韓學(xué)山 徐明 劉敬兵 王永亮

[摘要]采用郯城縣2011～2015年的土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)、能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及相關(guān)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)構(gòu)建碳排放模型，測(cè)算郯城縣土地利用的碳排放量在近5年的變化情況，并對(duì)變化進(jìn)行分析。結(jié)果表明，在土地利用變化的影響下，郯城縣碳排放量從2011年的957403.27t增長(zhǎng)到2015年的1124822.30t，增長(zhǎng)幅度為17.49%。建設(shè)用地作為主要碳源，它的碳排放量占碳源排放量的97%左右。林地是郯城縣最大的碳匯，隨著林地面積的減少碳匯效應(yīng)持續(xù)減小。林地、水域、草地、未利用地這4種土地利用類型的碳排放量（或碳吸收量）較小，占比不大，產(chǎn)生影響相對(duì)較小。針對(duì)郯城縣低碳發(fā)展提出了相關(guān)建議，期望能對(duì)郯城縣經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

[關(guān)鍵詞]碳排放；土地利用；碳足跡；郯城縣

[中圖分類號(hào)]F301.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

1 引言

人類活動(dòng)會(huì)改變土地利用方式，在很大程度上對(duì)碳循環(huán)產(chǎn)生影響，人類活動(dòng)和自然條件的差異會(huì)對(duì)人的能源消費(fèi)的格局產(chǎn)生影響。不同的土地利用方式對(duì)碳排放影響模型的研究，解譯人類活動(dòng)對(duì)碳排放影響，從土地利用規(guī)劃、城市規(guī)劃等方面引導(dǎo)低碳發(fā)展。劉英、蘇雅麗、李穎、趙榮欽等就土地利用碳排放效應(yīng)以不同省市為例進(jìn)行了研究。站在這些研究的基礎(chǔ)上，本文以山東省郯城縣為研究對(duì)象，從不同土地利用方式入手，建立土地利用碳排放模型，計(jì)算不同土地利用方式下的碳排放值，期望能對(duì)郯城縣土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整、土地承載力研究等提供參考。

2 研究區(qū)域與方法

2.1 研究區(qū)域概況

郯城縣地處山東省最南端，東臨江蘇東海，西鄰江蘇邳州，南與江蘇新沂交界，北與羅莊接壤，東北毗鄰臨沭，西北毗鄰蘭陵，系沂蒙山區(qū)沖積平原。全縣現(xiàn)轄13個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道），616個(gè)行政村，人口97.789萬(wàn)人，其中農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘?8.60%，人口自然增長(zhǎng)率為8.37‰。全縣土地總面積119511.93hm2。其中，農(nóng)用地面積94618.80hm2、建設(shè)用地面積18984.05hm2、其他土地面積5909.08hm2。2015年全縣地區(qū)生產(chǎn)總值256.52億元，較2014年增長(zhǎng)11%。三次產(chǎn)業(yè)比例為10.8：46.5：42.7。

2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于2011～2015年《郯城縣統(tǒng)計(jì)年鑒》，土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于2011～2015年土地利用變更調(diào)查。

2.3 碳排放理論模型

土地利用方式可以直接對(duì)碳排放產(chǎn)生影響，也可以間接對(duì)碳排放產(chǎn)生影響，直接碳排放是指土地利用方式、類型變化或保持產(chǎn)生的碳排放，間接碳排放是人類活動(dòng)對(duì)象所承載的碳排放，包括耕地承載、建設(shè)用地承載等。

本文研究是用不同土地利用類型的碳排放/碳吸收系數(shù)以此來(lái)計(jì)算碳排放量。土地利用類型有耕地、林地、草地、水域、未利用地、建設(shè)用地。其中建設(shè)用地、耕地在碳排放中主要是產(chǎn)生碳源效應(yīng)，林地、草地、水域和未利用地在碳排放中主要是碳匯效應(yīng)。碳排放測(cè)算公式：

式中：E為碳排放總量（t）；j為土地利用方式類型，包括林地、草地、耕地、水域、未利用地；ej為碳排放量（t）；Mj為土地面積；Nj為系數(shù)，碳排放系數(shù)為正，碳吸收系數(shù)為負(fù)。

建設(shè)用地碳排放量利用第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值以及單位GDP能耗來(lái)計(jì)算，其計(jì)算公式為：

式中：E為建設(shè)用地碳排放量（t）；GDP為第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值（萬(wàn)元）；H為單位GDP能耗（t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)元）；K為煤炭消費(fèi)的碳排放系數(shù)，值為0.7476。

2.4 土地利用類型碳排放系數(shù)的確定

本研究著重測(cè)算由人類活動(dòng)所引起的主要土地利用類型的碳排放量和碳吸收量，以此求得不同土地利用類型碳的凈排放量。排放為正值，吸收為負(fù)值。采用碳排放系數(shù)法對(duì)不同土地利用類型的碳排放量估算。

各土地利用類型碳排放系數(shù)的確定根據(jù)有關(guān)方面的研究來(lái)確定。

（1）耕地、林地和草地碳排放系數(shù)的確定。郯城縣為銀杏之鄉(xiāng)，板栗大縣，根據(jù)郯城縣農(nóng)業(yè)調(diào)查資料和土地利用變更調(diào)查顯示，郯城縣園地主要為銀杏和板栗，本文在碳匯量的計(jì)算過(guò)程當(dāng)中，將園地歸入林地。

耕地、林地、草地的碳排放系數(shù)采用中國(guó)可持續(xù)發(fā)展能源暨碳排放情景分析綜合報(bào)告的成果，分別為0.422、-0.644、 -0.02tC/hm2。

