李孟波,孫曉璐,張玉梅
(河北建筑工程學(xué)院建筑系,河北 張家口075024)
城市低碳土地利用的概念來自于低碳城市和低碳經(jīng)濟(jì)。所謂低碳經(jīng)濟(jì),是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)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(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。低碳城市指以低碳經(jīng)濟(jì)為發(fā)展模式及方向、市民以低碳生活為理念和行為特征、政府公務(wù)管理層以低碳社會(huì)為建設(shè)標(biāo)本和藍(lán)圖的城市。土地具有三大基本功能:承載功能、生產(chǎn)功能和資源功能。城市中的土地主要是承載功能,即城市各種工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間載體。城市低碳土地利用則是以低碳城市為發(fā)展目標(biāo),以知識(shí)密集型、資源節(jié)約型、環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)高效、布局合理、減少碳排放為特征的土地利用方式。主要包含以下幾方面的特征:
(1)低碳土地利用方式是一種知識(shí)密集型的土地利用方式。人類社會(huì)經(jīng)歷了三次大的變革,即農(nóng)業(yè)革命、工業(yè)革命和知識(shí)革命。工業(yè)革命產(chǎn)生了工業(yè)文明,它給人類帶來巨大物質(zhì)財(cái)富的同時(shí),也引起了資源匱乏、環(huán)境污染、氣候反常等危機(jī)。知識(shí)革命產(chǎn)生了知識(shí)經(jīng)濟(jì),它強(qiáng)調(diào)智力因素的開發(fā)和利用對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要影響。低碳城市就是在這一背景下提出來的一種未來城市發(fā)展的建設(shè)目標(biāo),它是人類社會(huì)為解決當(dāng)前的環(huán)境危機(jī)而做出的一種必然選擇。相應(yīng)的低碳土地利用則是以智力投入、知識(shí)創(chuàng)新來推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的一種新的土地利用方式。
(2)低碳土地利用方式是資源節(jié)約型和環(huán)境保護(hù)型的土地利用方式。工業(yè)社會(huì)的發(fā)展是以資源大量消耗,環(huán)境污染、破壞為代價(jià)的。氣候變化是全球變化的重要內(nèi)容和表現(xiàn)之一,氣候變化的主要特征之一是氣候變暖。氣候變暖的主要原因是CO2等溫室氣體的排放量太大造成的。而碳排放的2個(gè)主要來源是化石能源的燃燒和土地利用、覆蓋的變化造成的。低碳土地利用方式則要求一方面通過智力、知識(shí)因素的投入替代物質(zhì)資源的投入,建立新的生產(chǎn)函數(shù),提高資源的利用效率,節(jié)約資源使用;另一方面保護(hù)林地、草地、耕地等具有生態(tài)功能的農(nóng)業(yè)資源用地類型,保護(hù)生物資源的多樣性,以防止城市建設(shè)用地的無序開發(fā)和無限擴(kuò)張。
(3)低碳土地利用方式是一種可持續(xù)土地利用方式?;谝陨蟽蓚€(gè)方面的分析,可以認(rèn)為低碳土地利用方式是一種可持續(xù)的利用方式。資源環(huán)境的保護(hù),不僅能夠有利于增進(jìn)當(dāng)代人的福祉,而且還有利于增進(jìn)后代人的福祉。
(4)低碳土地利用方式是一種相對高效的土地利用方式。經(jīng)濟(jì)的長期增長是技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)的,城市的可持續(xù)發(fā)展也必然以城市長期經(jīng)濟(jì)增長為基礎(chǔ)。低碳土地利用方式既然是知識(shí)密集型的,也就意味著城市的經(jīng)濟(jì)增長是以生產(chǎn)函數(shù)的不斷改變和調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。它是相對于農(nóng)業(yè)社會(huì)、工業(yè)社會(huì)有更大比較優(yōu)勢的一種土地利用方式。
(5)低碳土地利用方式是功能布局合理的土地利用方式。位置是城市土地的主要特征,利用土地進(jìn)行各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)時(shí),不合理的布局就增加了各種交易的運(yùn)輸成本,從而增加了單位土地面積的能源消耗。而合理的布局則可以降低能源消耗。
(6)低碳土地利用方式是以碳排放的減少為特征。相對于現(xiàn)有單位土地面積化石能源消耗降低的土地利用方式,都是不斷接近低碳土地利用方式的。
