李玉玲, 李世平, 祁靜靜

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 陜西 楊凌712100)

面對(duì)溫室效應(yīng)引起的一系列社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境問(wèn)題，控制和減少二氧化碳等溫室氣體排放成為世界各國(guó)環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策的重要導(dǎo)向。黨的十八大報(bào)告提出大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，著力推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展，形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式，將生態(tài)文明建設(shè)提到前所未有的戰(zhàn)略高度。陜西省作為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)大省和能源大省，長(zhǎng)期以來(lái)粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式使得土地、能源資源稟賦條件相對(duì)匱乏，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)背景下，如何保持足夠的發(fā)展空間走低碳發(fā)展道路，是陜西省發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)面臨的巨大挑戰(zhàn)。在此背景下，對(duì)碳排放變動(dòng)的驅(qū)動(dòng)因素及其與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行深入分析對(duì)區(qū)域“資源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境”三者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。

土地利用和覆被變化(LUCC)是影響陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要因素，已成為僅次于化石能源燃燒的大氣CO2濃度急劇增加的最主要人為原因[1-3]。因此，考慮到生物生產(chǎn)性土地要素變化導(dǎo)致的碳排放，國(guó)內(nèi)諸多學(xué)者從不同的角度對(duì)相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行了基礎(chǔ)研究，主要集中于區(qū)域碳排放核算及碳足跡分析[4-5]、土地利用碳排放效應(yīng)及影響因素分析[6-7]、面向低碳目標(biāo)的土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化[8]以及土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系研究[9-10]。上述研究各具特色，但存在以下局限：(1) 對(duì)土地利用碳排放的影響因素研究多停留在表面，并未對(duì)各個(gè)因素做深層次的剖析；(2) 在核算土地利用碳排放過(guò)程中，主要選擇耕地、林地、建設(shè)用地等主要土地利用類型，較少考慮其他土地利用類型的碳排放；(3) 主要從短期或長(zhǎng)期對(duì)土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)總體關(guān)系進(jìn)行研究，缺乏土地利用碳排放各影響因素與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間內(nèi)在作用機(jī)理的定量分析。

基于上述考慮，本文綜合土地利用直接碳排放與土地利用間接碳排放核算陜西省土地利用碳排放量，對(duì)完備的土地利用碳排放核算研究起到補(bǔ)充和完善作用；基于Kaya恒等式基本原理結(jié)合對(duì)數(shù)均值迪氏指數(shù)分解法(LMDI)建立土地利用碳排放的因素分解模型對(duì)陜西省2001—2014年土地碳排放影響因素進(jìn)行實(shí)證分析；結(jié)合因素分解的結(jié)果構(gòu)建脫鉤彈性分解量化模型考察各影響因素的脫鉤效應(yīng)，力求深入全面地反映各影響因素對(duì)土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤的內(nèi)在作用機(jī)理及其貢獻(xiàn)大小，對(duì)制定全面合理的土地低碳利用戰(zhàn)略和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展措施、政策具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源及方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所用陜西省原煤、原油、燃料油、汽油、煤油、柴油、天然氣、電力等能源消費(fèi)數(shù)據(jù)均來(lái)源于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》(陜西省能源平衡表)；為統(tǒng)一數(shù)據(jù)和提高分析精度，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行土地分類系統(tǒng)將土地利用類型歸類合并，將研究區(qū)域的土地共分為耕地、園地、林地、草地、建設(shè)用地、水域及未利用地7種土地利用類型，各土地利用類型面積數(shù)據(jù)均來(lái)源于陜西省國(guó)土資源廳第二次土地調(diào)查和變更調(diào)查數(shù)據(jù)；涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口數(shù)據(jù)均來(lái)源于《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》。

1.2 研究方法

1.2.1 土地利用碳排放測(cè)算模型 結(jié)合陜西省土地利用現(xiàn)狀，土地利用碳排放主要涉及耕地、園地、林地、草地、建設(shè)用地、水域和未利用地7種土地利用類型。土地利用兼具碳源和碳匯功能，耕地的碳排放主要考慮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)如農(nóng)業(yè)化肥施用、農(nóng)業(yè)機(jī)械使用及灌溉等產(chǎn)生的直接或間接溫室氣體(如CO2，CH4)[11]；園地的碳匯作用很小且等同于林地，但其人為干擾活動(dòng)比林地強(qiáng)，因此將其視為碳源；林地、草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量密度較高，是主要陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯；水域、未利用地碳排放強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)變化不大，一般被認(rèn)為是碳匯；而從碳源角度考慮建設(shè)用地所承載的不同產(chǎn)業(yè)對(duì)能源消耗所引起的間接碳排放[12]。因此，本文主要討論以耕地、園地和建設(shè)用地作為碳源產(chǎn)生的碳排放和以林地、草地、水域、未利用地作為碳匯生產(chǎn)的碳吸收測(cè)算陜西省土地利用碳排放總量。

