孫萌麗 劉欽鐺

摘 要：從能源消耗角度測算2009—2012年城鎮(zhèn)土地利用的碳排放量，并運(yùn)用LMDI分解模型對(duì)其影響因素進(jìn)行了分解。研究表明，2009—2012年城鎮(zhèn)土地利用碳排放量不斷增加;經(jīng)濟(jì)水平提高、土地面積增加對(duì)城鎮(zhèn)土地利用碳排放存在正效應(yīng)，能源效率、人口規(guī)模、單位能源的碳排放量存在負(fù)效應(yīng)。因此，為了實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)土地可持續(xù)利用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展，需要適度控制城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)張速度，提高城鎮(zhèn)土地集約利用率;同時(shí)，提高能源利用效率，推進(jìn)可再生能源和清潔能源的開發(fā)和使用。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)土地利用;碳排放;LMDI分解模型

引言

土地利用變化是僅次于化石燃料燃燒的二氧化碳排放源，對(duì)全球大氣中溫室氣體的增加起著重要作用。1850—1990年間，土地利用變化導(dǎo)致124 Pg 碳釋放到大氣中，約相當(dāng)于同期化石燃料燃燒釋放量的一半[1]。當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)正處于城鎮(zhèn)化加速發(fā)展階段，城鎮(zhèn)規(guī)模不斷擴(kuò)張，能源需求和二氧化碳排放量也就不可避免地繼續(xù)增長。另一方面，為了應(yīng)對(duì)全球氣候變暖，中國政府在2009年主動(dòng)做出國際承諾，即到2020年中國碳排放強(qiáng)度比2005年降低40%—45%。因此，測算城鎮(zhèn)土地利用的碳排放量，并分析其影響因素，可為合理建設(shè)新型城鎮(zhèn)化，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展提供參考依據(jù)。

一、測算方法及數(shù)據(jù)來源

公園與綠地具有一定的固碳作用，是城鎮(zhèn)土地利用中碳匯的主要部分，其碳排放測算采用直接碳排放系數(shù)法，即公園與綠地的面積乘以碳排放系數(shù)。本研究借鑒張俊峰等對(duì)武漢城市圈草地的碳排放系數(shù)-0.024t/（hm2·a）[2]。

對(duì)建設(shè)用地碳排放的測算，當(dāng)前大部分研究都是基于能源消費(fèi)量、能源碳排放系數(shù)進(jìn)行估算。如張雷等基于一次能源消費(fèi)總量和一次能源碳排放系數(shù)對(duì)碳排放量進(jìn)行的估算[3]。朱勤等基于能源消費(fèi)碳排放系數(shù)、化石能源終端消費(fèi)碳排放以及二次能源消費(fèi)碳排放對(duì)碳排放量進(jìn)行的估算[4]。通過綜合比較，并考慮算法公認(rèn)程度和變量數(shù)據(jù)來源，住宅用地、工業(yè)用地和交通用地的碳排放量采用以下公式進(jìn)行估算：

■ ? ? ? ? （1）

其中，C為碳排放總量;Ei為第i類化石能源的消費(fèi)量，Si為第i類化石能源對(duì)標(biāo)準(zhǔn)煤的折算系數(shù)（表1），F(xiàn)i為第i類化石能源的碳排放系數(shù)（表2）?；茉窗ㄔ?、洗精煤、其他洗煤、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、煉廠干氣、天然氣。城鎮(zhèn)土地面積數(shù)據(jù)來自中國土地勘測規(guī)劃院2009—2012年全國城鎮(zhèn)地籍調(diào)查數(shù)據(jù)，終端能源消耗數(shù)據(jù)來源于《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，經(jīng)濟(jì)人口數(shù)據(jù)來自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》。

表1各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)

資料來源：2012年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。

表2 ? 各類能源的碳排放系數(shù) ? （kg碳/kg標(biāo)準(zhǔn)煤）

資料來源：國家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所。

二、碳排放因素分解模型

指數(shù)分解分析作為研究事物的變化特征及其作用機(jī)理的一種分析框架，近年來在社會(huì)經(jīng)濟(jì)研究各方面中已經(jīng)得到越來越多的應(yīng)用。迪氏指數(shù)分解法（LMDI）是由Ang等提出的，它是通過對(duì)總指標(biāo)的分解，找出影響總指標(biāo)的影響因素，并分析各影響因素對(duì)總指標(biāo)的影響程度，進(jìn)而解釋總指標(biāo)的變化原因[5]。由于LMDI分解模型能夠給出較為合理的因素分解，具有全分解、無殘差、易使用，以及乘法分解與加法分解的結(jié)果一致、易理解等優(yōu)點(diǎn)而在眾多分解技術(shù)中受到重視，是被公認(rèn)為較為精確的指數(shù)分解方法。

