毛熙彥 林 堅(jiān) 蒙吉軍，3

(1.北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，北京100871;2.北京大學(xué)深圳研究生院，廣東深圳518055;3.教育部地表過(guò)程分析與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100871)

中國(guó)建設(shè)用地增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響

毛熙彥1，2，3林 堅(jiān)1蒙吉軍1，3

(1.北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，北京100871;2.北京大學(xué)深圳研究生院，廣東深圳518055;3.教育部地表過(guò)程分析與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100871)

碳排放是一個(gè)受多因素綜合影響的過(guò)程，受人類活動(dòng)影響較大的建設(shè)用地亦是因素之一。本文通過(guò)分析中國(guó)1996－2007年建設(shè)用地與碳排放的變化，在擴(kuò)展KAYA恒等式的基礎(chǔ)上，基于LMDI分解法，探討了12年間中國(guó)建設(shè)用地對(duì)碳排放增長(zhǎng)的影響，以及不同省份間所存在的差異。結(jié)果表明:中國(guó)的碳排放以2001年為拐點(diǎn)，呈現(xiàn)穩(wěn)中有降到快速增長(zhǎng)的兩階段變化，空間上則呈現(xiàn)出東高西低格局，環(huán)渤海地區(qū)為全國(guó)碳排放高值地區(qū)。LMDI分解結(jié)果顯示建設(shè)用地對(duì)碳排放增長(zhǎng)存在正向影響，且省際間差異突出，影響較為顯著的地區(qū)集中在東部、南部沿海地區(qū)，新疆和青海也較為明顯，其他地區(qū)普遍較弱;導(dǎo)致上述差異的主要原因在于各省份經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)用地的正向作用和能源強(qiáng)度的負(fù)向作用之間存在貢獻(xiàn)程度的強(qiáng)弱差異及抵消效應(yīng)。從建設(shè)用地控制角度開展碳減排，不同地區(qū)將存在效率差異，對(duì)于能源強(qiáng)度的抑制作用相對(duì)飽和的省份可能有效。

碳排放;建設(shè)用地;LMDI分解法;省際差異

工業(yè)革命以來(lái)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展、化石燃料的大量消耗、城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)、人類生活方式與觀念的改變等都迅速地改變著自然界原本的平衡。人類活動(dòng)強(qiáng)度的驟然改變致使碳排放量的迅速變化，打破了碳循環(huán)原有的平衡，成為氣候變化的重要原因之一。碳排放是一個(gè)受多因素綜合影響的過(guò)程。在影響碳排放的眾多因素中，如太陽(yáng)活動(dòng)變化和海洋的作用等是人類無(wú)法干預(yù)的部分，而土地利用和大氣氣溶膠濃度變化與人類活動(dòng)密切相關(guān)，且二者與城市化的過(guò)程密切交織［1］。站在人類活動(dòng)的視角，不同學(xué)者從經(jīng)濟(jì)［2－8］、能源［3，8－11］、人口［5，12］、產(chǎn)業(yè)［4，13］、土地利用［16－17］等方面進(jìn)行研究。其中，有關(guān)經(jīng)濟(jì)、人口、產(chǎn)業(yè)影響的研究結(jié)論比較一致，即認(rèn)為:經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是碳排放總量增加的關(guān)鍵因素;人口規(guī)模的擴(kuò)張對(duì)于碳排放也有正向影響;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整現(xiàn)階段對(duì)我國(guó)的影響還不明顯;而能源角度的研究量多面廣，樣本選擇也存在差異，結(jié)論呈多樣化，但較多結(jié)論趨向于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源效率提高對(duì)碳排放有不同程度的抑制作用。從已有的研究看，結(jié)合經(jīng)濟(jì)、能源和人口因素的討論較為深入，而基于土地利用角度的探討較少。改革開放以來(lái)，我國(guó)城市化與工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的用地需求日益上升，建設(shè)用地總量呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。由于建設(shè)用地是承載各類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的最主要用地，因此建設(shè)用地增長(zhǎng)意味著其所承載的各類生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)的增加，也暗含著不同土地利用方式的相互轉(zhuǎn)變，二者均直接或間接影響碳排放變化。因此，在考慮碳排放的影響因素中，建設(shè)用地的變化是重要的影響因素之一，且與經(jīng)濟(jì)、人口等因素相互作用、相互聯(lián)系，不能忽視其作用。

