城市土地利用碳排放系统动力学仿真研究——以武汉市为例

研究目的:从系统角度分析土地、人口、社会、经济、能源对碳排放的影响作用,并对武汉市2017—2030年不同政策情景下的土地利用碳排放进行模拟,为其低碳发展战略和低碳土地利用规划提供决策依据。研究方法:系统动力学方法。研究结果:(1)建立的城市土地利用碳排放系统动力学模型是有效的;(2)按照目前的发展趋势,武汉市的碳排放总量将保持逐年攀升的趋势;(3)经济的快速发展对武汉市土地利用碳排放量的增加具有显著的影响作用;(4)调整土地利用结构、调整产业结构以及提高能源利用效率都能够有效的减少武汉市土地利用碳排放量,其中调整土地利用结构和调整产业结构的作用效果相对来说更加明显。研究结论:转变经济增长方式、升级产业结构、调整土地利用结构和积极研发先进的低碳科学技术是武汉市低碳发展的重要途径。     

低碳经济型土地利用模式选择

随着城市化进程的加快,土地开发利用呈现出膨胀式的扩展,特别是在“高消耗、高排放、高污染”的城市发展模式下,不仅造成社会碳排放量快速增长,而且造成土地的“碳汇”功能减弱,致使气候变暖、人居环境日益恶化。本文采用文献分析法和综合归纳法,从城市土地的利用结构、空间布局、利用规模与方向等方面,分析城市土地利用模式所存在的问题,结合城市化发展中的土地资源利用、碳排放、生态环境现状,阐述城市土地低碳利用模式构建的必要性,进而探讨构建城市土地低碳利用模式的路径。笔者认为,应从“减排”和“增汇”两方面着手,培育城市土地低碳利用观念,科学规划城市土地的功能分区,构建生态化土地利用模式,形成“政府主导、市场适应、公众参与”的城市土地低碳利用决策机制与模式,从而变革传统的城市土地利用模式,实现城市建设发展的低．碳化．．     

土地利用规划的碳排放评价和预测与调控——以安徽省滁州市南谯区为例

为了促进低碳土地利用方式的形成,结合滁州市南谯区土地利用总体规划修编开展了碳排放评估。结果表明,南谯区碳排放总体成负排放,通过对1991-2005年主要土地利用方式和总碳排放分析,全区碳排放呈不断减少趋势,从1991年的-1644510.1 t发展到2005年的-1614135.9 t。将现行土地利用规划(1996-2010年)碳排放与2005年碳排放对比,耕地比规划减排90.07 t、林地比规划少吸收3391.80 t、草地比规划少吸收13.46t、建设用地比规划多排18280.54 t,总排放距规划预期有很大距离。对2010、2015、2020年碳排放做出预测,全区总碳排放量有不断增加的趋势。为了减少碳排放,主要从节能和合理管理耕地两方面着手,并将低碳经济提到规划中。     

基于SBM模型的土地集约利用碳排放效率分析与低碳优化

研究目的:寻找以碳排放作为成本的适度土地集约利用水平,构建城市土地集约利用的低碳优化策略。研究方法:模型法,对比分析法。研究结果:(1)在空间分布上,东、中部地区具有较高的土地集约利用水平和碳排放效率值;(2)在省际分布上,土地集约利用水平与其碳排放效率值高低并不一致,仅有14%的省份处于高土地集约利用水平和高碳排放效率的理想状态;(3)技术效率不足是造成东、中部地区总效率低下的原因,技术效率不足和规模效率不足是西部地区总效率低下的原因。研究结论:全国29个省份的城市土地集约利用碳排放效率存在差异,需结合东、中、西地区区域城市土地利用与经济发展特点,差别化地构建低碳土地利用优化策略。     

