城市土地利用碳排放与经济高质量发展的关系

陈瑞学 张路

摘要：在测度长江经济带2005-2017年城市土地利用碳排放和经济高质量发展指数后，利用Tapio脱钩模型探讨了长江经济带城市土地利用碳排放与经济高质量发展的脱钩状况与特征。结果表明：长江经济带城市土地利用碳排放与经济高质量发展指数都表现出不同幅度的上升趋势，但是经济高质量发展的总体水平并不高;城市土地利用碳排放与经济高质量发展之间以强负脱钩状态为主，经济发展面临较大的城市土地利用碳排放压力;长江经济带各省份脱钩状态差异显著，除安徽、江苏和江西外，其他省份在研究期末都表现为“耦合”或“脱钩”状态;应该结合区域发展状况，采取有效措施实现长江经济带城市土地利用碳排放与经济高质量发展的良性脱钩。

关键词：城市土地;低碳;高质量发展;脱钩;长江经济带

中图分类号：F293.2 文献标识码：A

文章编号：1001-9138-（2021）11-0045-52 收稿日期：2021-10-10

作者简介：陈瑞学，华中科技大学公共管理学院博士生。

张路，华中师范大学公共管理学院副教授。

1 引言

城市土地利用及其变化是造成区域碳排放的重要原因之一，城市土地利用碳排放自然也是社会各界关注的焦点。目前学术界有关城市土地利用碳排放的研究主要集中在以下三个方面。一是构建城市土地利用碳排放测度模型，并借助相关数理方法和可视化手段探讨中国不同尺度城市土地利用碳排放的规模特征、空间格局及动态模拟等。二是将城市土地利用碳排放作为约束条件，考察区域城市土地利用状况或综合效率。三是结合特定的时代背景或研究视角，探寻城市土地低碳利用的路径与策略。除此之外，也有学者探讨城市土地利用碳排放与社会经济发展的脱钩关系，这对于把握城市土地利用碳排放特征和低碳发展路径等具有重要作用，特别是在当前社会经济高质量发展的新时代背景下，科学揭示城市土地利用碳排放与经济高质量发展之间的脱钩状态是制定差异化调控策略、推进区域高质量发展的重要路径。长江经济带是以习近平同志为核心的党中央根据时代发展形势做出的谋划中国经济新棋局的重大战略部署，是引领我国经济高质量发展的主枢纽和生力军。与此同时，长江经济带也是现阶段我国城市土地利用格局调整较为频繁的区域，城市土地利用变化造成的碳排放效应广受关注。基于此，本文将以长江经济带为研究样本，在构建城市土地利用碳排放和经济高质量发展的测度模型后，利用Tapio脱钩模型分析长江经济带2005-2017年城市土地利用碳排放与经济高质量发展的脱钩状况，为持续、有效推进长江经济带的低碳、高质量发展提供支持。

2 模型与数据

2.1 脱钩模型

经济发展与合作组织（OECD）提出的脱钩因子法、Tapio提出的脱钩弹性系数法、IPAT方程和Kuznets曲线模型等是目前测度脱钩状态的常用方法。其中，Tapio脱钩模型综合了总量变化和相对量变化两类指标，具有其他方法无法比拟的特点与优势，可以客观地准确测度和分析脱钩关系。因而，本文将根据Tapio脱钩模型的基本原理，通过相应变量变换，构建城市土地利用碳排放与经济高质量发展的脱钩模型：

式中，DIt为t时期的脱钩弹性系数;%ΔUCt和%ΔHEt分别表示t时期城市土地利用碳排放和经济高质量发展指数的变化率;UCt和HEt分别为t时期城市土地利用碳排放量和经济高质量发展指数;UCt-1和HEt-1则分别为第t-1时期城市土地利用碳排放量和经济高质量发展指数。

根据DIt的大小及%ΔUCt、%ΔHEt的取值状况，形成8种脱钩状态（见表1）。其中，强脱钩是最理想的状态，表明经济高质量发展程度提高，而城市土地利用碳排放下降，这也是长江经济带经济发展与生态环境建设的最终目标。强负脱钩与强脱钩状态正好相反，是最不理想的状态，表明经济高质量发展指数为负而城市土地利用碳排放压力却不断增加。耦合则代表城市土地利用碳排放与经济高质量发展程度相对稳定，两者变化速度基本持平。

2.2 城市土地利用碳排放测算模型

城市土地利用碳排放是指城市土地承载城市区域一切生产、生活活动而形成的碳排放，主要包括能源消费碳排放、工业生产过程碳排放、废弃物碳排放和人类呼吸碳排放等。在研究过程中，很多学者利用城市各类能源消耗所产生的碳原子排放量间接估算城市土地利用碳排放量。鉴于数据的可获得性，本文也以城市主要能源消耗量为基础，采用IPCC碳排放清单算法估算长江经济带城市土地利用碳排放规模。测算公式如下：

式中，UC为城市土地利用碳排放量;n为能源数量，选取煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气和电力8类，即n=8;为第i类能源的消耗量;ni、φi分别为第i类能源的标准煤换算系数和碳排放系数。