由于碳排放問(wèn)題的綜合性和復(fù)雜性，加之中國(guó)區(qū)域差異顯著，不同地區(qū)所面臨的碳排放問(wèn)題與適合的應(yīng)對(duì)措施也不盡相同，研究中國(guó)的碳排放問(wèn)題不僅要從全國(guó)層面進(jìn)行分析，也需要重視區(qū)域間的差異化特征，為合理實(shí)現(xiàn)低碳提供依據(jù)。因此，本文以中國(guó)1996－2007年間的碳排放和建設(shè)用地變化狀況作為樣本，分析12年間的建設(shè)用地變化對(duì)碳排放的具體影響以及不同省份間的差異，力求從時(shí)間和空間、整體和局部等角度探討中國(guó)建設(shè)用地增長(zhǎng)對(duì)碳排放所產(chǎn)生的影響。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文研究時(shí)間尺度為1996－2007年，空間單元為中國(guó)內(nèi)地的30個(gè)省、市、自治區(qū)(未含西藏①)。數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(1997－2008)和《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》(1997－2008)，建設(shè)用地相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)土資源部歷年全國(guó)土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)②。

1.2 研究方法

目前，碳排放影響因素研究的方法可分為兩類:一是分解分析，通過(guò)結(jié)構(gòu)分解或指數(shù)分解確定各指標(biāo)的增量份額，以解釋碳排放的變化特征與作用機(jī)理;二是回歸分析，利用各類模型與分析方法，對(duì)碳排放與影響因素進(jìn)行比較，探討碳排放與影響因素之間的相互作用。分解分析其實(shí)質(zhì)是將碳排放表達(dá)為各影響因素的乘積，然后根據(jù)不同的權(quán)重確定方法，將碳排放的變化分解到各個(gè)不同的因素中去。

1.2.1 基于能源的碳排放量估算

本文對(duì)CO2排放總量的估算基于各種能源消費(fèi)所導(dǎo)致的CO2排放量之和。其基本公式為:

C= δf·Ef+ δ0·E0+ δg·Eg

其中，δf、δ0、δg分別表示煤炭、石油、天然氣的排放系數(shù);Ef、E0、Eg則分別表示煤炭、石油、天然氣消費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)煤量;C表示碳排放總量。其中，煤炭、石油、天然氣消費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量采用了《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》(1997－2008)中的數(shù)據(jù)，而煤炭(0.747 6)、石油(0.582 5)、天然氣(0.443 5)的碳排放系數(shù)來(lái)自國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所2003年發(fā)布的《中國(guó)可持續(xù)發(fā)展能源暨碳排放情景分析綜合報(bào)告》［18］。

1.2.2 對(duì)KAYA恒等式的擴(kuò)展及LMDI分解

1989年，Yoichi Kaya提出了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作的KAYA恒等式，將碳排放與能源、經(jīng)濟(jì)和人口三個(gè)因素聯(lián)系在一起［19］。隨著分解研究的不斷發(fā)展，KAYA恒等式也相應(yīng)地進(jìn)行了擴(kuò)展，將碳排放依次分解為了碳排放系數(shù)、能源比重、單位GDP能耗、人均GDP以及人口總量5個(gè)方面，即:

其中，C代表碳排放量;i代表不同類型的能源;E代表能源消費(fèi)量;Y代表國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值;P則代表人口總量。由此將碳排放的影響因素納入到統(tǒng)一的式子中，并將碳排放分解為能源碳排放因子、能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口總量5個(gè)方面。

