土地利用結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地碳排放影響效應(yīng)研究*
——以烏魯木齊市為例

樊高源，楊俊孝

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院，江蘇南京 210095；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院,烏魯木齊 830052)

·生態(tài)農(nóng)業(yè)·

土地利用結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地碳排放影響效應(yīng)研究*
——以烏魯木齊市為例

樊高源1，楊俊孝2※

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院，江蘇南京 210095；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院,烏魯木齊 830052)

目的在測(cè)算烏魯木齊市土地利用碳排放的基礎(chǔ)上，分析其土地利用結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與土地碳排放間的關(guān)聯(lián)效應(yīng)，為烏魯木齊市低碳土地利用提供參考。方法改進(jìn)型灰色關(guān)聯(lián)度模型、環(huán)境EKC模型。結(jié)果(1)土地利用凈碳排放總量遞增趨勢(shì)，凈碳放量的持續(xù)上升顯著地受建設(shè)用地碳排放增長的影響；(2)不同地類結(jié)構(gòu)變化對(duì)土地利用碳排放影響效應(yīng)呈現(xiàn)不同特點(diǎn)，建設(shè)用地對(duì)碳排放影響效應(yīng)呈下降趨勢(shì)，而耕地則在上升；(3)經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)了碳排放增長，但在2014～2015年之間達(dá)到拐點(diǎn)，驗(yàn)證了環(huán)境庫茲涅茲曲線的存在。結(jié)論(1)推動(dòng)增匯減排工作，抑制農(nóng)用地轉(zhuǎn)用，增加陸地生態(tài)碳吸收量；(2)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，提高能源利用效率和改善能源利用結(jié)構(gòu)，降低建設(shè)用地碳排放；(3)深入推行“多規(guī)合一”，提高土地利用宏觀調(diào)控效率和低碳生態(tài)城市建設(shè)。

土地利用 碳排放效應(yīng) EKC曲線 灰色關(guān)聯(lián)度模型 烏魯木齊市

0 引言

溫室氣體排放導(dǎo)致的全球變暖對(duì)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性已造成嚴(yán)重威脅，當(dāng)前政府大力提倡發(fā)展低碳型經(jīng)濟(jì)。研究表明，土地利用/覆被變化(LUCC)在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中有著強(qiáng)烈的碳源效應(yīng)[1-2]，土地利用碳排放是僅次于化石燃燒的全球第二大碳排放源，對(duì)全球氣溫升高具有顯著促進(jìn)效應(yīng)[3]。區(qū)域工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)帶來經(jīng)濟(jì)高速增長的同時(shí)，也對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)及其碳排放等造成強(qiáng)烈影響。土地利用變化對(duì)土地利用碳排放造成深刻影響，因此基于土地利用的碳排放成為時(shí)下熱點(diǎn)，如陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支平衡的核算[4-6]，土地利用覆被變化與碳排放的作用機(jī)理、關(guān)聯(lián)效應(yīng)研究[7-11]、土地利用碳排放影響因素的研究[12-13]、土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系[14-16]等方面。然則對(duì)于土地利用結(jié)構(gòu)變化以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)土地利用碳排放綜合關(guān)聯(lián)效應(yīng)鮮有系統(tǒng)性探討。土地利用結(jié)構(gòu)變動(dòng)是以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為前提，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是土地利用結(jié)構(gòu)變動(dòng)的直接因素，城市化、工業(yè)化的進(jìn)程對(duì)不同土地利用類型的需求導(dǎo)致了土地利用結(jié)構(gòu)的急劇變動(dòng)。土地利用結(jié)構(gòu)變動(dòng)的直接結(jié)果是導(dǎo)致了主要碳匯用地面積持續(xù)減少，碳源地面積持續(xù)增加；社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的直接結(jié)果是人口集聚、資源消耗過度，導(dǎo)致建設(shè)用地碳足跡持續(xù)上升。而農(nóng)用地特別是耕地大量減少，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力持續(xù)下降；建設(shè)用地面積的持續(xù)擴(kuò)張使得承載于其上的資源利用、能源消耗等活動(dòng)日益劇烈，導(dǎo)致能源消耗的碳排放持續(xù)增長。文章立足干旱區(qū)城市烏魯木齊市，分析土地利用碳排放變動(dòng)趨勢(shì)，對(duì)其經(jīng)濟(jì)增長及土地利用結(jié)構(gòu)變化與土地利用碳排放間的影響效應(yīng)進(jìn)行研究，以期為烏魯木齊市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中合理的土地利用提供建議。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 土地利用碳排放測(cè)算

