时间：2023-12-15 17:21:34
一、实证模型和数据处理
(一)中国对美国出口的隐含碳测算1．投入产出模型商品的生产不仅需要最终生产部门的能源消费，同时在生产过程中它还会间接引起其他部门的能源消费。因此，在计算一个部门国际贸易的隐含碳排放量时，需要同时计算本部门的直接隐含碳排放量和它所引起的间接隐含碳排放量。投入产出法通过计量经济体系中各个部门之间投入与产出的相互依存关系，可以测算商品整个生产过程中直接和间接的全部隐含碳排放［19］。根据投入产出法，可以得出如下数学关系式:其中，X为国内总产出矩阵，M为进口矩阵，Y为国内最终使用矩阵，A为技术矩阵(用投入产出表(价值型)表示)，AX为国内间接使用矩阵，E为出口矩阵。由于中间使用品的原料不仅来自国内，还可能来自国外，为剔除进口中间品的影响，构建进口系数矩阵U。假设进口的中间品与国内产品可相互替代，则本文建立的投入产出模型属于竞争型模型。下面将U设计为一个对角矩阵，假设ui为比例系数，表示i部门的进口量mi在国内该部门总需求中所占的比例，则有如下计算公式:2．数据说明从模型可以看出，本研究涉及二氧化碳排放系数(αk)、分行业能源使用量(qik)、各产品部门总产值(Xi)、各部门出口额(Ei)等能源、经济、贸易类数据。其中，αk的数据由联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供，qik和xi的数据均来源于《中国统计年鉴》，mi数据、出口矩阵E中的数据均来源于《中国外经贸统计年鉴》，技术矩阵A所使用的数据分别来自2000年投入产出延长表和2010年投入产出延长表(投入产出表为每5年编制一次，缺失的年份国家会相应出具投入产出延长表进行适度修整)。按照《中国统计年鉴》所公布的能源数据，将部门生产能源消费分为8种，分别为:煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然气。根据能源分类表、投入产出表、出口外贸表，将经济部门整合为19个部门。3．实证结果(1)中国对美国商品出口的隐含碳排放总量根据模型计算出2000年和2010年中国对美国出口商品的隐含碳排放总量分别为11797.5716万吨和32483.7498万吨，上升了275.34%;而同期中国对美国商品出口总额分别为4317.433952亿人民币和19176.97808亿人民币，上升了444.17%。由此可见，中国为美国国内消费承担了相当大的隐含碳排放，同时也表明中国在此10年间在节能减排方面做出了很大努力。(2)中国对美国商品出口隐含碳排放的部门分解表1是中国对美国出口商品部门的隐含碳排放量及出口金额。由表1可以看出，2000年中国对美国出口商品隐含碳排放最多的部门是通用、专用设备制造业，隐含碳排放量达到2952.19万吨，占中国对美国出口隐含碳排放的25.023%。其他主要隐含碳排放部门分别为:电气、机械及器材制造业(2342.07万吨，占比为19.852%)，化学工业、塑料及橡胶业(1174.47万吨，占比为9.9551%)，造纸、印刷及文教体育用品制造业(891.7万吨，占比为7.5583%)。2000年按出口额部门排序位于前3位的分别为电气、机械及器材制造业，服装鞋帽皮革羽绒及其制品业，通用、专用设备制造业。2010年中国对美国出口商品隐含碳排放最多的部门是电气、机械及器材制造业，其隐含碳排放量为8150.88万吨，占当年总量的25.0921%。其他隐含碳排放较高的部门为:通用、专用设备制造业(7994.83万吨，占比为24.6117%)，化学工业、塑料及橡胶制造业(3826.2万吨，占比为11.7790%)，纺织业(2295.77万吨，占比为7.0674%)。2010年对美出口额位居前3位的分别为通用、专用设备制造业，电气、机械及器材制造业，纺织业。
(二)中国对美出口贸易隐含碳排放增长的结构分解1．SDA模型SDA模型是为测度各自变量对因变量影响的大小而把因变量的变动分解为各种独立自变量形式变动的和［20］。本文运用SDA模型对2000年和2010年中国对美国出口贸易隐含碳的变化进行结构分解。式(8)表明，影响对美商品出口贸易隐含碳排放的因素有四个方面，分别为:能源使用效率，用W排放系数矩阵表示;生产技术，用［I－(I－U)A］－1完全消耗系数矩阵表示;出口规模，用出口总量Q表示;出口结构，用部门出口额占比矩阵K表示。对其按两极分解法进行结构分解可得(以脚标1表示计算期，0表示基准期):2．实证结果根据SDA模型，将中国对美国出口贸易隐含碳变动的影响因素分解为中国的能源使用效率、中国生产技术、对美出口规模、对美出口结构，以2000年为基期、2010年为计算期，得出中国对美国出口贸易中隐含碳排放增长因素分解结果(见表2)。从表2可以看出，在影响中国对美出口贸易隐含碳排放增长的4个分解因素中，能源使用效率的提高和生产技术的改进均起到了减少隐含碳排放的作用，尤其是能源使用效率的提高极大地减少了隐含碳排放量。2000年～2010年中国能源使用效率提高致使隐含碳排放减少了3674.76万吨，对总体隐含碳减少的贡献率为17.75%。生产技术的改进也在一定程度上起到隐含碳减排的作用。2000年～2010年生产技术进步致使隐含碳排放减少42.42万吨，对总体隐含碳减少的贡献率为0.21%，表2还表明，对美出口规模是影响对美贸易隐含碳排放的最主要因素，2000年～2010年，中国对美贸易出口规模急速扩张，贸易额由4317.433952亿元人民币增加到19176.97808亿元人民币，这导致了对美贸易隐含碳排放增加了23772.71万吨，其贡献率为114.84%。由此可见，中国对美国庞大的出口规模使得中国为美国的消费承担了大量的隐含碳排放。另外，对美出口结构的变化致使2010年比2000年中国对美出口商品隐含碳排放量增加了644.14万吨，其贡献率为3.11%。结合对美商品出口占比以及隐含碳排放部门分布数据可以看出，2000年～2010年间中国对美国出口占比增加的部门为通用、专用设备制造业，电气、机械及器材制造业，比重减少的部门为服装鞋帽皮革羽绒及其制品业、造纸印刷及文教体育用品制造业。中国对美国出口结构逐渐向高附加值、高能耗产品转变，这种改变引起了部分隐含碳排放量的增加。