據(jù)此,可以認(rèn)為,低碳土地利用的內(nèi)涵是較清楚的,但其外延是較模糊的。究竟多低的碳排放才算是低碳的土地利用方式很難加以斷定。從碳排放增加的根源上來說,主要是化石能源的燃燒、消耗而引起的。為了便于分析,不妨把能源分為化石能源和非化石能源?;茉粗饕侵敢恍┪廴拘湍茉?,非化石能源主要是指清潔型能源。衡量低碳土地利用方式的指標(biāo)采用生產(chǎn)企業(yè)單位土地面積的污染型能源投入量和單位土地面積清潔型能源的投入量的多少來判斷。低碳土地利用方式則可以界定為土地產(chǎn)出最大化條件下單位土地面積污染型能源投入量的減少或單位土地面積清潔型能源投入量增加的土地利用方式。
目前,城市約占地球表面的2%,占世界總?cè)丝诘?0%,創(chuàng)造約全球80%以上的GDP,并消耗全球85%的資源和能源,排出85%的廢物和二氧化碳。城市是二、三產(chǎn)業(yè)的集聚地。企業(yè)是從事二、三產(chǎn)業(yè)的主要經(jīng)濟(jì)組織。因此,低碳城市的關(guān)鍵是低碳經(jīng)濟(jì),而低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵是企業(yè)的低碳生產(chǎn)方式。企業(yè)采用的低碳技術(shù)與勞動(dòng)、土地的結(jié)合生產(chǎn)市場需要的產(chǎn)品時(shí),構(gòu)成了企業(yè)的低碳土地利用方式。
市場是配置資源的根本力量?;茉椿蛭廴拘湍茉吹纳a(chǎn)和消費(fèi)情況,受到市場力量的制約。圖1是一個(gè)污染型能源生產(chǎn)企業(yè)面臨的市場均衡圖。
初期,化石能源的供給曲線是S0,需求曲線是D0,在E0(Q0,P0)處達(dá)到市場均衡。由于化石能源的儲(chǔ)量是有限的,在其它因素不變的情況下,它的供給曲線會(huì)隨著開采成本的上升越來越陡,從S0平移到S1,導(dǎo)致化石能源產(chǎn)品的供給減少。在其它因素不變的情況下,價(jià)格上升,均衡數(shù)量下降。但是隨著收入水平的提高,需求曲線D0會(huì)右移至D1處,這時(shí)和供給曲線D1達(dá)到新的均衡E1(Q1,P1)。此時(shí),污染型能源的價(jià)格與消費(fèi)水平都比先前高。
價(jià)格的上升,會(huì)減少消費(fèi)者的福利水平。污染型能源的消費(fèi)者可分成兩大類:一是作為原材料投入品的生產(chǎn)企業(yè)的使用,如鋼鐵業(yè)用煤來煉鐵;另一個(gè)是作為居民日常生活燃料的使用,如取暖、汽車用油等。為了研究方便,把前者通過減少單位土地面積碳排放的生產(chǎn)稱為低碳生產(chǎn)方式;把后者消費(fèi)者行為導(dǎo)致的碳排放減少的行為稱為低碳消費(fèi)方式。兩者都是以追求利益最大化為目標(biāo)。
第一,低碳生產(chǎn)方式的形成機(jī)理。因?yàn)槭袌錾洗嬖谥廴拘湍茉春颓鍧嵭湍茉磧煞N商品,兩者具有替代性。用風(fēng)力發(fā)電和煤炭發(fā)電,電本身是沒有區(qū)別的。差別在于供電的穩(wěn)定性、供電輸電距離的遠(yuǎn)近及對環(huán)境造成的影響等導(dǎo)致的成本的高低。其它因素不變的情況下,污染型能源的稀缺性,以及市場需求因素導(dǎo)致的污染型能源價(jià)格的上升,相對于清潔能源的價(jià)格的下降,最終迫使企業(yè)購買較多的清潔型能源的投入品。從而在總產(chǎn)量不變的情況下,單位土地面積污染型能源投入下降和單位土地面積的清潔型能源增加,形成低碳土地利用方式,這是途徑之一。同時(shí)通過技術(shù)創(chuàng)新,使得污染型能源利用綜合化,如煤炭資源的化工化,廢物的資源化,開發(fā)污染型能源的新用途,提高其利用率。這樣,新的產(chǎn)業(yè)的興起,引起的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,使低碳生產(chǎn)方式的生產(chǎn)空間擴(kuò)大、污染型能源投入品生產(chǎn)空間縮小,促使低碳土地利用面積的增加。
圖1 污染型能源的市場供需均衡
第二,低碳消費(fèi)方式的形成機(jī)理。以交通消費(fèi)為例,小汽車化在使中國享受經(jīng)濟(jì)增長好處的同時(shí),交通擁擠、空氣污染所帶來的困境也越來越嚴(yán)重。公共交通、自行車交通、步行被一些專家稱之為綠色交通,成為解決小汽車問題的主要方式。消費(fèi)者選擇綠色交通方式而放棄小汽車消費(fèi)方式,取決于其偏好、效用和交通成本。在中、短距離內(nèi),假設(shè)消費(fèi)者對汽車的偏好強(qiáng)于公共交通,而且市場上所有擁有汽車的消費(fèi)者偏好都相同,但由于受到邊際效用遞減規(guī)律的制約,隨著道路上汽車數(shù)量的增加,擁擠成本開始出現(xiàn),汽車消費(fèi)的效用就會(huì)降低,從而迫使消費(fèi)者選擇其它替代性交通出行方式,如公共交通、自行車等。這樣,低碳消費(fèi)方式就會(huì)形成。當(dāng)市場上有較多的低碳消費(fèi)模式時(shí),就會(huì)引起消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,形成低碳土地利用方式。
