王 莉,陳 浮,陳海燕,張紹良
(1.中國礦業(yè)大學 國土環(huán)境與災害監(jiān)測國家測繪局重點實驗室,江蘇 徐州221116;2.中國礦業(yè)大學 低碳能源研究院,江蘇 徐州221008;3.南京農(nóng)業(yè)大學 土地管理學院,南京210095)
隨著二氧化碳排放量的增加和全球氣候變暖的加劇[1],發(fā)展低碳經(jīng)濟作為應對全球氣候變化的一個全新的經(jīng)濟發(fā)展模式被提出。低碳經(jīng)濟[2]是經(jīng)濟發(fā)展的碳排放量、生態(tài)環(huán)境代價及社會經(jīng)濟成本最低的經(jīng)濟,是一種能夠改善地球生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的可持續(xù)性很強的經(jīng)濟。低碳經(jīng)濟作為應對全球氣候變化的必然選擇,其發(fā)展會給土地利用帶來的影響受到了越來越多學者的關(guān)注。城市建設(shè)中對土地的粗放利用是導致土地利用碳排放增加的重要原因,集約利用[3]可以有效地降低單位土地利用的能源消耗和碳排放,并減少土地資源的消耗,從而減少碳排放。因此,深入研究低碳經(jīng)濟和土地集約利用之間可能存在的相輔相成的關(guān)系對于促進土地集約利用和低碳經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
鑒于此,本文選用Tapio脫鉤指標為評價手段,選取合適的評價指標,以江蘇省昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)為研究對象,研究低碳經(jīng)濟與土地集約利用之間的脫鉤關(guān)系,并以此為理論依據(jù),為江蘇省昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)進一步提高土地集約利用水平和低碳經(jīng)濟發(fā)展提供理論指導。
“脫鉤(Decoupling)”一詞源于物理學領(lǐng)域,意為具有響應關(guān)系的兩個或多個物理量之間的相互關(guān)系不再存在[4]。經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)將脫鉤概念應用于農(nóng)業(yè)政策領(lǐng)域分析農(nóng)業(yè)政策與貿(mào)易和市場均衡之間的相互關(guān)系,同時將脫鉤定義為經(jīng)濟增長與環(huán)境因素耦合關(guān)系的破裂或恢復。Tapio將脫鉤狀態(tài)進一步細分為8大類,來研究交通業(yè)能源消耗及二氧化碳排放的關(guān)系,促進了脫鉤指標構(gòu)建的系統(tǒng)性。
OECD脫鉤指標構(gòu)建模式和Tapio脫鉤指標構(gòu)建模式是國際上通用的兩種模式,本文碳排放脫鉤分析系統(tǒng)基于Tapio脫鉤指標[5]:
式中:DIt0,t1——脫 鉤指 數(shù);EP——環(huán)境壓力變量;DF——經(jīng)濟驅(qū)動力變量;t0,t1——時間段的起止時刻。
將脫鉤指數(shù)用于低碳經(jīng)濟發(fā)展和土地集約利用的研究,反映低碳經(jīng)濟發(fā)展的綜合碳耗度是環(huán)境壓力,土地集約利用作為經(jīng)濟驅(qū)動力,如果綜合碳耗度增長率與土地集約利用增長率呈現(xiàn)不平行的現(xiàn)象,即稱發(fā)生了脫鉤現(xiàn)象。脫鉤關(guān)系又分為相對脫鉤和絕對脫鉤。相對脫鉤表現(xiàn)為二者的增長速度都為正且土地集約利用增長率高于綜合碳耗度增長率;絕對脫鉤表現(xiàn)為土地集約利用呈現(xiàn)穩(wěn)定增長而綜合碳耗度下降。
Tapio根據(jù)脫鉤彈性值的大小對其展開了更加細致地劃分,定義了8種脫鉤狀態(tài),如表1所示。從表1看出,將在土地集約利用程度增強的同時,綜合碳耗度相應下降,即土地集約利用與綜合碳耗度嚴格“脫鉤”的情況稱作“強脫鉤”,這是實現(xiàn)土地集約利用和低碳經(jīng)濟互相促進發(fā)展的理想狀態(tài)。而將土地集約利用程度下降的同時,綜合碳耗度反而增加,即土地集約利用與綜合碳耗度嚴格“反向脫鉤”的情況稱作“強負脫鉤”,這是土地集約利用和低碳經(jīng)濟不合理的悖謬狀態(tài)[6]。
表1 脫鉤狀態(tài)劃分