土地利用结构、经济发展与土地碳排放影响效应研究——以乌鲁木齐市为例

[目的]在测算乌鲁木齐市土地利用碳排放的基础上,分析其土地利用结构、经济发展与土地碳排放间的关联效应,为乌鲁木齐市低碳土地利用提供参考。[方法]改进型灰色关联度模型、环境EKC模型。[结果](1)土地利用净碳排放总量递增趋势,净碳放量的持续上升显著地受建设用地碳排放增长的影响;(2)不同地类结构变化对土地利用碳排放影响效应呈现不同特点,建设用地对碳排放影响效应呈下降趋势,而耕地则在上升;(3)经济发展促进了碳排放增长,但在2014~2015年之间达到拐点,验证了环境库兹涅兹曲线的存在。[结论](1)推动增汇减排工作,抑制农用地转用,增加陆地生态碳吸收量;(2)发展低碳经济,提高能源利用效率和改善能源利用结构,降低建设用地碳排放;(3)深入推行"多规合一",提高土地利用宏观调控效率和低碳生态城市建设。     

以低碳为目标的正宁县土地利用结构优化

为了提高土地利用的低碳化水平,保障低碳经济和积碳减排效益,分析土地利用与碳循环之间的关系,以低碳化为目标对土地利用结构优化配置有着重要意义。本文以甘肃省正宁县为例,运用线性规划的方法建立最大化碳储量和最小化碳排放目标函数,构建土地利用结构优化模型,研究土地利用结构优化问题。结果显示:最小化碳排放优化方案优于最大化碳储量方案,最小化碳排放方案到2020年,正宁县碳储量达到786.36万t,碳排放则压减到48.91万t,净增量为737.45万t,较现状相比碳积储量净增12.19万t。研究表明:低碳优化确定的土地利用结构可以有效增加区域碳积储量,低碳优化方法是开展土地利用结构优化的有效方法,为土地利用结构优化提供了新的思路和方法。     

基于土地利用变化的南宁市碳排放效应分析

为助力构建可持续发展土地利用格局和建设低碳城市，本文以南宁市为研究对象，根据2005年，2010年，2015年，2018年的土地利用和能源消耗数据，运用土地利用转移矩阵、碳足迹压力指数和灰色关联度等方法，分析南宁市不同土地利用类型及其碳排放效应在时间和空间上的变化，探究其与碳排放量之间的关系。研究结果表明，（1）2005—2018年间，南宁市的土地利用结构发生了明显的变化，呈现出一种地类转向多种地类的特征。（2）时间上，南宁市碳源、碳汇和碳排放量均呈现先上涨后下降的趋势，碳排放风险、碳足迹压力指数呈上升趋势；空间上，南宁市碳排放量点密度主要集中在市区部分，而周边五县较为稀疏。碳风险压力与碳排放量的空间分布类似，随着碳排放量的增加而增加。（3）在不同的年份，各类型土地与其碳排放量之间的平均关联度不同，其中最大的是耕地，其次是林地，其他地类平均关联度一般。     

关中城市群土地集约利用与碳排放关系演化特征研究

研究目的:探究关中城市群土地集约利用与碳排放关系,梳理二者演化特征。研究方法:脱钩分析,面板数据模型构建。研究结果:(1)2000—2014年关中城市群土地集约利用水平与碳排放水平均呈上升趋势,城市间差异明显;(2)关中城市群整体土地集约利用与碳排放尚未脱钩;(3)关中城市群土地利用集约度与碳排放强度曲线呈现倒N型。当土地利用集约度达到临界值后,碳排放强度将会逐步递减,并趋于平稳。研究结论:关中城市群土地集约利用与碳排放尚未脱钩且土地利用集约度未达到临界值,土地低碳集约利用还有待进一步优化。     