土地利用碳排放包括直接和間接碳排放，直接碳排放主要是耕地、園地、林地、牧草地、水域及未利用地的碳排放，間接碳排放指建設(shè)用地碳排放。其中，耕地同時(shí)具有碳源和碳匯效應(yīng)，因此對(duì)耕地碳排放的測(cè)算分別從碳源和碳匯兩方面計(jì)算。

耕地在碳排放上主要考慮以下3類：一是農(nóng)用物資的生產(chǎn)和使用導(dǎo)致的碳排放，主要包括化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、農(nóng)用柴油；二是灌溉過程電能消耗造成的碳排放；三是翻耕對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的破壞造成土壤碳氮流失。耕地在碳匯上較為成熟的方法是生物量換算法，即通過農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量來換算其碳匯總量。因此耕地碳排放計(jì)算公式為：

(1)

式(1)中，Ea表示耕地碳排放量；Ti為各種碳源；δi為碳源折算系數(shù)。其中化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、柴油、翻耕及灌溉排放系數(shù)分別取0.895 6、4.934 1、5.18、0.592 7、312.6和266.48kg C/kg[17-22]。

耕地碳吸收采用生物量法計(jì)算公式為：

(2)

式(2)中，Ca表示碳匯量；ci、Dwi、ri、Hi表示第i種農(nóng)作物合成單位有機(jī)碳的碳吸收量、生物產(chǎn)量、含水量及經(jīng)濟(jì)系數(shù)，文中碳吸收率、含水量及經(jīng)濟(jì)系數(shù)見王秀蘭[23]、韓昭迎等[24]研究。

對(duì)于園地、林地、牧草地、水域及未利用地的碳排放，該文采用直接碳排放系數(shù)法計(jì)算，其公式為：

Ebj=Sj×ηj

(3)

式(3)中，Ebj為第j類土地利用類型碳排放量；Sj為第j類土地利用類型面積；ηj第j類土地利用類型碳排放系數(shù)。根據(jù)研究文獻(xiàn)和研究區(qū)實(shí)際，對(duì)于園地、林地、牧草地、水域和未利用地的碳排放系數(shù)分別取-0.524、-0.577、-0.066、-0.303和-0.005 t C/(hm2·年)[25-30]。建設(shè)用地作為人類現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的主要載體，其碳排放量主要是承載在建設(shè)用地上的城鄉(xiāng)居民生產(chǎn)生活消耗、交通工具燃料消耗、工業(yè)企業(yè)對(duì)化石能源的生產(chǎn)和消耗等。其計(jì)算公式為：

(4)

式(4)中，Ec為建設(shè)用地碳排放量;em為第m中能源消耗所產(chǎn)生的碳排放量;Am為第m中能源消耗量;σm為第m種能源折標(biāo)煤系數(shù);φm為第m種能源碳排放系數(shù)。σm、φm取值見表1。

表1 各種能源折標(biāo)煤系數(shù)和碳排放系數(shù)

1.2 灰色關(guān)聯(lián)度模型

20世紀(jì)80年代鄧聚龍[31]提出的灰色系統(tǒng)理論，隨后發(fā)展出灰色關(guān)聯(lián)度模型。該模型在測(cè)度因素之間發(fā)展的相似或相異程度中能夠很好地解決“小樣本、貧信息、外延明確、內(nèi)涵不明確”的問題，并且能夠明顯的規(guī)避回歸分析中的種種弊病和不足，因此得到廣泛應(yīng)用。模型認(rèn)為被比較因素與影響因素之間變化趨勢(shì)具有一致性，則二者具有較高關(guān)聯(lián)程度；反之，認(rèn)為關(guān)聯(lián)程度較低[32]。由于傳統(tǒng)的灰色關(guān)聯(lián)度模型只能反映正相關(guān)關(guān)系，無法反映負(fù)相關(guān)關(guān)系，該文根據(jù)土地利用碳排放研究的實(shí)際，運(yùn)用改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)度模型，分析土地利用結(jié)構(gòu)變化對(duì)碳排放量的正負(fù)關(guān)聯(lián)效應(yīng)[33]。