為考察建設(shè)用地總量的變化對(duì)碳排放的影響，將建設(shè)用地納入整體影響因素體系中，對(duì)式(1)進(jìn)行擴(kuò)展，引入建設(shè)用地，如下式所示:

其中，L代表建設(shè)用地總量;e代表能源碳排放因子;S代表能源結(jié)構(gòu);I代表能源強(qiáng)度;G代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展;ρ代表人口密度變化;其余的變量涵義均如式(1)。因此，式(2)將碳排放分解為能源碳排放因子、能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口密度以及建設(shè)用地總量6個(gè)方面的影響。

在分解分析的過(guò)程中，時(shí)間序列尺度上各因素的權(quán)重確定的方法有Laspeyres指數(shù)法、簡(jiǎn)單平均迪氏分解法(SAD)、對(duì)數(shù)平均權(quán)重迪氏分解法(LMDI)和適應(yīng)性權(quán)重迪氏分解法(AWD)等［20］。由于 LMDI分解法較之Laspeyres指數(shù)法和簡(jiǎn)單平均迪氏分解法(SAD)其分解沒(méi)有殘差，而與AWD相比相對(duì)簡(jiǎn)單易行，為此，本文選擇LMDI分解法對(duì)兩期之間的碳排放變化進(jìn)行分解。

首先根據(jù)擴(kuò)展后的恒等式，考慮將碳排放變化分解為形如式(3)的形式:

ΔC=Ct2－Ct1

=ΔCe+ΔCS+ΔCI+ΔCG+ΔCρ+ΔCL(3)

其中，ΔCe表示排放因子變化產(chǎn)生的碳排放量變化;ΔCS表示能源結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生的碳排量變化;ΔCI表示能源強(qiáng)度變化產(chǎn)生的碳排放量變化;ΔCG表示經(jīng)濟(jì)總量變化產(chǎn)生的碳排放量變化;ΔCρ表示人口密度變化產(chǎn)生的碳排放量變化;ΔCL表示建設(shè)用地總量變化產(chǎn)生的碳排放量變化。為實(shí)現(xiàn)形如式(3)的分解方式，先假設(shè):

其中，由于e為排放因子為常數(shù)，因而ΔCe=0。ΔCt代表的是在兩期碳排放變化中，不同影響因素引發(fā)的變化量。

根據(jù)以上各式，不但可以分析建設(shè)用地對(duì)于碳排放過(guò)程的作用強(qiáng)度，同時(shí)還能夠與其他影響因素進(jìn)行量化比較，全面考慮建設(shè)用地對(duì)于碳排放的作用。而要比較不同省區(qū)之間建設(shè)用地對(duì)碳排放的作用，則需要消除省際碳排放變化的差異，為此進(jìn)行歸一化處理，定義影響因素貢獻(xiàn)率為:

其中，rt表示某影響因素對(duì)碳排放變化的貢獻(xiàn)率;ΔCt表示基于LMDI分解的某影響因素對(duì)碳排放變化的貢獻(xiàn)部分;t包括能源結(jié)構(gòu)S、建設(shè)用地L、經(jīng)濟(jì)發(fā)展G、人口密度ρ和能源強(qiáng)度I。

2 結(jié)果與分析

2.1 中國(guó)1996－2007年碳排放與建設(shè)用地總量變化

1996－2007年期間，中國(guó)碳排放總量呈現(xiàn)出兩個(gè)顯著的特點(diǎn):一是總體呈現(xiàn)上揚(yáng)態(tài)勢(shì)，二是階段性特征顯著(圖1)。碳排放總量由1996年的9.35×108t增長(zhǎng)到2007年的2.04×109t，增長(zhǎng)了2.14倍，年平均增長(zhǎng)率達(dá)到7.2%。其中，以2001年為拐點(diǎn)，1996－2001年為相對(duì)平穩(wěn)階段，碳排放總量呈現(xiàn)穩(wěn)中有降、平穩(wěn)推進(jìn)的態(tài)勢(shì)，年變化率保持在0.1%左右;2001－2007年為快速增長(zhǎng)階段，碳排放總量突破1×109t，年均增長(zhǎng)率迅速增大，至2004年碳排放總量年增長(zhǎng)率高達(dá)16.3%，為期間最大值。雖在2004之后年增長(zhǎng)率有所降低，但仍然保持以高于10%的速率增長(zhǎng)。