二、结论及对策建议
测度中美贸易的隐含碳排放量，分解影响对美出口商品隐含碳排放增长的因素，对深刻理解中国隐含碳的排放规律，倡导制定公平有效的节能减排政策，有着重要的理论意义和现实意义。根据投入产出模型和结构分解分析法的实证结果，可以得出以下结论和对策建议。
(一)主要结论1．中国对美出口商品承载的隐含碳排放呈增长态势，承担了大量美国消费隐含碳排放量，大量的温室气体排放留在了中国，成为中国节能减排目标实现的一个阻力，制约了中国的可持续发展。2．机电类产品是中国对美国的主要出口商品，也是中国对美出口隐含碳排放的主要商品。中国正处于逐步摆脱劳动密集型出口产品占主导地位的阶段。除机电产品外，中国对美其他出口额占比较大的几类产品为:纺织品，造纸印刷及文教体育用品，化学工业品、塑料及橡胶制造品，这些仍然是低附加值、高耗能、高污染产品。3．中国能源使用效率的提高及生产技术的改进为对美出口商品隐含碳排放减少做出了贡献，其中能源使用效率的提高起主要作用，对美出口规模及出口结构则导致了出口商品隐含碳排放量增加。
(二)对策建议1．呼吁国际社会建立新的隐含碳排放责任制。《联合国气候变化框架公约》规定，对温室气体排放的核算实行“生产责任制”。很多发达国家为了实现自身减排目标，通常采用转移本国隐含碳排放密集型企业到发展中国家或者直接从发展中国家进口隐含碳排放密集型产品的方式，这显然不合理。为了能够真正实现隐含碳排放的减少，不应单单依靠“生产责任制”，还要广泛呼吁国际社会逐步建立人均消费隐含碳排放责任制，即把碳排放的责任分配给每个消费者，让每个消费者都切身感受到气候变化不仅是各国政府的事情，同时还与自己的行动有关;要积极倡导美国等发达的消费大国更加积极主动地承担碳减排的责任和义务。2．优化出口商品结构。通过上述分析可以看出，从2000年到2010年，中国出口结构已经进行了部分调整，从原来的低附加值、高能耗、高污染出口产品逐步向目前的高附加值、高能耗出口产品转变，但目前低附加值、高耗能、高污染产品仍然占主导地位。进一步优化出口商品结构，一是要提高引资标准，防止高污染、低附加值的产业进入中国;二是要充分利用能源政策导向，引导出口企业更多地生产和加工低能耗、高附加值产品，从源头上降低碳排放;三是要通过出口关税、出口配额等手段限制高能耗商品的出口，对高附加值、低能耗商品则采取更大力度的出口促进政策，争取让高附加值、低能耗、低污染产业的产品出口能占据主导地位。3．推动节能减排政策。在技术方面，要完善相关法律法规，促进国外先进节能减排技术的引进;要大力支持各企业、科研机构以及高等院校进行节能减排技术的研发与生产，真正实现产学研结合;要加大节能减排的教育政策支持，开设有关节能减排的专业和学科，培育节能减排方面的高技能人才。在资金方面，要通过设立政府项目以及基金等方式，减轻企业科技创新的资金压力，促进高校科技成果转化;提倡气候融资，即鼓励从发达国家公共资金、国际碳市场、慈善事业和非政府机构、传统国际金融市场等领域筹集资金，投入到节能减排领域。在产品方面，呼吁世界各国积极开发新能源产品，减少隐含碳排放，共同为解决世界气候变化问题做出努力。
2009年，中国在哥本哈根气候大会上承诺到2020年单位国内生产总值所排放的二氧化碳比2005年下降40%~45%，自对外承诺以来，中国面临来自国内碳减排与国际碳减排转移的双重压力，基于消费视角的对外贸易隐含碳的探讨有助于我们清晰认识国际碳减排转移的外部压力与应对策略。国际贸易隐含碳的研究领域属于国际贸易与气候变化的一个分支，文献主要集中在对外贸易隐含碳的测度方面。国外最早运用投入产出法进行测算的是Machado对20世纪90年代巴西对外贸易隐含碳的实证分析，研究发现，截止1995年，巴西为隐含碳的净出口国，且单位美元出口隐含碳的排放比单位美元进口高出56%[1]。随后，投入产出法在不同国家或区域对外贸易隐含碳的测度方面得以广泛运用：Ahmad等对OECD国家[2]、Mongelli对意大利[3]以及Maenpaa等对芬兰的测算等[4]。近几年的研究重心转向发达国家与发展中国家之间贸易隐含碳排放方面，Davis等对中国及其他新兴市场与发达国家之间[5]、Xianbing对中日间[6]、Yinghua及Huibin等对中美之间贸易隐含碳变化趋势的测算[7,8]。生命周期评价法（LCA）是另一种测度方法，该方法适用于特定商品的量化评估，而大规模的测算应采用投入产出法[9]。国内运用投入产出法对对外贸易隐含碳的研究起步较晚，最早的文献追溯到马涛和陈家宽对1994年-2001年中国工业进出口产品的污染密集度进行核算[10]。随后代表性的文献有齐晔等估算了1997年-2006年中国进出口贸易隐含碳[11]；闫云凤等对1997年-2005年中国出口隐含碳排放的变化及其影响因素进行了分析，衡量了出口量、出口结构、排放强度对隐含碳排放增长的影响[12]；王媛等采用平均D氏指数分解法进行了隐含碳排放结构分解分析[13]。而涉及FDI对碳减排影响的文献主要在FDI对国内二氧化碳排放绩效方面，成果集中在最近两年，自赵晓莉等首次从FDI对东道国低碳经济发展双重作用的角度展开了定性分析后[14]，随之展开的研究由于样本选取与实证方法的不同，各研究结果存在较大的差异，其中，持环境负效应观点的有牛海霞等、刘华军等认为FDI通过规模效应或结构效应促进了中国二氧化碳的排放[15,16]，持环境正效应观点的有宋德勇等、谢文武等认为FDI能明显减少中国碳排放[17-18]，与上述研究不同，持折衷观点的有邹麒等认为当期外商直接投资会恶化中国碳环境，而其滞后项的碳排放效应呈现清洁作用[19]。综观上述研究文献，缺少FDI对贸易隐含碳影响的深入分析。因此，本文运用指数因素分解法，将影响贸易隐含碳排放的FDI分解为FDI数量、FDI行业结构、投资的隐含碳强度因素进行实证分析，探讨FDI与对外贸易隐含碳排放的相关关系，为制定合理的引资政策提供相应的科学依据，引导FDI的产业流向，以减轻国际碳减排转移的压力。