2.3 经济高质量发展评价体系与测度模型

经济高质量发展是一个多维度、综合性的范畴。根据党中央2018年发布的《关于推动高质量发展的意见》对高质量内涵的解读，参照已有研究成果，主要从创新、协调、绿色、开放和共享五个方面选择指标度量区域经济高质量发展（见表2）。

建立评价体系后，利用多因素加权求和思想構建长江经济带经济高质量发展指数模型：

式中，HEa表示第a年的经济高质量发展指数;m为指标数;wb表示第b个指标的权重，运用熵值法求得;x'ab为各个指标的标准化值。

2.4 数据来源与处理

测算城市土地利用碳排放所涉及的各类能源消耗数据来源于《中国能源统计年鉴》（2006-2018），同时参照《IPCC国家温室气体清单指南（2006）》和已有研究成果，确定各类能源的标准煤换算和碳排放系数（见表3）。

测算经济高质量发展所涉及的各个指标原始数据来源于国家统计局“国家数据”数据库，部分数据以长江经济带11个省份当年度统计年鉴作补充。

3 结果分析

3.1 城市土地利用碳排放与经济高质量发展的基本态势

根据上文基本原理计算得到长江经济带各省份2005-2017年城市土地利用碳排放总量和经济高质量发展指数，进而用各省份的平均值表示长江经济带的整体状况（见图1）。总体来看，研究期内，长江经济带城市土地利用碳排放（UC）与经济高质量发展（HE）的变化趋势基本同步，均呈上升态势。其中，经济高质量发展指数由2005年的0.2651增长至2017年的0.3286，但是整体水平并不高，经济高质量发展潜能还有待进一步挖掘;城市土地利用碳排放量由6318.05万吨变化至10048.74万吨，经济发展新常态下的减排压力依然较大。同时，从图1可知，城市土地利用碳排放量和经济高质量发展指数在研究期内都表现出明显的阶段性特征。就城市土地利用碳排放而言，在2012年以前，这一指标呈逐年稳步上升态势，2012年后有小幅回落，直至2015年开始缓慢上升并趋于稳定，在10000万吨的水平线上低位运行。就经济高质量发展指数而言，2005-2009年间围绕0.26上下波动，2009年之后持续上升，并在2014年达到最高值0.3476，此后也有所回落并趋于稳定。

3.2 脱钩状态的时序演进

为更准确、科学揭示城市土地利用碳排放与经济高质量发展的关系，利用Tapio脱钩模型计算得到长江经济带2006-2017年的脱钩弹性系数，并参照表1确定不同时段的脱钩状态（见表4）。從中可以看到，2006-2017年间，脱钩指数表现出很强的波动性，最高值为2010-2011年间的3.1117，最低值为2005-2006年间的-2.0893，脱钩状态也较为复杂，包括强负脱钩、增长耦合、增长负脱钩、弱脱钩和强脱钩五种状态。其中，强负脱钩状态占比为33.32%，其他四类脱钩状态占比分别为16.67%。

脱钩弹性系数和脱钩关系所呈现的不稳定性特征很大程度上是受传统经济高速度发展模式的影响。尽管国家不断从体制、机制、政策等方面对经济高速度发展模式的弊端进行调控与修正，但是其负面效应的完全消解需要缓冲和过渡期，由此使得研究期内经济的发展依然伴随着较大规模的资源消耗和城市土地利用碳排放。不过，可以预见的是，随着“绿色”“低碳”发展理念向纵深发展，长江经济带城市土地利用碳减排技术和效率会不断提升，这在脱钩状态的演进过程上也有所体现。在2011年之前，负脱钩状态出现频率较高，但是2011年之后，脱钩状态逐渐占据主流。2016-2017年，长江经济带城市土地利用碳排放与经济高质量发展之间呈弱脱钩态势，即经济高质量发展过程中城市土地利用碳排放量依然增加，但是增幅在经济发展的可承受空间内，随着城市土地利用过程中新动能的不断培育、旧动能的持续改造，其所产生的碳排放与经济高质量发展的关系也会稳步进入良性循环圈。

3.3 脱钩状态的空间格局

根据脱钩状态的时序变化特征，以2011年为界，将研究期划分为T1 （2006-2011年）和T2（2011-2017年）两个时期，进一步探寻长江经济带脱钩状态的空间格局与特征（见表5）。

在T1时期，城市土地利用碳排放与经济高质量发展的脱钩状态包括“增长负脱钩”和“强负脱钩”两类，其中，增长负脱钩集中在上海、江苏、安徽、江西、湖北、重庆、四川、云南和贵州，强负脱钩则分布在浙江和湖南。各个省份两个变量的关系在这一时期协同度较低，经济发展和城市土地高质量利用都面临着较大的碳排放压力。在T2时期，除了安徽继续呈现增长负脱钩状态，江苏、江西由“增长负脱钩”转变为“强负脱钩”外，其余8个省份的脱钩状态都由T1阶段的“负脱钩”转变为“耦合”或“脱钩”，意味着对于这8个省份而言，城市土地利用碳排放与经济高质量发展的关系在这一阶段有了很大程度的改善。

