楊 欣，謝向向

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 公共管理學(xué)院,湖北 武漢430070;2.中國科學(xué)院 地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101)

溫室效應(yīng)引發(fā)的全球氣候異常已經(jīng)成為當(dāng)今人類所面臨的重大挑戰(zhàn)，引起了國際社會的廣泛關(guān)注。土地利用是造成全球溫室氣體排放量迅猛增長的重要因素，據(jù)估算，過去近150年間，土地利用及其變化引起的碳排放約占同期人類活動影響總排放量的1/3[1]。研究證實，城市快速擴(kuò)張與碳排放關(guān)系密切，城市區(qū)域僅占全球陸地面積的2.4%，但卻承載了全球80%的溫室氣體排放[2]。我國自2009年成為全球碳排放總量最大的國家后，仍處于快速的城市化階段，建設(shè)用地的急劇擴(kuò)張使得大量具有碳匯能力的園地、林地、草地、水域等轉(zhuǎn)變?yōu)樘荚茨芰^強的建設(shè)用地[3]。同時，碳減排已成為我國參與全球氣候變化和承擔(dān)國際責(zé)任的重要組成部分，2015年的巴黎聯(lián)合國氣候大會上，中國政府承諾2030年達(dá)到碳排放的峰值，并使單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2005年下降60%～65%。快速城鎮(zhèn)化階段正好是實現(xiàn)碳減排的關(guān)鍵節(jié)點[4]，隨著地方政府逐漸取代國家部委成為節(jié)能減排政策的主要實施者，土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化特別是城市土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化成為實現(xiàn)區(qū)域碳排放調(diào)控的重要工具之一[5]。如何在城市化社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與低碳化資源環(huán)境保護(hù)的雙重壓力下，深入探究城市建設(shè)土地擴(kuò)張與碳排放量之間的內(nèi)在聯(lián)系，不僅是履行國際承諾，建立負(fù)責(zé)任大國的要求，更是當(dāng)今政府和學(xué)界亟待解決的問題。

國內(nèi)外有關(guān)建設(shè)用地與碳排放之間關(guān)系的相關(guān)研究從把城鎮(zhèn)用地/城鎮(zhèn)化作為碳排放增長的要素之一開始到運用序列數(shù)據(jù)上單獨聚焦考察建設(shè)用地對碳排放的影響，主要研究內(nèi)容包括以下3個方面：(1)利用IPCC清單、STIRPAT模型或KAYA恒等式考察包括建設(shè)用地在內(nèi)的主要因子對碳排放量的影響。例如，Poumanyvong等運用STIRPAT模型對世界上99個國家1975-2005年間的研究證實建設(shè)用地增長對碳排放有正向作用[6]；Yang等用LMDI模型驗證了城市用地的增長是CO2增長的重要組成部分[7]；杜官印等利用STIRPAT模型，發(fā)現(xiàn)建設(shè)用地擴(kuò)張對碳排放有顯著的正影響[8]；毛熙彥等在擴(kuò)展KAYA恒等式和LMDI分解法的技術(shù)上，探討了12年間中國建設(shè)用地對碳排放增長的空間影響[9]。(2)單獨考察建設(shè)用地增長對碳排放或碳排放強度的影響，主要包括利用時間序列數(shù)據(jù)或面板數(shù)據(jù)考察變量間是否存在CKC曲線及脫鉤狀態(tài)。例如，Martinez等以88 個發(fā)展中國家28 年數(shù)據(jù)為樣本，發(fā)現(xiàn)了城鎮(zhèn)化與碳排放之間的“倒U型”關(guān)系[10]。Wang等研究了1990-2013年期間珠江三角洲城市城鎮(zhèn)化對CO2的影響[11]；Fujiia等研究了全球276個城市CO2與經(jīng)濟(jì)增長之間的Kuznets曲線關(guān)系[12]；張騰飛等基于2000-2012 年的中國省際面板數(shù)據(jù)，分析城鎮(zhèn)化對我國碳排放的影響機(jī)制[13];蔡苗苗等基于 VAR 模型和脈沖響應(yīng)函數(shù)證實上海市建設(shè)用地面積擴(kuò)張在短期會導(dǎo)致碳排放量增加，長期則正向作用會逐漸減弱[14];於冉等研究了合肥市碳排放峰值管控下的建設(shè)用地擴(kuò)展管控路徑[15]。(3)碳排放強度與建設(shè)用地比例關(guān)系的研究中，袁凱華等研究了武漢市建設(shè)用地面積與碳排放之間的庫茲涅茨曲線關(guān)系[16]；張樂勤等驗證了安徽省城鎮(zhèn)化水平與碳排放量之間的倒U型曲線[17];張潤森等則研究了南京市建設(shè)用地總量與碳排放強度之間呈倒U 型曲線關(guān)系[18]。綜上所述，已有研究主要集中在建設(shè)用地總量和碳排放之間庫茲涅茨曲線關(guān)系的驗證中，未將建設(shè)用地所含二級地類的關(guān)系驗證納入研究當(dāng)中；同時，相較于碳減排總量指標(biāo)，碳排放強度指標(biāo)成為國家碳減排計劃關(guān)注的重點，較少從建設(shè)用地及其二級地類占比的土地利用結(jié)構(gòu)角度出發(fā)對建設(shè)用地占比與碳排放強度之間的關(guān)系進(jìn)行研究。