基于LMDI分析框架，結(jié)合前人研究成果，以及本文關(guān)注的重點(diǎn)，選擇城鎮(zhèn)土地面積、城鎮(zhèn)人口、國內(nèi)生產(chǎn)總值（由于本文研究城鎮(zhèn)范圍，所以國內(nèi)生產(chǎn)總值除去第一產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值）、能源消耗量（包括城鎮(zhèn)生活能源消耗、工業(yè)能源消耗和交通運(yùn)輸能源消耗）4個(gè)指標(biāo)，分別從城鎮(zhèn)土地面積、人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)水平、能源效率和單位能源消耗的碳排放量5個(gè)方面分解土地利用碳排放的影響因素，并構(gòu)建LMDI模型。

■ ? ?（2）

式2中C、S、P、GDP、E分別表示表示城鎮(zhèn)土地碳排放量、城鎮(zhèn)土地面積、城鎮(zhèn)人口、二三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、能源消耗量。S代表城鎮(zhèn)土地面積變化因素;PI是城鎮(zhèn)人口密度，表示人口規(guī)模因素;GI是人均GDP，表示經(jīng)濟(jì)水平因素;EI是單位GDP的能源消耗量，表示能源效率因素;CI是單位能源消耗的碳排放量;用上標(biāo)o和t表示基期和T期。采用加和分解方法，差分分解和各分解因素貢獻(xiàn)值的表達(dá)式分別為：

■ ? ?（3）

則總效應(yīng)可表示為：

■ ? ?（4）

三、結(jié)果與分析

表3 ?城鎮(zhèn)土地利用碳排放影響因素分解結(jié)果萬噸

由表3可知，2009—2012年，全國城鎮(zhèn)土地利用的碳排放總增加量為53 714.68萬噸，總減少量為33 177.57萬噸，導(dǎo)致碳排放凈增量為20 537.11萬噸。其中，經(jīng)濟(jì)水平和城鎮(zhèn)土地面積變化對(duì)城鎮(zhèn)土地利用碳排放有正效應(yīng)，經(jīng)濟(jì)水平提高和城鎮(zhèn)土地面積增加帶來的碳排放分別占總增量的70.65%和29.35%;能源效率提高、人口密度下降和單位能源消耗碳排放量下降實(shí)現(xiàn)的碳減排量分別占總減少量的92.52%、4.91%和2.57%?？梢?，經(jīng)濟(jì)增長是全國城鎮(zhèn)土地利用碳排放增加的主要原因，能源效率提高是全國城鎮(zhèn)土地利用碳排放減少的主要因素。

四、結(jié)論

以上研究發(fā)現(xiàn)，（1）經(jīng)濟(jì)水平提高是導(dǎo)致城鎮(zhèn)土地利用碳排放增加的最主要因素。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，生產(chǎn)、生活、交通運(yùn)輸?shù)认牡哪茉匆苍蕉?，?duì)土地利用的資產(chǎn)、能源等投入也增多，都直接或間接地促進(jìn)碳排放強(qiáng)度的增加。（2）城鎮(zhèn)土地面積增加是土地利用碳排放增加的第二大因素，僅次于經(jīng)濟(jì)水平的影響，需要適度控制城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)張速度，提高城鎮(zhèn)土地集約利用率。（3）提高能源效率是減少城鎮(zhèn)土地利用碳排放的最有效途徑，能源效率提高一方面降低了能源利用的碳排放量，另一方面節(jié)約了能源消耗量，對(duì)碳減排有雙重效應(yīng)，全國平均每年有10 232萬噸碳減排的實(shí)現(xiàn)是能源效率提高帶來的。（4）適當(dāng)?shù)目刂瞥擎?zhèn)人口規(guī)模有助于土地利用碳減排，城鎮(zhèn)人口密度影響能源消耗和對(duì)土地的利用強(qiáng)度，從而影響土地利用的碳排放。（5）單位能源消耗的碳排放量是影響碳排放總量的最直接因素，但目前尚未實(shí)現(xiàn)大量有效的降低能源碳排放強(qiáng)度，因此，推進(jìn)可再生能源和清潔能源的開發(fā)和使用，逐漸提高清潔能源在能源消耗中的比重，也是降低土地利用碳排放的有效方法。

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