低碳经济视角下长株潭土地利用方式探析

摘 要：低碳经济的发展就是通过“低能耗、低污染、低排放”的发展方式，达到既能够保证经济的大力发展，又能够保护环境的目的。通过改进碳排放、碳吸收计算公式，分别分析长株潭城市群碳排放、碳吸收和碳净排放，从而构建出主要碳源区、重要碳汇区和碳中和区等三个碳综合功能区，并提出四种相应的低碳土地利用方式。

关键词：低碳经济；土地利用方式；长株潭地区

中图分类号：F290 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2014）22-0173-04

一、研究背景

（一）低碳经济与土地利用

2003年，英国政府的能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》之中正式提出了低碳经济这一概念[1]。目前比较流行的定义是英国环境专家鲁宾斯德的阐述：低碳经济是一种正在兴起的经济模式，其核心是在市场机制基础上，通过制度框架和政策措施的制定和创新，推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用，促进整个社会经济朝向高能效、低能耗和低碳排放的模式转型[2]。

土地利用变化是全球大气CO2含量增加的重要原因，其影响仅次于化石燃料燃烧[3]。为了顺应低碳发展的要求，土地利用必须要向低碳经济型土地利用方式转变。自从低碳经济传入中国，中国学者和政府在低碳土地利用上也进行了大量研究，一方面诸多学者从宏观、中观和微观角度对低碳土地利用进行理论上的探索，另一方面政府对低碳土地利用也进行了一些实践，这两方面都取得了一定的成果[4～8]。但是目前国内针对城市群这一区域的低碳土地研究非常少，几乎是空白。

（二）研究区概况

长株潭地区地处湖南省东北部，下辖13个区、7个县，代管4个县级市，总面积28 088平方公里，总人口1 402万（2012年）。长株潭三市两两相距45km左右，呈“品”字型排布，是中国中南地区特有的城市群资源。

二、长株潭各县市区碳净排放现状

（四）净碳排放现状

根据公式1和公式2，首先计算出2012年的湖南省碳排放量为7 070.11万吨，标准碳排放系数为0.3845万吨碳/万吨标准煤，然后将该系数与各县市区的GDP和单位GDP能耗相乘，得到长株潭各县市区2012年的碳排放量（见表1）。

根据长株潭各县市区2012年林地、草地、耕地面积数据以及公式3，得到长株潭各县市区2012年碳吸收量。将长株潭各县市区2012年碳排放量与碳吸收量相减，就可以得到长株潭各县市区2012年碳净排放量（如表1所示）。

根据表1可知，长株潭地区各县市区2012年碳净排放量排在前五位的为天心区、雨花区、长沙县、岳塘区和雨湖区；排在最后五位的为天元区、韶山市、株洲县、炎陵县和茶陵县，其中炎陵县和茶陵县的碳净排放量均为负值，表明炎陵县和茶陵县在2012年间碳吸收量大于碳排放，其碳排放均被吸收并有富余。

三、长株潭城市群碳综合分区

通过对长株潭地区各县市区碳排放情况的分析，结合长株潭生态绿心规划区区域分划情况，对长株潭地区进行碳综合功能分区（见表2）。

四、低碳土地利用方式探析

长株潭地区作为城市化快速发展的中部城市，正处于经济建设的加速阶段，要发展低碳经济，必须以经济发展为前提，而不是一味地为了追求低碳，而抑制了经济的发展，因此，本文从减少“碳源”和增加“碳汇”两个方面入手，提出了生态循环型低碳土地利用方式、集约节能型低碳土地利用方式、绿心保育型固碳土地利用方式和森林碳汇型固碳土地利用方式，从而达到构建资源节约型、环境友好型社会的目的。

（一）生态循环型低碳土地利用方式

1.着眼点

长株潭地区是典型的农户制农业，农用地经营方式仍较为粗放，土地利用程度不高，农业劳动生产率与现代农业先进地区差距明显，滥用化学肥料及农药的行为普遍存在。

2.现状评价

农业生态系统的温室气体排放大约占人类活动温室气体排放的7%～20%，但另一方面，农业生态系统又是减少陆地生态系统碳排放的最大潜在因素。长株潭地区农用地较为粗放的经营方式和滥用化学肥料及农药的行为，一方面导致土壤板结、耕作质量变差，加速了土壤碳库的碳排放；另一方面造成对地表水、地下水的污染，破坏大自然生态链，致使地上植被退化，降低了植被固碳能力。

3.具体措施

充分利用得天独厚的水土光热资源，在继续保持和发挥长株潭地区在水稻、油料作物特有优势的基础上，通过提高科技的贡献率和比较效益，逐步优化农业内部用地结构和作物布局，种植适宜品种，发展特色高效低碳生态农业，提高土地的生产率和农业集约化水平，最终减少农业生态系统的碳排放。在农业集约化运作方面，可以考虑在保护生态环境前提下，努力实现农业生产方式由农户制转变为农场制。同时加速农业科技转化和推广，推动科技创新型农业发展。