武漢市作為全國資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(即“兩型社會”)建設(shè)的核心城市，也是國家中部崛起戰(zhàn)略的支撐城市，同時還是全國7個碳交易的試點城市之一，能否在建設(shè)用地快速擴(kuò)張進(jìn)程中實現(xiàn)土地的高效、低碳利用，對建成“資源節(jié)約型和環(huán)境友好型”社會具有非常重要的意義。數(shù)據(jù)表明，在武漢市城鎮(zhèn)化發(fā)展的初始階段，城鎮(zhèn)建設(shè)用地多是通過耕地、園地轉(zhuǎn)化而來，即通過消費更多的能源和吸納更多的人口來實現(xiàn)城鎮(zhèn)化的原始積累，但是隨著武漢市產(chǎn)業(yè)升級、能源結(jié)構(gòu)的改善及技術(shù)進(jìn)步和環(huán)保理念的興起，清潔生產(chǎn)技術(shù)開始被廣泛應(yīng)用，建設(shè)用地擴(kuò)張所引發(fā)碳排放的邊際速率不斷下降，符合經(jīng)濟(jì)學(xué)家Kuznets于1955年提出的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染之間長期關(guān)系的倒U型曲線實證研究的前提假設(shè)[19-20]。在此研究背景下，本文通過對武漢市建設(shè)用地擴(kuò)張與碳排放效應(yīng)的庫茲涅茨曲線實證分析，從建設(shè)用地占比與碳排放強度效應(yīng)之間關(guān)系的視角為武漢市探尋實現(xiàn)建設(shè)用地擴(kuò)張中碳減排目標(biāo)提供有意義的參考，同時從優(yōu)化土地利用方案的層面為武漢市科學(xué)控制建設(shè)用地擴(kuò)張方向提供理論支撐。

一、研究區(qū)概況

1.武漢市自然社會經(jīng)濟(jì)特征概況

武漢是湖北省省會、中部六省唯一的副省級市和特大城市。武漢地處長江中下游，江漢平原東部，位于東經(jīng)113°41′-115°05′、北緯29°58′-31°22′之間，南北最大縱距155千米，東西最大橫距134千米，全境面積8 494.41平方千米 ，占湖北省面積的4.6%。長江及其支流漢江將武漢中心城區(qū)分為武昌、漢口、漢陽三鎮(zhèn)。武漢有九省通衢之稱，是中國內(nèi)陸最大的水陸空交通樞紐，相繼建設(shè)全國高鐵“四小時”通達(dá)圈和武漢城市圈“1小時”通達(dá)圈，也是華中地區(qū)唯一可直航全球四大洲的城市。武漢市境內(nèi)近百個湖泊星羅棋布，被稱為“百湖之市”，使得武漢市城市擴(kuò)張形式呈現(xiàn)“核心-放射”式而非“攤大餅”式的形態(tài)。1997-2017年間，武漢市國民生產(chǎn)總值從912.33億元增長到13 410.34億元，戶籍人口從723.90萬人增長到853.65萬人。城市化和工業(yè)化發(fā)展異常迅速，建設(shè)用地作為承擔(dān)人類社會經(jīng)濟(jì)活動的主要區(qū)域，也隨之迅速擴(kuò)張。2017年武漢市常住人口達(dá)到1 089.29萬人，全市常住居民人均可支配收入達(dá)到43 405元，比上年增加9.23%。