設(shè)碳排放量為比較數(shù)列X0={x0(t)}，t=1，2，…，n，各地類面積為參考數(shù)列Xi={xi(t)}，t=1，2，…，n，i=1，2，…，7，式中t表示年份，i表示土地地類。具體計(jì)算方法為：

(1)對(duì)比較數(shù)列和參考數(shù)列做一次累減：

Y0=x0(t+1)-x0(t)；Yi=xi(t+1)-xi(t)

(5)

(2)求相對(duì)變化率：

(6)

(3)求X0與Xi的關(guān)聯(lián)系數(shù)ε及比較數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)聯(lián)度ξ：

(7)

式(5)～(7)中，Yi(t)與Y0(t)同號(hào)取正異號(hào)取負(fù)，∣ξi∣≤1，ξi大于零時(shí)表示正相關(guān)，∣ξi∣值越大相關(guān)性越強(qiáng)。

1.3 數(shù)據(jù)來源

土地?cái)?shù)據(jù)來源于《新疆國土資源綜合統(tǒng)計(jì)資料冊(cè)》(1996～2008年)烏魯木齊市國土資源局土地利用變更調(diào)查資料(2009～2013年)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)與能源消耗、人口等數(shù)據(jù)來自相關(guān)年份《烏魯木齊市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》。歷年化肥施用量、灌溉面積、農(nóng)作物播種面積及產(chǎn)量、農(nóng)藥、農(nóng)膜、農(nóng)用柴油來源于《烏魯木齊市統(tǒng)計(jì)年鑒》(1996～2013年)。

為研究不同地類土地利用碳排放，將土地分類統(tǒng)一按《土地利用現(xiàn)狀分類》(1984年)重新進(jìn)行劃分調(diào)整，并將水利設(shè)施用地單獨(dú)劃出至建設(shè)用地。同時(shí)從提高研究結(jié)果的可操作性和精確性出發(fā)，該研究根據(jù)各地類定義范圍對(duì)一些地類進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整后的土地類型分為7類，即耕地、園地、林地、牧草地、水域、未利用地、建設(shè)用地(居民點(diǎn)及工礦用地、交通運(yùn)輸用地、水利設(shè)施用地)。

2 土地利用碳排放效應(yīng)分析

2.1 研究區(qū)土地利用情況

圖1 烏魯木齊市土地利用結(jié)構(gòu)狀況

截止2013年，烏魯木齊土地總面積為128.745萬hm2(不含兵團(tuán))，農(nóng)用地面積86.486萬hm2，其中耕地6.431萬hm2，占土地總面積的5.00%；園地0.152萬hm2，占土地總面積的0.12%；林地7.778萬hm2，占土地總面積的6.04%；牧草地72.124萬hm2，占土地總面積的56.02%。建設(shè)用地8.007萬hm2，其中城鎮(zhèn)村及工礦用地5.636萬hm2，占土地總面積的4.38%；交通運(yùn)輸用地1.346萬hm2，占土地總面積的1.05%；水域及水利設(shè)施用4.000萬hm2，占土地總面積的3.11%；未利用地31.276萬hm2，占土地總面積的24.29%(圖1)。