（二）集约节能型低碳土地利用方式

1.着眼点

长株潭地区近几年建设用地总量呈增加态势，其中以商住用地、工业园区和交通用地增速尤为显著；城镇建设中多采取了外延式的扩展方式，其他类型的土地不断被转变成建设用地，用地的不经济造成该地区均建设用地水平偏高；建设用地增长呈现空间非均衡性。

2.现状评价

化石燃料燃烧是产生CO2排放的最大人为排放源，而能源消耗主要产生在土地利用类型中的建设用地上，因此建设用地被认为是土地利用中最主要的碳源。而盲目扩张、粗放占地的城乡建设模式是导致大量土地利用碳排放的重要原因。

3.具体措施

在工业园区用地上，严格土地监管，建立完善土地节约利用硬约束机制，提高项目准入门槛，明确新建项目单位土地的投资强度、建筑密度、容积率等指标，逐步减少直接出让生地。在交通用地上，应树立土地利用立体观，鼓励和发展多模式交通体系和绿色交通，大力发展公共交通、轨道交通和非机动车交通系统，推动新能源和新技术的研发和应用，降低交通系统燃油消耗和尾气排放，从而有效控制该类用地的碳排放。在城市建设中，对基础设施进行低碳化建设，重视对地面的非硬化铺设，减少硬化材料的使用，保护土地生态系统，以保持地面固碳通气透水的自然功能；减少地面硬化面积，开发新型建筑材料，保持土地碳汇功能、降低土地利用碳排放量。

（三）绿心保育型固碳土地利用方式

1.着眼点

长株潭地区资源丰富、景观生态具多样性，但作为湖南省经济发展的增长极，长株潭地区生态环境相对脆弱，水土流失、土地退化、植被减少以及湿地减少等环境问题严峻。

2.现状评价

生态环境的恶化，往往伴随着的是湿地、植被量的减少及土壤的荒化，这不仅会影响到长株潭地区社会经济的可持续发展，而且使碳库（植被、土壤）遭到破坏，导致大量的碳释放，使生态环境陷入恶性循环。

3.具体措施

在现有长株潭城市群生态绿心规划区的基础上，各县市区都要规划自己的生态绿心区域。在生态绿心区域，实施土地用途管制，遏制地类的不合理转化。对于矿产资源开发地区，要坚持资源开发与环境保护相协调，注重开发区域的水土保持，防止其对土地资源造成进一步的破坏，加强对矿山资源开发中土地复垦的监管，建立健全矿山生态环境恢复保证金制度，强化矿区生态环境保护监督。

（四）森林碳汇型固碳土地利用方式

1.着眼点

长株潭地区虽然森林覆盖率并不低，但生态脆弱、人居环境改善缓慢的矛盾依然存在。森林以中以幼林为主，郁闭度不高，抗灾能力较差。森林林种较为单一，多样性较差，森林病虫害发生频繁。

2.现状评价

与工业减排相比，森林固碳投资少、代价低、综合效益大、更具经济可行性和现实操作性。而林地的破坏，将导致生物多样性丧失，影响到碳吸收器的运行，使生态碳失衡。同时，高生物量的森林转化为低生物量的草地、农田或建设用地后，大量的CO2将被释放到大气中。

3.具体措施

加大生态林业建设力度，积极发展森林碳汇产业，积极培育碳汇林。通过植树造林减缓温室效应、降低CO2排放，加强城市绿化面积的建设，利用植被吸收城市的CO2。将林业产业建设与村庄绿化、四旁植树、农家庭院绿化结合起来，实现村庄园林化、农家庭院绿化效益化、公路林荫化、河道风景化。另一方面完善区域森林补偿制度，鼓励和支持企业捐资造林增汇，志愿减排。要建立“森林碳汇”交易平台，通过建立长株潭地区各县市区的“森林碳汇”交易市场，从而推动以森林生态价值补偿为基础的“碳汇”项目的大力发展。

五、低碳土地利用方式选择

长株潭地区的三大碳综合功能区由于碳排放情况和经济发展情况不同，应当根据各功能区的定位选择相适宜的土地利用方式（见表3）。其中，主要碳源区由于碳排放量相对较大，宜从减少碳排放入手，以生态循环型低碳土地利用方式和集约节能型低碳土地利用方式为主导；重要碳汇区由于碳净排放量较低，碳吸收量较大，宜从增加碳汇入手，选择绿心保育型固碳土地利用方式和森林碳汇型固碳土地利用方式；而碳综合区则从两方面入手，采取“四位一体、因地制宜”的土地利用方式，根据实际情况，将四种土地利用方式相结合，发挥各自的长处。