武汉城市圈“三生”功能与土地利用碳排放耦合测度及协同分区

目的 探究土地“三生”功能与土地利用碳排放的耦合协调关系,提出低碳导向下国土空间结构优化路径,构建“三生”功能土地利用社会经济生态长效发展机制。方法 文章构建“三生”功能评价指标体系,系统分析武汉城市圈“三生”空间格局演变特征;运用直接/间接碳排放测算方法测算“三生”功能土地利用碳排放并分析时空分布特征;运用耦合协调度模型探究“三生”功能与土地利用碳排放耦合协调关系并划分协同发展区。结果 （1）2000—2020年武汉城市圈“三生”功能空间格局均呈现出明显的空间分异特征和演变规律,土地生产、生活功能空间分布具有较好一致性,土地生态功能呈现南北高中间低的梯度变化格局。（2）研究期间,武汉城市圈土地利用碳排放总量增加,土地利用碳排放强度空间上表现出显著的“生产—生活功能同向性,生态功能异向性”的空间布局特征。（3）2000—2020年武汉城市圈“三生”功能强度与土地利用碳排放耦合协调度提高,根据研究结果将研究区协同划分为4类协同发展分区：生态低碳保障区、生产高碳控制区、生活高碳引导区和双生高碳优化区。结论 未来武汉城市圈“三生”发展应根据分区发展特征,针对性地优化土地利用结构和功能,完善行业要素投入配置机制,遵循生态宜居化建设原则,减控“三生”功能土地利用碳排放,实现“双碳”目标下土地利用“三生”功能的协同发展。     

土地利用变化与碳循环

研究目的:分析土地利用变化与碳循环之间的关系,提出减少碳排放、适应"低碳经济"发展要求的土地资源管理建议。研究方法:文献分析法,归纳总结法。研究结果:(1)土地利用变化与碳循环的关系表现在两个方面,一是土地利用变化会增加碳排放,如土地利用非农化、土地开发、农地利用集约化等;二是土地利用变化会减少碳排放、增加碳汇,如植树造林、退耕还林还草、农地利用粗放化等;(2)土地利用行为与碳循环的作用机制可从土地利用的个体行为和社会群体行为及其相互关系中寻求解释。研究结论:为减少碳排放,一方面应限制建设用地过度扩展,着力推进节约集约用地;另一方面在农村地区应落实和巩固退耕还林还草成果,并加强农田的科学管理。     

郑州市典型产业用地效益与碳排放强度的关系研究——基于181家企业的调查

研究目的:从企业视角探讨用地效益与碳排放强度的关系,并提出低碳、集约的产业用地方式和发展模式。研究方法:基于郑州市2012—2015年181家典型企业的调研数据,运用多因素综合评价法和Tapio脱钩模型等方法分析不同产业用地效益和碳排放强度的关系。研究结果:(1)产业用地效益水平整体不高且行业差异明显,其中,电力、热力生产和供应业用地效益水平最低,烟草制品业用地效益水平最高;(2)大多数产业碳排放强度小于0.1 t/m2,且年际变化波动较小,碳排放强度最大的是电力、热力生产和供应业,最小的是汽车制造业;(3)不同产业用地效益和碳排放强度的相关性差异明显,且两者间的脱钩状态随时间波动较大,2012—2015年以扩张负脱钩和强脱钩为主。其中,农副食品加工业、酒、饮料和精制茶制造业等产业为扩张负脱钩;煤炭开采和洗选业、食品制造业等产业为强脱钩。研究结论:不同产业用地效益和碳排放强度的相关性和脱钩状态差异明显,建议未来应采取差别化的发展模式和策略,比如农副食品加工业、酒、饮料和精制茶制造业等产业应重点通过提高能源效率降低碳排放,而煤炭开采和洗选业、食品制造业等产业则应重点通过土地集约利用降低碳排放强度。     

