張 玥，代亞強，陳媛媛，柯新利

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院，湖北 武漢 430070）

土地是自然地理覆被與社會經(jīng)濟活動的重要載體，土地利用已成為重要的碳排放來源[1]。土地利用碳排放演變受多重因素綜合驅(qū)動，土地利用轉(zhuǎn)型便是重要因素之一[2]。土地利用轉(zhuǎn)型的實質(zhì)是土地利用形態(tài)的趨勢性變化，與社會經(jīng)濟發(fā)展要素解構(gòu)重組和交互作用相伴而生，包括顯性轉(zhuǎn)型和隱性轉(zhuǎn)型[3]。與土地利用顯性轉(zhuǎn)型相比，土地利用隱性轉(zhuǎn)型與社會經(jīng)濟活動聯(lián)系更為密切，其區(qū)域性、綜合性和趨勢性特征更為明顯[4]。土地利用隱性轉(zhuǎn)型是土地利用碳排放演化的內(nèi)在驅(qū)動，其與土地利用碳排放動態(tài)響應(yīng)是反映社會經(jīng)濟系統(tǒng)與土地利用系統(tǒng)關(guān)聯(lián)互饋的重要表征[4]。改革開放以來，我國社會經(jīng)濟發(fā)展推動土地利用隱性轉(zhuǎn)型持續(xù)發(fā)展、勢頭迅猛，同時，當(dāng)前土地利用低碳減排工作形勢嚴(yán)峻、任重道遠(yuǎn)。在土地利用快速轉(zhuǎn)型過程中，有效緩解土地利用隱性轉(zhuǎn)型造成的土地利用碳排放壓力，尋求土地利用服務(wù)發(fā)展與低碳減排的并行路徑，不僅是加快土地資源管理方式向綜合性和科學(xué)性轉(zhuǎn)變的重要推動，同時是統(tǒng)籌兼顧社會經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展與土地資源可持續(xù)利用的必然要求。因此，深入探究土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放的空間關(guān)聯(lián)關(guān)系具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。

近年來，土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放研究逐漸發(fā)展成熟，匯集諸多可資借鑒的理論基礎(chǔ)和方法實踐。土地利用隱性轉(zhuǎn)型根植于土地利用轉(zhuǎn)型理論框架，形成“特征刻畫—規(guī)律歸納—效應(yīng)甄別”的研究體系，依據(jù)其經(jīng)濟、社會和生態(tài)效應(yīng)響應(yīng)規(guī)律加以協(xié)調(diào)引導(dǎo)[5-7]。土地利用碳排放研究多遵循“分類解析—核算評價—優(yōu)化調(diào)控”的研究邏輯在不同尺度加以開展，即采用清單核算法、樣地清查法和遙感估測法等方法對土地利用碳排放進行核算并剖析其驅(qū)動因素[8-9]，進而通過土地整治、碳排補償?shù)葘崿F(xiàn)土地低碳利用[10-11]。綜上所述，現(xiàn)有研究均可為本文提供重要的理論參考和實踐支撐，但研究內(nèi)容與研究尺度仍存在拓展空間。在研究內(nèi)容方面，土地利用隱性轉(zhuǎn)型的生態(tài)效應(yīng)較多關(guān)注土地利用隱性轉(zhuǎn)型引致的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能演變與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值損益，其碳排放效應(yīng)研究略顯匱乏；同時，土地利用碳排放研究多基于土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)與空間格局等土地利用顯性轉(zhuǎn)型過程，其與土地利用隱性轉(zhuǎn)型關(guān)聯(lián)尚不明晰。在研究尺度方面，土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放具有區(qū)域性，兩者空間關(guān)聯(lián)呈現(xiàn)動態(tài)演進和空間異質(zhì)特征，不同地區(qū)土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放空間關(guān)聯(lián)模式不盡相同、空間響應(yīng)規(guī)律難以一概而論，針對國家層面省域尺度的全面性和系統(tǒng)性研究有待開展?；诖?，本文嘗試闡釋土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放的空間關(guān)聯(lián)內(nèi)在機理，在省域尺度開展土地利用隱性形態(tài)綜合評價與土地利用碳排放科學(xué)測算，刻畫土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放的時空演變特征，進而采用雙變量空間自相關(guān)定量識別土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放的空間關(guān)聯(lián)及其分異特征，揭示土地利用碳排放對土地利用隱性轉(zhuǎn)型的空間響應(yīng)規(guī)律，以期通過調(diào)控土地利用轉(zhuǎn)型推動土地利用低碳減排，為實現(xiàn)區(qū)域土地利用可持續(xù)管理與發(fā)展提供決策依據(jù)。