一、研究背景

（一）低碳经济与土地利用

2003年，英国政府的能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》之中正式提出了低碳经济这一概念[1]。目前比较流行的定义是英国环境专家鲁宾斯德的阐述：低碳经济是一种正在兴起的经济模式，其核心是在市场机制基础上，通过制度框架和政策措施的制定和创新，推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用，促进整个社会经济朝向高能效、低能耗和低碳排放的模式转型[2]。

土地利用变化是全球大气CO2含量增加的重要原因，其影响仅次于化石燃料燃烧[3]。为了顺应低碳发展的要求，土地利用必须要向低碳经济型土地利用方式转变。自从低碳经济传入中国，中国学者和政府在低碳土地利用上也进行了大量研究，一方面诸多学者从宏观、中观和微观角度对低碳土地利用进行理论上的探索，另一方面政府对低碳土地利用也进行了一些实践，这两方面都取得了一定的成果[4～8]。但是目前国内针对城市群这一区域的低碳土地研究非常少，几乎是空白。

（二）研究区概况

长株潭地区地处湖南省东北部，下辖13个区、7个县，代管4个县级市，总面积28 088平方公里，总人口1 402万（2012年）。长株潭三市两两相距45km左右，呈“品”字型排布，是中国中南地区特有的城市群资源。

二、长株潭各县市区碳净排放现状

（三）数据来源

所用数据主要是依据2013年湖南省统计年鉴、长沙市统计年鉴、株洲市统计年鉴、湘潭市统计年鉴，《长株潭城市群生态绿心地区总体规划2010―2030）》以及由长株潭各市统计局、国土资源局和林业局提供的数据和资料等。

（四）净碳排放现状

根据公式1和公式2，首先计算出2012年的湖南省碳排放量为7 070.11万吨，标准碳排放系数为0.3845万吨碳/万吨标准煤，然后将该系数与各县市区的GDP和单位GDP能耗相乘，得到长株潭各县市区2012年的碳排放量（见表1）。

根据长株潭各县市区2012年林地、草地、耕地面积数据以及公式3，得到长株潭各县市区2012年碳吸收量。将长株潭各县市区2012年碳排放量与碳吸收量相减，就可以得到长株潭各县市区2012年碳净排放量（如表1所示）。

根据表1可知，长株潭地区各县市区2012年碳净排放量排在前五位的为天心区、雨花区、长沙县、岳塘区和雨湖区；排在最后五位的为天元区、韶山市、株洲县、炎陵县和茶陵县，其中炎陵县和茶陵县的碳净排放量均为负值，表明炎陵县和茶陵县在2012年间碳吸收量大于碳排放，其碳排放均被吸收并有富余。

三、长株潭城市群碳综合分区

通过对长株潭地区各县市区碳排放情况的分析，结合长株潭生态绿心规划区区域分划情况，对长株潭地区进行碳综合功能分区（见表2）。

四、低碳土地利用方式探析

长株潭地区作为城市化快速发展的中部城市，正处于经济建设的加速阶段，要发展低碳经济，必须以经济发展为前提，而不是一味地为了追求低碳，而抑制了经济的发展，因此，本文从减少“碳源”和增加“碳汇”两个方面入手，提出了生态循环型低碳土地利用方式、集约节能型低碳土地利用方式、绿心保育型固碳土地利用方式和森林碳汇型固碳土地利用方式，从而达到构建资源节约型、环境友好型社会的目的。

（一）生态循环型低碳土地利用方式

1.着眼点

长株潭地区是典型的农户制农业，农用地经营方式仍较为粗放，土地利用程度不高，农业劳动生产率与现代农业先进地区差距明显，滥用化学肥料及农药的行为普遍存在。

2.现状评价

农业生态系统的温室气体排放大约占人类活动温室气体排放的7%～20%，但另一方面，农业生态系统又是减少陆地生态系统碳排放的最大潜在因素。长株潭地区农用地较为粗放的经营方式和滥用化学肥料及农药的行为，一方面导致土壤板结、耕作质量变差，加速了土壤碳库的碳排放；另一方面造成对地表水、地下水的污染，破坏大自然生态链，致使地上植被退化，降低了植被固碳能力。

3.具体措施

充分利用得天独厚的水土光热资源，在继续保持和发挥长株潭地区在水稻、油料作物特有优势的基础上，通过提高科技的贡献率和比较效益，逐步优化农业内部用地结构和作物布局，种植适宜品种，发展特色高效低碳生态农业，提高土地的生产率和农业集约化水平，最终减少农业生态系统的碳排放。在农业集约化运作方面，可以考虑在保护生态环境前提下，努力实现农业生产方式由农户制转变为农场制。同时加速农业科技转化和推广，推动科技创新型农业发展。

