山東省土地利用碳足跡與經濟增長脫鉤關系分析

荊肇睿 王金滿

摘要：基于脫鉤理論，以山東省為研究目標，建立2000—2015年土地利用碳足跡與經濟增長的脫鉤體系，分析其關系并給出土地利用優化與布局建議。結果表明，2000—2015年山東省土地利用碳排放總量逐年增加，建設用地是主要碳排放的來源。山東省碳足跡逐年增加，生態赤字增加迅速，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濟增長總體處于弱脫鉤狀態，向經濟發展的理想狀態發展。當前，山東省經濟正處于由粗放向集約的狀態發展，正確、合理調節整各用地類型之間的比例關系，采取創新、節能的經濟發展手段才能保證碳足跡與經濟增長處于絕對脫鉤，實現可持續發展。

關鍵詞：山東省;土地利用;碳足跡;經濟增長;脫鉤理論;脫鉤關系;宏觀控制;合理利用土地資源;政策建議

溫室氣體導致世界氣候的變化是現今國內外社會討論的熱點問題之一。人類社會經濟活動與能源利用等產生的碳排放對全球碳循環的影響已成為海內外學者討論的熱點問題[1-3]。目前學者討論的重點多集中在碳排放機制方面，研究得出能源消費結構、經濟增長、能源利用效率等對碳排放的重要作用。Schipper等對13個國際能源署國家的9個制造業產業的碳排放強度展開了測算[4];Casler等采用建模的方法，對美國碳排放展開了結構測算性研究[5]。實際上，人們經過對土地利用方式的變化對碳排放的數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[9];蘇雅麗等對陜西省的土地利用改變引發的碳排放效應進行了分析[10]。

碳足跡的概念來源于生態足跡，就目前研究來看，碳足跡并沒有準確的定義，大多數是從碳排放量（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所需的生態承載力）2個方面來理解。結合國內外學者的相關論述，本研究將碳足跡規定為用于消納某個特定活動或實體產生的碳排放量所占用的生產性土地（植被）的面積，即碳排放的生態足跡。它是一種衡量低碳發展的工具，評價人類活動對環境產生的影響。Sovacool等對世界12個大都市區的碳足跡進行了研究分析[11];Kenny等以愛爾蘭國家為例，對6種碳足跡計算的模型運行成果進行了對比性研究[12]。國內諸多研究者從碳足跡的核算、人均碳足跡、碳足跡產值等不同方面進行研究，藍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行分析研究[3，13-15]。從以往的研究來看，眾多學者側重于對碳足跡單獨的研究，從碳足跡模型、影響因素等角度出發，但是將碳足跡與經濟發展等建立相關性的研究相對較少。脫鉤理論近年來由經濟合作與發展組織引入到農業、環境等研究領域，是一種成效顯著的測評經濟發展與資源環境壓力關系的方法。

本研究結合上述學者的研究方法，對山東省各土地利用類型的碳排放與碳足跡進行測算，在此基礎上運用脫鉤理論，將碳足跡與經濟增長建立聯系進行分析，提出相應的建議以期能夠加強對土地利用的宏觀控制，協調處理相關產業和各經濟部門之間的用地矛盾，合理利用有限的土地資源，緩解經濟增長與環境的緊張關系。

1 研究區域概況

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年山東省能源消費量為16 862萬t標準煤，與2000年相比，2015年的能源消費量有較大幅度的增長，達到402 164萬t標準煤。2015年，山東省經濟增長運行總體緩和，全省完成的國內生產總值（gross domestic product，簡稱GDP）為63 002.33億元，按可比價格計算，比上年增長8.0%。其中，第一產業增加值為 4 979.08 億元，約增長4.2%;第二產業增加值為 29 485.90億元，約增長7.4%;第三產業增加值為 28 537.35億元，約增長9.5%。

2 研究方法

2.1 數據來源

本研究相關數據來源于2000—2015年山東省的相關統計數據。其中山東省各種能源消費量來源于2001—2016年的《中國能源統計年鑒（山東省能源平衡表）》，耕地、林地、草地、建設用地的面積數據和國內生產總值來源于2001—2016年的《山東省統計年鑒》。

2.2 研究方法

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

碳排放量核算時，結合聯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，某種能源消耗的碳排放系數基本保持一致。因此根據《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》及眾多研究者的研究結果[17-23]，本研究確定了各能源碳排放系數、能源折算系數等數據，如表1所示。

3 結果與分析

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，增長率達到393.59%。建設用地和耕地為主要的碳排放源，碳排放量呈逐年上升趨勢。建設用地的碳排放量遠遠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者。在2004—2006年間，建設用地碳排放量從15 072.45萬t上升到23 766.63萬t，增長率達到57.68%，是16年間增速最快的時間段。在此時間段，山東省非農建設用地的數量激增，節約集約利用程度不夠，造成大量的碳排放，生態環境的壓力變大。2012—2014年，建設用地的碳排放量增長的勢態下降，2年間增長886.02萬t，增長率達2.54%。說明在此時間段，山東省的建設用地節約集約利用明顯優化，建設用地與其他用地的比例關系得到調整，使碳排放量減少，緩解了山東省土地利用與自然環境的壓力。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。碳吸收率最高的時間段在2002—2004年，達到73.33%。說明山東省在此時間段內對林地有較好的保護，但是總體來說還不能達到生態平衡。對于未來的發展，對土地利用結構進行動態調整，加強管理，實現土地資源的優化配置和合理利用，有關部門應著重生產性土地面積的調整，達到動態平衡。

