襄阳市土地利用碳排放情况研究

唐赛男，聂 芳

(湖北文理学院资源环境与旅游学院，湖北襄阳441053)

自1980年以来，随着全球碳排放的逐渐增多，温室效应也逐渐加剧，并受到了人们的重视和关注。长期持续的全球气候变暖可能会直接导致一系列的环境危害，不仅可能会严重破坏全球生态系统的平衡，还可能会严重危害其他人类的健康和生存。其中，砍伐森林和利用燃烧再生煤、提炼石油等多种化石矿物燃料是常见的影响全球气候变暖的重要因素。目前的研究结果表明，除了矿物和化石燃料的持续燃烧是碳排放的主要来源外，土地资源综合利用的类型变化也是碳排放量增加的重要来源。

襄阳市不仅是历代经济军事要地，也是全市人民工作生产生活的主要场地，襄阳市一系列的生产生活活动都离不开土地资源利用，同时城市的生产、生活活动也会使得襄阳市土地利用的类型相互转变，引起碳排放的变化。所以从襄阳市土地综合利用的碳排放角度，计算襄阳市土地利用的碳排放量，分析襄阳市土地综合利用的总体碳排放效应，在当前全球气候变暖的背景下进行土地利用碳排放研究，寻找襄阳市低碳发展和土地资源利用的节能减排的途径，具有重要的现实意义。

一、数据来源

论文主要采用襄阳市土地利用结构数据、能源消耗数据和经济数据等相关基础数据，包括襄阳市2011～2018年耕地、林地、草地以及园地用地面积，被利用的原煤、焦炭、天然气、汽油、煤油、柴油、燃料油和液化石油气的数量，单位GDP能耗，全社会固定资产投资额，GDP及其构成和人口数据，其引用数据主要来源于2012～2019年《襄阳统计年鉴》。

二、土地利用碳排放计算方法

目前土地利用的碳排放量的计算公式分为两类，一类是直接计算某土地利用类型的碳排放量，如林地、耕地、草地和园地的碳排放量；另一类是间接估算某土地利用类型的碳排放量，主要是针对建设用地来估算其碳排放量。对于建设用地的碳排放量主要是通过所利用的能源消耗量来估算，但此方法主要是用于省会及以上级别城市的建设用地碳排放量计算，省内地级市及以下级别的县、市等研究区域的能源消耗数据较难获得，这是因为这类研究区域仅统计规模以上的企业消耗数据，而不是整个城市的能源消耗数据。襄阳市对于能源数据的统计也是如此，即仅统计了规模以上工业企业的能源消耗数据。又因为当前二、三产业的产值主要是由建设用地所贡献，所以参考张俊峰的做法，论文用单位GDP能耗与二、三产业产值的乘积来表示建设用地的间接碳排放量。

碳排放公式的计算如下:

(1)直接碳排放量计算公式:

式中，E为土地资源利用碳排放总量，单位:t，其中E为正表示排放，E为负表示吸收；ei为第i种土地资源利用中各种类型的碳排放量，单位:t；Si为第i种单一土地资源利用类型的使用面积，单位:hm2；σi为第i种单一土地资源利用类型的碳排放量计算系数，单位:t/hm2。结合相关文献文章确定了土地资源利用类型碳排放量计算系数，其中耕地碳排放系数为0.552t/hm2，林地碳排放系数为-0.644t/hm2，园地碳排放系数为-0.644t/hm2，草地碳排放系数为-0.02t/hm2。

(2)间接碳排放量计算公式

式中，Ejs为建设用地碳排放量，单位:t；GDP23是第二、三产业产值，单位:万元；H为万元单位GDP能耗，单位:t标准煤；K是煤炭排放系数，单位:tC/t。根据相关文献确定，煤炭排放系数为0.7476tC/t。

三、研究结果分析

(一)耕地碳排放量分析

利用襄阳市统计年鉴数据及式(1)，计算结果见表1。由表可见，耕地面积整体减少，从2011年的716628 hm2减少到2018年的702697hm2，耕地碳排放量也呈减少趋势，由2011年的39.56×104t减少到2018年的38.79×104t，共减少7700t。

表1 襄阳市2011～2018年耕地面积及碳排放量

(二)林地碳排放量分析

从统计年鉴中数据可知，林地面积呈减少趋势(表2)，从2011年的851846 hm2减少到2018年的845645hm2，林地碳吸收量由2011年的54.76×104t减少到2018年的54.46×104t，共减少3000t。

表2 襄阳市2011～2018年林地面积及碳排放量

(三)草地碳排放量分析

从统计年鉴中数据可知，草地面积也呈减少趋势(表3)，由2011年的25752 hm2减少到2018年的24162hm2，减少了1590hm2，草地碳吸收量由2011年的0.052×104t减少到2018年的0.048×104t，共减少40t。

