山東省土地利用碳足跡與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤關(guān)系分析

荊肇睿 王金滿

摘要：基于脫鉤理論，以山東省為研究目標(biāo)，建立2000—2015年土地利用碳足跡與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤體系，分析其關(guān)系并給出土地利用優(yōu)化與布局建議。結(jié)果表明，2000—2015年山東省土地利用碳排放總量逐年增加，建設(shè)用地是主要碳排放的來源。山東省碳足跡逐年增加，生態(tài)赤字增加迅速，并且與碳足跡之間的差距逐年增加。2000—2015年，山東省不同土地利用類型的碳足跡與經(jīng)濟(jì)增長總體處于弱脫鉤狀態(tài)，向經(jīng)濟(jì)發(fā)展的理想狀態(tài)發(fā)展。當(dāng)前，山東省經(jīng)濟(jì)正處于由粗放向集約的狀態(tài)發(fā)展，正確、合理調(diào)節(jié)整各用地類型之間的比例關(guān)系，采取創(chuàng)新、節(jié)能的經(jīng)濟(jì)發(fā)展手段才能保證碳足跡與經(jīng)濟(jì)增長處于絕對脫鉤，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：山東省;土地利用;碳足跡;經(jīng)濟(jì)增長;脫鉤理論;脫鉤關(guān)系;宏觀控制;合理利用土地資源;政策建議

溫室氣體導(dǎo)致世界氣候的變化是現(xiàn)今國內(nèi)外社會討論的熱點(diǎn)問題之一。人類社會經(jīng)濟(jì)活動與能源利用等產(chǎn)生的碳排放對全球碳循環(huán)的影響已成為海內(nèi)外學(xué)者討論的熱點(diǎn)問題[1-3]。目前學(xué)者討論的重點(diǎn)多集中在碳排放機(jī)制方面，研究得出能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)增長、能源利用效率等對碳排放的重要作用。Schipper等對13個(gè)國際能源署國家的9個(gè)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)的碳排放強(qiáng)度展開了測算[4];Casler等采用建模的方法，對美國碳排放展開了結(jié)構(gòu)測算性研究[5]。實(shí)際上，人們經(jīng)過對土地利用方式的變化對碳排放的數(shù)量與速率等都有很大的作用。劉苑秋等對我國陸地植被的碳匯功能進(jìn)行測算[6-8];李穎等分析了江蘇省的土地利用方式與碳排放效應(yīng)[9];蘇雅麗等對陜西省的土地利用改變引發(fā)的碳排放效應(yīng)進(jìn)行了分析[10]。

碳足跡的概念來源于生態(tài)足跡，就目前研究來看，碳足跡并沒有準(zhǔn)確的定義，大多數(shù)是從碳排放量（人類活動的碳排放量）和面積（吸納化石性燃料燃燒排放的CO2所需的生態(tài)承載力）2個(gè)方面來理解。結(jié)合國內(nèi)外學(xué)者的相關(guān)論述，本研究將碳足跡規(guī)定為用于消納某個(gè)特定活動或?qū)嶓w產(chǎn)生的碳排放量所占用的生產(chǎn)性土地（植被）的面積，即碳排放的生態(tài)足跡。它是一種衡量低碳發(fā)展的工具，評價(jià)人類活動對環(huán)境產(chǎn)生的影響。Sovacool等對世界12個(gè)大都市區(qū)的碳足跡進(jìn)行了研究分析[11];Kenny等以愛爾蘭國家為例，對6種碳足跡計(jì)算的模型運(yùn)行成果進(jìn)行了對比性研究[12]。國內(nèi)諸多研究者從碳足跡的核算、人均碳足跡、碳足跡產(chǎn)值等不同方面進(jìn)行研究，藍(lán)家程等分別采用不同的方法對江蘇省、上海市、鹽城濱海、重慶土地利用碳足跡進(jìn)行分析研究[3，13-15]。從以往的研究來看，眾多學(xué)者側(cè)重于對碳足跡單獨(dú)的研究，從碳足跡模型、影響因素等角度出發(fā)，但是將碳足跡與經(jīng)濟(jì)發(fā)展等建立相關(guān)性的研究相對較少。脫鉤理論近年來由經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織引入到農(nóng)業(yè)、環(huán)境等研究領(lǐng)域，是一種成效顯著的測評經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境壓力關(guān)系的方法。