2.武漢市1997-2017年建設(shè)用地擴(kuò)張的時空特征分析

根據(jù)武漢市1997-2017年土地變更數(shù)據(jù)，將建設(shè)用地分為居民點及工礦用地、交通運輸用地、水利設(shè)施用地三種二級地類，數(shù)據(jù)見表1。

表1 武漢市1997-2017年建設(shè)用地面積

由表1可知,1997-2017年間，武漢市的建設(shè)用地面積呈逐年上升趨勢， 20年間建設(shè)用地面積增長8.09萬公頃，增長率達(dá)到70.34%；武漢市建設(shè)用地面積占城市土地總面積的比例也一直呈增長趨勢，1997年武漢市建設(shè)用地面積占城市土地面積的13.35%，到2017年增長到22.86%，增長了9.51%，這與武漢市城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展是分不開的。武漢市居民點及工礦用地面積也一直呈增長趨勢， 1997-2017年增長6.91萬公頃,增長率高達(dá)75.27%，但居民點及工礦用地面積占建設(shè)用地面積的比例一直呈波動狀態(tài)，且波動幅度不大。交通運輸用地面積總體上呈快速增長趨勢，從1997-2017年增長了1.36萬公頃，增長率高達(dá)206.06%，這種情況的產(chǎn)生與武漢市近年來大力發(fā)展交通運輸是密不可分的。水利設(shè)施用地面積呈波動狀態(tài)，總體呈減少趨勢，從1997的1.57萬公頃減少到2017年的1.48萬公頃，20年間共減少0.09萬公頃，減少6.08%。水利設(shè)施用地面積占建設(shè)用地面積比例一直呈下降趨勢。

武漢市居民點及工礦用地和交通運輸用地擴(kuò)張迅速，水利設(shè)施用地總體上呈減少趨勢。建設(shè)用地的擴(kuò)張雖是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的必然，但同時也對經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展提出了挑戰(zhàn)，尤其是建設(shè)用地對耕地的侵占，以及對生態(tài)環(huán)境的破壞已經(jīng)給人類的可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴(yán)重問題。

二、武漢市1997-2017年土地利用碳排放測算

1.土地利用碳排放計算方法

本文根據(jù)Yang等介紹的碳排放測算模型[7]，根據(jù)各種土地利用類型的碳排放/碳吸收系數(shù)計算各土地類型的碳排放量。主要涉及建設(shè)用地、耕地、林地、草地的碳排放量計算。其中建設(shè)用地作為碳源，耕地雖然兼具碳源和碳匯效應(yīng)，但是耕地上農(nóng)作物吸收的二氧化碳在很短的時間內(nèi)又會通過農(nóng)業(yè)翻耕、灌溉等途徑被釋放到空氣中，因此將耕地也視為碳源。林地和草地具有碳匯效應(yīng)。

耕地、林地、草地的計算公式：

E=∑si×fi

(1)

式(1)中，E為碳排放總量；si為第i種土地類型的面積；fi為第i種土地類型的碳排放系數(shù)(碳排放為正，碳吸收為負(fù))，其中耕地、林地、草地的碳排放系數(shù)分別為0.422、-0.644、-0.02，單位為tC/公頃。

建設(shè)用地碳排放量主要通過煤、石油、天然氣的消耗來進(jìn)行間接反映，其碳排放估算公式為：

T=∑mi×ki

(2)