各地類結(jié)構(gòu)為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要總是處于不斷變化中，隨著新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，城市發(fā)展必然導(dǎo)致建設(shè)用地的強(qiáng)烈需求。烏魯木齊市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，政府通過土地征收進(jìn)行城鎮(zhèn)化建設(shè)，由于耕地育成率低于轉(zhuǎn)出率，經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展的同時(shí)，耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量出現(xiàn)持續(xù)下降。因此，嚴(yán)格實(shí)行城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤、限制農(nóng)用地尤其是耕地的轉(zhuǎn)用成為了政府績(jī)效考核的一部分。各項(xiàng)用地中耕地、園地變動(dòng)幅度最大，其中耕地面積自1997年呈現(xiàn)逐年總體下降趨勢(shì)，其間雖出現(xiàn)小幅回升，但從總體趨勢(shì)來看其面積仍將處于減少或不變處境，至多出現(xiàn)小幅增長；園地則是先增后減，由1996年的0.124萬hm2上升至2008年的峰值0.336萬hm2，之后處于逐年減少狀況；林地、牧草地面積變化幅度較大，但林地面積總體處于增長現(xiàn)象，牧草地面積則逐年下降；而城鄉(xiāng)建設(shè)用地中的居民點(diǎn)及工礦用地、交通運(yùn)輸用地增幅較為迅速。各地類中水域及水利設(shè)施變化用地較為穩(wěn)定，變化幅度不大。受城鎮(zhèn)化趨勢(shì)影響，自1996年以來，農(nóng)用地面積整體處于下降趨勢(shì)，歷年未利用地經(jīng)開發(fā)面積也呈下降趨勢(shì)。總體而言各地類用地結(jié)構(gòu)變化十分明顯，受工業(yè)化、城鎮(zhèn)化等非農(nóng)建設(shè)因素影響，建設(shè)用地面積增幅遠(yuǎn)大于農(nóng)用地面積下降幅度。

2.2 土地利用碳排放量分析

根據(jù)式(1)～(4)，可得烏魯木齊市不同地類土地利用碳排放量及其變化特征。由表2知，烏魯木齊市土地利用凈碳排放量總體呈逐年上升趨勢(shì)，由1996年的643.42萬t上升到2013年的2 161.05萬t，年均遞增率達(dá)7.39%。凈碳放量的持續(xù)上升顯著地受建設(shè)用地碳排放的影響，碳排放源中建設(shè)用地貢獻(xiàn)了約99.40%，是最主要的碳排放源，其排放主要來自于承載建設(shè)用地上的居民生活、能源消費(fèi)等能源資源消耗引起，這些很顯著的表征了烏魯木齊市作為西部干旱區(qū)城市，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的資源、技術(shù)和資本等方面限制，決定了烏魯木齊傳統(tǒng)化石能源消費(fèi)為主的資源稟賦特點(diǎn)，而在發(fā)展高科技行業(yè)、綠色產(chǎn)業(yè)等低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展上滯后的能源消耗格局。耕地作為同時(shí)兼具碳匯和碳源效應(yīng)的地類，總體上呈現(xiàn)出碳匯效應(yīng)，但其碳匯效應(yīng)整體上呈遞減趨勢(shì)，主要是農(nóng)業(yè)機(jī)械化以及化肥、農(nóng)藥、地膜等因素導(dǎo)致的耕地碳排放激增導(dǎo)致。受播種面積影響，耕地碳匯效應(yīng)在1996～2013年間碳吸收量呈波動(dòng)性“下降-上升-穩(wěn)定”趨勢(shì)，由-17.09萬下降到2008年的-10.33萬t，之后平穩(wěn)上升并趨于穩(wěn)定。林地在研究期間碳匯效應(yīng)逐年遞增，而同期牧草地碳匯效應(yīng)則趨于下降趨勢(shì)，園地也是出現(xiàn)“上升-下降”的趨勢(shì)，這些變化顯著受各地類面積增減影響。其他具有碳吸收能力的地類如水域以及未利用地由于土地利用面積相對(duì)較為穩(wěn)定，碳匯能力并未出現(xiàn)較明顯變化。

表2 不同地類碳排放量變化 萬t

3 實(shí)證分析

3.1 土地利用結(jié)構(gòu)變化對(duì)土地利用碳排放的影響效應(yīng)