1 機理分析

土地利用碳排放是指受人類社會干預(yù)以實現(xiàn)生產(chǎn)、生活或生態(tài)功能的土地向大氣中釋放碳的過程[12]。土地利用隱性轉(zhuǎn)型是社會經(jīng)濟系統(tǒng)革新與變遷的綜合映射，可通過分析、化驗、檢查和調(diào)查加以刻畫[4]。根據(jù)土地利用隱性轉(zhuǎn)型內(nèi)涵，本文從土地利用投入、土地利用產(chǎn)出、土地利用強度和土地產(chǎn)權(quán)變化4個維度解析土地利用隱性轉(zhuǎn)型，并剖析土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放空間關(guān)聯(lián)內(nèi)在機理（圖1）。

圖1 土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放空間關(guān)聯(lián)機理Fig.1 The spatial correlation mechanism between recessive land use transformation and land use carbon emission

（1）土地利用投入是土地利用隱性轉(zhuǎn)型的外在條件，通過資本要素與勞動力要素投入規(guī)模反映不同經(jīng)濟發(fā)展階段下土地利用的主體行為意愿與要素配置結(jié)構(gòu)[13]。在發(fā)展需求強力驅(qū)動下，提高土地利用投入以增強土地利用效益成為最簡單直接的方法之一。土地利用投入提高催生高耗能、高污染、高排放的土地利用活動頻繁加劇，土地利用碳排放持續(xù)增加。但是，伴隨創(chuàng)新要素的推廣與發(fā)展，傳統(tǒng)土地利用投入的負(fù)面效應(yīng)可在一定程度上得以緩解與抵消[14]。

（2）土地利用產(chǎn)出是土地利用隱性轉(zhuǎn)型的效能驅(qū)動，通過社會經(jīng)濟產(chǎn)值與產(chǎn)業(yè)布局結(jié)構(gòu)反映土地利用的效益訴求與功能導(dǎo)向。在土地利用規(guī)劃和建設(shè)過程中，土地利用粗放化問題嚴(yán)重、集約化發(fā)展緩慢[15]。由于區(qū)域發(fā)展定位不清、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局趨同、產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代滯后等多重原因，低端且重復(fù)的產(chǎn)業(yè)布局不僅造成土地資源嚴(yán)重浪費、退化，同時造成土地利用碳排放大量增加、土地利用生態(tài)效率低下、生態(tài)環(huán)境負(fù)擔(dān)加重，與低碳化、綠色化發(fā)展導(dǎo)向相悖。

（3）土地利用強度是土地利用隱性轉(zhuǎn)型的外力加載，通過人類活動內(nèi)容與方式反映由社會經(jīng)濟發(fā)展需求增長引致的土地利用開發(fā)規(guī)模與承載能力。受限于土地資源稀缺性，提高土地利用強度是保障日益增長的土地產(chǎn)品、功能與服務(wù)需求的重要途徑[16]?，F(xiàn)實需求與利益驅(qū)動激發(fā)人類通過各種方式對有限土地資源進行擴容，土地利用強度并未受到有度節(jié)制與合理管控。高強度的人類生活與生產(chǎn)活動伴隨大量化石能源消費，是加劇土地利用碳排放增長的重要原因之一。

（4）土地利用產(chǎn)權(quán)是土地利用隱性轉(zhuǎn)型的內(nèi)在誘因，通過土地權(quán)屬分配與調(diào)整反映城鄉(xiāng)融合互促過程中的土地利用主體定位轉(zhuǎn)變。城鎮(zhèn)擴張導(dǎo)致土地產(chǎn)權(quán)發(fā)生質(zhì)變，大規(guī)模無序發(fā)展攫取了大量耕地資源和生態(tài)用地，造成區(qū)域碳匯用地萎縮、土地固碳功能降低、土地生態(tài)系統(tǒng)脆弱，導(dǎo)致土地利用碳排放迅速釋放。但同時，土地城鎮(zhèn)化是城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的先行手段，對加快清潔技術(shù)推廣、改善生態(tài)環(huán)境治理等具有推動作用，在一定程度上緩解了土地利用碳排放壓力[17]。

土地利用投入、土地利用產(chǎn)出、土地利用強度和土地產(chǎn)權(quán)變化均具有集聚效應(yīng)和規(guī)模效應(yīng)[18]，同時土地利用碳排放具有擴散和溢出作用，因此土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放產(chǎn)生動態(tài)空間關(guān)聯(lián)。由于不同地區(qū)自然資源稟賦、經(jīng)濟發(fā)展模式、功能發(fā)展定位等存在差異，因而土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放空間關(guān)聯(lián)具有分異特征。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 土地利用隱性形態(tài)評價模型