2FDI与中国对外贸易隐含碳排放情况分析：1997年-2009年
2.1中国对外贸易隐含碳的测算隐含碳是指一种物品在生产过程中直接或间接的CO2排放，具体包括整个生产链各种化石能源消耗的碳排放。隐含一词最初起源于1974年国际高级研究机构联合会（IFIAS）的能源工作组会议，会议提出了隐含能的概念，随后隐含的概念被广泛运用到土地资源、水资源、劳动力、环境污染等领域，发展出生态足迹、虚拟水、物化劳动以及隐含污染物等新的概念与研究领域。同样，隐含碳也是隐含能概念的衍生品[20]。从对外贸易的角度来看，对外贸易隐含碳排放与国际碳转移排放的含义接近，出口隐含碳排放是指出口商品在满足进口国消费需求的同时，其生产过程产生的二氧化碳排放在生产国，进口与此类似[21]。依据历年投入产出表，对中国各行业出口、进口及净出口贸易隐含碳进行测算。首先，部门i的直接能源消耗系数为：式中各能源碳排放系数θk可借鉴黄敏等的测算结果；Eik为i部门第k种能源消耗量；Xi为i部门的总投入[22]。部门i的完全碳排放系数为：式中r为部门i的直接能耗系数；cij为j部门生产单位最终产品对i部门产品的完全需求量。在此基础上对部门j的出口、进口以及净出口隐含碳排放量计算如下：式中EX、IM、NX分别为出口、进口、净出口数额，且ECEXjt、ECIMjt、ECNXjt分别代表第t年j部门出口、进口、净出口隐含碳排放量。由于我国是典型的加工贸易国家，进口中的一部分作为加工贸易的原材料，包括一般来料加工与能源，因此，现有文献关于对外贸易隐含碳的测算可区分为含加工贸易与不含加工贸易两种情况，后者从进口国消费的角度如实地反映了贸易隐含碳排放的真实值。目前我国历年投入产出表编制中只有2007年分行业统计了进口中来料加工贸易额，缺少其他年份的真实数据，参考王媛等的做法，通过假设进口商品等比例用于中间使用和最终使用来编制简化的非竞争型投入产出表，剔除用于加工贸易的进口部分[13]，所测算的各行业贸易隐含碳排放变化趋势与依据竞争型投入产出表的变化趋势基本相同，不影响本文对FDI的贸易隐含碳排放效应的结论，所以本文仅选择竞争型投入产出表来测算并反映贸易隐含碳排放的变化趋势。以1997年、2000年、2002年、2005年、2007年、2009年数据为样本，其中，2009年投入产出数据是以2007年为基准运用RAS方法反复迭代得到，该方法是利用目标年常规统计数据对基准投入产出表进行更新，以实现目标年投入产出数据获得的及时性。由于分行业FDI统计口径、投入产出统计口径与能源统计口径不一致，出于本文研究的目的，经调整后将行业类型划分为农林牧渔业、采掘业、制造业、电力煤气水生产和供应业、建筑业、交通运输仓储和邮政业、批发零售和住宿餐饮业、其他服务业等八个行业。能源统计数据来自各样本年《中国统计年鉴》。测算出的数据如表1所示。
2.2FDI与进出口隐含碳排放的相关性描述分析：
以制造业为例依据中国统计年鉴1997年-2009年实际FDI数据，FDI主要流向制造业，自1997年至2005年，FDI中制造业所占比例持续上升，最高达2005年的70.4%，2005年-2009年所占比例降至51.9%，仍吸引了半数以上的外资，说明在短期内制造业仍是外商直接投资的主要行业选择。由此，以制造业为例，比较制造业FDI与中国制造业进出口隐含碳排放的变化趋势，以初步反映FDI与贸易隐含碳排放的相关性。从图1可以看出，中国制造业FDI从1997年-2005年间呈现稳中有升的趋势，2005年-2009年略有下降。与贸易隐含碳排放量相比，制造业出口隐含碳排放1997年-2009年一直保持上升的趋势，2005年-2009年增速放缓，而制造业进口隐含碳排放1997年-2005年持续上升，2005年-2009年相对稳定。另外，从升幅的变化程度来看，2000年-2005年间制造业FDI无论是绝对数还是相对比例增幅均较大，相应制造业2000年-2005年进出口隐含碳排放同期也呈现出较大幅度的上升。因此，制造业FDI与制造业进出口贸易隐含碳排放存在较为明显的内在关联，意味着FDI行业结构与中国贸易隐含碳排放可能存在正相关关系。
3FDI对对外贸易隐含碳排放影响的指数因素分析
3.1研究方法与数据说明
运用指数因素分解法，将上述中国各行业对外贸易隐含碳指数分解为FDI数量效应、FDI行业结构效应以及投资的贸易隐含碳强度效应，分别从三个方面来考察FDI对中国各行业对外贸易隐含碳排放的影响。
3.1.1中国各行业对外贸易隐含碳指数运用贸易隐含碳排放的环比指数来反映各期贸易隐含碳排放相对于上一期的变动程度：式中INECt为第t年中国各行业对外贸易隐含碳指数；m为相邻年份的时间跨度；ECt与ECt-m分别代表第t期、第（t-m）期贸易隐含碳排放量，包括隐含碳出口、进口以及净出口；FDIjt代表第t期j行业的外商直接投资额；AIjt代表第t期j行业的总投资额；ECjt代表第t期j行业的隐含碳排放，包括隐含碳出口、进口以及净出口；则AIjtFDIjt为第t期j行业占总投资的比例；ECjtAIjt为投资的贸易隐含碳强度；分母中的变量为相应的第（t-m）期各变量对应的值。对外贸易含碳量变化指数可以分解为FDI数量效应、FDI行业结构效应及投资的贸易隐含碳强度。