借鑒李穎等[11]提出的直接碳排放系數(shù)法測(cè)算耕地、園地、林地、草地、水域和未利用地碳排放效應(yīng)，計(jì)算公式為

Ei=∑ei=∑Ai×δi

(1)

式中：E為總碳排放量(104t)；ei為第i種土地利用類型產(chǎn)生的碳排放(吸收)量(104t)；Ai為第i種土地利用類型面積(104hm2)；δi為第 種土地利用類型的碳排放(吸收)系數(shù)(t/hm2)，排放為正，吸收為負(fù)，其中耕地、園地、林地、草地、水域、未利用地碳排放系數(shù)根據(jù)已有研究成果分別確定為0.422，0.210，-0.644，-0.021，-0.218，-0.005 hm2[11,13-14]。

建設(shè)用地作為主要碳源，其碳排放效應(yīng)主要通過(guò)間接核算其承載的人類活動(dòng)如經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市擴(kuò)展和能源消耗等活動(dòng)引起的碳排放。具體地，建設(shè)用地碳排放測(cè)算參考相關(guān)文獻(xiàn)[15]，計(jì)算公式為

Eb=∑ni×εi×φi

(2)

式中：Eb為建設(shè)用地的碳排放量(萬(wàn)t)；ni為不同能源終端消費(fèi)量(萬(wàn)t)；εi，φi分別為不同能源轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)以及碳排放系數(shù)(表1)。

1.2.2 影響因素分解模型 國(guó)外學(xué)者ANG對(duì)中國(guó)工業(yè)部門能源消費(fèi)CO2進(jìn)行因素分解研究時(shí)首次提出對(duì)數(shù)均值迪氏指數(shù)分解法(logarithmic mean Divisia index method，LMDI)，并在綜述各種分解分析方法的基礎(chǔ)上，認(rèn)為對(duì)數(shù)平均Divisia指數(shù)分解法在理論基礎(chǔ)、適應(yīng)性、操作性、結(jié)果呈現(xiàn)四個(gè)方面都表現(xiàn)良好，是能源政策領(lǐng)域比較好的分析方法[17-18]。國(guó)內(nèi)學(xué)者宋德勇等[19]將能源碳排放相關(guān)影響因素分解為經(jīng)濟(jì)規(guī)模、能源結(jié)構(gòu)、排放強(qiáng)度和能源強(qiáng)度四個(gè)方面；宋杰鯤[20]、王曉霞等[16]分別引入人口和環(huán)境效應(yīng)，將碳排放分解為經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、人口/環(huán)境效應(yīng)五個(gè)方面因素。

表1 不同能源的碳排放系數(shù)

注：電力能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放按照煤炭的碳排放系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，具體值參考文獻(xiàn)[16]。

基于LMDI分析框架，借鑒已有研究成果，綜合考慮與土地利用碳排放有關(guān)的能源、經(jīng)濟(jì)、土地、人口因素，彌補(bǔ)傳統(tǒng)Kaya恒等式僅僅考察經(jīng)濟(jì)、能源、人口變量的不足，本文將陜西省土地利用碳排放影響因素分解為能源碳排放強(qiáng)度、能源強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、土地規(guī)模、人口規(guī)模五種因素?；跀U(kuò)展的Kaya恒等式建立土地利用碳排放影響因素分解模型：

(3)

LC=∑(f×e×g×l×p)

(4)

式中：LC表示土地利用碳排放總量(萬(wàn)t)；E表示能源消費(fèi)總量(萬(wàn)tce)；GDP為地區(qū)生產(chǎn)總值(萬(wàn)元)；L為區(qū)域土地面積(萬(wàn)hm2)；P為區(qū)域人口總數(shù)(萬(wàn)人)。

本文采用加和分解，設(shè)基期土地利用碳排放總量為L(zhǎng)C0， 期土地利用碳排放總量為L(zhǎng)Ct，用下標(biāo)tot表示總效應(yīng)的變化：

ΔLCtoc=LCt-LC0

=ΔLCf+ΔLCe+ΔLCg+ΔLCl+ΔLCp

(5)

式中：ΔLCf表示能源碳排放強(qiáng)度效應(yīng)引起的碳排放的變化；ΔLCe表示能源強(qiáng)度效應(yīng)引起的碳排放的變化；ΔLCg表示經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)引起的碳排放的變化；ΔLCl表示土地規(guī)模效應(yīng)引起的碳排放的變化；ΔLCp表示人口規(guī)模效應(yīng)引起的碳排放的變化。

各影響因素差分分解結(jié)果及各分解因素貢獻(xiàn)率分別為：

(6)

各分解因素貢獻(xiàn)率表達(dá)式為：

(7)

