土地利用类型变化对碳排放产生重要影响。通过对盐城市的土地利用碳排放效益和分解因素进行分析, 揭示区域土地利用碳排放差异及其主要影响因素, 为本区域有针对性的改进土地利用方式、合理保护开发土地资源和协调区域人地关系, 实现区域社会经济的可持续发展具有重要的现实指导意义。结果表明: 盐城市土地利用总体上为碳源区, 而且呈逐年上升态势。净碳排放总量从2002 年的474.45 万吨增加到到2012 年的980.64 万吨, 排放总量合计增加了506.19 万吨, 增长了1.07 倍, 年均增长率为9.72%; 其中建设用地为主要的碳源, 占总碳排放总量均在90%以上, 林地是主要的碳汇, 占总碳排放总量均在40%—50%之间波动; 在研究时段内, 盐城市的建设用地平均碳排放量、地均碳排放量和人均碳排放量均呈现出上升趋势, 在“十二五”期间实现碳减排的目标将更加艰巨; 由于技术进步和产业升级等原因, 单位GDP 碳排放强度总体上呈现下降态势; 根据LMDI 模型对盐城市土地利用碳排放的影响因素分解发现,经济因素和人口因素对盐城市土地利用碳排放具有较强的正效应, 土地利用结构因素和土地利用效率因素一定程度上抑制了盐城市土地利用的碳排放。最后从优化土地利用结构、提升土地利用和能源效率等角度, 提出减少碳排放的
途径。
全 文 :第 34卷 第 5期 生 态 科 学 34(5): 122128
2015 年 9 月 Ecological Science Sep. 2015
收稿日期: 2014-10-11; 修订日期: 2014-11-30
基金项目: 江苏省高校优势学科建设工程项目(SZBF2011-6-B35); 2015年度江苏省高校自然科学研究面上项目(15KJD170002); 江苏省 2014年度高校哲
学社会科学研究基金资助项目(2014SJB711)盐城师范学院校级科研项目(11YCKL005)
作者简介: 王亮(1977—) , 男, 江苏省盐城人, 博士研究生, 副教授, 主要从事土地资源管理研究, E-mail: wangsantai123@163.com
王亮. 盐城市土地利用变化碳排放效益及影响因素分解研究[J]. 生态科学, 2015, 34(5): 122128.
WANG Liang. Research for decomposition results of impact factors about carbon emission by land use patterns in Yancheng City[J].
Ecological Science, 2015, 34(5): 122128.
盐城市土地利用变化碳排放效益及影响因素分解研究
王亮 1,2,3
1. 中国矿业大学环境与测绘学院, 徐州 220082
2. 盐城师范学院, 盐城 224051
3. 江苏沿海开发研究院, 盐城 224051
【摘要】 土地利用类型变化对碳排放产生重要影响。通过对盐城市的土地利用碳排放效益和分解因素进行分析, 揭示
区域土地利用碳排放差异及其主要影响因素, 为本区域有针对性的改进土地利用方式、合理保护开发土地资源和协调
区域人地关系, 实现区域社会经济的可持续发展具有重要的现实指导意义。结果表明: 盐城市土地利用总体上为碳源
区, 而且呈逐年上升态势。净碳排放总量从 2002 年的 474.45 万吨增加到到 2012 年的 980.64 万吨, 排放总量合计增加
了 506.19万吨, 增长了 1.07倍, 年均增长率为 9.72%; 其中建设用地为主要的碳源, 占总碳排放总量均在 90%以上, 林
地是主要的碳汇, 占总碳排放总量均在 40%—50%之间波动; 在研究时段内, 盐城市的建设用地平均碳排放量、地均碳
排放量和人均碳排放量均呈现出上升趋势, 在“十二五”期间实现碳减排的目标将更加艰巨; 由于技术进步和产业升
级等原因, 单位 GDP 碳排放强度总体上呈现下降态势; 根据 LMDI 模型对盐城市土地利用碳排放的影响因素分解发现,
经济因素和人口因素对盐城市土地利用碳排放具有较强的正效应 , 土地利用结构因素和土地利用效率因素一定程度
上抑制了盐城市土地利用的碳排放。最后从优化土地利用结构、提升土地利用和能源效率等角度, 提出减少碳排放的
途径。
关键词:土地利用变化; 碳排放; LMDI 因素分解法; 盐城市
doi:10.14108/j.cnki.1008-8873.2015.05.019 中图分类号:F061.3 文献标识码:A 文章编号:1008-8873(2015)05-122-07
Research for decomposition results of impact factors about carbon emission
by land use patterns in Yancheng City
WANG Liang1,2,3
1. School of Environment and Spatial Informatics, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China