本研究結(jié)合上述學(xué)者的研究方法，對山東省各土地利用類型的碳排放與碳足跡進(jìn)行測算，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用脫鉤理論，將碳足跡與經(jīng)濟(jì)增長建立聯(lián)系進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的建議以期能夠加強(qiáng)對土地利用的宏觀控制，協(xié)調(diào)處理相關(guān)產(chǎn)業(yè)和各經(jīng)濟(jì)部門之間的用地矛盾，合理利用有限的土地資源，緩解經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境的緊張關(guān)系。

1 研究區(qū)域概況

山東省位于我國東部沿海、黃河下游，地處34°22.9′～38°24.01′N，114°47.5′～122°42.3′E。土地總面積為 15.8×104 km2，約占全國土地總面積的1.64%。2000年山東省能源消費(fèi)量為16 862萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，與2000年相比，2015年的能源消費(fèi)量有較大幅度的增長，達(dá)到402 164萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。2015年，山東省經(jīng)濟(jì)增長運(yùn)行總體緩和，全省完成的國內(nèi)生產(chǎn)總值（gross domestic product，簡稱GDP）為63 002.33億元，按可比價(jià)格計(jì)算，比上年增長8.0%。其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值為 4 979.08 億元，約增長4.2%;第二產(chǎn)業(yè)增加值為 29 485.90億元，約增長7.4%;第三產(chǎn)業(yè)增加值為 28 537.35億元，約增長9.5%。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究相關(guān)數(shù)據(jù)來源于2000—2015年山東省的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。其中山東省各種能源消費(fèi)量來源于2001—2016年的《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒（山東省能源平衡表）》，耕地、林地、草地、建設(shè)用地的面積數(shù)據(jù)和國內(nèi)生產(chǎn)總值來源于2001—2016年的《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2.2 研究方法

2.2.1 碳排放模型 針對山東省的區(qū)域特點(diǎn)，本研究選取耕地、林地、草地、建設(shè)用地的碳排放進(jìn)行研究，其中，林地和草地具有碳匯的效應(yīng)。耕地、林地、草地的碳排放系數(shù)分別為0.42、-0.64、-0.02 t/hm2，碳排放模型為

碳排放量核算時(shí)，結(jié)合聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（intergovernmental panel on climate change，簡稱IPCC）的假設(shè)，某種能源消耗的碳排放系數(shù)基本保持一致。因此根據(jù)《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》及眾多研究者的研究結(jié)果[17-23]，本研究確定了各能源碳排放系數(shù)、能源折算系數(shù)等數(shù)據(jù)，如表1所示。

3 結(jié)果與分析

3.1 山東省不同土地利用類型碳排放分析

由表4可知，山東省在2000—2015年土地利用碳排放總量呈逐年上升的趨勢，從2000年的7 918.60萬t上升到2015年的39 085.39萬t，增長率達(dá)到393.59%。建設(shè)用地和耕地為主要的碳排放源，碳排放量呈逐年上升趨勢。建設(shè)用地的碳排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于耕地的碳排放量，在山東省碳排放總量中占的比例較大，增速與碳排放總量幾乎持平，成為山東省土地利用碳排放的主要承擔(dān)者。在2004—2006年間，建設(shè)用地碳排放量從15 072.45萬t上升到23 766.63萬t，增長率達(dá)到57.68%，是16年間增速最快的時(shí)間段。在此時(shí)間段，山東省非農(nóng)建設(shè)用地的數(shù)量激增，節(jié)約集約利用程度不夠，造成大量的碳排放，生態(tài)環(huán)境的壓力變大。2012—2014年，建設(shè)用地的碳排放量增長的勢態(tài)下降，2年間增長886.02萬t，增長率達(dá)2.54%。說明在此時(shí)間段，山東省的建設(shè)用地節(jié)約集約利用明顯優(yōu)化，建設(shè)用地與其他用地的比例關(guān)系得到調(diào)整，使碳排放量減少，緩解了山東省土地利用與自然環(huán)境的壓力。作為碳匯，由于林地與草地的面積相對較少，對碳吸收的能力較弱。在15年間，林地吸收量最大的年份在2004年，上升到16.90萬t，而2006年最少，為8.62萬t。碳吸收率最高的時(shí)間段在2002—2004年，達(dá)到73.33%。說明山東省在此時(shí)間段內(nèi)對林地有較好的保護(hù)，但是總體來說還不能達(dá)到生態(tài)平衡。對于未來的發(fā)展，對土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，加強(qiáng)管理，實(shí)現(xiàn)土地資源的優(yōu)化配置和合理利用，有關(guān)部門應(yīng)著重生產(chǎn)性土地面積的調(diào)整，達(dá)到動態(tài)平衡。

