鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)碳平衡分區(qū)演變特征研究

中圖分類號：X24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號:1003-5168(2025)14-0087-05

DOI:10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.14.017

Research on the Evolution Characteristics of Carbon Balance Zoning in Poyang Lake Ecological Economic Region

YANG Yunsong (School of Economics and Management， Nanchang Institute of Science Technology，Nanchang ， China)

Abstract: [Purposes] Research on the evolution characteristics of carbon balance zoning in Poyang Lake Ecological and Economic Region (PYLEER) provides guidance for formulating scientific carbon emission reduction and carbon neutrality policies.[Methods] Carbon balance zoning in PYLEER was analyzed using energy consumption data，land use data，and GIS， with a focus on carbon source-sink analysis for the period 2000—2021.[Findings]From 2000 to 2021，the carbon balance in PYLEER showed significant fluctuations，ranging from 16.129 to 2O2.691 8 milion tons.The carbon compensation rate remained below 1 throughout the study period，indicating a persistent carbon source status with a declining trend that reflects growing carbon reduction pressure.The economic contribution coefficient of carbon emission displayed an initial decrease followed by an increase，accompanied by substantial spatial pattern changes.The spatial patern of carbon ecological carrying coefficient remained relatively stable. From 200O to 2O10，Jiujiang and Jingdezhen transitioned from carbon sink development zones to eco

收稿日期：2024-11-22

基金項(xiàng)目：江西省教育廳科技項(xiàng)目“鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)碳源/碳匯時(shí)空演變機(jī)制及碳平衡預(yù)測”

(GJJI2202918);江西省高校人文社科項(xiàng)目“碳平衡導(dǎo)向下環(huán)鄱陽湖城市群碳源/碳匯空間優(yōu)化及低碳布局研

究\"(JJ22111);江西省社科基金“雙碳目標(biāo)下環(huán)鄱陽湖城市群碳排放差異與協(xié)同減排對策研究\"(22JL15D)。作者簡介：楊云松（1974—），男，博士，副教授，研究方向：資源經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境。

nomic development zones，while Xinyu emerged as a comprehensive optimization zone.By 2O21，Yingtan became a comprehensive optimization zone; Jiujiang，Yichun，and Jingdezhen shifted to carbon sink development zones; and Ji'an and Fuzhou were reclassified as low-carbon maintenance zones.[Conclusions]The carbon balance zoning of PYLEER has undergone certain changes influenced by each city's economic structure，urban characteristics，government policies，and ecological-environmental governance.In the future，targeted measures should be implemented based on the carbon balance variations in each city.

Keywords:carbon balance; zoning; evolution characteristics;PYLEER

0 引言

氣候變暖是當(dāng)前人類生活和社會發(fā)展所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。人類活動及工業(yè)企業(yè)大量的能源消耗與碳排放是全球氣候變暖的主要驅(qū)動因素[1]，“降碳增匯”成為國際社會廣泛關(guān)注的話題之一[2]，全球已有超過130個(gè)國家和地區(qū)提出了“碳中和”目標(biāo)。我國已成為全球最大的碳排放國3，基于構(gòu)建人類命運(yùn)共同體和推進(jìn)人類文明可持續(xù)發(fā)展的重任擔(dān)當(dāng)，2020年9月在聯(lián)合國大會上，中國提出爭取2030年前 CO₂ 排放達(dá)到峰值，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和[4]。鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)依托鄱陽湖周邊城市，發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)生態(tài)并舉，注重生態(tài)文明建設(shè)，其目標(biāo)是建設(shè)中國低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展先行區(qū)。開展鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)碳平衡分區(qū)時(shí)空演變特征研究，可為該地區(qū)制定碳減排、增匯政策提供參考。

1 研究區(qū)概況

鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)是江西省、長江中下游地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)域（東經(jīng) 114^°29^′～117^°42^′E ，北緯 27^°30^′～30^°06^′N)^[5] ，涵蓋江西省的、九江、景德鎮(zhèn)、鷹潭、新余、撫州、宜春、上饒、吉安等9個(gè)地級市，總面積為 51 117km² ，占全省總面積的30.62% ，人口占全省總?cè)丝诘?49.01% ，地區(qū)生產(chǎn)總值占全省的 57.04%^[6] 。地貌以低山丘陵和平原為主，地勢表現(xiàn)為中間低四周高，中部為鄱陽湖平原，水網(wǎng)密布，是我國南方經(jīng)濟(jì)最活躍的地區(qū)之一，具有協(xié)調(diào)發(fā)展生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的良好條件[7]。近年來，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展加大對資源消耗的同時(shí)，對該地區(qū)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。

2數(shù)據(jù)來源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

2.1.1土地利用類型數(shù)據(jù)。土地利用類型數(shù)據(jù)采用中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心發(fā)布的全國土地覆蓋數(shù)據(jù)(LUCC），空間分辨率 30m 。通過ArcGIS10.7將土地利用類型分為：耕地、林地、草地、水域及未利用地等5大類，并重采樣為 1km 的地類柵格。