2. Yancheng Teachers University, Yancheng 224051, China
3. Research Institute of Jiangsu Coastal Development, Yancheng 224051, China
Abstract: Land use change exerted important effects on carbon emission. The purpose of this paper was to analyze the
characteristics of changes in land use in Yancheng City from 2002 to 2012, calculate and analyze the carbon emissions which
was influenced by different land use types from 2002 to 2012 according to the assessment model of carbon emission,
describe the decomposition results about impact factors of land use carbon emissions in Yancheng City from 2002 to 2012,
keep the harmony relationship between human society and environment, and reach the goal of sustainable development of
society. The methods included the assessment model of carbon emission, and Log Mean Divisa Method(LMDI). The results
showed that the general condition of Yancheng City was at the state of carbon sources. Carbon emissions increased most
quickly in the city, from 474.45×104 tons in 2002 to 980.64×104 tons with an average annual growth rate of 9.72% during the
5 期 王亮. 盐城市土地利用变化碳排放效益及影响因素分解研究 123
study periods. Carbon emissions greatly varied over different land use types, in which the land for construction and
cultivated land was considered as two major carbon sources. Woodland and water were two major carbon sinks. Carbon
emissions from construction accounted for over 90% of the total carbon emissions, and carbon absorption from woodland
varied from 40% to 50% during the study periods. Three indexes describing carbon emissions (carbon emission per unit area
of land, carbon emission per unit area of construction land, and carbon emission per unit area of person) also showed the
tendency of increase in the year of 2002 and 2012. Because of the technical progress and industry upgrade, the value of
carbon emission per GDP showed the tendency of decrease in the year of 2002 and 2012. According to the decomposition of
impact factors of land use carbon emissions in Yancheng City and LMDI model, compared with the base year, the structural
factors and efficiency factors of land use to some extent inhibited carbon emissions from land use in Yancheng City. The
