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工业化革命以来，CO2等温室气体大量的排放引起的全球气候变暖受到了全球的重点关注，因此区域经济的发展和环境保护之间的协调成了国际社会和学界研究的对象，也成了各国发展的方向。中国作为发展中国家和碳排放大国，区域经济发展差异较大，区域经济发展和环境保护之间的协调尤显重要，而基于碳中立的生态补偿可以成为其实现的一个有效手段。 本文以湖南省为例，基于碳中立原则，通过对碳源和碳汇进行详细分析研究并结合RS、GIS等技术方法对各市碳排放量和碳吸收量进行测算，同时结合湖南省实际情况分析得到新的生态价值系数，并依此建立了改进的区域生态补偿模型，从而进行湖南省各市生态补偿价值计算，得到具体的补偿金额，此外对补偿的实现给出了方法建议。主要研究的内容有： （1）湖南省各市碳源分析。湖南省碳源主要有化石能源、电力、工业化生产、土壤呼吸、人类和牲畜呼吸等。文中将各市化石能源转换成标准煤再乘上标准煤的碳排放系数从而得到各市化石能源的碳排放量，而其它碳源的碳排放量则是利用其消耗量乘上相应的碳排放因子，再把各市不同碳源的碳排放量相加，进而得到各市碳排放量。结果显示湖南省长沙、株洲、湘潭、衡阳、邵阳、岳阳、常德、张家界、益阳、郴州、永州、怀化、娄底、湘西各市（州）碳排放情况为24896857.0t、11754487.4t、10742598.3t、11940529.0t、7950212.0t、13160656.1t、11491865.0t、2430151.8t、6446978.9t、12233772.7t、8467659.4t、8837112.0t、11901272.6t。各市（州）总碳排放量顺序为：长沙>岳阳>郴州>衡阳>娄底>株洲>常德>湘潭>怀化>永州>邵阳>益阳>湘西>张家界。 （2）湖南省主要的碳汇途径有森林、灌丛、草地、湿地、耕地五大类，其中森林碳汇是主要的碳汇途径。利用ARCGIS技术解译湖南省2010年土地覆盖遥感影像图并分析计算得到各市不同植被面积数据，再以前人的研究基础分析湖南省各植被碳密度从而得到湖南省各市的碳汇量。数据显示，湖南省长沙、株洲、湘潭、衡阳、邵阳、岳阳、常德、张家界、益阳、郴州、永州、怀化、娄底、湘西各市（州）碳吸收情况为10148046.5t、10986780.5t、4004843.7t、10911322.0t、20601269.1t、11596792.8t、13147892.2t、11285885.5t、9974217.5t、19364706.0t、19954602.8t、28943891.0t、8134646.5t、16776522.7t。由多到少城市依次为：怀化>邵阳>永州>郴州>湘西>常德>岳阳>张家界>株洲>衡阳>长沙>益阳>娄底>湘潭，其次序与各市森林碳吸收量次序基本一致，其中碳汇最多城市怀化吸收的CO2为106万t/a-1为吸收CO2最少城市湘潭的7.2倍。 （3）建立生态补偿模型并进行量化分析。本文从中观尺度出发，以碳中立为原则，分析碳补偿标准，选取适合发展中国家的生态价值系数并结合2010年湖南省恩格尔系数建立改进的补偿模型。利用模型量化结果显示湖南省长沙、株洲、湘潭、衡阳、岳阳、娄底为生态赤字区域，需要支付生态补偿金额分别为112147.0、2918.7、24717.5、2402.7、5111.2、7537.0万元；邵阳、常德、张家界、益阳、郴州、永州、怀化、湘西8个市（州）为生态盈余区域，可获得生态补偿金额为15188.9、4970.6、16539.0、6822.7、19501.0、19154.5、33528.1、19011.6万元。研究结论为区域碳排放总量控制提供参考，同时也为其他地区的区域协调发展提供思路。