从各地区不同时期碳排放的增幅来看，长江经济带所有省份都表现为T2时期的碳排放增长率低于T1时期，即前期城市土地利用碳排放量增幅较大，后期增幅变低，有的省份甚至出现负增长，直接反映了城市土地低碳利用程度的提升。与碳排放指数增幅的一致变低不同，各地区T2时期经济高质量发展指数增幅与T1时期相比有高有低。经济发展本就具有波动性，经济高质量发展是一个复杂的系统工程，受到多种因素的制约，不同区域经济发展水平、经济发展阶段、区域发展政策、外部环境等的差异都会持续作用于区域高质量发展系统，因而很难表现出持久稳定的发展状态。在脱钩弹性方面，除湖南和浙江外，其余省份都表现为T2时期弹性系数低于T1时期，即后期较前期具有更显著的脱钩特征。而且在T1时期，不同区域脱钩弹性系数的差异较大，最高值为云南的14.4788，最低值为浙江的-17.8655，在T2时期，弹性系数的区域差异程度得到了极大程度的缓解，最高值为安徽的1.3531，最低值为江西的-3.8740，二者的绝对差值远低于T1时期。

4 结论与启示

（1）长江经济带城市土地利用碳排放与经济高质量发展指数都表现出不同幅度的上升趋势。碳排放是传统城市土地开发、利用模式无法避免的结果，也是城市土地利用系统内部各类生态要素不断博弈并实现良性协调、系统优化的必经环节。2005-2017年，长江经济带城市土地利用碳排放量由6318.05万吨变化至10048.74万吨，城市土地利用面临着较大的碳排放压力。不过，随着“低碳”“绿色”等发展理念的不断深化及相关政策、技术等的持续改进，区域城市土地低碳利用的潜力和空间都会得到进一步释放。就经济高质量发展而言，2005-2017年，长江经济带经济高质量发展指数由0.2651增长至0.3286，尽管有小幅增长，但是整体水平并不高，同样也有很大的提升空间。

（2）长江经济带城市土地利用碳排放与经济高质量发展之间以强负脱钩状态为主，同时夹杂着增长耦合、增长负脱钩、弱脱钩和强脱钩状态。在过去的很长一段时间里，城市土地的持续投入为我国社会经济的高速发展注入了强劲动力，而且在没有完全发掘出替代土地要素功能的路径之前，经济发展很难摆脱对城市土地要素投入的依赖，自然也无法规避城市土地利用所产生的各类污染物排放问题，这在长江经济带也有很明显的佐证。2006-2017年间，长江经济带城市土地利用碳排放与经济高质量发展之间包括强负脱钩、增长耦合、增长负脱钩、弱脱钩和强脱钩五种状态，其中，强负脱钩的出现频次最高，占比为33.32%。

（3）长江经济带城市土地利用碳排放与经济高质量发展之间的脱钩状态表现出明显的区域差异。不同区域土地资源禀赋、经济发展水平等的差异使得区域城市土地供给能力和需求程度具有异质性，进而影响区域城市土地开发强度和利用程度，而这些因素又会最终传导到城市土地利用系统，影响城市土地利用系统的功能运行及其与外部环境的能量交流。長江经济带内部各省的经济发展基础、区域发展战略定位、城市土地利用系统运行顺畅度等都存在明显差异，也正是在这些因素的共同作用下形成不同的脱钩状态。2011年之前，各省份的脱钩状态包括“增长负脱钩”和“强负脱钩”两类，其中，强负脱钩分布在浙江和湖南，其余省份均为增长负脱钩，2011-2017年，除了安徽继续呈现增长负脱钩状态，江苏、江西由“增长负脱钩”转变为“强负脱钩”外，其余8个省份城市土地利用碳排放与经济高质量发展的脱钩程度有显著改善，均由2011年之前的“负脱钩”转变为“耦合”或“脱钩”。

（4）为更快、更好地实现长江经济带城市土地利用碳排放与经济高质量发展的良性脱钩，一方面要创新城市土地低碳利用机制与路径，有效控制城市土地利用碳排放量。要结合长江经济带的整体发展战略和各省份城市土地利用状况，科学评估满足城市用地需求和经济发展等约束条件下各地区城市土地利用碳排放的合理规模，将其与现实状况进行比对后确定不同区域的差异化管控路径，如建立城市土地利用碳排放动态监测机制、创新城市土地低碳利用政策工具组合等。另一方面要挖掘区域经济高质量发展潜能，持续补充经济高质量发展动力。要系统研判长江经济带及各省份经济高质量发展状况及现实困境，找出影响区域经济高质量发展的主要障碍因素，并根据区域一致性和相对差异性相结合的原则，通过人工智能、大数据等新动能培育，传统土地投入、劳动力投入等旧动能改造以及社会经济发展治理体系现代化的综合作用，为区域经济高质量发展提供支持。

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