cumulative contribution rates of carbon emission reduction were 0.53% and 33.17%, respectively. While economic factors and
demographic factors had a strong role in promoting land use carbon emissions, the cumulative contribution rate of the carbon
increment were 44.29% and 22.01% respectively. Some further policy options should be proposed to mitigate problems more
thoroughly, including reducing carbon emissions and increasing carbon sinks, protecting wetland and forest land, practicing the
scientific concept of development, enhancing the efficiency of land use and energy consumption, coordinating the development of
the economy and the land utility, and strengthening the control functions of land use planning to reduce carbon emissions.
Key words: land use change; carbon emission; Log Mean Divisa Method(LMDI); Yancheng City
1 前言
气候变化引发的海平面上升、生态系统组成与结
构发生变化等问题日益引起社会的关注, 随着大量
化石燃料的燃烧来满足人类生活与生产发展, 温室
气体大量排放, 其中对气候变化影响最大的是二氧
化碳。而碳排放强度与土地利用及覆盖变化关联度较
高[15], 研究发现, 土地利用与覆盖变化仅次于化石
燃料燃烧, 是大气中二氧化碳增加的第二大主要原
因[6]。在 1850—1998 年的近 150 年间, 土地利用变化
及其引起的二氧化碳排放量占人类活动影响总二氧化
碳排放量的1/3, 1950—2005年中国土地利用变化引起
的碳排放量累计达到 106 亿 t, 占人为源碳排放量的
30%[7]。温室气体排放更加明显, 二氧化碳浓度持续增
加使得全球变暖问题更加突出, 联合国气候变化框
架缔约国提出了应对全球变暖问题的各种解决方法。
研究证明, 全球及区域尺度的土地利用变化导
致温室气体排放的作用机理更加复杂, 不确定性因
素更多, 因此其作用机理与影响因素成为全球气候
变化研究的热点和难点之一。土地利用变化兼有碳
源和碳汇的功能, 但事实表明大多数的土地利用变
化增加了向大气中排放 CO2 的总量[8]。因此, 迫切
需要对土地利用变化导致的碳排放进行研究。目前
已有诸多学者从不同的角度对相关领域进行了研
究。如方精云等对 1981—2000 年中国陆地植被碳汇
进行了总体估算, 得出了森林、草地、灌草丛的碳
汇能力[9]; 刘英等构建了土地利用碳源/汇研究的理
论框架和计算模型, 并采用 1999—2008 年河南省的
能源消费、土地利用等数据, 对河南省不同土地利
用方式的碳源/汇状况及其强度进行了分析[10]; 赵荣
钦等对南京大学土地利用碳排放的主要研究方向进
行了总结和评述, 提出了土地利用碳排放研究的发
展趋势[11]; 张秀梅等分析了江苏省 1996—2007年碳
排放效应的时空差异变化, 得出能源消耗是碳排放
的主体, 建设用地是最主要的碳源[12]; 孙贤斌利用
1997和 2007年土地利用类型数据, 采用碳排放评价
模型, 对安徽省会经济圈碳排放效益进行评价, 并
估算碳排放生态补偿标准[13]; 罗志军等利用 2000
年、2005 年和 2010 年的 3 期遥感影像, 分析了
2000—2010 年鄱阳湖区土地利用变化特征, 并运用
碳排放估算模型, 对鄱阳湖区不同土地利用方式的
碳排放进行了计算和分析[14]; 赵先超等运用相关统
计数据, 测算并分析了湖南省不同土地利用方式的
碳排放效应及时空差异[15]。根据对前面研究的分析
得出, 大多数学者侧重于有关土地利用变化对生态
系统碳汇/源影响研究, 但对碳排放的影响因素分解
研究少见报道。本文以盐城市为例, 探讨在快速城
市化、工业化和江苏沿海大开发背景下的土地利用
变化引起的碳源和碳汇变化, 并揭示和定量化表征
影响碳排放的影响因素, 能为本区域有针对性的改
进土地利用方式、合理保护开发土地资源和协调区
域人地关系, 实现区域社会经济的可持续发展具有
重要的现实指导意义。
2 研究区域与方法
2.1 研究区域概况
盐城市位于北纬 32°34—34°28, 东经 119°27
—120°54之间。盐城是江苏省土地面积最大、海岸