1996～2013年間，受國家城鎮(zhèn)化、工業(yè)化趨勢(shì)以及西部大開發(fā)等相關(guān)政策影響，同時(shí)烏魯木齊屬于典型的能源消費(fèi)型城市，其土地利用碳排放效應(yīng)變化十分明顯。烏魯木齊市該文將研究期間劃分為“1996～2000”、“2001～2005”、“2006～2010”、“2011～2013”4個(gè)階段，由式(5)～(7)得出不同階段的土地利用結(jié)構(gòu)變化碳排放效應(yīng)。由表3、圖2知，耕地在前3階段對(duì)碳排放的影響效應(yīng)均為負(fù)效應(yīng)，而在2011～2013則為正效應(yīng)，在不同階段，伴隨著耕地?cái)?shù)量的減少，耕地對(duì)土地利用碳排放的負(fù)效應(yīng)逐漸下降，其碳排放影響效應(yīng)依次為1996～2000(-0.963 1)、2001～2005(-0.922 7)、2006～2010(-0.449 4)、2011～2013(0.987 3)。耕地在其碳源與碳匯的雙重功能下，整體碳匯能力雖然在上升，但是耕地的源匯比在逐年下降，耕地雖是最大的碳匯，但是對(duì)于在碳排放總量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的建設(shè)用地而言十分微小；隨著耕地?cái)?shù)量的減少以及農(nóng)用物資的大量施用等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨勢(shì)，如農(nóng)用塑料薄膜、化肥農(nóng)藥等的大量使用以及農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，造成耕地質(zhì)量下降以及面源污染日趨嚴(yán)重，導(dǎo)致耕地對(duì)碳排放的影響逐漸表現(xiàn)出促進(jìn)效應(yīng)。園地在1996～2000、2011～2013期間對(duì)碳排放變化表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)，2001～2005、2006～2010期間為正效應(yīng)，且在2001～2005的關(guān)聯(lián)效應(yīng)最大，達(dá)到0.957，研究期間園地面積的增加是促進(jìn)其碳匯量增加的關(guān)鍵，因此對(duì)土地利用碳排放量造成較大的正效應(yīng)，而其他時(shí)段由于園地面積變化小幅度減少，但對(duì)土地利用碳排放的影響效應(yīng)并不明顯。林地、牧草地在各個(gè)階段面積有增有減，對(duì)土地利用碳排放的影響效應(yīng)也處于不斷變化中；建設(shè)用地各地類在前兩個(gè)階段為正效應(yīng)，而到后兩個(gè)階段則轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)效應(yīng)。研究期間，建設(shè)用地各類建設(shè)用地面積持續(xù)上升，導(dǎo)致大量的碳排放產(chǎn)生，其原因在于：烏魯木齊市實(shí)施“藍(lán)天工程”等清潔生成模式之前，建設(shè)用地的持續(xù)擴(kuò)張導(dǎo)致的高碳排放。而在其實(shí)施技術(shù)改進(jìn)、清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排等政策和技術(shù)手段后，建設(shè)用地碳排放雖然在上升，但是碳排放強(qiáng)度相比增加，碳排放增長趨勢(shì)得到一定的緩解，因此對(duì)整個(gè)土地利用凈碳排放均有極高的影響效應(yīng)。

表3 土地利用結(jié)構(gòu)變化與土地利用碳排放量關(guān)聯(lián)效應(yīng)

圖2 土地利用結(jié)構(gòu)變化與土地利用碳排放關(guān)聯(lián)度變化

圖3 土地利用碳排放與人均GDP變化關(guān)系

3.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)土地利用碳排放的影響效應(yīng)分析

環(huán)境庫茲涅茲假說認(rèn)為環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在著多項(xiàng)式的函數(shù)關(guān)系，即倒“U”型，它表征經(jīng)濟(jì)收入在提高到一定水平后，環(huán)境壓力會(huì)隨著收入的進(jìn)一步提高而出現(xiàn)下降趨勢(shì)。限于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不同程度，實(shí)際情況中也有呈現(xiàn)出“U”型、“N”型、倒“N”型等多種函數(shù)關(guān)系。該假說認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在達(dá)到一定程度之前，環(huán)境質(zhì)量不得不經(jīng)歷一個(gè)叫糟糕的過程的邏輯[34]。其基本模型是：

(8)

式(8)中，a、b、c為系數(shù)；Et為t時(shí)刻的環(huán)境壓力，常用的指標(biāo)有污染物排放總量、強(qiáng)度等因素，該文研究選取土地利用凈碳排放強(qiáng)度(t/hm2)表示；Yt為t時(shí)刻的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，該文選取人均國內(nèi)生產(chǎn)總值(萬元/人)。