2.1.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

借鑒相關(guān)研究成果[19-21]，土地利用投入選取地均固定資產(chǎn)投資額和地均從業(yè)人員量予以表征，兩項指標(biāo)可分別反映土地利用投入的資本要素水平和勞動力要素水平；土地利用產(chǎn)出選取地均GDP和地均第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值予以表征，兩項指標(biāo)分別通過綜合效益水平與內(nèi)部產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)反映土地利用產(chǎn)出；土地利用強度選取人口密度和地均用電量予以表征，兩項指標(biāo)分別通過人口集聚程度與能源消費水平反映土地利用強度；土地產(chǎn)權(quán)變化選取土地城鎮(zhèn)化率予以表征，土地城鎮(zhèn)化率通過城鄉(xiāng)用地屬性轉(zhuǎn)化反映土地產(chǎn)權(quán)變化。依據(jù)上述指標(biāo)選取說明與數(shù)據(jù)可獲取性原則，構(gòu)建土地利用隱性形態(tài)評價指標(biāo)體系如表1所示。

表1 土地利用隱性形態(tài)指標(biāo)體系Tab.1 Evaluation index system of recessive land use morphology

2.1.2 綜合評價模型

基于土地利用隱性形態(tài)評價指標(biāo)體系，采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法對原始數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，采用熵值法確定指標(biāo)權(quán)重，最后采用線性加權(quán)法計算得到各省土地利用隱性形態(tài)指數(shù)。計算方法如下所示：

式（1）中：X′ij為第i個省份第j項評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值；wj為第j項評價指標(biāo)權(quán)重；Zi為第i個省份的土地利用隱性形態(tài)指數(shù)，取值區(qū)間為［0，1］，數(shù)值越大，則土地利用隱性形態(tài)越高階。

2.2 土地利用碳排放強度測算模型

土地利用碳排放強度為土地利用單位面積的碳排放量，可定量反映土地利用碳排放效應(yīng)[22]。本文將不同土地利用類型分為碳源用地與碳匯用地，碳源包括耕地與建設(shè)用地，碳匯則包括林地、園地、草地、水域及未利用地，土地利用碳排放取決于碳源排放與碳匯吸收差值。

耕地、林地、園地、草地、水域及未利用地碳排放在長時間內(nèi)保持穩(wěn)定狀態(tài)，可采用直接碳排放系數(shù)法對其碳排放進行測算，計算公式如下：

式（2）中：Ep為耕地、林地、園地、草地、水域及未利用地碳排放總量；li為各土地利用類型碳排放量；Ai為各土地利用利用類型面積；δi為各土地利用類型碳排放系數(shù)，碳源用地系數(shù)為正，碳匯用地系數(shù)為負(fù)。其中，耕地碳排放系數(shù)依據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、灌溉過程中農(nóng)藥、化肥、機械等生產(chǎn)資料使用造成的碳排放和農(nóng)作物光合作用產(chǎn)生的碳吸收共同決定[23]；林地、園地和草地的碳排放系數(shù)依據(jù)植被光合作用碳吸收決定[24]；水域碳排放系數(shù)依據(jù)積水產(chǎn)生的碳吸收和水利設(shè)施建設(shè)施工、排干圍墾條件下土壤有機物分解造成的碳排放共同決定[25]；未利用地多為荒山沙地、鹽堿地、裸土地和其他用地，其碳吸收作用較為微弱[24]。眾多研究對上述土地利用類型碳排放系數(shù)進行了充分探討，在此基礎(chǔ)上，本文綜合考量并確定土地利用碳排放系數(shù)如表2所示。

表2 土地利用碳排放系數(shù)Tab.2 The carbon emission coefficients of different land use types

建設(shè)用地碳排放主要來源于其承載的人類活動對能源的消耗，可采用間接碳排放系數(shù)法對其碳排放進行測算。本文選取的能源包括煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、天然氣和電力，計算公式如下：

式（3）中：Ep為建設(shè)用地碳排放量；ei為各類能源碳排放量；Ci為各類能源消耗量；θi為各類能源標(biāo)準(zhǔn)煤折算系數(shù)；fi為各類能源碳排放系數(shù)（表3）。電力標(biāo)準(zhǔn)煤折算系數(shù)及碳排放系數(shù)參考現(xiàn)有研究[23]，各類能源標(biāo)準(zhǔn)煤折算系數(shù)參考《中國能源統(tǒng)計年鑒》，碳排放系數(shù)參考《IPCC國家溫室氣體清單指南》。