124 生 态 科 学 34 卷
线最长的地级市, 全市土地总面积 16972 km2。盐城
市近些年过快的人口增长, 人口从 2002 年的 796 万
人增加到 2012 年的 821 万人, 较大的人口总量和近
几年年均 5%增速的城镇化率给本区域的土地利用
带来了较大的压力, 在土地利用中, 2002—2012 年,
林地面积略有增加, 耕地、建设用地和水域大幅度
提高, 而园地、草地、未利用地均有不同程度的下
降, 生态环境受到了一定程度的损害, 对区域社会
经济的可持续发展产生了一定的负面影响。盐城市
2012 年工业用煤 5845084 t, 民用用煤 3504 t, 燃油
消耗量 235844 t, 碳排放在飞速增加, 土地利用问题
也十分突出。
2.2 研究方法
2.2.1 数据来源与处理
本文所使用的社会、经济和人口数据来源于《中
国能源统计年鉴》有关盐城市相关年份能源消费
数据, 江苏统计局网站公布的分区县统计年鉴和
盐城市 2003年—2013年《统计年鉴》, 盐城市 2003
年—2013年国民经济和社会发展统计公报盐城市第
二次土地调查变更数据等相关资料, 部分实地调查
和问卷数据, 并用相关年份的遥感影像数据加以校
正, 根据国家标准化管理委员会颁布的《土地利用
现状分类》(GB/T21010—2007), 将研究区域的土地
利用分为耕地、园地、林地、草地、建设用地、水
域与未利用地 7 种土地利用类型。
2.2.2 研究方法
(1) 碳排放计算
本文中 , 土地利用变化的碳排放主要涉及耕
地、园地、林地、草地、建设用地、水域与未利用
地 7 种土地利用类型, 其中耕地、园地和建设用地
为主要碳源, 林地和水域为主要碳汇, 而草地和未
利用地具有相对较弱的碳汇功能[13–15], 耕地的碳排
放大部分由农业生产活动中农业投入等产生的直接
或者间接的温室气体(如 CO2、CH4 等)。耕地、园地、
林地、草地、水域与未利用地的碳排放量计算, 采
用直接碳排放系数法, 采用的碳排放计算公式为[16]:
i i iE e T (1)
式(1)中: E 为总碳排放总量(万吨), ei 为各土地利用
类型的碳排放量(万吨), Ti 为土地利用类型的面积
(万公顷), i 为各土地利用类型的碳排放(吸收)系
数, 根据前人研究成果[6,13,17–18], 确定耕地、园地、
林地、草地、水域和未利用地的碳排放系数分别为
0.422、0.210、–0.644、–0.022、–0.218 和 –0.005 t ha–1。
建设用地作为主要碳源, 其碳排放主要来源于
利用过程中的工业能源消耗、商业活动消耗、居民
生活消耗、交通能源消耗和人类呼吸等来间接估算
的。计算公式为:
c i iE E f (2)
式(2)中: Ec为建设用地的碳排放量(t), Ei 为各种化石
能源的消耗量(t 标准煤), fi 为各种能源的碳排放系
数。本文主要考虑了 21 类具体的能源类型, 其碳排
放系数主要参考了 IPCC 公布的数值[18](表 1)。
(2) 影响因素分解研究
上世纪 80 年代以来, 因素分解研究方法被广泛
应用于国际能源与环境政策制定的相关研究, 近些
年来也广泛应用于碳排放研究中[6]。因素分解法是
将研究区域的碳排放用几个因素(如人口、经济、技
术等)的乘积来表示, 并根据不同的确定权重的方法
进行分解, 然后确定各个指标的增量份额。
目前应用于碳排放研究的因素分解模型类型较
多, 常用的有 Laspeyres 指数法、对数平均 D 式指数
分解法(LMDI)、简单平均分解法(SAD)、适应性迪
氏分解法(AWD)、STIRPAT 模型、IPAT 模型、Kaya
公式等, 一般根据相关领域问题研究的需要, 分解
模型自身的特点与适用性, 选择相应的模型进行相
关问题的研究。
表 1 各种能源碳排放系数(单位: tc t–1)
Tab. 1 Emission coefficient of various enegy (unit: tc t–1)
能源种类 碳排放系数 能源种类 碳排放系数 能源种类 碳排放系数
原煤 0.7559 洗精煤 0.7559 炼厂干气 0.4602
焦炭 0.8550 其他煤气 0.3548 其他洗煤 0.2155
原油 0.5857 其他焦化产品 0.6449 煤制品 0.4691
煤油 0.5714 汽油 0.5538 电力 2.5255
燃料油 0.6185 柴油 0.5921 热力 0.2601
液化石油气 0.5042 其他石油制品 0.5877 高炉煤气 0.3548
焦炉煤气 0.3548 天然气 0.4483 其他燃料 0.7559
5 期 王亮. 盐城市土地利用变化碳排放效益及影响因素分解研究 125
相比较而言, LMDI 法能消除残差项, 满足因素
可逆, 克服分解后存在残差项或对残差项分解不当
的缺点, 使分析结果更具说服力。同时, LMDI 法可
采用“乘积分解”和“加和分解”两种方法进行分
解, 分效应与总效应保持一致, 可用来分析分部门
效应与总效应之间的关系。目前, LMDI 被公认为较
为精确的指数分解方法, 得到了广泛的应用[6]。计算