其他情況雖然也實現(xiàn)了土地集約利用規(guī)模的理性增長或綜合碳耗度的下降,但伴隨其變化出現(xiàn)了綜合碳耗度的增長或土地集約利用規(guī)模的同時減少,兩種狀態(tài)的脫鉤指數(shù)均大于零(DI>0),并未出現(xiàn)土地集約利用和綜合碳耗度的“強脫鉤”或“強負脫鉤”狀態(tài)。因此對不同狀態(tài)進行進一步界定,利用0.8和1.2兩個臨界值,將其他不同狀態(tài)進一步定量界定出6種狀態(tài),分別稱為“弱脫鉤”(0<DI<0.8)、“增長連結(jié)”(0.8<DI<1.2)、“擴張負脫鉤”(DI>1.2)、“衰退脫鉤”(DI>1.2)、“衰退連結(jié)”(0.8<DI<1.2)和“弱負脫鉤”(0<DI<0.8)。這6種狀態(tài)都不利于土地集約利用和低碳經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
低碳經(jīng)濟是近年來為應對全球氣候變化而提出的一個全新經(jīng)濟發(fā)展模式,受到各國學術(shù)界和政府的普遍關(guān)注[7]。一般認為低碳經(jīng)濟是在可持續(xù)發(fā)展理念指導下,通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段,盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達到經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。低碳經(jīng)濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟模式,是人類社會繼農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一次重大進步。低碳經(jīng)濟有兩個基本點:一是包括生產(chǎn)、交換、分配、消費在內(nèi)的社會再生產(chǎn)全過程的經(jīng)濟活動低碳化,把二氧化碳(CO2)排放量減少到最低限度乃至零排放,獲得最大的生態(tài)經(jīng)濟效益;二是包括生產(chǎn)、交換、分配、消費在內(nèi)的社會再生產(chǎn)全過程的能源消費生態(tài)化,形成低碳能源和無碳能源的國民經(jīng)濟體系,保證生態(tài)經(jīng)濟社會有機整體的清潔、綠色、可持續(xù)發(fā)展。
節(jié)能減排是低碳經(jīng)濟的重要組成部分[8],電消耗強度反映了單位GDP的耗電量,集中體現(xiàn)了地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展對能源的消耗程度。由于低能耗是低碳經(jīng)濟三大特征之一,所以該項指標可以作為研究區(qū)低碳經(jīng)濟發(fā)展的重要指標。低碳經(jīng)濟的低排放特征可以通過單位GDP的COD排放量衡量,反映的是研究區(qū)是否達到低碳經(jīng)濟低排放的特征。高新技術(shù)企業(yè)具備低耗低排低污染的特征,所以高新技術(shù)企業(yè)業(yè)務收入指標一定程度上可以反映該地區(qū)的低碳經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。
選取電消耗強度、單位GDP的COD排放量和高新技術(shù)企業(yè)業(yè)務收入作為衡量低碳發(fā)展的三大指標,運用層次分析法,評價地區(qū)低碳經(jīng)濟發(fā)展狀況,計算過程中,電消耗強度、單位GDP的COD排放量與低碳經(jīng)濟聯(lián)系密切,所以兩者的權(quán)重高于高新技術(shù)企業(yè)業(yè)務收入權(quán)重。