3.2 不同土地利用類型碳足跡分析

結合山東省各土地利用類型的碳排放量，結合生產性土地的NEP，計算得到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年耕地與建設用地的碳足跡量呈逐年上升的趨勢，這與建設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年碳足跡總量達到 10 375.74萬hm2，增速達到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，增速達到56.57%。在2012—2014年間，碳足跡表現出增速下降的趨勢，2年間僅增長236.51萬hm2。山東省生產性土地的面積總體也呈現上升的趨勢，生態承載力持上升趨勢，但是總體的上升速度遠不及碳足跡的增長速度。在此基礎上，山東省的生態赤字也呈現連續上升的趨勢。2000年生態赤字為2 085.25萬hm2，到2015年生態赤字上升到10 354.22萬hm2，增速達到 396.55%。其中生態赤字增速最大的時間段在2004—2006年間，達到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 碳足跡與經濟增長脫鉤分析

由表6可知，山東省在2000—2015年間，每個時間段GDP的變化量都在上升，在2010—2012年間上升了 10 843.32億元，說明在這個階段，山東省的經濟發展得到較快的提高，人們的生活水平得到很大的提高。在2000—2015年，山東省的脫鉤狀態經歷5個階段、3個狀態：擴張負脫 鉤- 擴張連接-擴張負脫鉤-弱脫鉤-擴張負脫鉤。從2000年到2002年、2004年到2006年，山東省土地利用碳足跡與經濟發展處于擴張負脫鉤狀態，2000—2002年脫鉤彈性系數為1.394 1，2004—2006年間脫鉤彈性系數為1.334 3，2個時間段內的數值相差不大，經濟發展與土地利用碳足跡都處于增長狀態，彼此之間存在一定的聯系，但是經濟增長速度要小于土地利用碳足跡的增長速度。在2004—2006這個時間段內，經濟發展與碳足跡的脫鉤彈性系數為1.334 3，處于擴張負脫鉤的狀態。在此時間段，碳足跡跟隨經濟發展一起增長，保持相對同步狀態，土地利用與人類的經濟活動之間的關系較之前相對緩和，但仍須作出相應的調整。2006—2014年，山東省經濟發展與碳足跡之間的脫鉤狀態處于弱脫鉤狀態，脫鉤彈性系數從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整各土地利用類型之間的比例關系使其與經濟發展之間處于理想狀態。2014—2015年間，山東省土地利用碳足跡與經濟發展之間的脫鉤狀態為擴張負脫鉤，經濟和碳足跡在不斷地增長，但是經濟的增長速度要小于碳足跡的增速。國家倡導城鄉建設一體化，土地利用狀況作出相應調整，建設用地等增速加快，相應生產性土地減少，導致脫鉤狀態回歸。

4 結論與建議

4.1 結論

山東省2000—2015年不同土地利用類型的碳排放總量呈現逐年上升的趨勢，從2000年的7 918.60萬t上升到2015年的39 085.39萬t，增長速度達到393.59%。建設用地的碳排放量遠遠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，增長速度達到393.14%。生產性土地的面積增長速度遠不及碳足跡的增長速度，到2015年，山東省的生態赤字水平較高，達到10 354.22萬hm2。

山東省2000—2015年每個時間段GDP的變化量都在上升，2010—2012年間上升了10 843.32億元。16年間，山東省的脫鉤狀態經歷了5個階段、3個狀態：擴張負脫鉤-擴張連接-擴張負脫鉤-弱脫鉤-擴張負脫鉤。山東省積極探索，調整各土地利用類型之間的比例關系，使經濟的發展不再以土地資源浪費為前提，做到土地資源的節約利用，體現節能減排的發展理念。

4.2 建議

就土地利用方面，今后山東省要根據經濟發展要求充分做好土地利用總體規劃工作，加大土地整理、土地復墾等具體工作的實施。建立相應的土地利用動態監測系統，保持耕地和基本農田的紅線不突破，實時調整不同利用類型土地的比例關系，避免建設用地的無序不斷擴張，加大林地等生產性土地的面積，使碳足跡與經濟增長保持在強脫鉤的狀態。就建設用地方面，要實時調整工業用地的面積，建立工業園區，加大廠房的高度以減少占地面積。居民區用地禁止違規私建，實施必要的行政處罰制度加以約束。建立有效的監察監督制度，對于不合理利用土地的行為要給予相應的懲罰。

就經濟發展方面，今后山東省要不斷加強科技創新的能力，積極轉變經濟發展方式，變粗放發展為集約發展。調整加大第三產業在經濟增長中的比例，減少第二產業的比例。加大投入進行節能減排，與國際接軌，堅持引進來和走出去相結合，做到綠色發展。

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