公式为:
GDP L CC P
P GDP L
(3)
式(3)中: C为CO2排放量(万吨), P为人口总数(万人),
GDP 为地区国内生产总值(亿元), L 为区域土地面积
(万公顷), GDP/P 为区域经济发展水平, L/GDP 为土
地利用效率, C/L 表示土地利用结构。
LMDI 方法同时采用“乘积分解”和“加法分
解”两种方法进行分解, 并且两种方法分解的结果
是一致的, 对于上述模型, 设基期的碳排放总量为
C0, T 期总量为 Ct, 其变化量用△C 表示, 基期的人
口总量为 P0, T 期总量为 Pt, 人口规模变化用△P 表
示, 基期的地区国内生产总值为 G0, T 期总量为 Gt,
区域经济发展速度用△G 表示, 基期的土地总量为
L0, T 期总量为 Lt, 土地利用效率强度变化用△L 表
示, 土地利用结构强度变化用△E 表示, E 是用 CO2
排放量除以区域土地面积, 可将上述等式变换为:
△C=△P+△G+△L+△E (4)
式(4)中: △P=wln(pt/p0), △G=wln(Gt/G0), △L=wln
(Lt/L0), △E=wln(Et/E0), w=(Ct—C0)/(lnCt—lnC0)。
3 结果与分析
3.1 土地利用变化
2002—2012 年盐城市各种土地利用类型总的
变化情况见表 2。表 2 表明, 园地和未利用地面积不
断减少, 草地的面积先增加后有减少, 耕地、林地和
水域面积有所增加, 建设用地面积增加迅速。其中,
未利用地面积减少了 128.44×105 ha, 减少幅度为
89.34%, 园地面积减少了 28.44×105 ha, 减少幅度为
15.06%, 耕地面积增加了 51.42×105 ha, 增加幅度为
6.63%, 草地面积增加了 4.69×105 ha, 增加幅度为
306.53%, 林地面积增加了 6.40×105 ha, 增加幅度为
68.31%, 建设用地面积增加了 66.04×105 ha, 增加幅
度为 30.89%, 水域面积增加了 28.35×105 ha, 增加幅
度为 7.78%(表 2)。
3.2 碳排放量分析
表 3 给出了 2002—2012 年盐城市碳排放量和
强度。表 3 不难得出, 盐城市土地利用净碳排放总
量呈增长态势, 从2002年的474.45万吨增加到2007
年的 755.47 万吨再到 2012 年的 980.64 万吨, 排放
总量合计增加了 506.19 万吨, 增长了 1.07 倍, 年均
增长率为 9.72%。建设用地的碳排放量从 2002 年的
571.98 万吨增加到 2007 年的 872.28 万吨再到 2012
年的1119.16万吨, 排放总量合计增加了547.18万吨,
增长了 0.96 倍, 年均增长率为 8.69%。以耕地、园
地为主的碳源排放总量从 2002 年的 36.71 万吨增加
到 2007 年的 36.99 万吨再到 2012 年的 38.27 万吨,
排放总量合计增加了 1.57 万吨, 增长了 0.43 倍, 年
均增长率为 3.88%。林地、草地、水域和未利用地
都具有碳吸收能力, 其中林地是主要的碳汇, 其他
土地利用类型碳汇效应不显著。2002—2012 年林地
碳吸收量呈增加趋势, 2002 年林地面积为 9.37×105
ha, 碳吸收量为 54.07 万吨, 2012 年林地面积增至
15.77× 105 ha, 碳吸收量为 90.99 万吨, 但是建设用
地能源消耗碳排放量由 571.98 万吨增加到 2012 年
的 1119.16 万吨, 增幅远远大于林地的碳汇增幅, 说
明林地面积增加所产生的碳吸收能力难以抵消建设
用地面积和能耗增加带来的碳排放量。
可以发现建设用地在盐城市土地利用碳排放中
发挥着主要作用, 建设用地占总碳排放量从 2002 年
的 93.97%增加到 2007 年的 95.94%再到 2012 年的
表 2 2002—2012 年盐城市土地类型面积(单位: 105ha)
Tab. 2 Land use type areas in Yancheng between 2002 and 2012 (unit: 105 ha)
年份 耕地 园地 林地 草地 建设用地 水域 未利用地 总计
2002 775.72 188.79 9.37 1.53 213.77 364.27 143.75 1697.2
2007 780.53 187.88 12.22 9.12 239.08 378.64 89.73 1697.2
2012 827.14 160.35 15.77 6.22 279.81 392.62 15.31 1697.2
变化度 1 4.81 –0.91 2.85 7.59 25.31 14.37 -54.02 0
变化度 2 46.61 –27.53 3.55 -2.9 40.73 13.98 -74.42 0
126 生 态 科 学 34 卷
表 3 2002—2012 年盐城市碳排放量(104 t)和强度(t·ha–1)