2.1.2其他數(shù)據(jù)。LandScan人口數(shù)據(jù)空間分辨率 1km ，來自美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）；各地市地區(qū)生產(chǎn)總值、能源消費(fèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來自2001—2021年江西省統(tǒng)計(jì)年鑒、中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒。

2.2 研究方法

2.2.1碳源估算。基于鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)9個(gè)地級市的能源消費(fèi)數(shù)據(jù)計(jì)算碳排放量，采用IPCC(2006)確定的各類能源碳排放系數(shù)，選取9種主要能源消費(fèi)數(shù)據(jù)8]， CO₂ 排放量計(jì)算公式為式(1)。

式中：i表示能源種類； E_i 表示第 i 種能源的消費(fèi)量，按標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)（萬t)； K_i 表示第 i 種能源的 CO₂ 排放系數(shù)(萬t碳)/（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）。

2.2.2碳匯估算。碳匯主要包括植被碳吸收、土壤碳吸收和水域碳吸收，與土地利用類型聯(lián)系密切。采用不同地類碳匯系數(shù)與面積相乘核算各地類的碳匯，各地類碳匯之和即該地區(qū)碳匯總量[9]。計(jì)算公式為式(2）。

式中： C_s 為碳匯總量； e_?m 為地類 m 的碳匯量；T_m 為地類 m 的面積， hm²;δ_m 為地類 m 的碳匯系數(shù)， t?hm^-2 。耕地、草地、水域、林地和建設(shè)用地的碳匯系數(shù)分別為 0.007，0.252，0.910，3.810 和（204號 0.005t?hm^-2?a^-1 。

2.2.3碳補(bǔ)償率。碳補(bǔ)償率(CarbonCompensationRate，CCR)為碳匯與碳排的比值，表征碳減排壓力大小[10]，計(jì)算公式為式(3)。

CCR=CS_i/C_i

式中： CS_i 和 C_i 分別為碳匯量和碳排量；當(dāng)CCR>1 時(shí)，為碳匯；當(dāng) CCR<1 時(shí)，為碳源。

2.2.4碳排經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)系數(shù)。碳排經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)系數(shù)（economy contributive coefficient，ECC）用來表征碳生產(chǎn)力[1]，計(jì)算公式為式(4)。

ECC=(G_i/G)/(C_i/C)

式中： G_i 和 G 分別代表 i 市與整個(gè)研究區(qū)的地區(qū)生產(chǎn)總值； C_i 和 C 分別為 i 市與整個(gè)研究區(qū)的碳排量。當(dāng) ECC>1 時(shí)，表示該市碳生產(chǎn)力高；當(dāng)ECC<1 時(shí)，表示該市碳生產(chǎn)力低。

2.2.5碳生態(tài)承載系數(shù)。碳生態(tài)承載系數(shù)(ecologicalsupportcoefficient，ESC)為某市碳匯占整個(gè)研究區(qū)碳匯的比例與該市碳排占研究區(qū)碳排比例的商值，表征該市的碳匯能力[12，計(jì)算公式為式(5)。

ESC=(CS_i/CS)/(C_i/C)

式中： CS_i，C_i 為某市的碳匯和碳排量， CS 和 C 表示整個(gè)研究區(qū)的碳匯和碳排量。當(dāng) ESC>1 時(shí)，表明該市碳匯能力強(qiáng)；當(dāng) ESC<1 時(shí)，則該市碳匯能力弱。

3 結(jié)果與分析

3.1 碳平衡分析

3.1.1碳平衡時(shí)序變化特征分析。2000—2021年鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)碳平衡時(shí)序變化如圖1所示。全區(qū)的碳平衡變化幅度較大，碳平衡范圍為1612.90~20269.18萬t。從各地級市來看，市碳平衡變化幅度最大，碳平衡范圍為880~4500萬t，碳平衡能力相對較弱；九江、宜春、上饒的碳平衡分布較為分散，多數(shù)集中在250~3400萬t；撫州和吉安的碳平衡早些年出現(xiàn)負(fù)值，說明曾達(dá)到過碳平衡；景德鎮(zhèn)、鷹潭和新余的碳平衡分布較為集中，主要在150~1000萬t，且變化幅度較小。

3.1.2碳補(bǔ)償率時(shí)空演變特征。2000—2021年碳補(bǔ)償率變化情況如圖2所示。整個(gè)研究期，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)碳補(bǔ)償率小于1，表現(xiàn)為碳源，且碳補(bǔ)償率呈下降趨勢，說明具有一定的碳減排壓力。從各市情況來看，吉安的2000年、撫州的2000年和2005年等表現(xiàn)為碳匯，、景德鎮(zhèn)、九江、新余、鷹潭、宜春、上饒等均表現(xiàn)為碳源，且碳補(bǔ)償率隨著時(shí)間處于減小狀態(tài)，說明這些城市碳吸收遠(yuǎn)不能補(bǔ)償碳排放。2000年，撫州和吉安的碳補(bǔ)償率分別為 155.81% 和157.34% ，表現(xiàn)為碳匯。主要原因是撫州和吉安的森林資源豐富，碳匯量大，碳補(bǔ)償率高。其他各市碳補(bǔ)償率均小于1，為凈碳源。的碳補(bǔ)償率最小，為3.69% 。2010年，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)各地市均表現(xiàn)為凈碳源。2000—2010年鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)碳補(bǔ)償率的空間格局較為穩(wěn)定。2010—2021年鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)碳補(bǔ)償率的空間格局與2000—2010基本一致。