式中：S表示不同分解因素的貢獻(xiàn)率，其他變量含義同上。

1.2.3 脫鉤效應(yīng)分解量化模型 目前，脫鉤指標(biāo)的構(gòu)建有兩種主流模式，即經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織OECD脫鉤模型和Tapio脫鉤模型。20世紀(jì)末，OECD開(kāi)始將脫鉤概念引入農(nóng)業(yè)政策研究領(lǐng)域，定義脫鉤為打破環(huán)境壓力與經(jīng)濟(jì)績(jī)效之間的聯(lián)系，并將其劃分為絕對(duì)脫鉤和相對(duì)脫鉤[21]。Tapio[22]針對(duì)1970—2001年歐洲經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與交通業(yè)溫室氣體排放之間的脫鉤研究時(shí)引入彈性概念構(gòu)建脫鉤指標(biāo)，將脫鉤狀態(tài)主要定義為脫鉤、連結(jié)、負(fù)脫鉤三種，其次依據(jù)相對(duì)量彈性值的大小進(jìn)一步細(xì)分為強(qiáng)脫鉤、弱脫鉤、衰退性脫鉤、弱負(fù)脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤、擴(kuò)張性負(fù)脫鉤、衰退性連結(jié)、擴(kuò)張性連結(jié)8種狀態(tài)，這種將彈性引入脫鉤理論框架的研究方法克服了OECD模型在基期選擇上的困難，豐富了脫鉤狀態(tài)的劃分，能更精確地反映碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系。

表2 脫鉤彈性指數(shù)與脫鉤狀態(tài)劃分

表2中，Tapio劃分的脫鉤類型，依據(jù)土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的相互關(guān)系，依次劃分從強(qiáng)脫鉤到強(qiáng)負(fù)脫鉤八種類型，分別表示了從土地利用碳排放總量降低和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的理想狀態(tài)到經(jīng)濟(jì)與土地利用碳排放全面惡化的悲觀愿景，其中強(qiáng)脫鉤是可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，弱脫鉤是前景較為樂(lè)觀狀態(tài)，擴(kuò)張性連結(jié)是發(fā)展較不理想狀態(tài)，其余均為不可持續(xù)狀態(tài)。在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的前提下，ε值越小越有利于可持續(xù)發(fā)展。綜上，本文參照Tapio脫鉤模型，構(gòu)建土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤指數(shù)表達(dá)式：

(8)

將公式(8)變形，可得：

(9)

式中：TLC,GDP為土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤彈性指標(biāo)；LC0為基期土地利用碳排放總量；ΔLC為現(xiàn)期相對(duì)于基期土地利用碳排放變化量；GDP0為基期地區(qū)生產(chǎn)總值；ΔGDP為現(xiàn)期相對(duì)于基期GDP的變化量。

結(jié)合土地利用碳排放因素分解結(jié)果公式(5)，得到土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤效應(yīng)分解量化模型：

2 實(shí)證分析

2.1 陜西省土地利用碳排放分析

根據(jù)2001—2014年陜西省土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)與各項(xiàng)能源消費(fèi)數(shù)據(jù)，基于土地利用碳排放測(cè)算公式(1)，(2)，得到陜西省土地利用碳排放量(表3)及變化趨勢(shì)(圖1)。

由表3可知，陜西省土地利用凈碳排放量呈逐年遞增態(tài)勢(shì)，從2001年的1 068.96萬(wàn)t增加到2014年的4 676.25萬(wàn)t，碳排放總量增加3 607.29萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率達(dá)13%。土地利用凈碳排放量受碳匯和碳源共同作用影響，2001—2014年土地利用碳吸收總量和碳排放總量均呈上升趨勢(shì)，土地利用碳吸收總量從639.45萬(wàn)t增加到733.90萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率為1.09%，土地利用碳排放總量從1 708.40萬(wàn)t增加到5 410.15萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率為9.54%，是碳吸收總量年均增長(zhǎng)率的8.76倍，反映出陜西省每年土地碳排放量增加的速度遠(yuǎn)高于碳吸收量增加的速度，導(dǎo)致土地利用凈碳排放量變化趨勢(shì)與土地利用碳排放總量逐年遞增一致。

由圖1可知，2001—2014年，陜西省土地利用凈碳排放、碳源、碳匯均呈上升趨勢(shì)，即作為主要碳源的建設(shè)用地與林地的碳匯效應(yīng)逐年增加，但林地的碳匯能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能抵消顯著遞增的建設(shè)用地碳排放量，導(dǎo)致2001—2014年陜西省土地利用凈碳排放量呈逐年遞增趨勢(shì)。碳源方面，耕地的碳排放在研究期內(nèi)保持平穩(wěn)下降趨勢(shì)，碳排放量由2001年的197.73萬(wàn)t下降到2014年的168.58萬(wàn)t，共減排29.15萬(wàn)t，年均降低2.24萬(wàn)t。2001—2014年園地的碳排放量基本保持穩(wěn)定，從12.29萬(wàn)t增加到17.26萬(wàn)t，13 a間的變化量并不大。作為碳源主導(dǎo)地位的建設(shè)用地碳排放量約占總碳源排放量的87.68%～96.56%，在研究期內(nèi)從1 497.96萬(wàn)t增加到5 224.31萬(wàn)t，年均增加286.64萬(wàn)t，增長(zhǎng)率達(dá)10.40%。因此，建設(shè)用地碳排放與凈碳排放總量具有趨同的變化趨勢(shì)并顯著影響了陜西省土地利用碳排放總量。碳匯方面，研究期內(nèi)，林地的碳匯量占總碳匯的97.62%以上，碳匯量從624.23萬(wàn)t增加到721.11萬(wàn)t，共增加96.88萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率為1.14%。水域、草地、未利用地的碳匯效應(yīng)依次降低，研究期內(nèi)其碳吸收量處于基本穩(wěn)定的狀態(tài)，變化并不明顯。