式(2)中，T為建設(shè)用地碳排放總量；mi為第i種能源消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤；ki為第i種能源的碳排放系數(shù)，其中煤、石油、天然氣的碳排放系數(shù)分別為0.747 6、0.582 5、0.443 4，單位為tC/t標(biāo)準(zhǔn)煤。

2.數(shù)據(jù)來源

本文土地利用數(shù)據(jù)來自武漢市1997-2017年土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)，由于2002 年全國試行新的土地分類，為得到建設(shè)用地及其下屬的二級地類的長時間序列數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理過程中對新舊地類體系中的相關(guān)地類進(jìn)行了歸并，將建設(shè)用地分為居民點及工礦用地、交通運輸用地和水利設(shè)施用地3 類，其他的土地利用類型未納入本文的考慮之中。能源消耗數(shù)據(jù)來自1998-2018年的《武漢統(tǒng)計年鑒》。

3.武漢市1997-2017年土地利用碳排放測算

根據(jù)碳排放測算模型，結(jié)合武漢市1997-2017年土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)和《武漢市統(tǒng)計年鑒》查出的能源消耗量，計算得到武漢市1997-2017年碳排放總量如表2所示。

表2 武漢市1997-2017年土地利用碳排放量 萬噸

由表2可知，武漢市1997-2017年碳排放總量呈波動狀態(tài)，總體上呈增長趨勢，且增長速度非?？臁?997-2017年，僅經(jīng)過20年，碳排放總量凈增長1 179.48萬噸，增長率達(dá)87.91%，年均增長率4.40%。建設(shè)用地產(chǎn)生的碳排放量占碳排放總量的99%以上。但是碳排放總量并不隨著建設(shè)用地擴(kuò)張而持續(xù)增長，而是呈波動型增長，其中建設(shè)用地的不斷擴(kuò)張增加了對能源的需求量，從而導(dǎo)致碳排放量急劇增長。雖說近年來武漢市大力實施耕地保護(hù)政策，仍然沒能抑制耕地面積的減少，耕地所產(chǎn)生的碳排放量只占據(jù)碳排放總量的極小部分。

三、武漢市建設(shè)用地擴(kuò)張與碳排放效應(yīng)的庫茲涅茨曲線實證分析

1.武漢市建設(shè)用地擴(kuò)張與碳排放效應(yīng)的庫茲涅茨曲線模型

基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染之間的理論關(guān)系基礎(chǔ)，本文運用庫茲涅茨曲線模型對武漢市土地利用碳排放總量隨著建設(shè)用地的擴(kuò)張是否也會呈現(xiàn)先升后降的規(guī)律進(jìn)行探究[21]。根據(jù)張潤森[18]、秦山平[22]等學(xué)者的研究，采用建設(shè)用地總量比例來定量反映建設(shè)用地擴(kuò)張，即建設(shè)用地面積占區(qū)域總面積的比例，采用碳排放強度定量反映建設(shè)用地的碳排放效應(yīng)，即區(qū)域碳排放總量與建設(shè)用地面積的商值。建立一次項、二次項、三次項的庫茲涅茨曲線模型：

y=a0+a1x+a2x2+a3x3

(3)

式(3)中：y為碳排放強度，x為建設(shè)用地總量比例，a1、a2、a3為待定參數(shù)，a0為隨機(jī)的干擾項。根據(jù)待定參數(shù)取值的不同，主要有以下幾種曲線關(guān)系：

(1)a1>0,a2=a3=0，碳排放強度與建設(shè)用地總量比例呈正相關(guān)的線性關(guān)系；a1<0,a2=a3=0，碳排放強度與建設(shè)用地總量比例呈負(fù)相關(guān)的線性關(guān)系。

(2)a1>0,a2<0,a3=0，碳排放強度與建設(shè)用地總量比例呈“倒U”型曲線關(guān)系；a1<0,a2>0,a3=0，碳排放強度與建設(shè)用地總量比例呈“U”型曲線關(guān)系；

(3)a1>0,a2<0,a3>0，碳排放強度與建設(shè)用地總量比例呈“N”型曲線關(guān)系；a1<0,a2>0,a3<0，碳排放強度與建設(shè)用地總量比例呈“倒N”型曲線關(guān)系。