圖1 中國(guó)1996－2007年碳排放總量與建設(shè)用地總量變化Fig．1 Change of carbon dioxide emissions and construction land in China during 1996－2007

對(duì)比1996－2007年中國(guó)碳排放總量與建設(shè)用地總量的變化，可以發(fā)現(xiàn)二者均呈現(xiàn)總體上揚(yáng)的趨勢(shì)。建設(shè)用地總量從1996年的2.91×105km2增長(zhǎng)到2007年的3.26×105km2，增長(zhǎng)了1.12倍，年均增長(zhǎng)率約為1%。不過(guò)，碳排放總量的變化呈現(xiàn)出顯著的階段性特征，而建設(shè)用地總量的變化則較為均勻，呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，且增長(zhǎng)幅度較為平穩(wěn)?？疾於咧g的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)碳排放總量與建設(shè)用地總量之間的Pearson相關(guān)系數(shù)①為0.958，表現(xiàn)出高度的正相關(guān)關(guān)系，建設(shè)用地總量的變化極有可能影響著碳排放總量的變化。

從各省份的變化情況來(lái)看，所有的省份都表現(xiàn)出了不同幅度的上揚(yáng)趨勢(shì)。從絕對(duì)數(shù)量來(lái)看，1996年全國(guó)僅有4個(gè)省份的碳排放總量超過(guò)0.5×108t，而到2007年已有17個(gè)省份的碳排放總量超過(guò)0.5×108t，其中更有7個(gè)省份的碳排放總量高于1×108t，山東以2.04×108t的碳排放總量遠(yuǎn)超其他各省區(qū)。具體到年均增長(zhǎng)率上，內(nèi)蒙古、寧夏、山東、海南、浙江和福建等省份年均增長(zhǎng)率均高于10%。其中，內(nèi)蒙古的年均增長(zhǎng)率最高(12.8%)，是年均增長(zhǎng)率最低的北京的5倍。從增長(zhǎng)過(guò)程來(lái)看，各省份增長(zhǎng)率最大值相對(duì)集中出現(xiàn)在2003－2005年期間，如湖南2005年碳排放總量增長(zhǎng)率高達(dá)39.7%，內(nèi)蒙古2004年的碳排放增長(zhǎng)率達(dá)到36.1%，山東2005年碳排放增長(zhǎng)率也達(dá)到了30.8%。

根據(jù)碳排放總量的變化過(guò)程中的階段性特征，選取1996、2001以及2007年的截面數(shù)據(jù)對(duì)碳排放總量的空間格局進(jìn)行分析。利用Jenks優(yōu)化方法②，將30個(gè)省區(qū)市的碳排放總量相對(duì)劃分為高、中、低三組(圖2)。

如圖2所示，碳排放總量的相對(duì)高值地區(qū)集中在環(huán)渤海地區(qū)及其周邊省份。1996年，碳排放總量以環(huán)渤海地區(qū)為中心，包括山東、遼寧、河北、江蘇，外加山西組成了高值地區(qū)，中值水平的省份為高值地區(qū)周邊的內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、上海、浙江、安徽、河南、湖北、湖南、廣東、貴州，其余的省份則為碳排放總量水平較低的地區(qū);2001年，整體格局未發(fā)生較大變動(dòng)，只有河南和新疆的碳排放總量相對(duì)升高，分別成為相對(duì)高值地區(qū)和相對(duì)中值地區(qū)，其余省份的相對(duì)水平均未發(fā)生變動(dòng);2007年，相對(duì)全國(guó)而言，上海與新疆均轉(zhuǎn)變?yōu)榈椭档貐^(qū)，而陜西的碳排放總量則相對(duì)升高，轉(zhuǎn)變?yōu)橹兄档貐^(qū)。