表3 陜西省土地利用類型碳排放/碳吸收 萬(wàn)t

2.2 陜西省土地利用碳排放影響因素分析

采用LMDI分解法，基于公式(5)，(6)計(jì)算出能源碳排放強(qiáng)度效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)、土地規(guī)模效應(yīng)、人口規(guī)模效應(yīng)對(duì)陜西省土地利用碳排放變化的影響(表4)。

由表4可知，2001—2014年陜西省土地利用碳排放增加主要是由經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)引起的，累計(jì)增加了6 085.92萬(wàn)t；其次是能源碳排放強(qiáng)度效應(yīng)，導(dǎo)致土地利用碳排放共增加510.10萬(wàn)t；人口規(guī)模和土地規(guī)模效應(yīng)對(duì)土地利用碳排放增加的促進(jìn)作用相對(duì)較小，分別促進(jìn)土地利用碳排放增加94.64萬(wàn)t和17.42萬(wàn)t；研究期內(nèi)累積效應(yīng)出現(xiàn)唯一負(fù)值總效應(yīng)—能源強(qiáng)度效應(yīng)，對(duì)土地利用碳排放的減小起到了積極作用，共引起碳排放減少了3 100.80萬(wàn)t。由于抑制土地利用碳排放增加的作用有限，因此，2001—2014年共引起土地利用碳排放累積增加3 607.29萬(wàn)t。

圖1 陜西省土地利用碳排放變化趨勢(shì)

表4 陜西省土地利用碳排放影響因素分解結(jié)果 萬(wàn)t

為了考察各效應(yīng)對(duì)土地利用碳排放短期影響的階段性特征，根據(jù)因素分解結(jié)果得到陜西省土地利用碳排放影響因素年度變化趨勢(shì)(圖2)，并計(jì)算出2001—2014年各效應(yīng)對(duì)土地利用碳排放的累積貢獻(xiàn)率(圖3)。

圖2 陜西省土地利用碳排放年度增量分解

由圖2，圖3可以看出，各效應(yīng)在不同時(shí)期對(duì)土地利用碳排放變化的影響是不同的，具體分析如下：能源碳排放強(qiáng)度效應(yīng)，即單位能源消耗碳排放量對(duì)陜西土地利用碳排放變化的影響有較大的浮動(dòng)性，2001—2014年正、負(fù)效應(yīng)并存，2005年達(dá)到最大的正向影響值(204.36萬(wàn)t)，說(shuō)明代表能源利用效率的碳排放強(qiáng)度對(duì)土地利用碳排放變化的影響具有不確定性。從能源碳排放強(qiáng)度的累積效應(yīng)來(lái)看，對(duì)土地利用碳排放的增加呈正效應(yīng)，即在研究期內(nèi)不同能源單位碳排放強(qiáng)度促進(jìn)土地利用碳排放增加，累積貢獻(xiàn)率為14.14%。

圖3 各效應(yīng)對(duì)土地利用碳排放的累積貢獻(xiàn)率

能源強(qiáng)度效應(yīng)是唯一促進(jìn)土地利用碳排放減少的效應(yīng)類型，累積貢獻(xiàn)率絕對(duì)值達(dá)85.96%。該效應(yīng)對(duì)碳排放的影響從初始的負(fù)向效應(yīng)(-102.50萬(wàn)t)在2004年轉(zhuǎn)變達(dá)到唯一正效應(yīng)值(49.89萬(wàn)t)后又遞減到2014年的-385.08萬(wàn)t，預(yù)示著經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，能源新技術(shù)的發(fā)展，使單位GDP能源消耗不斷減小。因此，提高能源效率、發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè)是減少碳排放的有效手段。

經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)貢獻(xiàn)值持續(xù)擴(kuò)大且在研究期內(nèi)一直為正值，累積貢獻(xiàn)率高達(dá)168.71%，說(shuō)明土地經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出是陜西省土地利用碳排放增長(zhǎng)的首要貢獻(xiàn)因素。陜西省土地利用碳排放的總效應(yīng)變化趨勢(shì)與經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)引致的碳排放變化趨勢(shì)吻合程度很高，表明土地利用碳排放的持續(xù)增長(zhǎng)與陜西省經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展密不可分。