（2）水域碳排放系數(shù)。根據(jù)前人研究成果對(duì)我國(guó)濕地的研究表明，濕地是CO2的匯。賴力對(duì)中國(guó)2005年土地利用類型碳排放核算參數(shù)的研究表明，中國(guó)水域的平均碳匯系數(shù)為-0.257tC/hm2。

（3）未利用地碳排放系數(shù)。本研究中未利用地類型主要為荒草地、裸地和灘涂，這幾種地類難以利用，未利用地的碳排放和碳吸收相對(duì)較弱。根據(jù)有關(guān)研究，未利用地一般作為具有微弱碳吸收能力的碳源，其碳排放系數(shù)為-0.005tC/hm2。

3 結(jié)果與分析

3.1 郯城縣土地利用類型的變化狀況

根據(jù)郯城縣國(guó)土資源局提供的2011～2015年土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理得到不同年份的土地利用面積數(shù)據(jù)（見圖1）。研究期間內(nèi)各地類面積變化不大，尤其是耕地基本維持在71500hm2的水平；建設(shè)用地的面積持續(xù)增長(zhǎng)但增幅不大，從2011年的22829.51hm2增長(zhǎng)到2015年的23362.94hm2，整個(gè)地區(qū)的建設(shè)發(fā)展水平較為平穩(wěn)。林地、草地、水域、其他土地面積持續(xù)減少，較少幅度相對(duì)穩(wěn)定。

3.2 碳排放計(jì)算

根據(jù)研究期間各地類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，利用碳排放理論模型，計(jì)算得出不同土地利用類型碳排放量及總碳排放量情況（見表2、圖2）。結(jié)果表明，研究期間水域和耕地碳排放量變化最小，分別減少了0.77%，1.00%；其次為草地、林地和其他土地，碳排放量分別減少了2.25%、2.39%和3.78%；建設(shè)用地碳排放量變化最大，增加了17.84%。郯城縣總碳排放量增長(zhǎng)了17.39%，雖然經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度并沒有減緩，但整個(gè)區(qū)域的碳排放量并沒有顯著增加，且能控制在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平。

郯城縣的碳源主要包括耕地和建設(shè)用地，建設(shè)用地碳排放量占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，占總碳源排放的97%左右。郯城縣建設(shè)用地的碳排放與總的碳排放具有相同的變化趨勢(shì)，更加說(shuō)明了建設(shè)用地作為主要碳源在區(qū)域減排中的重要地位。2011～2015年建設(shè)用地的年碳排放量基本維持在100萬(wàn)t。

郯城縣的碳匯主要為林地。2011～2015年郯城縣林地面積持續(xù)較少，因此林地的碳匯效應(yīng)有所減少，但減少幅度并不是很大。2011年林地的碳匯為7519.27t，到2015年減少到了7349.38t，5年減少了2.39%。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以看出，建設(shè)用地的碳排放量在碳排放的總量中占比較高，這說(shuō)明了碳源排放中以建設(shè)用地為主。其他土地利用類型（例如：林地、草地、水域以及未利用地）的碳匯作用相對(duì)較小，碳源遠(yuǎn)大于碳匯，未來(lái)區(qū)域減排的重點(diǎn)是降低碳源，增加碳匯。這造成郯城縣總碳排放量較高，郯城低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力較大。

4 結(jié)論

（1）十二五期間郯城縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，這期間碳排放量持續(xù)增加。從2011年的957403.27t增長(zhǎng)到2015年的1124822.30t，增長(zhǎng)幅度為17.49%。根據(jù)區(qū)域碳排放量的增長(zhǎng)變化趨勢(shì)，未來(lái)幾年郯城縣的年碳排放量在有關(guān)政策的良性引導(dǎo)下將維持在110萬(wàn)t左右的水平。

（2）建設(shè)用地碳排放量占碳源排放量的97%，是主要的碳源。建設(shè)用地碳的排放量從2011年的937374.67t增長(zhǎng)到2015年的1104623.05t，增長(zhǎng)幅度為17.84%。未來(lái)郯城縣的碳源還將以建設(shè)用地為主。

（3）林地是郯城縣最大的碳匯，隨著林地面積的減少碳匯效應(yīng)持續(xù)減小。2011年林地的碳匯為7519.27t，到2015年減少到了7349.38t，5年減少了2.39%。

（4）林地、水域、草地、未利用地這4種土地利用類型的碳排放量較小，占比較小，對(duì)整個(gè)郯城縣總碳排放量影響甚微。

5 對(duì)策與建議

（1）最近十幾年，國(guó)內(nèi)學(xué)者進(jìn)行碳排放研究的越來(lái)越多，研究重點(diǎn)主要是建立不同土地利用類型的碳排放模型并進(jìn)行碳排放測(cè)算，研究范圍相對(duì)都比較大，主要是針對(duì)省市一級(jí)層面的研究，而對(duì)縣級(jí)或者地區(qū)一級(jí)的碳排放系數(shù)研究相對(duì)較少。本文僅以2011～2015年的郯城縣為例建立碳排放模型，定量分析了不同土地利用類型的碳排放情況。

（2）碳循環(huán)是一個(gè)空間系統(tǒng)過(guò)程，不好利用行政范圍來(lái)界定循環(huán)的范圍，行政范圍之外的碳循環(huán)對(duì)本研究行政區(qū)域內(nèi)的影響情況在本文研究中未考慮，這方面還需要做進(jìn)一步的研究。

（3）以低碳發(fā)展為目標(biāo)，引導(dǎo)地區(qū)土地利用，合理配置各類土地利用，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。嘗試建立碳排放交易等經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)機(jī)制，鼓勵(lì)降低碳排放。

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