3.1.3碳排經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)系數(shù)時(shí)空演變特征。2000年各地級市的 ECC 值差異較大，說明碳排貢獻(xiàn)與經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)在空間上明顯不平衡（如圖3所示）。撫州和吉安的ECC值小于1，其他7個(gè)地級市的ECC值大于1，ECC值最大的城市為鷹潭。2010年9個(gè)地級市的ECC值均比2000年低，說明2000—2010年各市的能源利用效率在下降。2021年9個(gè)地級市的ECC均比2010年高，表明2010—2021年各地級市的碳生產(chǎn)力和能源利用效率在增加。這與2011年以來政府開始推行環(huán)境治理制度有關(guān)。2021年，原本退出高值區(qū)的再度進(jìn)入高值區(qū)隊(duì)列，原本屬于低值區(qū)的撫州也進(jìn)入了高值區(qū)隊(duì)列，表明2010—2021年的ECC空間格局變化較大。

3.1.4碳生態(tài)承載時(shí)空演變特征。2000—2021年碳生態(tài)承載系數(shù)空間分布如圖4所示。由圖4可知，2000年ESC值存在明顯的空間異質(zhì)性。

吉安的ESC值高達(dá)2.45，而最低僅為0.05。吉安是我國優(yōu)秀旅游城市和國家森林城市，植被覆蓋大，碳匯量較大，且大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，碳排量小，ESC值最高。盡管加大城市綠化，增加碳匯，但由于其工業(yè)規(guī)模擴(kuò)張速度很快，碳排增加遠(yuǎn)超碳匯，ESC值極低。與2000年相比，2010年ESC值空間格局變化不大。吉安的ESC值仍居第一，為2.94，最低，為0.04，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)ESC值空間差異進(jìn)一步擴(kuò)大。與2000年相比，6個(gè)市的ESC值增加，說明鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的碳生態(tài)承載能力逐漸增強(qiáng)。2021年，ESC值空間分布與2010年較為一致，說明2010—2021年ESC值空間格局較穩(wěn)定。

3.2 碳平衡分區(qū)

借鑒已有研究[13]，將2000—2021年鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)各市分為4種類型，分別為低碳保持區(qū)一 ECC>1 且 ESC>1 ）、經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū) ECC<1 且 ESC> 1）、碳匯發(fā)展區(qū) (ECC>1 且 ESC<1 ）和綜合優(yōu)化區(qū)0 ECC<1 且 ESC<1 ）。2000年的低碳保持區(qū)為宜春和上饒（如圖5所示）。吉安和撫州屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)，ESC值明顯高于其他城市，碳匯能力大，但經(jīng)濟(jì)相對落后， ECC 較低，碳生產(chǎn)力低。碳匯發(fā)展區(qū)為九江、景德鎮(zhèn)、、鷹潭和新余等5個(gè)地級市。到2010年，碳平衡分區(qū)產(chǎn)生了變化，九江和景德鎮(zhèn)由碳匯發(fā)展區(qū)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)，且2010年相較于2000年新增了新余1個(gè)綜合優(yōu)化區(qū)。到2021年，鷹潭變?yōu)榫C合優(yōu)化區(qū)，九江、宜春、景德鎮(zhèn)變?yōu)樘紖R發(fā)展區(qū)，吉安、撫州變?yōu)榈吞急３謪^(qū)。

4結(jié)論

① 2000一2021年，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)碳平衡變化幅度較大。整個(gè)研究期的碳補(bǔ)償率小于1，表現(xiàn)為碳源，且碳補(bǔ)償率呈下降趨勢，說明具有一定的碳減排壓力。2000—2010年的碳生產(chǎn)力和能源利用效率呈下降趨勢，2010一2021年間多數(shù)城市的碳生產(chǎn)力和能源利用效率呈增加趨勢。

② 2000—2010年，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)碳平衡分區(qū)產(chǎn)生了一定變化，九江和景德鎮(zhèn)由碳匯發(fā)展區(qū)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)，且新增了新余1個(gè)綜合優(yōu)化區(qū)，到2021年，鷹潭市變?yōu)榫C合優(yōu)化區(qū)，九江、宜春、景德鎮(zhèn)變?yōu)樘紖R發(fā)展區(qū)，吉安、撫州變?yōu)榈吞急３謪^(qū)。

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