總體而言，1996－2007年間，各省區(qū)市碳排放總量總體處在增長(zhǎng)之中，其空間相對(duì)格局基本上保持穩(wěn)定。環(huán)渤海地區(qū)(北京、天津除外)及周邊省份的碳排放總量始終處于全國(guó)的較高水平，而四個(gè)直轄市、西北五省、福建、江西、廣西、云南、海南等省份則始終保持在全國(guó)相對(duì)較低水平。

圖2 中國(guó)1996(a)、2001(b)和2007年(c)碳排放總量空間格局對(duì)比Fig．2 Comparison of carbon dioxide emissions’spatial structure of China among the year of 1996(a)，2001(b)and 2007(c)

2.2 中國(guó)建設(shè)用地增長(zhǎng)對(duì)碳排放變化的影響

根據(jù)擴(kuò)展LMDI分解模型，對(duì)中國(guó)1996－2007年間的碳排放過(guò)程進(jìn)行分解分析。結(jié)果表明(圖3)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與建設(shè)用地增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響是正向的，且作用強(qiáng)度持續(xù)增加。其中，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的作用強(qiáng)度顯著高于其他各因素，印證了先前同類研究中提出“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是碳排放量增長(zhǎng)顯著的驅(qū)動(dòng)力”［3］的觀點(diǎn)。此外，建設(shè)用地增長(zhǎng)同樣是造成中國(guó)碳排放量快速增長(zhǎng)的重要因素，建設(shè)用地對(duì)于碳排放量的作用強(qiáng)度不斷在增大，尤其是在2001年之后強(qiáng)度快速增大。

從全國(guó)來(lái)看，五個(gè)因素在影響程度和作用方向上存在差異。就影響程度看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源強(qiáng)度影響最為顯著，建設(shè)用地影響居中，能源結(jié)構(gòu)和人口密度相對(duì)較弱;從作用方向上看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)用地總量增長(zhǎng)具有正向影響，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源強(qiáng)度提高具有負(fù)向影響，人口密度的影響則呈現(xiàn)出由正向逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)向的過(guò)程，這種轉(zhuǎn)變體現(xiàn)出了人口密度的下降對(duì)碳排放的抑制作用?？紤]到模型中的人口密度為單位建設(shè)用地人口密度，側(cè)面反映出了建設(shè)用地增長(zhǎng)所帶來(lái)的影響逐漸超過(guò)了人口規(guī)模上升所產(chǎn)生的影響。

圖3 中國(guó)1996與2007年間各分解要素對(duì)碳排放的貢獻(xiàn)值變化Fig．3 Decomposition of carbon dioxide emissions of China between 1996＆2007

據(jù)此，可以解釋中國(guó)1996－2007年碳排放總量呈現(xiàn)出顯著的階段性特征的原因。1996－2001年間，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和建設(shè)用地增長(zhǎng)的作用強(qiáng)度都相對(duì)平穩(wěn)，而能源強(qiáng)度的提高所帶來(lái)的負(fù)向影響則非常明顯，足以抵消大部分由于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和建設(shè)用地增長(zhǎng)所帶來(lái)的正向影響，因此，中國(guó)碳排放量總體呈現(xiàn)出穩(wěn)重有降，平穩(wěn)推進(jìn)的態(tài)勢(shì);2001－2007年間，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和建設(shè)用地增長(zhǎng)的作用強(qiáng)度都呈現(xiàn)出明顯的指數(shù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，而能源強(qiáng)度的負(fù)向影響則遭遇瓶頸，呈現(xiàn)波動(dòng)態(tài)勢(shì)，能源強(qiáng)度的負(fù)向影響已遠(yuǎn)不能抵消由于經(jīng)濟(jì)和建設(shè)用地快速增長(zhǎng)所帶來(lái)的正向影響，因而表現(xiàn)出碳排放總量快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