Tab. 3 Carbon emission amount (104 t)and intensity(t·ha–1) in Yancheng between 2002 and 2012
年份 耕地 园地 建设用地 碳源 林地 草地 水域 未利用地 碳汇 源汇比 总碳排放量) 地均碳排放量)
2002 32.74 3.96 571.98 608.68 –54.07 –0.03 –79.41 –0.72 –134.23 4.53 474.45 0.27
2007 32.93 3.95 872.28 909.16 –70.51 –0.19 –82.54 –0.45 –153.69 5.92 755.47 0.45
2012 34.91 3.36 1119.16 1157.43 –90.99 –0.13 –85.59 –0.08 –176.79 6.55 980.64 0.58
96.69%。林地在盐城市土地利用碳吸收中发挥着主
要作用, 从 2002 年的 40.27%增加到 2007 年的
45.88%再到 2012 年的 51.47%。近 11 年来盐城市源
汇比逐年增大, 2002 年盐城市土地利用总碳排放量
是总碳吸收量的4.53倍, 2007年上升到5.92倍, 2012
年上升到 6.55 倍, 说明盐城市土地利用为碳源, 而
且呈逐年上升态势。原因是作为碳源的建设用地碳
排放量快速增加, 第二产业尤其是工业比重的上升
对建设用地规模扩展起到了显著的作用。
2002—2012 年, 盐城市地均碳排放量呈现出
上升趋势, 地均碳排放强度由 2002 年的 0.27t/ha 增
加到 2007 年的 0.45t/ha 再到 2012 年的 0.58t/ha。增
加了 0.31t/ha, 年均增长率为 10. 44%。由于目前碳
排放主要来自建设用地, 建设用地碳排放强度能直
接反映区域第二、三产业(主要是第二产业)碳排放的
水平和区域差距。由于盐城市未来经济始终呈增长
态势, 盐城市的建成区面积计划到 2020 年扩大一倍,
经济总量居江苏省前列, 经济发展和建设用地扩张
使碳排放总量不断增加, 碳减排压力增大。
盐城市人均碳排放强度变化趋势基本与盐城市
土地利用净碳排放总量变化趋势呈一致(图 1)。盐城
市人均碳排放强度从 2002 年的人均 0.59 吨/人, 增
加到 2007 年的 0.93 吨/人, 再到 2012 年的 1.19 吨/
人, 增加了 0.60 吨/人, 年均增长率为 9.15%。人均
碳排放增加主要原因是人口的社会经济水平快速提
图 1 2002—2012 年盐城市人均和单位产值碳排放量强度变
化图
Fig. 1 The intensity change of per capita and per person
carbon emission in Yancheng between 2002 and 2012
升, 导致人均碳足迹大幅增加(如私家车的普及、住
房和饮食条件的改善、出行频次的增加等); 盐城市
单位GDP碳排放强度总体上呈现下降态势, 从2002
年的 0.75 吨/万元下降到 2007 年的 0.55 吨/万元, 再
到2012年的0.31吨/万元, 年均增长率为5.42%, 主
要原因是盐城市近些年注重产业结构调整, 增加第
三产业比重, 转变经济发展方式, 重视技术创新和
设备改造升级等措施在经济发展中的作用。
3.3 碳排放量因素分解
人口规模因素的扩大对区域土地利用碳排放总
量的增加具有正效应, 因而也是土地碳排放增加的
重要原因。通过测算(图 2)可以得出, 与 2002 年相比
较 , 2012 年盐城市人口规模的扩大共计实现了
111.43 万吨的碳排放总量, 相当于土地利用碳排放
总量的 22.01%; 在其它条件不变的情况下, 人口因
素变化年均增加 10.13 万吨的碳排放。因此人口消
耗对碳排放总量增加的影响也不容小窥, 盐城市
2012 年末人口达到 827.14 万人, 未来盐城市将建设
成江苏沿海重要的中心城市, 市区人口将达到 150
万左右, 因此人口规模的合理规划也比较重要。
经济发展因素是对区域土地利用碳排放总量的
增加具有最强的正效应。通过分析可以得知, 与
2002 年相比较, 2012 年盐城市经济发展水平的大幅
增长总共实现了 565.31 万吨的碳排放总量, 在其它
图 2 2002—2012 年盐城市土地利用碳排放影响因素分解结
果(单位: 104 t)
Fig. 2 Decomposition results of land use carbon emissions
in Yancheng between 2002 and 2012(unit: 104 t )
5 期 王亮. 盐城市土地利用变化碳排放效益及影响因素分解研究 127
条件不变的情况下, 经济发展因素变化年均增加
51.03 万吨的碳排放。盐城市的国内生产总值从 2002
年的 672 亿元增加到 2007 年的 1371 亿元再到 2012
年的 3210 亿元, 年增长率为 34.33%, 人均地区生产
总值从 2002 年的 7884 元增加到 2007 年的 18879 元
再到 2012 年的 38222 元, 年增长率为 34.98%, 经济