土地集約利用的內(nèi)涵可以總結(jié)為以下三點:(1)土地利用強度和投入水平的提高[9];(2)土地產(chǎn)出效益的改善[10];(3)土地利用結(jié)構(gòu)和布局的優(yōu)化[11]。容積率、建筑密度、單位面積投資強度、單位面積產(chǎn)出強度可以有效反映上述三點的發(fā)展現(xiàn)狀,是反映土地集約利用常用指標[12]。江蘇省國土資源廳從2004年開始對全省開發(fā)區(qū)進行集約利用評價試點,并建立了江蘇省建設(shè)用地集約利用評價指標體系;2007年國土資源部將開發(fā)區(qū)集約利用評價試點擴展至全部省級以上開發(fā)區(qū)。但由于省內(nèi)試點時建立的評價指標體系與國土資源部開發(fā)區(qū)集約利用評價體系存在著較大的差異,2005年、2008年全省開展開發(fā)區(qū)集約利用評價時對各項指標的閾值和權(quán)重均作過較大的調(diào)整。借鑒江蘇省開展開發(fā)區(qū)集約利用評價的經(jīng)驗,根據(jù)土地集約利用的內(nèi)涵,考慮分析的全面性,本研究提取綜合容積率、建筑密度、單位面積投資強度、單位面積產(chǎn)出強度作為反映土地集約利用的指標[13],分別與反映低碳經(jīng)濟發(fā)展狀況的指進行標測算分析。
根據(jù)評價土地集約利用水平和低碳經(jīng)濟發(fā)展的指標選取方法,結(jié)合Tapio脫鉤指標,構(gòu)建低碳經(jīng)濟和土地集約利用的脫鉤分析體系[14](圖1)。
圖1 低碳經(jīng)濟和土地集約利用的脫鉤分析體系
分析低碳經(jīng)濟和土地集約利用的脫鉤關(guān)系,首先初步選取兩者的評價因子,反映研究對象的發(fā)展狀況,根據(jù)所選取的評價指標收集數(shù)據(jù)用于測算脫鉤指標,對不同的評價因子計算的脫鉤指標進行對比分析,反饋修訂評價指標,對初步選取的評價因子過濾,篩選出合適的評價指標。針對篩選后的評價指標,得出低碳經(jīng)濟和土地集約利用的脫鉤狀態(tài),并據(jù)此展開驅(qū)動力研究。
昆山經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)是昆太路以南、吳淞江—黃浦江路—京滬高速鐵路以北、柏廬路以東、花橋鎮(zhèn)界以西的區(qū)域,占地113.22km2,人口規(guī)模達到83萬人。
昆山經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)處于中國經(jīng)濟發(fā)展“T”軸線的核心點,占據(jù)沿海和沿江兩個優(yōu)勢。昆山市是上海市輻射江蘇省的重要聯(lián)結(jié)點,同時亦是蘇南經(jīng)濟帶與上海市經(jīng)濟區(qū)的結(jié)合部,區(qū)位優(yōu)勢十分明顯,交通十分便利,沿江高速、沿海高速、滬寧高速3條高速公路,G312等兩條國道和城際鐵路、滬寧高鐵等3條鐵路貫穿全境,離上海虹橋機場、浦東國際機場1h車程,完全融入上海市1h都市生活圈,是江蘇的“東大門”,浦東的“連接站”。
昆山經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)創(chuàng)辦于1985年,1991年1月被江蘇省人民政府列為省重點開發(fā)區(qū),1992年8月經(jīng)國務院批準成為國家級開發(fā)區(qū)。經(jīng)過十多年的開發(fā)建設(shè),昆山開發(fā)區(qū)已基本形成一個具有現(xiàn)代化氣息的綜合園區(qū)。2009年實現(xiàn)GDP 437.97億元,工業(yè)(物流)企業(yè)總收入978.99億元,財政收入達83.91億元,累計完成工業(yè)(物流)企業(yè)固定資產(chǎn)投資330.30億元。
選取電消耗強度、單位GDP的COD排放量和高新技術(shù)企業(yè)業(yè)務收入作為衡量低碳發(fā)展的三大指標,根據(jù)低碳經(jīng)濟特征,運用層次分析法確定三者權(quán)重:電消耗強度(0.36)=單位 GDP的COD排放量(0.36)>高新技術(shù)企業(yè)業(yè)務收入(0.28),測算該地區(qū)低碳經(jīng)濟發(fā)展水平(表2)。因為低碳經(jīng)濟評價指標的電消耗強度和單位GDP的COD排放量都為逆向指標,而高新技術(shù)企業(yè)業(yè)務收入為正向指標,為保持一致性,用傳統(tǒng)企業(yè)業(yè)務收入比重替代高新技術(shù)企業(yè)業(yè)務收入指標,同時低碳經(jīng)濟水平用綜合碳耗度來表示,綜合碳耗度越大,則低碳經(jīng)濟水平越低,反之則越高。
提取綜合容積率、建筑密度、單位面積投資強度、單位面積產(chǎn)出強度4個指標作為反映土地集約利用的指標進行考核。通過建設(shè)用地集約利用評價報告和相關(guān)統(tǒng)計年鑒收集2004—2009年昆山地區(qū)的綜合容積率、建筑密度、單位面積投資強度、單位面積產(chǎn)出強度4個技術(shù)指標值(表3)。