2.3 建設(shè)用地對(duì)碳排放變化作用強(qiáng)度的省際差異

考察1996－2007年各省建設(shè)用地總量變化對(duì)碳排放的貢獻(xiàn)，利用引入建設(shè)用地的碳排放分解模型，對(duì)其進(jìn)行LMDI分解，并計(jì)算得到各省(區(qū)、市)建設(shè)用地對(duì)碳排放增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率(圖4)。

從全國(guó)總量上看，建設(shè)用地對(duì)碳排放增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)為1.45×108t，貢獻(xiàn)率為17.61%。但是，各省份建設(shè)用地對(duì)碳排放增長(zhǎng)的影響存在著比較明顯的差異。如:北京市最高，其貢獻(xiàn)率達(dá)48.33%;天津、浙江的貢獻(xiàn)率也相對(duì)較高，達(dá)到30%左右;上海的貢獻(xiàn)率為25%，而福建、廣東、重慶、江蘇等省市的貢獻(xiàn)率則十分接近，保持在20%左右;相比之下，海南和河南兩省的貢獻(xiàn)率則較低，尚不到5%。因而，建設(shè)用地對(duì)碳排放增長(zhǎng)貢獻(xiàn)率的空間分布呈現(xiàn)出一種類圈層的結(jié)構(gòu)。相對(duì)高值地區(qū)集中在東部、南部沿海省份，加上新疆、貴州兩省區(qū)，形成外圍相對(duì)高值地區(qū)，這些省份的建設(shè)用地對(duì)碳排放增加存在顯著的影響，而中部省份和部分西部省份，其貢獻(xiàn)率則處在相對(duì)中等或較低的水平上。

綜合考慮不同省份五個(gè)因素對(duì)碳排放的貢獻(xiàn)率，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率是所有因素中最高的，全國(guó)有23個(gè)省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)率高于100%，其中安徽省該項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到200．12%，即便最低省區(qū)寧夏也有69.87%。相比之下，能源結(jié)構(gòu)和人口密度對(duì)碳排放增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率則相對(duì)較小，大部分省份的人口密度貢獻(xiàn)率數(shù)值未超過(guò)10%，而能源結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)率數(shù)值未達(dá)到5%。因此，省際差異顯著的影響因素主要是經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)用地和能源強(qiáng)度，前兩者具有推動(dòng)作用，能源強(qiáng)度具有抑制作用。若以三者的全國(guó)總體水平作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，將不同省區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)用地和能源強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率劃分為高、低兩級(jí)，可以對(duì)各省區(qū)進(jìn)行分類(表1)。

在類型Ⅰ、Ⅵ的省份中，各因素的貢獻(xiàn)率比較平均，在全國(guó)處在同等水平，總體特點(diǎn)與全國(guó)特點(diǎn)一致，即以經(jīng)濟(jì)發(fā)展的正向影響為主，能源強(qiáng)度對(duì)碳排放具有一定的抑制作用，建設(shè)用地也在一定程度上推動(dòng)了碳排放的增長(zhǎng)，可作為其他特殊類型的比較參照。

在類型Ⅱ、Ⅳ的省份中，建設(shè)用地的貢獻(xiàn)率均是低于全國(guó)總體水平的。其中，類型Ⅱ的省份具有較高的能源強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)率。但與類型Ⅰ相比，其建設(shè)用地的作用表現(xiàn)不明顯;類型Ⅳ的省份經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)率低于全國(guó)水平，但與類型Ⅵ相比，其能源強(qiáng)度貢獻(xiàn)率卻高于全國(guó)水平，表明其能源強(qiáng)度的提高對(duì)抑制碳排放量增長(zhǎng)具有十分重要的作用。

圖4 1996－2007年各省的建設(shè)用地變化對(duì)碳排放增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率排序圖Fig．4 Ratio of carbon dioxide emissions lead by the change of construction land growth in each provinces between 1996 and 2007(Descending order)

表1 基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源強(qiáng)度和建設(shè)用地對(duì)碳排放貢獻(xiàn)率的省區(qū)分類Tab．1 Classification of provinces based on the ratio of carbon emissions lead by economic development，energy consumption per GDP and the amount of construction land