表3 襄阳市2011～2018年草地面积及碳排放量

(四)园地碳排放量分析

从统计年鉴中数据可知，园地面积由2011年的25457hm2增加到2018年的28479hm2(表4)，园地碳吸收量呈增加趋势，由2011年的1.639×104t增加到2018年的1.834×104t，共增加1950t。

表4 襄阳市2011～2018年园地面积及碳排放量

(五)建设用地碳排放量分析

从统计年鉴中数据可知，2011～2018年襄阳市万元单位GDP能耗从2011年的1.09t标准煤下降到2018年的0.77t标准煤(表5)，呈下降趋势。而万元单位GDP能耗反映的是地区能源消费水平和节能降耗状况，由此可知，在2011～2018年襄阳市对能源利用的效率在逐渐提高；二、三产业产值在研究时期内是呈增加趋势，经公式(2)计算可得，建设用地的碳排放量呈增加趋势，由2011年的1499.84×104t增加到2018年的2242.16×104t，共增加742.32×104t，增加了49%，年均增加92.79×104t。

表5 襄阳市2011～2018年建设用地碳排放量

(六)襄阳市土地利用碳排放量分析

将表1～表5中的各种土地利用类型的碳排放量汇总，结果如表6所示，并将其数据大致分为2类——碳源和碳汇，其中碳源主要是指耕地和建设用地的碳排放量，碳汇主要是指林地、草地和园地的碳吸收量，制图可得湖北省襄阳市2011～2018年碳排放变化趋势(图1)。

表6 襄阳市2011～2018年主要土地利用类型碳排放量 单位:×104 t

图1 襄阳市2011～2018年土地利用碳排放趋势

由表6可知，2011～2018年，襄阳市净碳排放量呈增加趋势，由2011年的1482.85×104t增加到2018年的2224.61×104t，共增加741.76×104t，增加50%，年增加92.72×104t。从碳源/碳汇总量比值的变化来看，比值仍然呈持续增加的趋势，由2011年的27.22增加到2018年的40.48，增加了13.26，增加49%，表明研究时期襄阳市土地利用碳排放以碳源为主，且碳源控制碳排放的能力仍在持续增加。

在襄阳市土地综合利用碳排放中，襄阳市耕地和建设用地都是碳源，二者在研究时段内的碳排量变化过程相反。襄阳市耕地的碳排放量呈持续下降的趋势，而建设用地的碳排放量呈持续增加的趋势。由于研究时期内，襄阳市耕地利用的碳排放减少量仅占襄阳市建设用地碳排放增加量的1%，比例很小，故研究时期内襄阳市土地利用碳排放量的碳源整体变化和具体表现主要是襄阳市建设用地碳排量的转变趋向。

林地、园地和草地是襄阳市土地综合利用的碳排放类型中的重要碳汇，在研究的时段内，林地和草地的碳吸收量变化过程相同，呈持续减少的趋势，而襄阳市园地的碳吸收量变化与林地、草地变化过程相反，呈持续增加的趋势，并且草地和林地的碳吸收的减少量分别占襄阳市园地的碳吸收的增加量的2.05%，154.85%，故研究时期襄阳市碳汇整体变化主要呈现出林地的碳汇吸收量的转变趋向。

由此可知，林地是襄阳市土地综合利用的碳排放类型中重要的碳汇。由于研究时期内襄阳市林地碳汇的综合作用远小于建设用地碳源的综合作用，故襄阳市的总体碳排放量变化趋势与目前襄阳市建设用地的总体碳排放量变化趋势一致。所以可以知道，想要控制襄阳市土地利用碳排放量的变化，必须控制建设用地的碳排放量，转变襄阳市土地利用类型，限制襄阳市的建设用地的规模，增大襄阳市的林地和草地利用面积，但是该方式对于襄阳市碳排放控制效果不佳。因此为了能够使土地利用碳排放减少取得显著成效，应该从目前襄阳市产业结构和能源消费入手，调整产业结构，同时控制襄阳市对煤炭、石油、天然气等能源的粗放型消耗量，使能源的利用更加集约化。

四、建议

土地利用发生变化最主要的原因还是经济产业的发展，进而造成襄阳市土地利用碳排放量的增加，所以为了实现襄阳市低碳发展的目标，建议优化土地利用结构。目前襄阳市正处于社会高速发展的阶段，随着经济的发展，襄阳市的耕地和林地等土地类型将会向建设用地转移，这不仅会推动经济的发展，也将会使得碳排放量增加，因此，应优化土地利用结构，鼓励未利用土地优先向耕地、林地等农用地转化，减少建设用地的使用，同时加强绿化建设，促进襄阳市环境的改善和碳排放量的降低。