表2 低碳經(jīng)濟評價指標值
表3 土地集約利用評價指標值
對指標數(shù)據(jù)進行整理計算,得到2004—2009年6a間指標的變化率,按照本研究構(gòu)建的脫鉤分析體系,利用Tapio脫鉤指標計算6a間的低碳經(jīng)濟和土地集約利用的脫鉤指標和脫鉤狀態(tài)(表4)。
表4 低碳經(jīng)濟和土地集約利用的脫鉤指標序列
從時間角度分析,2004—2009年的6a間,對于同一年份,4個土地集約利用的評價指標中至少有3個指標呈現(xiàn)出綜合碳耗度和土地集約利用指標的強脫鉤狀態(tài),由此可以得出,2004—2009年的6a間,江蘇省昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)綜合碳耗度和土地集約利用水平一直處于強脫鉤狀態(tài)。計算結(jié)果同時表明,將綜合容積率和產(chǎn)出強度作為土地集約利用的評價指標時,2004—2009年的6a間,江蘇省昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)綜合碳耗度和土地集約利用水平一直處于強脫鉤狀態(tài),土地集約利用程度增強的同時,綜合碳耗度相應下降,即低碳經(jīng)濟發(fā)展水平提高。而將建筑密度作為土地集約利用的評價指標時,2005—2006年間和2006—2007年間綜合碳耗度和土地集約利用水平呈現(xiàn)衰退連結(jié),低碳經(jīng)濟發(fā)展水平提高的同時土地集約利用程度降低,相同的情況也出現(xiàn)在以投入強度作為土地集約利用水平評價指標的2006—2007年間。因此,較建筑密度和單位面積投入強度,綜合容積率和單位面積產(chǎn)出強度更能夠準確地反映出土地集約利用的變化情況。從實際情況分析,由于需要考慮交通和綠化等因素,建筑密度本身存在上限,特別是從2007年以來,昆山地區(qū)致力于宜居城市的目標,建筑密度不能準確反映土地集約利用的真實水平;然而昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)一直追求高投入高產(chǎn)出的目標,但是大多數(shù)情況下,單位面積投入強度和產(chǎn)出強度無必然關(guān)系,將單位面積投入強度作為評價指標也存在一定的局限性。
昆山地區(qū)從2004—2009年,反映低碳經(jīng)濟發(fā)展水平的綜合碳耗度和反映土地集約利用水平變化的綜合容積率和產(chǎn)出強度的脫鉤關(guān)系一直處于強脫鉤狀態(tài),說明低碳經(jīng)濟和土地集約利用二者的發(fā)展存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系,低碳經(jīng)濟的發(fā)展不僅沒有阻礙土地集約利用水平的提高,相反,低碳經(jīng)濟十分有效地促進了土地集約利用。2004—2009年昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的綜合碳耗度逐年遞減,該地區(qū)的低碳經(jīng)濟得到了有條不紊的發(fā)展,從2006—2009年間,綜合碳耗度年減少率超過了10%,低碳經(jīng)濟呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢,通過這幾年脫鉤指標基本上小于-1可以看出,低碳經(jīng)濟的發(fā)展超過了土地集約利用水平的提高。
總體來看,2004—2009年間,昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的低碳經(jīng)濟快速發(fā)展,土地集約利用水平逐步提高,兩者起到了相互促進的作用。其所采取的措施概括為以下幾點:
(1)昆山經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)為了順應低碳經(jīng)濟發(fā)展,頒布了“用地定額標準”、“投資強度”等一系列措施來控制開發(fā)區(qū)土地利用規(guī)模,提升土地集約利用水平。