表3 各類能源碳排放系數(shù)Tab.3 The carbon emission coefficients of different types of energy

基于各土地利用類型碳排放核算結(jié)果，最終得到土地利用碳排放強度，計算公式如下：

式（4）中：CS為土地利用碳排放強度；Ai為各土地利用類型面積。通過極差標(biāo)準(zhǔn)化將土地利用碳排放強度取值區(qū)間確定為［0，1］，數(shù)值越大，則土地利用碳排放強度越高。

2.3 核密度估計

核密度估計（Kernel Density Estimation, KDE）是目前現(xiàn)象演進規(guī)律及差異分析研究中應(yīng)用最為廣泛的方法之一，該方法從數(shù)據(jù)本身出發(fā)用連續(xù)的密度函數(shù)描述變量階段分布特征和時序演進規(guī)律[33]。因此，本文選用核密度估計方法，刻畫土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放效應(yīng)的時序特征與演進規(guī)律。

核密度估計方法具體如下：

式（5）中：n為樣本個數(shù)；h為帶寬；xi為樣本觀測值；K（·）為核函數(shù)。核密度曲線的波峰數(shù)量可表征極化特征，曲線的波峰高度可表征差異特征，曲線的拖尾厚度可表征高（低）值區(qū)樣本數(shù)量，曲線的拖尾長度可表征高（低）值區(qū)樣本演化特征。

2.4 雙變量空間自相關(guān)分析

空間自相關(guān)是指不同空間位置單元某一屬性的統(tǒng)計相關(guān)性，可反映該屬性在空間分布上具有相鄰分布或間錯分布特征?？臻g自相關(guān)分析包括全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)，前者用以反映研究區(qū)域所有單元間的平均相關(guān)程度，后者則反映研究區(qū)域不同位置單元間的空間關(guān)聯(lián)模式及其空間分異特征[34]。雙變量自相關(guān)分析用于揭示多個屬性空間分布的相關(guān)性特征[35]，因此，本文選用雙變量空間自相關(guān)分析探究土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放效應(yīng)的空間關(guān)聯(lián)及其分異特征。

式（6）—式（9）中：n為空間單元個數(shù)；Xp l為空間單元p的屬性l值；為空間單元q的屬性m值；分別為屬性l和屬性m的均值；σl、σm分別為屬性l和屬性m的方差；Wpq為空間單元p、q基于空間鄰接關(guān)系建立的空間權(quán)重矩陣。

2.5 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

由于西藏、香港、澳門及臺灣數(shù)據(jù)缺失，本文選取中國30個省級行政區(qū)為研究單元。本文使用的數(shù)據(jù)包括統(tǒng)計數(shù)據(jù)與土地利用數(shù)據(jù)。其中，統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于1991—2019年《中國統(tǒng)計年鑒》 《中國能源統(tǒng)計年鑒》 《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》。土地利用數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http://www.resdc.cn/），由1990—2018年7期Landsat TM/ETM 遙感影像解譯獲取，空間分辨率為30 m×30 m。根據(jù)研究需要，本文將園地以林地中的其他林地近似替代，即未成林造林地、跡地、苗圃及各類園地（果園、桑園、茶園、熱作林園等），最終將土地利用類型分為：耕地、園地、林地、草地、水域、建設(shè)用地及未利用地。

3 研究結(jié)果及分析

3.1 土地利用隱性形態(tài)時空演變特征

3.1.1 時間序列演變特征

依據(jù)核密度估計方法，繪制1990—2018年我國30個省份土地利用隱性形態(tài)核密度曲線圖（圖2）。從曲線波峰高度來看，波峰持續(xù)下降，表明該階段我國土地利用隱性形態(tài)省域間差異持續(xù)增大；從曲線波峰數(shù)量來看，研究期內(nèi)始終為單一波峰，表明該階段我國土地利用隱性形態(tài)始終處于極化狀態(tài)；從曲線左右拖尾來看，曲線左拖尾略微變薄，表明我國土地利用隱性形態(tài)水平低值區(qū)省份比例有所減少；曲線右拖尾加長，尤其自2005年，曲線右拖尾延長速度明顯加快、長度明顯增加，表明我國土地利用隱性形態(tài)變化發(fā)生趨勢性轉(zhuǎn)折，向土地利用高階形態(tài)發(fā)生質(zhì)變演化。可見，我國土地利用隱性形態(tài)水平持續(xù)升高，土地利用隱性形態(tài)水平不斷提升，向高階形態(tài)轉(zhuǎn)型發(fā)展。但因經(jīng)濟社會發(fā)展與土地利用活動水平與程度并非均質(zhì)狀態(tài)，我國省域間土地利用隱性形態(tài)極化現(xiàn)象不斷加劇。