的飞速发展必然带来碳排放量的急剧增加, 未来碳
减排工作任务将更加艰巨。
土地利用效率因素是抑制区域土地利用碳排放
总量的最重要原因, 对减少碳排放总量的效果较为
明显。与 2002 年相比较, 2012 年盐城市土地利用效
率因素总共实现了 154.19 万吨的碳减排成效, 相当
于碳减排总量的 33.17%; 在其它条件不变的情况下,
土地利用效率因素变化年均减排 14.02 万吨。在江
苏沿海开发与创建园林城市, 特别是申报国家级可
持续发展实验区的背景下, 盐城市在 2008—2012 年
提出了相应的土地调控政策, 与 2002—2007 年的区
间相比, 更好的提升了土地利用效率, 土地利用减
排的影响逐步凸显, 并成为土地利用碳减排的最重
要原因。
土地利用结构的优化对区域土地利用碳排放总
量表现出波动性, 2002—2007 年为正效应, 2008—
2012 年具有负效应, 总体来说对盐城市的碳排放具
有一定的抑制作用。与 2002 年相比较, 2012 年盐城
市土地利用结构因素总共实现了 16.36 万吨的碳减
排成效, 相当于碳减排总量的 0.35%, 在其它条件
不变的情况下, 土地利用结构因素变化年均减排
1.49 万吨。相比较其它因素, 盐城市土地利用结构
因素的变化减排效果较小, 而且变化幅度较大。结
合盐城市实际情况分析, 虽然土地利用调控政策等
对建设用地扩张的限制相对来说对土地利用碳排放
总量有所控制; 但是, 由于经济发展对建设用地的
大量需求, 导致土地利用结构因素对碳排放总量的
影响不够稳定和明显。
4 结论与讨论
4.1 结论
土地利用类型变化对碳排放产生重要影响。本
文通过对盐城市的土地利用碳排放效益和分解因素
进行分析, 结果表明: 盐城市土地利用总体上为碳
源区, 而且呈逐年上升态势。净碳排放总量从 2002
年的 474.45万吨增加到到 2012年的 980.64万吨, 排
放总量合计增加了 506.19 万吨, 增长了 1.07 倍, 年
均增长率为 9.72%, 这与孙贤斌的研究成果相一致,
即建设用地的碳排放量不断增加; 其中建设用地为
主要的碳源, 占总碳排放总量均在 90%以上, 耕地
也是比较重要的碳源 , 碳排放总量从 2002 年的
32.74 万吨增加到 2012 年的 34.91 万吨, 水域与林地
是主要的碳汇, 占总碳排放总量均在 80%—90%之
间波动, 园地作为碳源, 草地和未利用地作为碳汇,
在整个研究区间内所占比例都比较小, 各用地类型
碳排放及吸收和所占比例与罗志军等人的研究结果
基本一致[14]; 在研究时段内, 盐城市的建设用地平
均碳排放量、地均碳排放量和人均碳排放量均呈现
出上升趋势, 在“十二五”期间实现碳减排的目标
将更加艰巨; 由于技术进步和产业升级等原因, 单
位 GDP 碳排放强度总体上呈现下降态势; 根据 LMDI
模型对盐城市土地利用碳排放的影响因素分解发现,
经济因素和人口因素对盐城市土地利用碳排放具有
较强的正效应, 土地利用结构因素和土地利用效率
因素一定程度上抑制了盐城市土地利用的碳排放。
由于盐城市未来经济始终呈增长态势, 盐城市的建
成区面积计划到 2020 年扩大一倍, 经济总量居江苏
省前列, 经济发展和建设用地扩张使碳排放总量不
断增加, 碳减排压力增大。
李颖对 2004 年盐城市主要用地类型计算中, 得
出耕地和建设用地的碳排放量分别为 32.49 和
463.78 万吨[17], 耕地接近, 而建设用地相差较大, 可
能是与所采用的碳排放系数不同所致, 张秀梅等[12]
计算出盐城市 2007 年的碳源、碳汇、源/汇比为
705.52 万吨、–142.67 万吨、4.95, 与本文结论相差
不大, 进一步说明研究结论的科学性。
4.2 建议措施
盐城市在保障经济快速健康发展的同时, 必然
会增加能源消耗, 从而增加碳的排放量。因此必须
要构建低碳排放的土地利用体系, 从根本上做到碳
的节能减排: 通过调整土地利用方式增加碳汇, 减
少碳源, 在确保粮食安全的基础上适当控制耕地面
积, 大力增加林地面积, 有效增加碳汇功能; 限制
建设用地过度盲目扩展, 集约节约利用建设用地,
盘活存量用地, 走现有建设用地效率提高的有效途
径(如立体化用地、提高建筑容积率、功能科学规划
128 生 态 科 学 34 卷
和合理分区等); 提高土地和能源利用效率, 根据盐
城区域特色, 调整能源结构, 减少煤炭、原油等化石
能源的使用比例, 增加风能、太阳能、生物能新型
清洁能源的比例。通过淘汰高能耗、低产出、高污
染等产业行业, 大力发展第三产业、高新技术产业
等措施来实施节能减排发展战略, 不断提高能源利
用技术, 提高能源利用效率, 优化能源结构, 减少
单位建设用地的碳排放量, 按照低碳经济理念, 优
化和调整土地利用结构, 确保获得社会、经济和生
态综合效益; 探索碳排放的补偿标准, 实施碳排放
的生态补偿制度, 以实现区域碳减排目标。
参考文献
[1] TREFFERS D. J, FAAIJ A. P. C. &S PARKMAN J, et al.