通過運(yùn)用Eview6.0分析得出土地凈碳排放與人均GDP的回歸結(jié)果，R2=0.988，模型擬合度較高，并通過t統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)，Sig.=0.00，其回歸方程為：

由回歸方程得知，烏魯木齊市土地利用凈碳排放總量與人均GDP之間呈現(xiàn)倒“U”趨勢(shì)(圖3)，其碳排放的拐點(diǎn)在2014年(7.126，2 229.134)和2015年(7.867，2 216.999)之間，拐點(diǎn)臨界值為(7.307，2 230.554)，即當(dāng)人均GDP達(dá)到7.307萬元臨界水平后，隨著人均GDP的進(jìn)一步發(fā)展，土地利用凈碳排放總量將會(huì)出現(xiàn)下降趨勢(shì)。在人均GDP達(dá)到7.307萬元之前，碳排放強(qiáng)度將會(huì)隨著人均GDP的增長而出現(xiàn)協(xié)同增長。根據(jù)研究結(jié)果，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到一定程度后，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與土地利用凈碳排放總量之間存在明顯環(huán)境EKC現(xiàn)象，該結(jié)論符合Andreoni等[35]的研究結(jié)論，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展在達(dá)到一定規(guī)模時(shí)其環(huán)境治理效果具有正向遞增效應(yīng)。而事實(shí)上是，烏魯木齊市在其經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中每年置于環(huán)境保護(hù)的投資也呈逐年遞增趨勢(shì)，表明烏魯木齊市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中立足低碳城市建設(shè)，致力于環(huán)境污染的治理的宏觀政策，對(duì)碳排放總量控制起到積極作用。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

該文基于建設(shè)用地能源消耗視角對(duì)烏魯木齊市土地利用碳排放進(jìn)行研究，在測(cè)算烏魯木齊市在土地利用凈碳排放量的基礎(chǔ)上，分析了土地利用結(jié)構(gòu)變化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)土地利用凈碳排放的影響效應(yīng)，可知：

(1)烏魯木齊市土地利用凈碳排放總量遞增趨勢(shì)，凈碳放量的持續(xù)上升顯著地受建設(shè)用地碳排放的影響。碳匯上，各地類碳匯能力差異性明顯，其中耕地、林地碳匯能力持續(xù)上升，園地出現(xiàn)“上升-下降”趨勢(shì)，牧草地持續(xù)下降趨勢(shì)，建設(shè)用地碳排放量持續(xù)上升。

(2)農(nóng)用地碳排放顯著受地類面積變動(dòng)影響，其中耕地的碳匯能力最大，園地、林地、牧草地對(duì)土地利用碳排放的影響效應(yīng)呈正負(fù)波動(dòng)性變化，原因在于不同地類在發(fā)展不同時(shí)期因經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)建設(shè)需求而出現(xiàn)了不同程度的變動(dòng)；能源利用效率、技術(shù)進(jìn)步等因素對(duì)建設(shè)用地各地類具有較強(qiáng)影響，如能源效率改善和技術(shù)進(jìn)步后建設(shè)用地對(duì)土地利用碳排放強(qiáng)度的影響效應(yīng)為負(fù)效應(yīng)。

(3)在未達(dá)到較高經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的情況下，經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長促進(jìn)了土地利用碳排放增長，但在達(dá)到拐點(diǎn)之后，碳排放呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。表明碳排放發(fā)展并不隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長而持續(xù)上升，驗(yàn)證了烏魯木齊市土地利用過程中環(huán)境庫茲涅茲曲線的存在。

4.2 建議

(1)增匯減排，加強(qiáng)對(duì)土地利用的宏觀調(diào)控與布局，抑制農(nóng)用地轉(zhuǎn)用，著力提高土地利用碳匯能力。低碳化發(fā)展不僅要求從碳源上有效遏制碳排放，還應(yīng)盡可能增加碳匯，通過造林、生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、建立農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)、加強(qiáng)森林可持續(xù)管理等措施可增加陸地生態(tài)碳吸收量，同時(shí)提高城區(qū)綠化覆蓋率，進(jìn)一步增加全市林地面積，并結(jié)合干旱區(qū)城市實(shí)際情況，在生態(tài)用水供給能力范圍內(nèi)積極開展碳匯林建設(shè)。

