和产量变化 105
5.5.2 能源作物的空间分布 107
5.6 MSW的变化预测 107
5.7 生物能源发展的影响研究 108
5.7.1 生物燃料对农业经济的影响 109
5.7.2 生物能源对能源消费结构的影响 110
5.7.3 生物能源对土地利用结构的影响 113
5.7.4 生物能源的其他影响 114
5.8 本章小结 116
5.8.1 生物能源、碳税和CCS技术在减缓气候变化中的作用 116
5.8.2 气候情景下农林剩余物和土壤有机碳的关系 117
第6章 不确定性分析 119
6.1 模型研究的不确定性来源 119
6.2 生产力变化的敏感性分析 120
6.2.1 土地利用变化的碳排放 120
6.2.2 土地利用结构 122
6.2.3 农产品价格的变化 125
6.2.4 生物能源生产消费量的变化 125
6.2.5 能源消费结构的变化 126
6.3 本章小结 128
第7章 研究结果与展望 129
7.1 本书主要结论 129
7.1.1 土地利用与土地覆盖变化 129
7.1.2 碳排放效应 130
7.1.3 生物能源的模拟预测 130
7.1.4 生物能源发展的影响 131
7.1.5 气候政策下的减排成本 132
7.1.6 不确定性分析 132
7.2 研究展望 133
参考文献 134