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气候变暖是自然生态演化与人类社会发展的博弈结果,碳流通在该过程中扮演着重要角色。研究陆地生态系统碳源/碳汇、社会能源消费碳排放以及碳盈亏动态变化,是剖析人地关系—碳博弈过程的切入点。东北三省有我国重要的森林储备库——东北防护林,该地区的植被结构和长势状态对中国气候变化和自然碳源/碳汇具有显著影响。而新中国成立以来,东北三省长期扮演着社会发展压舱石的重要角色,在建设重工业基地、能源基地以及商品粮基地的过程中,使东北地区在面临“双碳”目标时有较大的压力。因此,研究东北三省自然生态与社会碳排放关系具有重要理论与现实意义。本文收集了气象、遥感和统计年鉴等多源数据,利用改进的CASA（Carnegie Ames Stanford Approach,CASA）模型和土壤微生物呼吸量模型对东北三省2000—2020年间植被净生态生产力（Net ecosystem productive,NEP）进行了估算;利用CA-Markov（Cellular Automata-Markov,CA-Markov）模型对东北三省未来碳汇总量进行预估;通过增加真实碳排放量对估算过程的约束,改进了夜间灯光遥感影像与碳排放拟合方法,并对各省地级市历史碳排放量进行估算;利用岭回归和STIRPAT（Stochastic Impacts by Regression on Population,Affluence and Technology,STIRPAT）方法对影响东北三省碳排放量的因素进行分解,并利用情景分析法对研究区未来碳排放发展的路径和情景组合进行了预测和讨论;在此基础上,对东北三省历史和未来碳盈亏时空分布与影响因素进行探究,得出以下主要结论:（1）自然碳源/碳汇历史演化与未来碳汇能力:从时间变化来看,东北三省NEP年际变化整体呈波动上升趋势。从月际变化分析,NEP月均值呈现单峰变化趋势;从空间分布来看,东北地区NEP多年均值呈现山地高,平原低的分布规律。在影响NEP的气象因子中,降水对NEP的影响最大,其次是太阳辐射,最后是气温。东北三省近21年来碳汇总量呈现波动上升的趋势,其中黑龙江省碳汇总量最高,约占研究区内碳汇总量的57.93%—64.41%,吉林省碳汇总量稍低,辽宁省碳汇总量最少。对东北三省未来自然碳汇能力预测:不同植被类型NEP之间差异较大,呈现阔叶林＞针叶林＞耕地＞草原＞荒漠与裸地的状态。通过计算,东北三省2025年碳汇总量约为243.99—290.44TgC/a;2030年碳汇总量约为243.02—289.33TgC/a;2035年碳汇总量约为243.56—289.93TgC/a。（2）社会碳排放历史演变与分布特征:东北三省近21年碳排放量整体呈现“上升—下降—上升”的变化趋势,其中以辽宁省碳排放量最多,吉林省碳排放量最少。通过夜间灯光遥感影像的辅助,对各省地级市历年碳排放峰值进行估算,其中以辽宁省沈阳市和大连市、吉林省长春市、黑龙江省哈尔滨市和大庆市碳排放能力最为突出,以上5市合计碳排放能力占东北三省碳排放年总量的44.8%。东北三省未来碳排放潜力预测:利用STIRPAT模型对东北三省碳排放影响因子进行分解发现:人口、能源结构和产业结构是影响东北三省碳排放的主要因子。利用情景预测法,对东北三省未来碳排放情景轨迹进行预测,黑龙江省、吉林省和辽宁省最合适的基础发展情景分别为S2（基准发展情景）、S4（技术发展情景）和S6（产业结构优化情景）。（3）东北三省历史碳盈亏与未来碳盈亏:东北三省近21年历史碳盈亏整体从碳盈余状态转变为碳亏损状态,转折点位于2005年前后。黑龙江省长期为碳盈余状态,辽宁省长期为碳亏损状态,吉林省徘徊在碳盈亏临界值附近。东北三省碳盈亏整体呈现:西南亏损,东北盈余的空间分布规律。各省碳盈亏与自然因素表现为稳定的正相关关系,而与各社会因素的相关关系不尽相同。从未来碳盈亏结果来看,东北三省未来仍以碳亏损状态为主,但碳亏损状态的缺口逐渐减小。这说明东北三省未来仅靠陆地生态系统碳吸收和社会减排工作很难直接实现碳中和,必须通过发展碳捕捉、碳封存等技术,配合开发和应用清洁能源等途径寻求碳中和方法。