3.2 不同土地利用類型碳足跡分析

結(jié)合山東省各土地利用類型的碳排放量，結(jié)合生產(chǎn)性土地的NEP，計(jì)算得到2000—2015年山東省不同土地利用類型的碳足跡。由表5可知，山東省2000—2015年耕地與建設(shè)用地的碳足跡量呈逐年上升的趨勢，這與建設(shè)用地與耕地的面積以及碳排放量的增加具有一致性。2000年山東省碳足跡總量為2 104.03萬hm2，到2015年碳足跡總量達(dá)到 10 375.74萬hm2，增速達(dá)到393.14%。在這16年間，2004—2006年間的碳足跡增速最大，從2004年的4 077.20萬hm2增加到2006年的6 383.82萬hm2，增速達(dá)到56.57%。在2012—2014年間，碳足跡表現(xiàn)出增速下降的趨勢，2年間僅增長236.51萬hm2。山東省生產(chǎn)性土地的面積總體也呈現(xiàn)上升的趨勢，生態(tài)承載力持上升趨勢，但是總體的上升速度遠(yuǎn)不及碳足跡的增長速度。在此基礎(chǔ)上，山東省的生態(tài)赤字也呈現(xiàn)連續(xù)上升的趨勢。2000年生態(tài)赤字為2 085.25萬hm2，到2015年生態(tài)赤字上升到10 354.22萬hm2，增速達(dá)到 396.55%。其中生態(tài)赤字增速最大的時(shí)間段在2004—2006年間，達(dá)到57.31%。另外，林地對碳的吸收能力大于草地，碳足跡主要以林地為主。

3.3 碳足跡與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤分析

由表6可知，山東省在2000—2015年間，每個(gè)時(shí)間段GDP的變化量都在上升，在2010—2012年間上升了 10 843.32億元，說明在這個(gè)階段，山東省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展得到較快的提高，人們的生活水平得到很大的提高。在2000—2015年，山東省的脫鉤狀態(tài)經(jīng)歷5個(gè)階段、3個(gè)狀態(tài)：擴(kuò)張負(fù)脫 鉤- 擴(kuò)張連接-擴(kuò)張負(fù)脫鉤-弱脫鉤-擴(kuò)張負(fù)脫鉤。從2000年到2002年、2004年到2006年，山東省土地利用碳足跡與經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于擴(kuò)張負(fù)脫鉤狀態(tài)，2000—2002年脫鉤彈性系數(shù)為1.394 1，2004—2006年間脫鉤彈性系數(shù)為1.334 3，2個(gè)時(shí)間段內(nèi)的數(shù)值相差不大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地利用碳足跡都處于增長狀態(tài)，彼此之間存在一定的聯(lián)系，但是經(jīng)濟(jì)增長速度要小于土地利用碳足跡的增長速度。在2004—2006這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳足跡的脫鉤彈性系數(shù)為1.334 3，處于擴(kuò)張負(fù)脫鉤的狀態(tài)。在此時(shí)間段，碳足跡跟隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展一起增長，保持相對同步狀態(tài)，土地利用與人類的經(jīng)濟(jì)活動之間的關(guān)系較之前相對緩和，但仍須作出相應(yīng)的調(diào)整。2006—2014年，山東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳足跡之間的脫鉤狀態(tài)處于弱脫鉤狀態(tài)，脫鉤彈性系數(shù)從0.362 6到0.683 4再到0.000 5，變化幅度較大，說明在此階段山東省不斷地調(diào)整各土地利用類型之間的比例關(guān)系使其與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間處于理想狀態(tài)。2014—2015年間，山東省土地利用碳足跡與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的脫鉤狀態(tài)為擴(kuò)張負(fù)脫鉤，經(jīng)濟(jì)和碳足跡在不斷地增長，但是經(jīng)濟(jì)的增長速度要小于碳足跡的增速。國家倡導(dǎo)城鄉(xiāng)建設(shè)一體化，土地利用狀況作出相應(yīng)調(diào)整，建設(shè)用地等增速加快，相應(yīng)生產(chǎn)性土地減少，導(dǎo)致脫鉤狀態(tài)回歸。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