圖2 1990—2018年中國土地利用隱性形態(tài)時間序列演變特征Fig.2 The characteristics of the time-series of recessive land use morphology in China from 1990 to 2018

3.1.2 空間格局演變特征

根據(jù)1990—2018年我國30個省份土地利用隱性形態(tài)評價結(jié)果，采用分位數(shù)分類法，將土地利用隱性形態(tài)水平分為4類并繪制空間格局圖（圖3）。總體來看，1990—2018年，我國土地利用隱性形態(tài)由單核集聚式向雙核均衡式空間格局演變，呈現(xiàn)東高西低的空間分布特征。局部來看，1990—2005年，土地利用隱性形態(tài)呈現(xiàn)單核集聚式空間格局，其中土地利用隱性形態(tài)高值區(qū)集中在華北地區(qū)，以天津、山東、江蘇和上海為單一核心區(qū)域向南北擴散發(fā)展，進而帶動遼寧半島、華中地區(qū)與東南沿海地區(qū)逐步提升；2005—2018年，土地利用隱性形態(tài)呈現(xiàn)雙核均衡式空間格局，其中以遼寧半島、山東半島、京津冀地區(qū)和長三角地區(qū)為主核區(qū)域，以珠三角地區(qū)為副核區(qū)域，由東向西帶動發(fā)展。由此可見，土地利用隱性轉(zhuǎn)型不僅表現(xiàn)為時序上的形態(tài)質(zhì)變性，同時呈現(xiàn)出空間上的區(qū)域趨同性。

圖3 1990—2018年中國土地利用隱性形態(tài)空間格局演變特征Fig.3 The characteristics of spatial pattern of recessive land use morphology in China from 1990 to 2018

3.2 土地利用碳排放強度時空演變特征

3.2.1 時間序列演變特征

依據(jù)核密度估計方法，繪制1990—2018年我國30個省份土地利用碳排放強度核密度曲線圖（圖4）。從曲線波峰高度來看，1990—2018年波峰波動上升，表明該階段我國土地利用碳排放強度省域間差異波動減??；從曲線波峰數(shù)量來看，1990—2018年始終為單一波峰，表明該階段我國土地利用碳排放強度始終處于極化狀態(tài)；從曲線左右拖尾來看，2000—2018年曲線左拖尾明顯縮短，表明我國土地利用碳排放強度低值區(qū)省份比例大幅減少；曲線右拖尾略微加長，表明我國土地利用碳排放強度增大，高值區(qū)省份比例有所增加?？梢?，經(jīng)濟發(fā)展、人口增長、城鎮(zhèn)化建設(shè)等活動頻繁進行加劇了碳匯用地向碳源用地轉(zhuǎn)變，同時碳源用地利用強度大幅提高，因而碳排放強度持續(xù)升高。由于多數(shù)省份土地利用碳排放強度均有提高，土地利用碳排放強度兩極分化有所緩解。

圖4 1990—2018年中國土地利用碳排放強度時間序列演變特征Fig.4 The characteristics of the time-series of land use carbon emission intensity in China from 1990 to 2018

3.2.2 空間格局演變特征

根據(jù)1990—2018年我國土地利用碳排放強度測算結(jié)果，依據(jù)分位數(shù)分類法，將土地利用碳排放強度分為4類并繪制空間格局圖（圖5）?？傮w來看，1990—2018年我國土地利用碳排放強度呈現(xiàn)“點狀、團狀、面狀”的空間格局。局部來看，1990—2005年，我國土地利用碳排放強度呈現(xiàn)點狀格局，遼寧半島和華北地區(qū)多數(shù)省份土地利用碳排放強度較高；2005—2010年，我國土地利用碳排放強度呈現(xiàn)團狀格局，東北地區(qū)、華北地區(qū)、長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)成為土地利用碳排放高強度聚集區(qū)域；2010—2018年，我國土地利用碳排放強度呈現(xiàn)面狀格局，東部地區(qū)和中部地區(qū)內(nèi)部經(jīng)濟深化發(fā)展并形成集聚效應(yīng)，區(qū)域間形成聯(lián)動效應(yīng)，導(dǎo)致土地利用碳排放強度持續(xù)升高。

圖5 1990—2018年中國土地利用碳排放強度空間格局演變特征Fig.5 The characteristics of spatial pattern of land use carbon emission intensity in China from 1990 to 2018