在類型Ⅲ、Ⅴ的省份中，建設(shè)用地的貢獻(xiàn)率是高于全國(guó)總體水平的。其中，類型Ⅲ的上海市，與類型Ⅰ的北京和天津相比，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的碳排放貢獻(xiàn)率要低，且低于全國(guó)總體水平，但建設(shè)用地和能源強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率均高于全國(guó)總體水平。類型Ⅴ的省份，與類型Ⅵ的省份相似，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和能源強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率都低于全國(guó)平均水平。差別在于，類型Ⅴ的省份建設(shè)用地的作用要顯著許多。

因而，從各省份情況分析，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)用地以及能源強(qiáng)度構(gòu)成影響碳排放增長(zhǎng)的最主要力量。但是，不同省份之間三股力量的配比是不同的，這也給碳減排提供了不同的思路。若從建設(shè)用地的角度來(lái)控制碳排放，放置在類型Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的省份，其效果可能好于類型Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ的省份，特別是對(duì)于類型Ⅰ、Ⅲ這類能源強(qiáng)度的抑制作用相對(duì)飽和的省份，控制建設(shè)用地總量應(yīng)是可行的途徑。而對(duì)于類型Ⅴ和類型Ⅵ的省份，若能夠有效地提高能源強(qiáng)度的抑制作用，同樣能夠有效控制碳排放。

2.4 建設(shè)用地增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響機(jī)理

碳排放是一個(gè)受多因素綜合影響的過(guò)程，且多因素之間并非互斥，而是存在相互聯(lián)系與作用關(guān)系。因此，建設(shè)用地對(duì)碳排放的影響是多元的，存在直接影響與間接影響。綜合上述基于建設(shè)用地總量變化的分析，概括建設(shè)用地總量增長(zhǎng)對(duì)碳排放總量的影響作用主要包含以下兩點(diǎn):

(1)建設(shè)用地總量增加對(duì)碳排放的直接影響在于建設(shè)用地對(duì)人為活動(dòng)的承載力。建設(shè)用地總量增長(zhǎng)，意味著人類活動(dòng)影響的增加，包括工業(yè)生產(chǎn)、居住生活、交通出行等各類行為的增加，導(dǎo)致碳排放的快速上升。

(2)建設(shè)用地總量增加對(duì)碳排放的間接影響在于建設(shè)用地對(duì)其他碳排放影響因素的影響。建設(shè)用地的總量增長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)顯著相關(guān)［21］，二者同在碳排放影響因素的框架中，就導(dǎo)致了建設(shè)用地的變化將通過(guò)影響經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而產(chǎn)生其影響作用的放大效應(yīng)。

3 結(jié)論與討論

本文在論證建設(shè)用地與碳排放之間相關(guān)性的基礎(chǔ)上，對(duì)KAYA恒等式進(jìn)行了擴(kuò)展，引入建設(shè)用地這一影響因素，利用LMDI分解法分析了中國(guó)及各省區(qū)市建設(shè)用地增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響。基本結(jié)論如下:

(1)中國(guó)的碳排放在時(shí)間和空間尺度上存在顯著的差異。1996－2007年，全國(guó)碳排放總量呈現(xiàn)兩階段變化，2001年之前為穩(wěn)中有降階段，之后為快速增長(zhǎng)階段。從省際空間看，各省不同時(shí)期的碳排放都呈現(xiàn)明顯的梯度差異，表現(xiàn)為東高西低的格局，且全國(guó)的高值地區(qū)集中在環(huán)渤海地區(qū)周邊。

(2)針對(duì)全國(guó)的LMDI分解結(jié)果顯示，中國(guó)碳排放的兩階段變化誘因在于影響碳排放的不同因素之間存在強(qiáng)度變化上的差異。在主要影響因素中，建設(shè)用地與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)同屬于正向影響因素，建設(shè)用地增長(zhǎng)對(duì)碳排放增加有顯著的影響，但作用強(qiáng)度不如經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)大。