3.1.2对外贸易含碳量变化的绝对值运用贸易隐含碳的环比增加值来反映各期贸易隐含碳排放量相对于上一期的绝对数额的变动值，能较为直观地展现贸易隐含碳排放的变化量，是对环比指数分析的有益补充：
3.1.3数据说明FDI行业划分为上述行业类别，各行业实际FDI投资额来自样本年《中国统计年鉴》，按当年人民币平均汇率进行换算后用固定资产价格指数调整为实际值。各行业固定资产投资总额来自《中国固定资产投资统计年鉴》，用固定资产价格指数进行调整。各期对外贸易隐含碳的数据见表1。
3.2数据结论分析
3.2.1环比指数分析根据公式（6）、公式（7）、公式（8）、公式（9），表2中列出FDI与中国隐含碳出口、进口、净出口关系的环比指数分析结果，FDI影响因素包括FDI数量、FDI行业结构以及投资的隐含碳强度的变化。表2中的数据为1997年-2009年期间各样本年中国各行业贸易隐含碳排放与FDI关系的环比指数，即报告期与前一期的比值。数据显示：（1）中国出口隐含碳排放持续增加，其中数量效应表明外商直接投资在1997年-2009年间反复波动，说明FDI数量变化对出口贸易隐含碳排放的影响是不稳定的，两者之间不存在稳定的内在联系；FDI行业结构效应除2000年-2002年间略有下降以外，其余年份均稳步提高，尤其在2002年后增幅较大，表明FDI行业结构变化促进了出口贸易隐含碳排放的增加；投资的出口贸易隐含碳强度效应一直在减少，且降幅不断增大。因此，中国出口贸易隐含碳排放的增加主要是由FDI行业结构效应所导致的。（2）中国进口隐含碳排放除2005年-2007年略微下降外，其余年份均保持明显的增长，其中数量效应表明1997年-2009年外商直接投资历经下降-上升-下降-上升四个阶段，说明FDI数量变化对进口贸易隐含碳排放的影响不稳定，没有明显的内在关联；FDI行业结构效应除2000年-2002年稍有下降以外，其余年份均明显提高，2002年后增幅显著，表明FDI行业结构变动导致进口贸易隐含碳排放增加；投资的进口贸易隐含碳强度效应1997年-2000年间基本保持稳定，自2000年后持续下降，且降幅呈逐步增大的趋势。由此可知，中国进口贸易隐含碳排放的增加主要是由FDI行业结构效应所导致的，而碳排放的下降主要来自强度效应。（3）中国净出口隐含碳排放净值1997年-2002年间大幅下降，而2002年-2009年间开始大幅上升，表明最初中国进出口隐含碳排放差距不断缩小，而2002年后不平衡程度逐步加剧。
3.2.2环比增加值分析进一步根据上述公式（10）、公式（11）、公式（12）、公式（13），表2中列出受FDI影响的中国各行业进出口贸易隐含碳排放的绝对值变化情况。表3中的数据为1997年-2009年间各样本年中国贸易隐含碳排放与FDI关系的环比增加的绝对数值，即报告期相对前一期绝对数值的变化。数据显示：（1）中国出口隐含碳排放持续上升。2000年出口隐含碳排放与1997年相比增加1.7851亿t标准煤，其中FDI行业结构效应导致增加4.6200亿t标准煤，而FDI数量效应与投资的出口贸易隐含碳强度效应分别导致减少1.7283亿t、1.1066亿t标准煤，2007年的情况与此类似；2002年相比2000年出口隐含碳排放增加1.5821亿t标准煤，其中FDI数量效应导致增加3.5123亿t标准煤，而FDI行业结构效应与投资的出口贸易隐含碳强度分别导致减少0.8963亿t、1.0339亿t标准煤；2005年相对于2002年出口隐含碳排放增加17.6276亿t标准煤，其中FDI数量效应与FDI行业结构效应分别导致增加1.5681亿t、17.2495亿t标准煤，而强度效应导致减少1.1900亿t标准煤,2009年与之相似。由此可知，FDI行业结构分布是影响出口隐含碳排放的主导因素，表现在两个方面，一是除2000年-2002年外其余年份FDI结构效应均为正值，说明其对出口隐含碳排放的增加有明显的促进作用，二是从2000年、2005年、2007年、2009年的数据比较来看，FDI行业结构分布的变化使出口隐含碳排放同上一期相比分别增加4.6200亿t、17.2495亿t、19.1152亿t、9.8963亿t标准煤，表明这种促进作用有增强的趋势。（2）中国进口隐含碳排放1997年-2005年明显增加，2005年-2009年变化幅度较小，相对保持稳定。2000年进口隐含碳排放相对于1997年增加2.4462亿t标准煤，其中FDI数量效应、行业结构效应以及强度效应分别导致增加1.6739亿t、4.0379亿t、0.0822亿t标准煤；2002年相比2000年进口隐含碳排放增加1.9938亿t标准煤，其中FDI数量效应导致增加3.4467亿t标准煤，而结构效应与强度效应分别导致减少1.0076亿t、0.4454亿t标准煤；2005年与2002年相比大幅增长15.8073亿t标准煤，其中FDI行业结构效应导致增加17.5693亿t标准煤，而FDI数量效应与强度效应分别使之减少0.4217亿t、1.3403亿t标准煤，2007年的情况与此类似；2009年进口隐含碳排放比2007年增加2.4834亿t标准煤，其中数量效应与结构效应分别增长1.8604亿t、8.4840亿t标准煤，而强度效应减少了7.8610亿t标准煤的排放。由此可知，FDI行业结构是影响进口隐含碳排放的主导因素，且2005年-2009年的影响程度有逐步减小的趋势。