2.模型檢驗

(1)武漢市建設(shè)用地與庫茲涅茨曲線擬合分析。根據(jù)表1、表3中的數(shù)據(jù)，借助SPSS軟件，對1997-2017年武漢市碳排放強度與建設(shè)用地總量比例之間的庫茲涅茨曲線關(guān)系進(jìn)行回歸分析與檢驗，通過一次項、二次項、三次項估計，依據(jù)回歸系數(shù)的t值、F值、調(diào)整系數(shù)R2值判斷二者是否存在線性、二次或三次曲線關(guān)系，擬合結(jié)果及曲線圖見表3和圖1所示。

表3 碳排放強度與建設(shè)用地總量比例庫茲涅茨曲線擬合結(jié)果

注：括號內(nèi)為t值，***表示在1%水平上顯著。

圖1 碳排放強度與建設(shè)用地總量比例庫茲涅茨曲線擬合

表3中的回歸結(jié)果表明碳排放強度與建設(shè)用地總量比例之間存在顯著的二次曲線關(guān)系，曲線擬合效果良好(如圖1所示)，各回歸系數(shù)在1%水平上顯著。因此，得出回歸模型為：y=-337.561+50.993x-1.339x2。

該模型中，a1>0,a2<0,a3=0，表明碳排放強度與建設(shè)用地總量比例存在“倒U”型庫茲涅茨曲線關(guān)系，即隨著建設(shè)用地總量比例的增加，碳排放強度呈現(xiàn)出先增后減的趨勢。當(dāng)武漢市建設(shè)用地面積占武漢市土地面積的比例在拐點以下時，碳排放強度會隨著建設(shè)用地比例的增加而增加，當(dāng)建設(shè)用地比例超過臨界拐點后，碳排放強度會隨著建設(shè)用地比例的增加而下降。這是由于城市在城市化和工業(yè)化的初期往往是以粗放型的發(fā)展模式為主，沒有經(jīng)過合理的規(guī)劃，建設(shè)用地擴(kuò)張盲目侵占耕地、林地，建設(shè)用地所承擔(dān)的能源利用效率低下。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，城市建設(shè)的合理規(guī)劃，能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使得建設(shè)用地的碳排放強度降低。

(2) 武漢市二級地類與庫茲涅茨曲線擬合分析。本文將建設(shè)用地劃分為居民點及工礦用地、交通運輸用地、水利設(shè)施用地三種二級地類，并分別將其與碳排放總量進(jìn)行庫茲涅茨曲線關(guān)系的回歸分析與檢驗，擬合結(jié)果見表4。

表4 碳排放強度與二級地類土地比例庫茲涅茨曲線擬合結(jié)果

注：括號內(nèi)為t值，*和***分別表示在10%和1%的水平上顯著。

圖2 碳排放強度與居民點及工礦用地比例庫茲涅茨曲線擬合

圖3 碳排放強度與交通運輸用地比例庫茲涅茨曲線擬合

根據(jù)表4中碳排放強度與居民點及工礦用地比例的回歸結(jié)果可知，二次曲線回歸模型的擬合效果最好，最能反映碳排放強度與居民點及工礦用地比例的庫茲涅茨曲線關(guān)系，圖2中的曲線擬合效果良好，各回歸系數(shù)都通過1%的水平上顯著，回歸模型為：y=-312.668+59.719x-1.933x2。

該模型中，a1>0,a2<0,a3=0，表明碳排放強度與居民點及工礦用地比例之間存在“倒U”型庫茲涅茨曲線關(guān)系，即隨著居民點及工礦用地比例的增加，碳排放強度呈現(xiàn)出先增后減的趨勢。當(dāng)武漢市居民點及工礦用地土地面積占武漢市土地面積的比例未達(dá)到拐點時，碳排放強度會隨著居民點及工礦用地比例的增加而增加，當(dāng)比例超過拐點時，碳排放強度會隨著居民點及工礦用地比例的增加而下降。居民點及工礦用地占據(jù)了武漢市建設(shè)用地的絕大部分，居民點用地是城市建設(shè)用地中比較特殊的一種土地利用形態(tài)，基本上只承擔(dān)了生活功能，碳排放量較小，并不是主要的碳源，由居民點用地轉(zhuǎn)化為交通運輸用地、工礦用地等其他建設(shè)用地類型會導(dǎo)致碳排放強度的增加。工礦用地是工業(yè)生產(chǎn)和能源消耗的主要載體，對碳排放強度有強烈的促進(jìn)作用，是最主要的碳源。