(3)根據(jù)各省份LMDI的分解結(jié)果，各省份建設(shè)用地對(duì)碳排放貢獻(xiàn)率存在顯著的差異，呈現(xiàn)出一種類圈層的結(jié)構(gòu)。相對(duì)高值地區(qū)集中在東部、南部沿海省份，另外還有新疆和青海;而中部省區(qū)和部分西部省區(qū)，其貢獻(xiàn)率則處在相對(duì)中等或較低的水平上。導(dǎo)致上述差異的主要原因在于各省份經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)用地的正向作用和能源強(qiáng)度的負(fù)向作用之間存在貢獻(xiàn)程度的強(qiáng)弱差異及抵消效應(yīng)。

(4)控制建設(shè)用地增長(zhǎng)是減少碳排放的有效途徑之一。實(shí)現(xiàn)建設(shè)用地增長(zhǎng)總量控制，一方面有利于避免建設(shè)用地對(duì)其他具有碳匯功能的用地類型的占用，另一方面能夠在一定程度上約束不必要的生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)的增加。但依靠控制建設(shè)用地總量在不同地區(qū)效率不同。對(duì)建設(shè)用地貢獻(xiàn)率高的地區(qū)，或能源強(qiáng)度抑制作用相對(duì)飽和的區(qū)域，其效果應(yīng)比較顯著。因此，建議在進(jìn)行碳減排時(shí)，應(yīng)結(jié)合地區(qū)差異，充分發(fā)揮建設(shè)用地總量控制的調(diào)節(jié)作用。

此外，本文分析主要是基于建設(shè)用地的總量，通過(guò)將建設(shè)用地引入碳排放的分解恒等式中，利用LMDI分解的結(jié)果來(lái)討論建設(shè)用地對(duì)于碳排放的影響程度及其在不同區(qū)域間存在的差異。但是，建設(shè)用地內(nèi)部類型多樣，建設(shè)用地結(jié)構(gòu)差異對(duì)碳排放會(huì)產(chǎn)生不同的影響，同樣，建設(shè)用地強(qiáng)度的差異也可能導(dǎo)致不同的影響。這些都屬于本文未涉及但值得進(jìn)一步討論的問(wèn)題。

(編輯:王愛(ài)萍)

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Effects of Construction Land Expansion on Carbon Dioxide Em issions in China

MAO Xi-yan1，2，3LIN Jian1MENG Ji-jun1，3
(1.School of Urban and Environmental Sciences，Peking University，Beijing 100871，China;2.Shenzhen Graduate School，Peking University，Shenzhen Guangdong 518055，China;3.Laboratory for Earth Surface Processes，Beijing 100871，China)

Carbon dioxide emission(CDE)is a complicated procedure influenced bymultiple factors.As a type of land use which is affected mostly by human beings，the expansion of construction land is also amajor factor of CDE increasing.This study examines how the expansion of construction land affects CDE in China by analyzing the changes of CDE and construction land in China of the period from 1996 to 2007 by the employment of KAYA equation and LMDIdecompositionmethod.Several findings have been reached:First，CDE in China during this period has experienced two stageswith significantgradient differences.Second，the expansion of construction land affects the CDE growth positively，and the regional differences are significant.Generally，most provinces in the southeast China havemore significant effects and provinces in central regions have less on the opposite.Third，as the result，the efficiency of CDE controlling by the restriction of expansion of construction land varies obviously among different provinces.

carbon dioxide emissions;construction land expansion;LMDI;provincial differences

P467

A

1002－2104(2011)12－0034－07

10．3969/j．issn．1002－2104．2011．12．006

2011－06－12

毛熙彥，碩士生，主要研究方向資源環(huán)境管理和土地變化科學(xué)。

林堅(jiān)，博士，副教授，主要研究方向?yàn)橥恋乩?、城市與區(qū)域規(guī)劃研究。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):40971093);國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)課題(編號(hào):2006BAJ14B04)。