（3）1997年-2002年间中国的贸易隐含碳排放净值不断降低，2002年后进出口隐含碳排放量差距大幅上升，2009年达到最高。结合以上环比指数与环比增加值，进一步分析可知：FDI行业结构的变化促进了贸易隐含碳排放的增加，相对于其他行业而言，制造业为碳排放强度较大的行业，随着1997年-2005年间制造业FDI份额的上升，FDI结构效应持续上升达到最大值，期间结构效应持续增加的原因可初步认为是FDI产业向碳排放强度较大的制造业转移所导致的，然而，2005年-2009年间制造业FDI份额的下降并没有减少贸易隐含碳排放，只是增长的幅度有所减缓，前面的初步解释缺乏说服力，从投入产出的角度来看，较为合理的解释为，FDI行业结构效应包括直接碳排放效应与间接碳排放效应，其中，直接碳排放效应为在出口产品生产过程中FDI产业本身的碳排放，可依据贸易隐含碳计算公式将完全需求系数替换为直接消耗系数得到，间接碳排放效应为出口产品生产过程中与FDI产业相关联的其他产业的碳排放，当制造业FDI份额上升，直接碳排放效应与间接碳排放效应均正，反之，当制造业FDI份额下降，直接碳排放效应为负，间接碳排放效应有所降低，但仍为正值，两者的综合效应为正，这意味着与FDI产业相关联的国内其他产业碳排放强度远大于FDI产业本身，可从图2制造业出口直接与间接碳排放量的对比看出，具体原因有待深入分析。另外，投资的贸易隐含碳强度效应说明投资的贸易隐含碳强度在持续下降，且降速不断加快，可能原因在于外资企业进入能提升中国能源利用效率[23]。而我国能源结构以煤炭为主，自本世纪初以来工业重型化的发展使煤炭消费比重不断攀升，能源结构的变化不利于强度效应的下降，而FDI数量变化对贸易隐含碳排放的影响不稳定，说明吸收外资数量的增长并不必然导致碳排放量的增加。
4结论与启示
4.1主要结论（1）自2002年后，中国对外贸易隐含碳排放不平衡程度加剧，且制造业对外贸易隐含碳排放的失衡最为显著。中国对外贸易隐含碳排放不平衡程度的变化大致历经两个阶段，1997年-2002年间进口与出口隐含碳排放差距逐渐缩小，而2002年后隐含碳排放的不平衡程度加剧。进一步分行业来看，隐含碳排放净值的增加主要集中在制造业，其次以交通运输业、仓储和邮政业等为代表的服务业碳排放净值也呈现出明显的上升趋势。这说明中国作为一个对外贸易大国，所承担的来自其他进口贸易国碳排放转移的压力越来越明显，而减少温室气体排放是所有国家和地区都必须共同面对与承担的责任，因此，按生产者原则核算的一国或地区碳排放不能较好地衡量该国或地区在生产过程碳减排的努力程度，也不利于形成公正、有效的碳减排约束机制。（2）1997年-2009年间FDI对中国贸易隐含碳排放的影响主要来自于FDI行业结构效应。本文运用1997年-2009年间数据对制造业FDI与制造业进出口隐含碳排放进行对比分析，从变化的趋势与升幅来看，制造业FDI与中国制造业进出口隐含碳排放之间存在明显的内在关联。在此基础上，运用指数因素分解模型分别将中国进出口隐含碳排放环比指数、环比增加值分解为FDI数量效应、FDI行业结构效应以及投资的贸易隐含碳强度效应。其中，FDI数量变化对中国进出口隐含碳排放的影响不稳定，两者之间不存在明显的关联；FDI行业结构的变化对进出口隐含碳排放的作用除2000年-2002年略有下降外，其余年份明显提高，说明FDI行业结构的变化促进了贸易隐含碳排放的增加；投资的进出口贸易隐含碳强度一直在下降，且降幅不断增大。这表明中国进出口隐含碳排放的增加主要是由FDI行业结构效应所导致的，与张为付等的研究结论相似，该研究从中国与主要贸易伙伴失衡度的视角发现中国对外贸易隐含碳排放的增加是由新一轮国际产业转移引起的[24]。
Abstract: With global warming, people concern about carbon sinks gradually increase. The carbon sequestration economy has surfaced. This article, based on conservation of mass and material flow cost accounting theory, takes amount of carbon material movement as the object to design the framework of carbon accounting statements of the enterprise, to clearly reflect the amount of carbon emissions in production and operation activities, carbon credits can be ranked and the amount of carbon credits that the companies should purchase, providing a basis for the amount of carbon emission rights that the companies should purchase in carbon trade. It also provides a simple means to control the total carbon emissions, make enterprises reduce carbon emission, and disclose the implementation of the responsibility.