Exploring the possibilities for setting up sustainable
energy systems for the long term: two visions for the
Dutch energy system in 2050[J]. Energy Policy, 2005,
33(13): 1723–1743.
[2] HO C S, FONG W K. Planning for low carbon cities: the
case of skandar development region Malaysia[R]. Seminar
towards establishing sustainable planning and governance
Seoul, 2007.
[3] SHIMADA K , TANAKA Y, GOLNI K, et al. Developing
a long- term local society design methodology towards a
low- carbon economy: an application to shiga prefecture in
Japan[J]. Energy Policy, 2007, 35(9): 4688–4703.
[4] SHAFER C S, LEE B K, TURNER S. A tale of three
green- way trails: user perceptions related to quality of
life[J]. Landscape and Urban Planning, 2000, 49(3–4):
163–178.
[5] SADOWNIK B, JAECARD M. Shaping sustainable energy
use in Chinese cities: the relevance of community energy
management[J]. DISP151, 2002, 4: 15–22.
[6] 黎孔清. 低碳经济导向的区域土地利用评价与结构优化
研究[D]. 武汉: 华中农业大学, 2013.
[7] HOUGHTON R A, HAECKLER J L, LAWRENCE K T.
The US carbon budget: contributions from land-use change
[J]. Science, 1999, 285: 574–578.
[8] 曲福田, 卢娜, 冯淑怡. 土地利用变化对碳排放的影
响[J]. 中国人口·资源与环境, 2011, 21(10): 76–84.
[9] 方精云, 郭兆迪, 朴世龙, 等. 1981—2000 年中国陆
地植被碳汇的估算[J]. 中国科学 D 辑 , 2007, 37(6):
804–812.
[10] 刘英, 赵荣钦, 焦士兴. 河南省土地利用碳源/汇及其变
化分析[J]. 水土保持研究, 2010, 17(5): 154–159.
[11] 赵荣钦, 陈志刚, 黄贤金, 等. 南京大学土地利用碳排放
研究进展[J]. 地理科学, 2012, 32(12): 1473–1481.
[12] 张秀梅, 李升峰, 黄贤金, 等. 江苏省 1996 年至 2007 年
碳排放效应及时空格局分析[J]. 资源科学, 2010, 32(4):
768–775.
[13] 孙贤斌. 安徽省会经济圈土地利用变化的碳排放效益[J].
自然资源学报, 2012, 27(3): 394–402.
[14] 罗志军, 史想松, 韩林婕, 等. 鄱阳湖区土地利用变化的
碳排放效应研究[J]. 江西农业大学学报, 2013, 35(5):
1074–1081.
[15] 赵先超, 朱翔, 周跃云. 湖南省不同土地利用方式的碳
排放效应及时空格局分析 [J]. 环境科学学报 , 33(3):
941–949.
[16] 徐国泉, 刘则渊, 姜照华. 中国碳排放的因素分解模型
及实证分析 : 1995—2004[J]. 中国人口 ·资源与环境 ,
2006, 16(6): 158–161.
[17] 李颖. 中国碳排放效率及土地利用调控研究[D]. 南京:
南京大学, 2011.
[18] IPCC Fourth Assessment Report[R]. IPCC, 2007.