河南省低碳农业发展水平及其评价

[目的]大力低碳农业生产可以有效应对因碳排放增加造成的全球变暖问题,通过构建低碳农业综合评价指标体系,对河南省低碳农业综合发展水平进行评价,以期为科学规划低碳农业提供一定依据。[方法]以2005~2015年间河南省农业碳排放量为基础,设定相应的评价指标,构建评价体系,利用层次分析法并对河南省低碳农业的整体发展水平进行评价。[结果]2005~2015年河南省碳排放量总体表现为上升的趋势,其中化肥碳排放量最大,约占碳排放总量的70%;河南省低碳农业发展整体呈上升趋势,2015年低碳农业综合得分是2005年的1.6倍,其中农业生产要素产出效率增长最快,增长2.4倍;2011年前后农业生产要素产出率指标变化情况比较明显,2011年为河南省低碳农业发展的转型年份。[结论]低碳农业是低碳经济中不可缺少的构成部分,强调在开展农业活动的过程中发展低碳农业,实现对传统农业生产模式的创新和改变,最终实现现代农业的可持续发展。目前影响作为河南省低碳农业进一步发展的主要因素是农业资源投入,在今后低碳农业的发展中必须要减少农药、化肥的使用量,同时提高农业科技水平,推动循环和生态农业的健康发展。     

基于低碳经济视角下的广东农业发展方式转型分析

估算了广东2000～2009年农业碳排放总量,分析了广东农业生产碳排放的主要特征,进而对广东农业碳排放影响因素进行分解研究。结果表明,广东农业的碳排放总量总体呈不断上升的趋势;农业产值增长、农业化学化水平的提高、农业投入产出率平稳及农业能源消费结构的高碳化等是农业生产碳排放变动的主要影响因素。在此基础上,进一步剖析了广东农业低碳发展面临的主要障碍,提出广东农业生产实现低碳化转型发展的主要路径选择。     

数字经济对粮食生产碳排放的影响研究——来自长江经济带108个地级市的经验证据

目的 研究数字经济对粮食生产碳排放的影响及其作用机制,在“双碳”目标下为中国粮食生产实现低碳可持续发展找准减碳动能和路径提供参考。方法 文章基于2011—2019年长江经济带108个地级市粮食种植统计数据,运用碳排放系数法从化肥、农药使用等6个碳排放源测度碳排放水平,基于动态面板模型考察数字经济对粮食生产碳排放的影响,进一步采用中介效应模型从“技术效应”和“结构效应”视角考察其减碳机理。结果 （1）数字经济发展显著降低了粮食生产中的碳排放水平,数字经济每提高1%,粮食生产碳排放强度下降7.8%,经过稳健性检验结果仍然可信;（2）数字经济在粮食生产中的碳减排效应存在明显的异质性,一是在中东部地区、粮食主产区和产销平衡区其减碳作用更大也更显著,二是在地形平坦的平原的减碳效应明显大于土地禀赋稍差的山地、丘陵地区,三是2015年实施的化肥“零增长”政策显著强化了减碳效果;（3）粮食生产技术进步的“技术效应”和粮食种植规模化、专业化的“结构效应”,是数字经济削减粮食生产碳排放的重要作用机制。结论 作为新兴关键生产要素,数字经济快速延伸和渗透到粮食生产环节,可以有效提升粮食生产技术水平和种植规模化、专业化水平,进而推动粮食生产低碳高质量发展。     

三峡库区（湖北段）农业碳排放特征、驱动因素与趋势预测

目的 探讨三峡库区（湖北段）农业碳排放可为其制定低碳农业发展措施,农业碳减排提供理论依据。方法 文章基于2000—2019年三峡库区（湖北段）种植业和畜牧业的8类碳源数据,采用碳排放因子估算法对三峡库区（湖北段）农业碳排放总量进行估算,并根据STIRPAT模型及LMDI模型进行趋势分析与驱动因素分解,运用情景分析法对2020—2030年碳排放进行预测。结果 （1）化肥是三峡库区（湖北段）农业碳排放的第一大碳源,占总量的29.05%,其后依次是畜禽肠道发酵、畜禽粪便管理。（2）2000—2019年农业碳排放总量整体呈先上升后下降的趋势,其中在2014年达峰,总量为171.67万t,且当年的畜牧业排放量总体高于种植业。而农业碳排放强度整体却呈下降趋势,由5.37 t/万元下降至0.87 t/万元。（3）农业生产效率、农业生产结构及人口规模对农业碳排放具有抑制作用,经济发展水平则促进作用显著。（4）强化低碳模式下,2020—2030年预测得知农业碳排放强度将呈持续下降趋势,农业碳排放总量趋于降低,表明库区农业可实现绿色低碳和高质量发展。结论 虽然三峡库区（湖北段）农业碳减排仍存在压力,但农业碳排放量的负增长和碳排放强度的持续下降会促进碳达峰,服务碳中和,以实现“双碳”目标。     