关键词：碳会计；碳会计报表；排碳额度
Key words: carbon accounting；carbon accounting statements；carbon credits
中图分类号：F23文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）16-0146-02
作者简介：毛成龙（1988-），男，河南邓州人，本科在读，研究方向为会计学；毛祖丰（1990-），男，江西上饶人，本科在读，研究方向为会计学。
1 碳会计核算背景及研究现状
1.1 碳会计核算背景 哥本哈根气候大会之后，人们对于发展低碳经济的呼声越来越高，各种低碳概念应运而生，随着国际合作的不断加深，“碳汇交易”逐步兴起，碳汇的确认、计量与定价的理论和实务等深层次问题逐渐浮出水面。
1.2 研究现状 目前，对碳汇产品经济价值、市场交易、流转方式等经济类问题的研究只是刚刚起步，而涉及到碳汇交易的会计核算方面仍属于前沿问题。2008年，Stewart Jones教授等将与碳排放、交易及鉴证等一系列会计问题称之为碳排放与碳固会计（CES Ac-counting），正式标志着其作为一个重要而特殊的环境会计分支受到国际会计学界的关注。碳排放与固碳会计主要涉及：碳排放配额的财务会计处理，与碳排放与交易相关的风险核算与报告、与碳排放与交易相关的不确定性核算与报告、碳排放与交易相关的信息披露、与碳排放与交易相关的成本管理和战略发展等。 [1]
2 碳会计相关问题
2.1 理论依据 文章所设计的碳会计核算的是关于碳物质量的变化情况，核算的理论基础是质量守恒定律和物质流成本会计。质量守恒定律：任何变化，变化前各物质的质量总和等于变化后生成各物质的质量总和。物质流成本会计：是用实物计量单位和货币计量单位来记录追踪企业投入生产的所有原材料、能源以及相关的人工费和其它间接费用的流向，以此数据为基础，分析评价不必要的物质资源损失浪费成本，以期采取相应的改进措施，达到经济效益与环境效益双赢目的的环境管理会计核算方法。[6]
2.2 会计确认计量要求
2.2.1 碳会计与财务会计的区分及联系 本文所构建的谈会计核算体系框架是独立于企业财务报表之外的需要独立披露的报表，以实物量为记账单位，核算的是碳物质的量的流动变化，而不是财务会计中的资金的变化，所以与企业财务会计是分离的。企业财务会计核算排碳权所涉及的问题，特别是财务会计中与货币资金有关的排碳权的计量问题等，本文均不讨论。
2.2.2 碳会计目标 通过对企业碳流量的核算，反映企业排碳固碳的实物量的情况，为企业在碳汇交易中应该购买多少排碳权提供了依据，为企业披露企业履行社会责任，政府管控企业碳排放情况提供依据。
2.2.3 碳会计假设 ①会计主体假设。企业应对其自身发生的碳排放量和固碳量进行核算，所以在单独的碳会计核算体系里企业应该是会计主体。②持续管控假设。指碳会计核算体系应以企业的生产经营活动将无限期的延续下去为前提，持续的核算企业的碳流量情况。③会计分期假设。指碳会计核算也需要把企业持续管控的过程划分为一定的会计期间，一般以年度分期较为合适。④额度计量假设。本文认为以千克（kg）做为计量单位比较合适，因为在单独披露碳会计报表的前提下，依据的质量守恒定律，参照的是物质流成本会计，所核算的都是实物量，而非货币量。而且碳汇价格确认计量是企业财务会计核算内容，已经在传统的财务报表里反映，没有必要再重复。同时这样以实物量作为计量单位，不仅可以避免排碳权价格波动对报表的影响，而且以物质单位计量更符合披露企业碳流量真实情况的初衷。
2.2.4 碳会计对象 碳会计的核算对象是碳会计所反映和监督的内容，即企业生产经营活动中的额度化的碳物质运动。依据质量守恒定律，在产品的原材料购进、生产加工以及产品销售等过程中，如果物品中含有一定量的碳物质，则这些碳物质始终客观存在于加工后的产成品、废弃物或者排放物之中。而用以衡量物品中所包含的碳物质的尺度，我们称之“碳额度”，以“数值+单位”为表述形式，相当于现实生活中的货币一样。因此，碳会计对象应具有守恒性、运动性、可计量性三种属性。
2.2.5 碳会计要素 额度化的碳是随着物品形态的变化而转移的，所以碳会计也对会计对象进行分类，分为五种碳会计要素：碳资产、碳负债、碳资本、本期流入排碳额度、本期流出排碳额度。需要说明的是这里的碳资产、碳负债、碳权益不同于财务会计中的资产、负债、权益，因为碳会计只是对物质的流动进行核算，没有涉及到资金的流入流出，自然就不符合财务会计中资产负债权益的定义，在碳会计中也只是为了方便而借用这种习惯的说法。
2.2.6 碳会计等式 碳负债=碳资产-碳资本