土地規(guī)模效應(yīng)在部分年度出現(xiàn)了微弱正效應(yīng)(2009年為116.52萬(wàn)t)，對(duì)碳排放總體上呈正效應(yīng)，影響是最小的，累積貢獻(xiàn)率為0.48%，說(shuō)明土地本身如農(nóng)用地、建設(shè)用地規(guī)模擴(kuò)大并未直接導(dǎo)致碳排放量增加，而是基于土地承載的不同能源消費(fèi)行業(yè)導(dǎo)致能源碳排放的大量增加。人口規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大對(duì)土地利用碳排放總量的增加具有正效應(yīng)，2001—2014年陜西省人口規(guī)模的增加對(duì)土地利用碳排放的累積貢獻(xiàn)為2.62%，累計(jì)增加94.64萬(wàn)t碳排放，說(shuō)明人口規(guī)模增加也是造成土地利用碳排放增加的因素之一。人口數(shù)量的增加帶來(lái)消費(fèi)規(guī)模的增長(zhǎng)，導(dǎo)致基于土地承載的能源消費(fèi)增長(zhǎng)最后使碳排放量增加，帶來(lái)環(huán)境問(wèn)題的加劇。

為了深入分析各分解因素對(duì)陜西省土地利用碳排放的貢獻(xiàn)程度及變化趨勢(shì)，基于公式(7)得到2001—2014年各效應(yīng)對(duì)陜西省土地利用碳排放的年度貢獻(xiàn)率(圖4)。

圖4 各效應(yīng)對(duì)土地利用碳排放的年度貢獻(xiàn)率

根據(jù)各效應(yīng)對(duì)陜西省土地利用碳排放的累積貢獻(xiàn)將各因素劃分為正效應(yīng)因素(包括經(jīng)濟(jì)規(guī)模、能源碳排放強(qiáng)度、土地規(guī)模和人口規(guī)模)和負(fù)效應(yīng)因素(能源強(qiáng)度)，各效應(yīng)累積貢獻(xiàn)率絕對(duì)值由大到小依次是經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)>能源強(qiáng)度效應(yīng)>能源碳排放強(qiáng)度效應(yīng)>人口規(guī)模效應(yīng)>土地規(guī)模效應(yīng)。由圖4可以看出，作為正效應(yīng)的首要貢獻(xiàn)因素—經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)對(duì)土地利用碳排放的貢獻(xiàn)率呈“U”型曲線，即經(jīng)濟(jì)規(guī)模對(duì)碳排放的作用呈強(qiáng)—弱—強(qiáng)的態(tài)勢(shì)，拐點(diǎn)出現(xiàn)在2005年；此外，唯一的負(fù)效應(yīng)因素—能源強(qiáng)度效應(yīng)對(duì)土地利用碳排放的貢獻(xiàn)率呈倒“U”型曲線，即能源強(qiáng)度對(duì)抑制土地利用碳排放增加的作用呈由強(qiáng)變?nèi)?，再由弱變?qiáng)的發(fā)展階段；能源碳排放強(qiáng)度、土地規(guī)模和人口規(guī)模對(duì)土地利用碳排放增加的貢獻(xiàn)率則基本穩(wěn)定在-0.1～0.25。雖然能源強(qiáng)度抑制土地利用碳排放增加的趨勢(shì)在加強(qiáng)，但仍然無(wú)法抵消土地經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出強(qiáng)勁的促進(jìn)作用，說(shuō)明陜西省僅僅依靠能源新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和提高能源利用效率實(shí)現(xiàn)碳減排比較困難，因此需加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，同時(shí)合理規(guī)劃土地利用及人口規(guī)模控制，多管齊下實(shí)現(xiàn)碳排放總量控制和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 陜西省土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤效應(yīng)分析

2001—2014年，陜西省土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系呈現(xiàn)階段性變化特征(圖5)：2001—2003年，土地利用碳排放增速低于地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)的增長(zhǎng)速度；2003—2005年，土地利用碳排放增加速度超過(guò)GDP增長(zhǎng)速度，且差距呈拉大趨勢(shì)；2005—2014年，土地利用碳排放增長(zhǎng)速度放緩，且低于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度。

為了深入分析土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)內(nèi)在作用機(jī)理以及影響經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和土地利用碳排放脫鉤的各因素及其貢獻(xiàn)大小?；诠?8)—(10)和陜西省土地利用碳排放影響因素分解結(jié)果，計(jì)算出經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與土地利用碳排放脫鉤彈性指數(shù)及各影響因素對(duì)應(yīng)的分脫鉤彈性指數(shù)(表5)。

圖5 2001-2014年陜西省土地利用碳排放與GDP增長(zhǎng)趨勢(shì)

由表5可以看出，陜西省土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)除了在2003—2005年、2008—2009年呈現(xiàn)擴(kuò)張性負(fù)脫鉤和擴(kuò)張性連結(jié)狀態(tài)外，其余年份總體處于弱脫鉤狀態(tài)，土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)在增長(zhǎng)呈正相關(guān)關(guān)系，2001—2014年陜西省GDP平均增長(zhǎng)速度為19.21%，土地利用碳排放的平均增長(zhǎng)速度為13%，GDP增速明顯高于土地利用碳排放增速，從而保證了土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的弱脫鉤狀態(tài)。對(duì)比脫鉤彈性指數(shù)的變化，陜西省的脫鉤狀態(tài)經(jīng)歷了從弱脫鉤—擴(kuò)張性負(fù)脫鉤—弱脫鉤—擴(kuò)張性連結(jié)—弱脫鉤的發(fā)展階段。