根據(jù)圖3中碳排放強度與交通運輸用地比例的回歸結(jié)果可知，二次曲線回歸模型最能反映碳排放強度與交通運輸用地比例的庫茲涅茨曲線關(guān)系，各回歸系數(shù)都在1%水平上顯著，回歸模型為：y=-18.074+137.706x-37.351x2。

該模型中，a1>0,a2<0,a3=0，根據(jù)系數(shù)可判定碳排放強度與交通運輸用地比例之間存在“倒U”型曲線，即隨著交通運輸用地比例的增加，碳排放強度呈現(xiàn)出先增后減的趨勢。當(dāng)武漢市交通運輸用地土地面積占武漢市土地面積比例在峰值之前時，碳排放強度會隨著交通運輸用地比例的增加而增加，當(dāng)比例超過臨界值后，碳排放強度會隨著交通運輸用地比例的增加而下降。交通運輸用地一直作為重要的碳源，而隨著科技的進(jìn)步，各種節(jié)能減排的交通工具的出現(xiàn)，居民綠色環(huán)保出行意識的提升，大大緩解了交通運輸用地的碳排放壓力。

圖4 碳排放強度與水利設(shè)施用地比例庫茲涅茨曲線擬合

根據(jù)表4中碳排放強度與水利設(shè)施用地比例的回歸結(jié)果可知，碳排放強度與水利設(shè)施用地之間無明顯的關(guān)系，各回歸系數(shù)也無法通過顯著性檢驗。圖4中散點圖也可以看出，各點是無序分布的，無明顯的曲線關(guān)系。這是因為水利設(shè)施用地主要包括水庫和水工建筑的土地，水域雖然能夠吸收碳，但吸收系數(shù)小，與碳排放總量相比可以忽略，因此碳排放強度與水利設(shè)施用地比例之間并無明顯的曲線關(guān)系。

3.研究結(jié)果

(1)武漢市碳排放強度與建設(shè)用地總量比例之間存在顯著性的“倒U”型庫茲涅茨曲線關(guān)系。這表示當(dāng)武漢市建設(shè)用地總量比例低于臨界水平時，碳排放強度會隨著建設(shè)用地總量比例的增加而增加，當(dāng)建設(shè)用地總量所占比例越過臨界水平時，碳排放強度則會隨著建設(shè)用地比例的下降而下降，武漢市建設(shè)用地碳排放邊際速率降低使得武漢市整體碳排放趨緩[16]，早期通過導(dǎo)致林地、草地等碳匯用地的建設(shè)用地粗放型快速擴(kuò)張模式得到一定程度的改善。

(2)武漢市建設(shè)用地的二級地類中，居民點及工礦用地比例、交通運輸用地比例與碳排放強度之間存在“倒U”型庫茲涅茨曲線關(guān)系，而水利設(shè)施用地比例與碳排放強度之間無明顯的曲線關(guān)系，這與不同土地類型的功能是有密切關(guān)系的。居民點用地及工礦用地和交通運輸用地對碳排放強度有顯著推進(jìn)作用，但是居民點用地及工礦用地和交通運輸用地所承載的能源利用效率低下的擴(kuò)張模式也已得到控制，兩種土地利用類型所產(chǎn)生的碳排放邊際速率在不斷降低。水利設(shè)施用地則對碳排放強度影響不顯著。