碳负债=碳资产-碳资本+（本期流入排碳额度-本期流出排碳额度）。其中，将碳负债写在等式左边是因为碳负债的数值是倒挤出来的，并且碳负债是评价的依据。
2.2.7 记账原理 碳会计记账采用收付实现制。
2.2.8 会计计量的可行性 碳会计计量的可行性包括技术可行和经济可行。首先，依据质量守恒定律，从客观上说，物品含碳量是可以计量的，无庸赘述。但是因为碳流量分离的复杂性，数据计量的准确可靠性以及被认可程度就值得商榷。其次，碳会计核算还必须考虑到核算的经济成本，因为碳分离计算的复杂性和技术性，具体的算法以及实际操作也超出了会计的的范围，这应该是生态学家等研究的内容，因而不可能每个企业都雇佣一位专家，像在实验室做实验一样，精确计量所有物品的含碳量。
2.2.9 记账规则 碳会计也采用复式记账法记账，记账符号为“借”、“贷”，其规则仍然是“有借必有贷，借贷必相等”。
2.2.10 碳会计信息质量特征 碳会计信息质量特征是指碳会计信息应该满足政府和企业需求的属性，是碳会计“所应达到或满足的基本质量要求”，概括为一下几个方面：①相对可靠性。②相关性。③可理解性。④可比性。⑤重要性。⑥及时性。
2.3 碳会计要素核算基本框架及账户体系
2.3.1 碳资产核算 碳资产指企业由过去的交易或者事项形成的，由企业占有或控制的，预期会给企业增加碳排放的额度量，可以分为两类，一类是实物占有的碳物质存量，一类是企业拥有的政府许可的排碳量。因而设置会计账户有“可排碳额度”、“存货含碳量”、“固定资产含碳量”、“林木资产含碳量”等。具体科目及碳会计记账处理为：①可排碳额度：为了正确核算可排碳额度，碳会计应设置“可排碳额度”科目。该科目用于核算企业初始及后续购入的政府许可排碳额度。此账户借方余额必须大于或等于零，“可排碳额度”科目余额不足时，应贷记“碳负债”。②存货含碳量：用于核算企业存货包括购入的原材料、燃料以及出售的产品等各类具有物质实体的材料物资的含碳量。例如，企业购入原材料时，应按计算的碳含量数值，借记“存货含碳量”科目，贷记“业务转移碳量”科目，同时，借记“业务转移碳量”科目，贷记“可排碳额度”科目，“可排碳额度”余额不足时，应贷记“碳负债”。销售商品时，借记“可排碳额度”科目，贷记“业务转移碳量”科目，同时，借记“业务转移碳量”科目，贷记“存货含碳量”。③固定资产含碳量：用于核算企业固定资产的含碳量。企业购入固定资产时，借记“固定资产含碳量”科目，贷记“初始碳资本”或“可排碳额度”科目。
2.3.2 碳资本核算 碳资本是指企业初始获得可排碳额度以及之后累计向自然环境中排放的碳量。可以分为企业初始占有的碳资本和正常经营期间获得的累计净排碳额度。设置账户有“初始碳资本”、“后续累计碳资本”。具体科目及碳会计记账处理为：①初始碳资本：用于核算企业成立时的初始占有的可排碳权益。②后续累计资本：用于核算企业成立后累计从本期净额度表转入的可排碳权益。期末需要从本期净额度表将本期净额度转入本科目，借记“本期净额度”科目，贷记“后续累计资本”科目。
2.3.3 碳负债核算 碳负债是指企业超过政府许可排碳额度向自然环境中累计排放的碳量，企业需承担这种环境责任。此类账户只设置“碳负债”科目，数值等于碳资产减碳资本。政府要求企业必须披露碳会计报表，并保证碳负债科目贷方余额为零，如果期末贷方余额为正数，则说明企业超过了政府许可的额度向自然环境中排放了碳，企业就需要购买排碳额度来保证碳负债期末额度为零。
2.3.4 本期流入碳额度核算 本期流入排碳额度指本期各种交易或事项流入企业的可排碳额度和碳含量。可以分为政府无偿分配额度，企业购买的额度，企业购入存货流入的碳量，林木资产每年增加的固碳量等。因而对照设置科目有“无偿分配额度”、“购入排碳额度”、“业务转移碳量”、“林木资产收益”以及“其他流入额度”。具体科目及碳会计记账处理为：①无偿分配额度：用于核算政府无偿分配给企业的额度。②购入排碳额度：用于核算企业购入林木资产或直接从碳汇市场购入的排碳额度。企业从碳汇市场直接购入排碳权时，企业财务会计应借记资产类科目，贷记“银行存款”，而碳会计应借记“可排碳额度”科目，贷记“购入排碳额度”；企业购入林木资产时，企业财务会计应借记“林木资产”或“生物资产”科目，贷记“银行存款”，碳会计应借记“林木资产含碳量”科目，贷记“购入排碳额度”科目。③林木资产收益：用于核算林木资产当期的固碳量。每年年末，依据计算的数值，借记“可排碳额度”，贷记“碳投资收益”科目。④业务转移碳量：用于核算企业购买和销售产品含碳量，在本期流入和流出排碳额度中均有此科目，两者相抵。⑤其他流入额度：此科目用于核算不属于以上几种情况的其他的流入企业的额度。