(2)2006年至今,昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)適度調(diào)整開發(fā)區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)格局,提升商業(yè)和住宅用地比例,增加公園與綠地面積,大幅提升了區(qū)域碳匯能力,降低了單位面積碳排放強度,同時提高了土地的集約利用水平。
(3)通過提高交通運輸用地比例,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,促進產(chǎn)業(yè)集聚,從而提升了資源利用效率,并降低了不必要的物質(zhì)運輸帶來的碳排放效應,將住宅和商業(yè)插入工礦倉儲用地中,達到適度混合利用的目的,從而減少不必要的人員通勤成本帶來的碳排放。
(4)近幾年,昆山經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)致力于經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,對高消耗企業(yè)的“關(guān)停并轉(zhuǎn)搬”,提高主導產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)附加值和高新技術(shù)企業(yè)業(yè)務收入占整個GDP的比重,不斷提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)集聚。
以上分析進一步驗證,合理的政策引導,例如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟方式轉(zhuǎn)變,能夠有效地調(diào)控土地集約利用水平和低碳經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展,實現(xiàn)土地集約利用和低碳經(jīng)濟的雙贏局面。
本文利用Tapio脫鉤指標為評價手段,選取綜合容積率、建筑密度、單位面積投資強度、單位面積產(chǎn)出強度及電消耗強度、單位GDP的COD排放量、高新技術(shù)企業(yè)業(yè)務收入分別作為土地集約利用水平和低碳經(jīng)濟發(fā)展狀況的評價指標,建立了低碳經(jīng)濟和土地集約利用的脫鉤分析體系,研究了2004—2009年間江蘇省昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)低碳經(jīng)濟和土地集約水平二者的脫鉤關(guān)系。
(1)昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)從2004—2009年,低碳經(jīng)濟和土地集約利用水平逐年增長,脫鉤指標分析表明綜合碳耗度和土地集約利用水平一直處于強脫鉤狀態(tài),說明低碳經(jīng)濟和土地集約利用兩者的發(fā)展存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系,低碳經(jīng)濟十分有效地促進了土地集約利用水平的提高;
(2)2006—2009年間,昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)低碳經(jīng)濟的發(fā)展速度超過了土地集約利用水平的提高。說明昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)有效地利用低碳經(jīng)濟和土地集約利用相輔相成的關(guān)系,通過合理有效的政策引導,實現(xiàn)了二者的共同發(fā)展;
(3)由于建筑密度和單位面積投入強度作為評價指標本身具有局限性,較建筑密度和單位面積投入強度,綜合容積率和單位面積產(chǎn)出強度更能夠準確地反映出土地集約利用的變化情況。
本文對于昆山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的研究進一步驗證了實現(xiàn)低碳經(jīng)濟和土地集約利用共同發(fā)展的雙贏局面是可能的,發(fā)展低碳經(jīng)濟會帶動土地利用中科技投入、創(chuàng)新投入以及管理投入等的增加,使土地利用主體自覺養(yǎng)成節(jié)能減排、低碳生活的習慣,有利于推進土地集約水平的提高。
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