表5 陜西省土地利用碳排放各影響因素脫鉤彈性指標(biāo)

2001—2003年，脫鉤彈性指數(shù)由0.599 2下降到0.348 7，陜西省土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈現(xiàn)出弱脫鉤(彈性指數(shù)下降)的狀態(tài)，GDP和土地利用碳排放逐年增加，GDP的增長(zhǎng)速度相對(duì)于土地利用碳排放增長(zhǎng)速度逐漸增強(qiáng)，出現(xiàn)這種狀態(tài)的可能原因在于隨著宏觀環(huán)境改善和西部大開(kāi)放戰(zhàn)略的提出，陜西省工業(yè)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了一個(gè)新的快速發(fā)展時(shí)期，恢復(fù)經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)了相關(guān)工業(yè)能源消費(fèi)與土地利用碳排放量增加。2003—2005年，脫鉤彈性指數(shù)為1.449 2～1.492 1，土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈擴(kuò)張性負(fù)脫鉤狀態(tài)，陜西省工業(yè)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了以重工業(yè)為主導(dǎo)新的快速發(fā)展時(shí)期，碳排放的急劇擴(kuò)張速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度，政府應(yīng)采取有效措施對(duì)相關(guān)行業(yè)的高碳發(fā)展予以控制。2005—2008年，脫鉤彈性指數(shù)由0.094 1上升到0.700 9，土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈弱脫鉤(彈性指數(shù)上升)狀態(tài)，該階段陜西省GDP和土地利用碳排放逐年增加，但土地利用碳排放增長(zhǎng)速度相對(duì)于GDP的增長(zhǎng)速度逐漸增強(qiáng)，因此表現(xiàn)出脫鉤彈性指數(shù)整體上升。2008—2009年，土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈擴(kuò)張性連結(jié)狀態(tài)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與土地利用碳排放增加的幅度正向且?guī)缀跻恢?。隨著經(jīng)濟(jì)形勢(shì)持續(xù)好轉(zhuǎn)，政府持續(xù)擴(kuò)大內(nèi)需、加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，導(dǎo)致大批工業(yè)能源消費(fèi)及其產(chǎn)生的碳排放大幅增長(zhǎng)，這是陜西省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的較不理想狀態(tài)。2009—2014年，脫鉤彈性指標(biāo)值呈逐年下降趨勢(shì)并呈現(xiàn)弱脫鉤狀態(tài)，反映出土地利用碳排放增長(zhǎng)速度逐步放緩，其增加量相對(duì)于GDP的增加日趨減少，因此呈現(xiàn)出彈性指數(shù)整體下降的情況。

從各影響因素對(duì)應(yīng)的分脫鉤彈性指標(biāo)(圖6)來(lái)看，經(jīng)濟(jì)規(guī)模脫鉤彈性和能源強(qiáng)度脫鉤彈性值所占比重依次最高，是影響陜西省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與土地利用碳排放脫鉤最重要的因素。具體分析如下：

經(jīng)濟(jì)規(guī)模脫鉤彈性指標(biāo)呈現(xiàn)先升后降再升的波動(dòng)變化趨勢(shì)，拐點(diǎn)出現(xiàn)在2009年(最低值0.629 3)，但整體呈下降趨勢(shì)(從2001年的0.996 6下降到2014年的0.963 9)，這表明陜西省經(jīng)濟(jì)由粗放轉(zhuǎn)為集約節(jié)約發(fā)展方式對(duì)節(jié)能減排的作用初見(jiàn)成效。從橫向看，經(jīng)濟(jì)規(guī)模脫鉤彈性指標(biāo)一直為正值且在0.90～1.10之間波動(dòng)變化，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)是影響土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤的最重要因素，土地的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效益的持續(xù)增長(zhǎng)導(dǎo)致了土地承載的能源消費(fèi)不斷加大，從而造成土地利用碳排放不斷增加，這是陜西省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不理想狀態(tài)。

圖6 陜西省土地利用碳排放各影響因素脫鉤彈性分解

能源強(qiáng)度脫鉤彈性指標(biāo)呈倒“U”型變化趨勢(shì)，峰值出現(xiàn)在2004年(0.199 3)。從縱向看，2001—2014年能源強(qiáng)度脫鉤彈性從-0.432 3下降到-0.821 9，呈現(xiàn)出穩(wěn)步下降態(tài)勢(shì)，說(shuō)明以應(yīng)對(duì)能源約束降低單位能耗對(duì)抑制土地利用碳排放增加起到積極作用。從橫向看，能源強(qiáng)度脫鉤彈性指標(biāo)年度變化趨勢(shì)與土地利用碳排放脫鉤彈性變化趨勢(shì)一致，說(shuō)明能源強(qiáng)度效應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與土地利用碳排放脫鉤狀態(tài)的改善具有積極作用，陜西省應(yīng)該進(jìn)一步發(fā)掘依靠提升能源效率節(jié)能減排的潛力和空間。