江苏沿海地区农田生态系统碳源/汇时空变化及公平性研究

目的 开展区域农田生态系统碳源/汇及其时空格局研究,对农田生态系统管理与农业可持续发展具有重要意义。方法 文章采用碳排放系数法、农作物经济产量法分别估算农田生态系统碳排放量、碳吸收量,并构建生态承载效率指数、经济贡献效率指数对2007—2016年江苏沿海地区农田生态系统碳源/汇的时空变化以及公平性进行研究。结果 （1）江苏沿海地区农田生态系统碳排放先上升后下降,并呈中间高,南北低的分布格局。化肥、农药使用是碳排放的主要因素,农膜、柴油使用对碳排放影响逐渐增加。（2）江苏沿海地区农田生态系统碳吸收总体呈上升趋势,呈中西部高,南北低的分布格局。稻谷和小麦碳吸收占比高达75%,蔬菜碳吸收年平均增长率高达6.84%,逐渐成为江苏沿海碳吸收重要来源。（3）江苏沿海地区10个县（市、区）农业发展的生态、经济效率较好,启东市、海门市、赣榆区、盐城市区、大丰区、射阳县等6个县（市、区）碳汇和农业总产值的比例低于碳排放比例,是影响江苏沿海地区农业低碳发展的关键地区。结论 江苏沿海地区农田生态系统碳源/汇动态区域差异较大,需要针对不同区域情况制定和完善差异化减排策略。     

基于KAYA模型的黑龙江国有森工林区碳排放及其驱动因素实证研究

本研究运用KAYA模型,选取2001～2010年的数据,对黑龙江国有森工林区二氧化碳排放量及其驱动因素进行了分析。研究表明:10年来黑龙江国有森工林区碳排放总量持续增加;人口数量、经济发展、单位能耗碳排放三个因素对黑龙江国有森工林区碳排放量基本为正向影响,单位GDP能源强度则主要为负向影响;经济发展和单位GDP能源强度是影响黑龙江国有森工林区碳排放的主要因素,而人口数量和单位能耗碳排放对碳排放影响较低。基于上述实证分析,本研究提出环境政策调控、节能减排、提高能源效率等建议,以减少林区碳排放和促进低碳经济发展.。     

2000～2011年我国农业碳循环及低碳竞争力特征分析

科学评价当前中国农业碳循环情况、了解区域低碳竞争力是合理制定碳减排政策的重要前提。文章以我国2000~2011年31个省份的面板数据为样本,在综合农业碳循环过程中碳源和碳汇的双重特征来测算区域农业净碳量的基础上,通过构建农业低碳化评价指标体系得到低碳化指数,依据区域低碳化指数与农业经济发展水平对应情况,对不同时期的区域间的低碳竞争力进行分析。结果表明:近年来,区域农业净碳量的时空变化差异显著。从时间变化来看,2000~2011年全国各省(市、区)总的农业净碳量显著递增;从空间分布来看,东部沿海发达城市的净碳量高于全国平均水平;从各省低碳竞争力对比分析发现,人均农业GDP、低碳竞争力指数与地区经济发展水平之间具有明显的相关关系。且区域差异明显,东北地区呈现"低排放—高效益"型,西北、西南大片区域呈现"低排放—低效益"型,粮食主产区大多呈现"高排放—低效益"型,东部沿海发达地区大部分呈现"高排放—高效益"型。在科学量化农业碳循环的基础上,衡量区域间的低碳发展水平,可实现对低碳农业评价由定性描述向定量分析的转变。