(2)提高能源利用效率和改善能源利用結(jié)構(gòu)，降低建設(shè)用地碳排放，從整體上降低凈碳排放的增長趨勢(shì)，通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加快技術(shù)研發(fā)、完善激勵(lì)政策和動(dòng)員全民參與，實(shí)現(xiàn)低碳城市建設(shè)。要將發(fā)展非化石能源作為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、建設(shè)低碳城市的重要抓手，大力推進(jìn)太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)電等能源項(xiàng)目建設(shè)；大力推廣天然氣等清潔能源的應(yīng)用，拓展應(yīng)用領(lǐng)域，提高普及率。實(shí)施清潔生產(chǎn)，最大限度地控制工業(yè)生產(chǎn)過程中的能源浪費(fèi)和溫室氣體排放，加強(qiáng)發(fā)展農(nóng)村沼氣建設(shè)和城市垃圾焚燒發(fā)電、填埋氣發(fā)電等項(xiàng)目建設(shè)。

(3)抓住烏魯木齊市建設(shè)“低碳試點(diǎn)城市”契機(jī)，大力推行低碳經(jīng)濟(jì)，加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的環(huán)境污染治理力度，深入推行烏魯木齊市城市發(fā)展規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃、生態(tài)規(guī)劃的協(xié)調(diào)與融合，實(shí)現(xiàn)“多規(guī)合一”，宏觀統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)發(fā)展、土地利用與碳排放3者之間的關(guān)系，確?！岸嘁?guī)”確定的保護(hù)性空間、開發(fā)邊界、城市規(guī)模等重要空間參數(shù)一致，并在統(tǒng)一的空間信息平臺(tái)上建立控制線體系，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化空間布局、有效配置土地資源、提高政府空間管控水平和治理能力的目標(biāo)，致力于提高土地利用宏觀調(diào)控效率和低碳生態(tài)城市建設(shè)。

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STUDYONEFFECTOFLANDUSESTRUCTURE,ECONOMICDEVELOPMENTANDLANDCARBONEMISSION*——ACASESTUDYOFURUMQI

FanGaoyuan1,YangJunxiao2※

(1.School of Public Administration，Nanjing Agricultural University,Nanjing，Jiangsu 210095，China；2.School of Management,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052，China)

On the basis of calculating the land use carbon emission in Urumqi,this paper analyzed the correlation effect between land use structure/economic development and carbon emissions,so as to provide the basis for low-carbon land use in the study area,using the methods of the improved gray relational model and environment EKC model.The results showed that (1) the total net land use carbon emissions showed an increasing trend,and it was significantly affected by the emissions of construction land; (2) The effect of different land types on the carbon emissions showed different characteristics.The effect of construction land on carbon emission declined,while the effects of the cultivated land was rising; (3) economic development promoted carbon emissions growth,but reached the inflection point in the 2014～2015 years,which was verified as the existence of environmental Kuznets curve.Finally,it suggested (1) strengthening the emission reduction by increasing the exchange rate,restraining the conversion of agricultural land and increasing the amount of terrestrial ecological carbon absorption; (2) developing low-carbon economy,improving energy efficiency and improving the structure of energy utilization,and reducing carbon emissions from construction land; (3) carrying out "multi regulation and one" in depth to improve the efficiency of land use macro-control and low-carbon eco city construction.

land use; carbon emission effect; improved GE model; EKC curve; Urumqi city

10.7621/cjarrp.1005-9121.20171024

2017-05-01

樊高源(1989—)，男，河南信陽人，博士生。研究方向：土地資源可持續(xù)利用

※通訊作者：楊俊孝(1964—)，男，陜西白水人，碩士、教授。研究方向：土地經(jīng)濟(jì)與管理、土地資源可持續(xù)利用。Email：yjx6436@sohu.com

*資助項(xiàng)目：新疆高校產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新項(xiàng)目“干旱區(qū)土地利用碳排放效應(yīng)研究——以烏魯木齊市為例”(XJAUCXY-YJS-20141005)

X592

A

1005-9121[2017]10177-08