（二）集约节能型低碳土地利用方式

1.着眼点

长株潭地区近几年建设用地总量呈增加态势，其中以商住用地、工业园区和交通用地增速尤为显著；城镇建设中多采取了外延式的扩展方式，其他类型的土地不断被转变成建设用地，用地的不经济造成该地区均建设用地水平偏高；建设用地增长呈现空间非均衡性。

2.现状评价

化石燃料燃烧是产生CO2排放的最大人为排放源，而能源消耗主要产生在土地利用类型中的建设用地上，因此建设用地被认为是土地利用中最主要的碳源。而盲目扩张、粗放占地的城乡建设模式是导致大量土地利用碳排放的重要原因。

3.具体措施

在工业园区用地上，严格土地监管，建立完善土地节约利用硬约束机制，提高项目准入门槛，明确新建项目单位土地的投资强度、建筑密度、容积率等指标，逐步减少直接出让生地。在交通用地上，应树立土地利用立体观，鼓励和发展多模式交通体系和绿色交通，大力发展公共交通、轨道交通和非机动车交通系统，推动新能源和新技术的研发和应用，降低交通系统燃油消耗和尾气排放，从而有效控制该类用地的碳排放。在城市建设中，对基础设施进行低碳化建设，重视对地面的非硬化铺设，减少硬化材料的使用，保护土地生态系统，以保持地面固碳通气透水的自然功能；减少地面硬化面积，开发新型建筑材料，保持土地碳汇功能、降低土地利用碳排放量。

（三）绿心保育型固碳土地利用方式

1.着眼点

长株潭地区资源丰富、景观生态具多样性，但作为湖南省经济发展的增长极，长株潭地区生态环境相对脆弱，水土流失、土地退化、植被减少以及湿地减少等环境问题严峻。

2.现状评价

生态环境的恶化，往往伴随着的是湿地、植被量的减少及土壤的荒化，这不仅会影响到长株潭地区社会经济的可持续发展，而且使碳库（植被、土壤）遭到破坏，导致大量的碳释放，使生态环境陷入恶性循环。

3.具体措施

在现有长株潭城市群生态绿心规划区的基础上，各县市区都要规划自己的生态绿心区域。在生态绿心区域，实施土地用途管制，遏制地类的不合理转化。对于矿产资源开发地区，要坚持资源开发与环境保护相协调，注重开发区域的水土保持，防止其对土地资源造成进一步的破坏，加强对矿山资源开发中土地复垦的监管，建立健全矿山生态环境恢复保证金制度，强化矿区生态环境保护监督。

（四）森林碳汇型固碳土地利用方式

1.着眼点

长株潭地区虽然森林覆盖率并不低，但生态脆弱、人居环境改善缓慢的矛盾依然存在。森林以中以幼林为主，郁闭度不高，抗灾能力较差。森林林种较为单一，多样性较差，森林病虫害发生频繁。

2.现状评价

与工业减排相比，森林固碳投资少、代价低、综合效益大、更具经济可行性和现实操作性。而林地的破坏，将导致生物多样性丧失，影响到碳吸收器的运行，使生态碳失衡。同时，高生物量的森林转化为低生物量的草地、农田或建设用地后，大量的CO2将被释放到大气中。

3.具体措施

加大生态林业建设力度，积极发展森林碳汇产业，积极培育碳汇林。通过植树造林减缓温室效应、降低CO2排放，加强城市绿化面积的建设，利用植被吸收城市的CO2。将林业产业建设与村庄绿化、四旁植树、农家庭院绿化结合起来，实现村庄园林化、农家庭院绿化效益化、公路林荫化、河道风景化。另一方面完善区域森林补偿制度，鼓励和支持企业捐资造林增汇，志愿减排。要建立“森林碳汇”交易平台，通过建立长株潭地区各县市区的“森林碳汇”交易市场，从而推动以森林生态价值补偿为基础的“碳汇”项目的大力发展。

五、低碳土地利用方式选择

长株潭地区的三大碳综合功能区由于碳排放情况和经济发展情况不同，应当根据各功能区的定位选择相适宜的土地利用方式（见表3）。其中，主要碳源区由于碳排放量相对较大，宜从减少碳排放入手，以生态循环型低碳土地利用方式和集约节能型低碳土地利用方式为主导；重要碳汇区由于碳净排放量较低，碳吸收量较大，宜从增加碳汇入手，选择绿心保育型固碳土地利用方式和森林碳汇型固碳土地利用方式；而碳综合区则从两方面入手，采取“四位一体、因地制宜”的土地利用方式，根据实际情况，将四种土地利用方式相结合，发挥各自的长处。