能源碳排放強(qiáng)度脫鉤彈性指標(biāo)的變化趨勢(shì)與能源強(qiáng)度脫鉤彈性類似，都呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)，不過(guò)碳排放強(qiáng)度變化幅度較小，脫鉤彈性峰值出現(xiàn)在2005年(0.461 (5)，說(shuō)明能源碳排放強(qiáng)度效應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與土地利用碳排放脫鉤的影響也相對(duì)較小，這與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和能源利用效率有關(guān)。

土地規(guī)模的脫鉤彈性指標(biāo)年度變化不是很大，說(shuō)明土地規(guī)模效應(yīng)對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與土地利用碳排放脫鉤的影響較小。除2009年(0.343 1)外均為負(fù)值，且圍繞-0.01上下浮動(dòng)，表明根據(jù)低碳發(fā)展的要求優(yōu)化土地利用空間結(jié)構(gòu)、合理控制建設(shè)用地?cái)U(kuò)展也是降低土地利用碳排放的有效途徑。

人口規(guī)模脫鉤彈性指標(biāo)13 a間均為正值，圍繞0.01上下浮動(dòng)很小，表明人口規(guī)模對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與土地利用碳排放脫鉤具有微弱的作用，即人口數(shù)量的增加帶來(lái)的土地利用碳排放增量有限，但目前陜西省通過(guò)合理規(guī)劃人口規(guī)模實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的作用還未充分發(fā)揮。

3 結(jié)論及政策啟示

3.1 結(jié) 論

本文通過(guò)測(cè)算2001—2014年陜西省土地利用碳排放量，對(duì)土地利用碳排放影響因素及其脫鉤效應(yīng)進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：

(1) 2001—2014年，陜西省土地利用碳排放量受碳源和碳匯綜合影響，但碳排放量增速大于碳吸收量增速，所以土地利用凈碳排放量呈逐年遞增趨勢(shì)，從2001年的1 068.96萬(wàn)t增加到2014年的4 676.25萬(wàn)t，13 a間上升163%。

(2) 2001—2014年，陜西省土地利用碳排放影響因素除能源強(qiáng)度為負(fù)效應(yīng)因素外，經(jīng)濟(jì)規(guī)模、能源碳排放強(qiáng)度、土地規(guī)模和人口規(guī)模為正效應(yīng)因素，各效應(yīng)累積貢獻(xiàn)率絕對(duì)值由大到小依次是經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)>能源強(qiáng)度效應(yīng)>能源碳排放強(qiáng)度效應(yīng)>人口規(guī)模效應(yīng)>土地規(guī)模效應(yīng)。能源強(qiáng)度效應(yīng)是唯一抑制土地利用碳排放增加的因素。經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)作為促進(jìn)土地利用碳排放增加的首要因素，與陜西省GDP保持10%以上增速不無(wú)關(guān)系。此外，能源碳排放強(qiáng)度效應(yīng)、人口規(guī)模效應(yīng)和土地規(guī)模效應(yīng)均以不同程度促進(jìn)陜西省土地利用碳排放的增加。

(3) 從時(shí)間序列縱向來(lái)看，2001—2014年陜西省土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤狀態(tài)經(jīng)歷了弱脫鉤—擴(kuò)張性負(fù)脫鉤—弱脫鉤—擴(kuò)張性連結(jié)—弱脫鉤的發(fā)展階段。從各影響因素對(duì)應(yīng)的分脫鉤彈性指標(biāo)橫向來(lái)看，指標(biāo)值占比從大到小依次為經(jīng)濟(jì)規(guī)模脫鉤彈性>能源強(qiáng)度脫鉤彈性>能源碳排放強(qiáng)度脫鉤彈性>人口規(guī)模脫鉤彈性>土地規(guī)模脫鉤彈性，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)仍然是促進(jìn)碳排放增加的最重要因素，能源強(qiáng)度效應(yīng)則對(duì)陜西省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與土地利用碳排放脫鉤狀態(tài)的改善具有積極作用。能源碳排放強(qiáng)度效應(yīng)、人口規(guī)模效應(yīng)和土地規(guī)模效應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與土地利用碳排放脫鉤的影響相對(duì)較小。

3.2 政策啟示

綜上所述，依據(jù)陜西省當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r與資源稟賦條件，提出以下政策啟示對(duì)于消除經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中的資源瓶頸，實(shí)現(xiàn)“穩(wěn)增長(zhǎng)”與“碳減排”雙贏具有重要現(xiàn)實(shí)意義：

(1) 科學(xué)布局生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)用地，增加森林覆蓋率和生態(tài)用地面積，增強(qiáng)土地利用的碳匯能力；合理控制建設(shè)用地?cái)U(kuò)展減少單位土地能源投入，以此減少陜西省土地利用碳排放壓力。