土地的需求是次生需求,低碳土地利用是因?yàn)閷Φ吞冀?jīng)濟(jì)的需求導(dǎo)致的。低碳土地利用構(gòu)成了低碳城市景觀。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
緊湊型城市布局和混合型土地利用方式將是一種主導(dǎo)選擇。原因是:
第一,混合型土地利用方式和緊湊型城市布局將減少生產(chǎn)者和消費(fèi)者出行距離,節(jié)省交通能源的消費(fèi)。傳統(tǒng)城市功能分區(qū)把城市簡單地劃分為工業(yè)區(qū)、居住區(qū)和商業(yè)區(qū)、游憩地、交通,加大了各區(qū)之間的運(yùn)輸距離,造成污染型能源消費(fèi)的增加;
第二,緊湊型城市布局和混合型土地利用方式,使得中、短距離出行成為主要方式,綠色交通的出行成本低于小汽車的出行成本,降低了能源的消耗;
第三,緊湊型城市和混合土地利用方式,在以上兩種因素的作用下,節(jié)約了城市建設(shè)用地,有利于保護(hù)耕地等農(nóng)業(yè)資源。不合理的小汽車化帶來城市的郊區(qū)化以及城市用地的無限擴(kuò)張,使得吸收碳素的植物覆被大量減少,導(dǎo)致CO2大氣濃度升高。因此,提高綠地覆蓋率,保護(hù)耕地、林地等資源,建設(shè)緊湊型城市是必要的。
隨著人口在城市的集聚,城市建設(shè)用地需求不斷增加及保護(hù)重要農(nóng)業(yè)資源的需要,使得城市用地供需矛盾日益尖銳。高密度或高容積率開發(fā)方案將和緊湊型城市及混合用地模式結(jié)合起來。由于偏好的不同及各產(chǎn)業(yè)建筑要求的不同,會(huì)產(chǎn)生多樣的密度和容積率開發(fā)組合方案。無污染、能源消耗低的產(chǎn)業(yè)建筑景觀會(huì)隨著企業(yè)擴(kuò)張而占據(jù)較大的比例。一些太陽能產(chǎn)品、節(jié)能燈的推廣,將成為城市新的點(diǎn)綴品。
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),每百公里的人均能耗,公共汽車是小汽車的8.4%,電車約是小汽車的3.4%,地鐵大概是5%。在低碳消費(fèi)理念及緊湊型城市布局和混合土地利用方式的推動(dòng)下,綠色交通出行將成為人們的首要選擇,公共交通、自行車和步行的交通用地將大大增加。裝有太陽能電池、生物能電池的汽車也會(huì)取代燃油汽車,當(dāng)前以小汽車化為主導(dǎo)模式的規(guī)劃方案將被新的綠色交通規(guī)劃所取代。
綠色植物是維持生態(tài)平衡的關(guān)鍵因素之一。綠色植物吸收CO2,釋放氧氣,綠地面積的增加,會(huì)大大減少空氣中CO2的含量。據(jù)測算,一個(gè)成年人一天大概呼出0.9kg二氧化碳,需要0.75kg氧氣。以東莞為例,2008年全市林業(yè)用地面積為61 539.8hm2,全市森林吸收二氧化碳367.10萬t,固碳 (碳匯量)94.2萬t,釋放氧氣262.55萬t,森林儲(chǔ)能量409.33億MJ。相當(dāng)于1 110萬人一年的呼出量,釋放的氧氣可供959萬人一年需要,森林總儲(chǔ)能量折合140萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。低碳城市中,人均綠地面積將大大增加。城市當(dāng)中或周邊的山體、自然水域和綠地結(jié)合起來,成為城市居民休閑、休憩之地。過度的開發(fā)方式將會(huì)得到遏制,自然的綠地景觀和城市郊區(qū)的農(nóng)業(yè)景觀結(jié)合起來,旅游觀光產(chǎn)業(yè)會(huì)成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
綜上所述,低碳城市是未來城市發(fā)展的一種必然選擇,城市低碳土地利用則是以低碳城市為發(fā)展目標(biāo)的,以知識(shí)密集型、資源節(jié)約型、環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)高效、布局合理、減少碳排放為特征的土地利用方式。低碳土地利用方式是通過經(jīng)濟(jì)活動(dòng)主體向低碳生產(chǎn)方式和低碳消費(fèi)模式的轉(zhuǎn)型來實(shí)現(xiàn)的。它對城市的整體景觀、建筑景觀、道路景觀、綠地景觀等都會(huì)產(chǎn)生重要的影響。
政府部門應(yīng)該對使用清潔型能源投入品的企業(yè)或個(gè)人給予補(bǔ)貼或減稅,對使用污染型能源投入品的企業(yè)或個(gè)人征收污染稅,以推動(dòng)低碳土地利用方式的轉(zhuǎn)型。
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