山東省2000—2015年不同土地利用類型的碳排放總量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，從2000年的7 918.60萬t上升到2015年的39 085.39萬t，增長速度達(dá)到393.59%。建設(shè)用地的碳排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于耕地的碳排放量，在山東省碳排放總量中所占比例較大，增速與碳排放總量幾乎持平，成為山東省土地利用碳排放的主要承擔(dān)著。作為碳匯，林地對碳的吸收能力要大于草地，對山東省的碳平衡起到重要的作用。

隨著山東省碳排放量的增加，山東省不同種土地利用類型的碳足跡總量也在不斷增加，從2000年的2 104.03萬hm2上升到2015年的10 375.74萬hm2，增長速度達(dá)到393.14%。生產(chǎn)性土地的面積增長速度遠(yuǎn)不及碳足跡的增長速度，到2015年，山東省的生態(tài)赤字水平較高，達(dá)到10 354.22萬hm2。

山東省2000—2015年每個(gè)時(shí)間段GDP的變化量都在上升，2010—2012年間上升了10 843.32億元。16年間，山東省的脫鉤狀態(tài)經(jīng)歷了5個(gè)階段、3個(gè)狀態(tài)：擴(kuò)張負(fù)脫鉤-擴(kuò)張連接-擴(kuò)張負(fù)脫鉤-弱脫鉤-擴(kuò)張負(fù)脫鉤。山東省積極探索，調(diào)整各土地利用類型之間的比例關(guān)系，使經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不再以土地資源浪費(fèi)為前提，做到土地資源的節(jié)約利用，體現(xiàn)節(jié)能減排的發(fā)展理念。

4.2 建議

就土地利用方面，今后山東省要根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求充分做好土地利用總體規(guī)劃工作，加大土地整理、土地復(fù)墾等具體工作的實(shí)施。建立相應(yīng)的土地利用動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，保持耕地和基本農(nóng)田的紅線不突破，實(shí)時(shí)調(diào)整不同利用類型土地的比例關(guān)系，避免建設(shè)用地的無序不斷擴(kuò)張，加大林地等生產(chǎn)性土地的面積，使碳足跡與經(jīng)濟(jì)增長保持在強(qiáng)脫鉤的狀態(tài)。就建設(shè)用地方面，要實(shí)時(shí)調(diào)整工業(yè)用地的面積，建立工業(yè)園區(qū)，加大廠房的高度以減少占地面積。居民區(qū)用地禁止違規(guī)私建，實(shí)施必要的行政處罰制度加以約束。建立有效的監(jiān)察監(jiān)督制度，對于不合理利用土地的行為要給予相應(yīng)的懲罰。

就經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，今后山東省要不斷加強(qiáng)科技創(chuàng)新的能力，積極轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，變粗放發(fā)展為集約發(fā)展。調(diào)整加大第三產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)增長中的比例，減少第二產(chǎn)業(yè)的比例。加大投入進(jìn)行節(jié)能減排，與國際接軌，堅(jiān)持引進(jìn)來和走出去相結(jié)合，做到綠色發(fā)展。

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