(2) 適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，陜西省應(yīng)緊緊抓住“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”戰(zhàn)略的歷史機(jī)遇，改變偏“重”的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快構(gòu)建綠色經(jīng)濟(jì)體系，加大能源升級(jí)改造力度，依靠能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和能源利用效率提高大力培育低耗能、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。未來(lái)陜西省碳排放與經(jīng)濟(jì)脫鉤發(fā)展措施重點(diǎn)方向在于進(jìn)一步在能源資源開(kāi)發(fā)利用、交易方式、節(jié)約高效使用等方面建立合作共同體，加快建設(shè)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶能源儲(chǔ)備基地；發(fā)展節(jié)能減排技術(shù)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)與工業(yè)低碳化發(fā)展，著力促進(jìn)陜西省綠色GDP發(fā)展。

(3) 強(qiáng)化土地利用規(guī)劃約束性指標(biāo)管理，引入低碳化土地利用理念，將單位土地面積的碳排放作為約束性指標(biāo)納入，從源頭上通過(guò)嚴(yán)格控制高耗能產(chǎn)業(yè)的用地審批，促進(jìn)土地供應(yīng)向低碳產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，逐步實(shí)現(xiàn)土地利用結(jié)構(gòu)與低碳經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)，形成倒逼機(jī)制促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)碳排放總量控制和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

(4) 提高人口素質(zhì)，降低人口增多導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)(如農(nóng)業(yè)化肥施用和農(nóng)械使用)和居民消費(fèi)行為(如垃圾處理、汽車使用等)對(duì)碳排放增加的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn):

[1] Houghton R A, Hackler J L. Sources and sinks of carbon from land-use change in China[J]. Global Biogeochemical Cycles, 2003,17(2):31-39.

[2] 趙榮欽,劉英,郝仕龍,等.低碳土地利用模式研究[J].水土保持研究,2010,17(5):190-194.

[3] 黎孔清.低碳經(jīng)濟(jì)導(dǎo)向的區(qū)域土地利用評(píng)價(jià)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.

[4] 藍(lán)家程,傅瓦利,袁波,等.重慶市不同土地利用碳排放及碳足跡分析[J].水土保持學(xué)報(bào),2012,26(1):146-150.

[5] 孫赫,梁紅梅,常學(xué)禮,等.中國(guó)土地利用碳排放及其空間關(guān)聯(lián)[J].經(jīng)濟(jì)地理,2015,35(3):154-162.

[6] 王桂波,南靈.陜西省土地利用碳排放效應(yīng)時(shí)空差異分析[J].資源與產(chǎn)業(yè),2012,14(1):124-130.

[7] 張勇,張樂(lè)勤,汪應(yīng)宏,等.安徽省池州市土地利用碳排放演變及其影響因素[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,19(2):216-223.

[8] 毋曉蕾,王婧,汪應(yīng)宏,等.淅川縣土地利用結(jié)構(gòu)低碳優(yōu)化研究[J].地域研究與開(kāi)發(fā),2013,32(2):160-165.

[9] 盧娜,馮淑怡,曲福田.經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)我國(guó)土地利用碳排放的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2013(2):108-115.

[10] 程子騰,嚴(yán)金明,高峰,等.土地利用碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)研究:以柳州市為例[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì),2016,32(8):87-89.

[11] 李穎,黃賢金,甄峰.江蘇省區(qū)域不同土地利用方式的碳排放效應(yīng)分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008(S2):102-107.

[12] 曲福田,盧娜,馮淑怡.土地利用變化對(duì)碳排放的影響[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境,2011,21(10):76-83.

[13] 蘇雅麗,張艷芳.陜西省土地利用變化的碳排放效益研究[J].水土保持學(xué)報(bào),2011,25(1):152-156.

[14] 王亮.鹽城市土地利用變化碳排放效益及影響因素分解研究[J].生態(tài)科學(xué),2015,34(5):122-128.

[15] 彭文甫,樊淑云,潘薈交,等.區(qū)域土地利用變化的碳排放效應(yīng)及時(shí)空格局研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì),2013(9):28-33.

[16] 王曉霞,南靈.基于LMDI模型的陜西省能源消費(fèi)碳排放壓力解耦分析[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào),2014,30(3):311-316.

[17] Ang B W, Zhang F Q, Choi K H. Factorizing changes in energy and environmental indicators through decomposition[J]. Energy, 1998,23(6):489-495.

[18] Ang B W. Decomposition analysis for policymaking in energy: Which is the preferred method[J]. Energy Policy, 2004,32(9):1131-1139.

[19] 宋德勇,盧忠寶.中國(guó)碳排放影響因素分解及其周期性波動(dòng)研究[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境,2009,19(3):18-24.

[20] 宋杰鯤.基于LMDI的山東省能源消費(fèi)碳排放因素分解[J].資源科學(xué),2012,34(1):35-41.

[21] OECD. Indicators to measure decoupling of environmental pressures from economic growth[R]. Paris:OECD,2002.

[22] Tapio P. Towards a theory of decoupling:Degrees of decoupling in the EU and the case of road traffic in Finland between 1970 and 2001[J]. Transport Policy, 2005,12(2):137-151.