3.3 土地利用隱性形態(tài)和土地利用碳排放強度空間自相關(guān)分析

3.3.1 全局空間自相關(guān)分析

采用空間自相關(guān)分析，得到1990—2018年我國土地利用隱性形態(tài)及其不同維度指標(biāo)和土地利用碳排放強度的全局空間自相關(guān)指數(shù)Moran’sI值（表4）。1990—2018年，土地利用隱性形態(tài)和土地利用碳排放強度Moran’sI均為正，P-Value均小于0.01，說明土地利用隱性形態(tài)和土地利用碳排放強度均呈現(xiàn)顯著的空間正相關(guān)關(guān)系，表明土地利用隱性形態(tài)水平提高造成土地利用碳排放強度提高，土地利用高階轉(zhuǎn)型加劇土地利用碳排放效應(yīng)。

表4 土地利用隱性形態(tài)和土地利用碳排放強度雙變量空間自相關(guān)結(jié)果Tab.4 The results of bivariate spatial correlation between recessive land use morphology and land use carbon emission intensity

從土地利用隱性形態(tài)不同維度指標(biāo)來看，土地利用產(chǎn)出和土地利用強度與土地利用碳排放強度的空間正相關(guān)性最強，土地利用投入與土地產(chǎn)權(quán)變化的空間正相關(guān)性次之。隨著工業(yè)化不斷深化發(fā)展，第二、三產(chǎn)業(yè)比例不斷提高，粗放式產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式造成土地資源大量占用與能源資源嚴(yán)重消耗，土地利用碳排放強度持續(xù)升高。同時，在土地資源數(shù)量限制與經(jīng)濟效益提升需求的雙重影響下，土地利用強度不斷提高，進一步加劇了土地利用碳排放效應(yīng)。在土地利用活動中，資本和勞動力生產(chǎn)要素不斷投入土地，土地利用活動頻繁加劇造成土地利用碳排放強度不斷提高。同時，在城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的過程中，建設(shè)用地擴張導(dǎo)致碳匯用地向碳源用地快速轉(zhuǎn)變，進一步提高了土地利用碳排放強度。但是，土地利用投入要素不僅包括資本、勞動力等一般生產(chǎn)要素，還包括技術(shù)、信息等創(chuàng)新要素。傳統(tǒng)生產(chǎn)要素比例逐漸下降，而創(chuàng)新要素比例逐漸上升，因而土地利用投入對土地利用碳排放強度的負(fù)面作用并非主導(dǎo)。土地產(chǎn)權(quán)城鎮(zhèn)化是社會經(jīng)濟發(fā)展的綜合性體現(xiàn)，雖然生態(tài)代價會伴隨發(fā)生，但該過程中的資源配置效率提升、環(huán)境污染有效治理等活動同樣會緩解土地利用碳排放效應(yīng)，因此，土地產(chǎn)權(quán)變化對土地利用碳排放強度的負(fù)面作用并非主導(dǎo)。

3.3.2 局部空間自相關(guān)分析

在Z檢驗的基礎(chǔ)上（P = 0.01）繪制雙變量局部空間自相關(guān)LISA聚集圖（圖6、圖7），用于表征省域土地利用隱性形態(tài)及其不同維度水平與其鄰域土地利用碳排放強度空間關(guān)聯(lián)模式及分異特征。

圖6 土地利用隱性形態(tài)和土地利用碳排放強度雙變量LISA聚集圖Fig.6 The bivariate LISA cluster map of recessive land use morphology and land use carbon emission intensity

圖7 土地利用隱性形態(tài)不同維度水平和土地利用碳排放強度雙變量LISA聚集圖Fig.7 The bivariate LISA cluster map of different dimensions of recessive land use morphology and land use carbon emission intensity

土地利用隱性形態(tài)及其不同維度水平和土地利用碳排放強度的局域空間格局各具特點，但總體上具有空間相似性，呈現(xiàn)“高—高集聚和低—高集聚連片分布、低—低集聚分散分布”特征。具體局域空間格局分為以下三類：（1）高—高集聚區(qū)位于遼寧半島、京津冀地區(qū)和長三角地區(qū)。這類地區(qū)均為區(qū)域優(yōu)勢增長極，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化發(fā)展引發(fā)土地利用劇烈轉(zhuǎn)型，土地利用隱性形態(tài)已達(dá)高階水平。但是，以上地區(qū)土地利用碳排放大量增加，但碳匯能力有限，形成土地利用碳排放空間溢出效應(yīng)。同時，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移活動和發(fā)展規(guī)模效應(yīng)導(dǎo)致其鄰域地區(qū)土地利用碳排放強度提高，成為優(yōu)勢發(fā)展地區(qū)生態(tài)代價的被動承擔(dān)者。（2）低—低集聚區(qū)位于新疆、云南等西部地區(qū)。該地區(qū)生態(tài)資源豐富，國家生態(tài)修復(fù)工程、自然保護政策成效顯著，因而其生態(tài)資源得以妥善保護。同時，該地區(qū)位置偏僻，經(jīng)濟發(fā)展動力不足導(dǎo)致其土地利用轉(zhuǎn)型較為平緩，良好生態(tài)狀況可以對土地利用碳排放效應(yīng)負(fù)面影響起到較為明顯的緩沖作用。（3）低—高集聚區(qū)位于內(nèi)蒙古和東北地區(qū)，因其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為初級、城鎮(zhèn)化水平較低，土地利用隱性形態(tài)尚未達(dá)到高階水平。其鄰域為遼寧半島、京津冀地區(qū)等經(jīng)濟優(yōu)勢增長區(qū)域，虹吸效應(yīng)較為明顯，因而形成低—高集聚的局域空間格局。