四、結(jié)論及討論

1.結(jié) 論

通過對武漢市1997-2017年間建設(shè)用地擴(kuò)張?zhí)卣鞯姆治觯寂欧趴偭康臏y算及兩者間的庫茲涅茨曲線擬合分析，從趨勢上驗證了武漢市建設(shè)用地擴(kuò)張?zhí)寂欧判?yīng)峰值的存在，得出如下結(jié)論：(1)武漢市1997-2017年間建設(shè)用地面積凈增長8.09萬公頃，年均增長率達(dá)到3.52%，其中居民點及工礦用地和交通運輸用地擴(kuò)張迅速，水利設(shè)施用地總體上呈減少趨勢。(2)武漢市1997-2017年碳排放總量凈增長1 179.48萬t，年均增長率4.40%。其中建設(shè)用地碳排放占碳排放總量的99%以上。(3)武漢市碳排放強度與建設(shè)用地總量比例存在“倒U”型庫茲涅茨曲線關(guān)系，且已經(jīng)發(fā)展到曲線的右半部分，即隨著建設(shè)用地總量比例的增加，碳排放強度會隨之降低。(4)武漢市建設(shè)用地的二級地類中，居民點及工礦用地比例、交通運輸用地比例與碳排放強度之間存在“倒U”型庫茲涅茨曲線關(guān)系，而水利設(shè)施用地比例與碳排放強度之間無明顯的曲線關(guān)系。

基于以上結(jié)論，提出武漢市建設(shè)用地擴(kuò)張管控幾點建議：(1)優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，控制建設(shè)用地過快擴(kuò)張。雖說武漢市碳排放強度與建設(shè)用地總量比例之間的“倒U”型庫茲涅茨曲線關(guān)系已經(jīng)發(fā)展到曲線的右半部分，但是不同的建設(shè)用地地類結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致不一樣的碳排放效應(yīng)?？刂平ㄔO(shè)用地面積擴(kuò)張合理有序，同時加快未利用地及其他用地向林地、園地、耕地、牧草地的轉(zhuǎn)化，增加碳匯作用。(2)合理布局建設(shè)用地，提高土地利用效率。武漢不僅是我國中部地區(qū)的中心城市、全國重要的工業(yè)基地、科教基地和綜合交通樞紐，更是“資源節(jié)約型和環(huán)境友好型”社會建設(shè)的核心城市，是全國面對經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型和構(gòu)建資源節(jié)約型及環(huán)境友好型社會的雙重要求城市中的典型代表，必須對土地利用政策調(diào)控作出積極的響應(yīng)，有計劃地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和功能優(yōu)化，加大高碳排放產(chǎn)業(yè)中清潔能源的開發(fā)與投入，提高碳排放較少的產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值比重，以達(dá)到城市用地需求與生態(tài)環(huán)境需求之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.討 論

本文將庫茲涅茨曲線引入建設(shè)用地與碳排放之間的關(guān)系分析當(dāng)中，通過分析建設(shè)用地總量占比及其二級地類占比與碳排放強度之間的庫茲涅茨曲線關(guān)系，研究結(jié)果與張潤森[18]、秦山平[22]等的結(jié)果可以互相驗證，從新的角度為城市建設(shè)用地擴(kuò)張的管理提供政策依據(jù)。但本文還在以下方面有待改進(jìn)：

(1)囿于數(shù)據(jù)可得性，本文僅從武漢市尺度對1997-2017年建設(shè)用地擴(kuò)張與碳排放強度之間的庫茲涅茨曲線進(jìn)行了研究，并沒有探討其他地類及空間立體布局對碳排放量的影響，未來可以考慮從區(qū)級尺度出發(fā)，探討長時間序列下土地生態(tài)系統(tǒng)整體對碳排放的影響機(jī)制。

(2)由于數(shù)據(jù)的有限性和局限性，本文對建設(shè)用地二級地類的劃分采用武漢市土地利用變更調(diào)查表中的方式，將建設(shè)用地劃分為居民點及工礦用地、交通運輸用地、水利設(shè)施用地；對碳排放量計算時僅計算了建設(shè)用地、耕地、林地、草地等土地類型，忽略了園地、水域等土地利用類型對碳排放量可能造成的影響，土地利用和碳排放系數(shù)直接采用既有的研究成果，可能會對研究結(jié)果的精確度產(chǎn)生一定影響。