研究期內(nèi)，土地利用隱性形態(tài)及其不同維度水平和土地利用碳排放強度的局域空間格局表現(xiàn)為動態(tài)變化，具體如下：（1）從土地利用隱性形態(tài)及其不同維度水平來看，黑龍江和吉林均退出低—高聚集區(qū)。在國家東北振興戰(zhàn)略引領(lǐng)下，兩省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、邁入經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)，因而土地利用隱性形態(tài)及其不同維度水平均明顯提高。（2）從土地利用隱性形態(tài)、土地利用投入、土地利用產(chǎn)出和土地產(chǎn)權(quán)變化來看，山西退出低—高聚集區(qū)；從土地利用強度來看，山西退出高—高聚集區(qū)。受中部崛起戰(zhàn)略、環(huán)渤海區(qū)域合作發(fā)展綱要和國家資源型經(jīng)濟綜合配套改革試驗區(qū)計劃影響，山西傳統(tǒng)資源密集型產(chǎn)業(yè)積極轉(zhuǎn)型，新興產(chǎn)業(yè)、替代產(chǎn)業(yè)成長迅速，因而土地利用投入和產(chǎn)出水平不斷提高，土地利用強度有所降低。同時，受中原城市群發(fā)展規(guī)劃影響，山西城鎮(zhèn)化進程不斷加快，因而土地產(chǎn)權(quán)變化強度有所提高。（3）從土地產(chǎn)權(quán)變化來看，浙江退出低—高聚集區(qū)轉(zhuǎn)而進入高—高聚集區(qū)。受自然地理稟賦、經(jīng)濟發(fā)展基礎(chǔ)限制，浙江大部分城市并非長江三角洲區(qū)域優(yōu)勢發(fā)展極，甚至少數(shù)城市處于發(fā)展邊緣位置。但伴隨長江三角洲區(qū)域一體化戰(zhàn)略推進，浙江社會經(jīng)濟發(fā)展、城鎮(zhèn)化發(fā)展增速加快，因而其土地產(chǎn)權(quán)變化強度有所提高。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論與建議

本文闡釋土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放空間關(guān)聯(lián)內(nèi)在機理并在全國層面省域尺度開展實證研究，在刻畫和分析土地利用隱性形態(tài)和土地利用碳排放強度時空演變格局基礎(chǔ)上，采用雙變量空間自相關(guān)定量識別土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放的空間關(guān)聯(lián)及其分異特征，揭示土地利用碳排放對土地利用隱性轉(zhuǎn)型的響應(yīng)規(guī)律及內(nèi)在機理，為探究土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放空間關(guān)聯(lián)提供了可行的研究路徑，也為因地制宜開展土地利用低碳減排工作、實現(xiàn)土地利用可持續(xù)發(fā)展提供了決策支撐。研究結(jié)論如下：（1）1990—2018年，我國土地利用隱性形態(tài)水平持續(xù)升高，兩極分化不斷加劇，且由單核集聚式向雙核均衡式空間格局演變，呈現(xiàn)東高西低的空間分布特征。（2）1990—2018年，我國土地利用碳排放強度持續(xù)升高，兩極分化狀態(tài)有所緩解，同時呈現(xiàn)“點狀、團狀、面狀”的空間格局演變趨勢。（3）土地利用隱性形態(tài)高階轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放具有顯著空間正相關(guān)關(guān)系，土地利用產(chǎn)出和土地利用強度與土地利用碳排放強度的空間正相關(guān)關(guān)系強于土地利用投入和土地產(chǎn)權(quán)變化。（4）土地利用隱性形態(tài)和土地利用碳排放強度的局域空間格局呈現(xiàn)“高—高集聚和低—高集聚區(qū)連片分布、低—低集聚區(qū)分散分布”特征。其中，高—高集聚區(qū)位于遼寧半島、京津冀地區(qū)、長三角地區(qū)等優(yōu)勢增長極區(qū)域，低—低集聚區(qū)位于新疆、云南等西部地區(qū)，低—高集聚區(qū)位于內(nèi)蒙古和東北地區(qū)。

根據(jù)土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放的空間關(guān)聯(lián)規(guī)律，根據(jù)國家整體需求與區(qū)域需求差異因地制宜、分類施策，各省應(yīng)科學(xué)引導(dǎo)土地利用轉(zhuǎn)型并設(shè)計完善土地利用碳減排制度，通過調(diào)控土地利用轉(zhuǎn)型實現(xiàn)經(jīng)濟增長與低碳減排的平衡發(fā)展。具體建議如下：（1）高—高集聚區(qū)省份應(yīng)積極通過轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式和調(diào)整土地利用方式為土地利用轉(zhuǎn)型做好前瞻布局，實現(xiàn)土地利用轉(zhuǎn)型低碳化、綠色化。一方面，應(yīng)控制土地開發(fā)強度同時提高土地利用效率，通過盤活存量用地、推廣土地節(jié)約技術(shù)、創(chuàng)新土地供應(yīng)模式等手段優(yōu)化土地資源配置以實現(xiàn)節(jié)約集約利用；另一方面，應(yīng)推動區(qū)域合作以治理碳排放，借助政府間橫向轉(zhuǎn)移支付制度實現(xiàn)省域碳補償，以碳補償為約束手段倒逼土地利用低碳轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)低碳經(jīng)濟快速推廣、升級與發(fā)展。（2）低—低集聚區(qū)省份應(yīng)進一步統(tǒng)籌協(xié)調(diào)經(jīng)濟建設(shè)與生態(tài)保護，激發(fā)社會經(jīng)濟發(fā)展和土地利用轉(zhuǎn)型內(nèi)生動力，同時以生態(tài)化的土地利用方式促進區(qū)域固碳減排功能整體提升。一方面，應(yīng)建立有效的激勵和約束機制提高土地利用效益，充分利用各項優(yōu)惠政策與沿邊區(qū)位優(yōu)勢有序承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移并發(fā)展優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，加快推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)完善和土地利用轉(zhuǎn)型；另一方面，嚴(yán)格遵循土地用途管制制度、限制高強度土地開發(fā)活動，加強對于耕地、林地和草地的保護，在積極推動土地利用轉(zhuǎn)型的同時維護土地生態(tài)系統(tǒng)健康運行、提升區(qū)域固碳減排功能。（3）低—高集聚區(qū)省份應(yīng)著重突破社會經(jīng)濟發(fā)展與土地利用轉(zhuǎn)型瓶頸，抓住土地利用轉(zhuǎn)型機遇窗口期的同時借助土地調(diào)控政策降低土地利用碳排放。一方面，應(yīng)提高高耗能、高污染、高排放產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入門檻，逐步淘汰此類產(chǎn)業(yè)以激化革新動力、釋放發(fā)展空間，積極引導(dǎo)土地利用轉(zhuǎn)型。另一方面，適當(dāng)提高國土空間開放強度，同時通過嚴(yán)格明確土地利用碳排放配額、加大碳稅征收力度來約束土地粗放利用，科學(xué)規(guī)劃土地利用布局以杜絕多重復(fù)、高能耗、低效益的土地利用行為。

4.2 討論

本文嘗試性剖析土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放空間關(guān)聯(lián)機理，從時空二維刻畫土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放演進特征，基于空間分析方法探究兩者空間關(guān)聯(lián)模式及其分異特征，提供了一個機理與實證緊密結(jié)合、全域與局域系統(tǒng)解析的土地利用隱性轉(zhuǎn)型與土地利用碳排放空間關(guān)聯(lián)研究框架。本文參照IPCC和眾多學(xué)者提供的研究方法及成果，依據(jù)國家尺度的經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定不同土地利用類型碳排放系數(shù)，但各省地質(zhì)狀況、地表覆被等存在差異，未來研究需進一步探究不同尺度、不同區(qū)域土地利用碳排放系數(shù)以精確核算土地利用碳排放。另外，受限于更細(xì)尺度研究單元統(tǒng)計資料的可獲取性，本文在省域宏觀尺度開展研究，兩者的演進特征及作用機理仍需在微觀尺度上進行更為細(xì)致地剖析，為從土地利用優(yōu)化視角助推區(qū)域土地利用可持續(xù)管理提供科學(xué)依據(jù)。