2.3.5 本期流出排碳额度 本期流出排碳额度是指本期各种交易或事项流出企业的可排碳额度和碳含量。包括企业出售的排碳额度和销售产品转移的碳量。设置科目有“出售排碳额度”、“业务转移碳量”和“其他流出额度”。具体科目及碳会计记账处理为：①出售排碳额度：用于核算企业出售的排碳额度。企业可以将用不完的额度在碳汇市场售出，记账同“购入排碳额度”相反。②业务转移碳量：用于核算企业销售商品的含碳量，在本期流入和流出排碳额度中均有此科目，两者相抵。
2.3.6 本期净排碳额度 本期净排碳额度等于本期流入排碳额度与本期净流出排碳额度的差，主要是由废弃物包括废弃缺陷产品、废弃不用的边角料以及废渣废水废气等的含碳量构成。
2.4 碳会计报表设计
2.4.1 碳资产负债表 碳资产负债表属于静态报表，是反映企业在某一特定日期碳流量状况的报表。通过碳会计报表，可以提供企业在某一特定日期碳资产的总额及其结构，表明企业占有的碳总量和可排碳额度；可以提供企业在某一特定日期的碳负债总额；碳资本可以反映企业在某一特定日期所拥有的碳资本，据以判断企业固碳排碳情况。碳会计报表采用账户式，按“碳资产=碳负债+碳资本”原理排列，左边列示碳资产，右边列示碳负债和碳资本。如表1。
2.4.2 本期净额度表 本期净额度表属于动态报表，是放映企业在一定会计期间固碳减排成果的报表。通过本期净额度表，可以反映企业一定会计期间的流入额度和流出额度情况。根据“流入-流出=经额度”的原理，上下结构列示。如表2。
3 关于碳会计报表的研究
3.1 需要披露碳会计报表的企业 从本期净额度表可以看出只有企业的废弃物中有一定的碳含量，才会造成企业碳负债的增加，因此并不是所有的企业都有直接的碳排放，因而也不需要所有企业都披露碳会计报表。所以需要披露谈报表的企业就是那些工业三废排放大户了，如火电站，炼钢厂等一些大量消耗化石燃料的企业。
3.2 评价指标的设置 碳会计报表同样可以参照财务会计报表的财务分析，设置一些计算指标，用以反映企业履行社会责任，参与固碳减排的情况。这种指标可以是定量的要求，也可以是比例要求。如碳负债，因为碳负债是倒挤数，代表了企业累计净排碳量，所以碳负债本身就是一个很好的指标，同时也可以用比例关系如碳负债比上碳权益或者用本期净额度比上总碳权益。
3.3 为企业环境成本管理提供了方向 对比“本期经额度表”中碳额度流入流出项目，可以发现，若没有碳汇交易或投资，而业务转移碳量又是上下相抵，这样造成企业本期排碳额度减少，也就是碳排放量增加的只有经营销售排碳量，也就是企业管理费用、销售费用以及废弃物的含碳量。
3.4 对碳汇市场的促进作用 单从“本期净额度表”来看，企业本期排碳量大并不意味着企业净排碳量一定大，因为企业可以从碳额度流入项目中弥补。而企业生产经营中一些碳排放是刚性的，以经济学或财务会计的一般观点来看，降低净碳排放量，除了要降低碳外，还要特别降调固碳行为。
3.5 对财务会计计量的影响 如果企业根据碳会计报表在已知本期实际排碳量、可排碳额度和需要购买的排碳额度的情况下，企业根据碳汇市场的即时价格可以直接算出用货币表示的金额，并且碳会计对于当前财务会计许多关于排碳权确认价量的很多问题的解决有一定的意义。
参考文献：
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[4] Larry Lohmann.Toward a different debate in environmental accounting:The cases of carbon and cost-benefit[J],Accounting,Organizations and Society,2009,(34).
区别于传统视角的碳排放强度研究，本文从供给和需求，产出和增加值的内在联系出发，提出了最终需求视角下的完全碳排放强度及其消费的完全碳排放强度、投资的完全碳排放强度和出口的完全碳排放强度相关概念和计算方法，并根据合并WIOD形成的1996-2009年的中国非竞争型投入产出表完成了对各类完全碳排放强度的测算，以及对完全碳排放强度的变动的直接贡献率分解，同时对各类完全碳排放强度的变动进行了直接碳排放系数效应、中间投入技术结构效应、增加值系数效应和最终需求规模效应4种驱动因素的SDA分解。结果显示：第一，期间消费的完全碳排放强度均小于投资和出口的完全碳排放强度，且消费的完全碳排放强度对完全碳排放强度变动的直接贡献率要大于投资和出口，表明消费中隐含的碳排放与增加值的比例沿着“集约型”路径不断优化，而出口和投资的增长路径则相对“粗放”。第二，各类完全碳排放强度的减排路径大体一致，直接碳排放系数效应为正，而中间投入技术结构效应、增加值系数效应和最终需求规模效应均为负，暗含投入产出结构、各类需求的隐含增加值系数以及规模变动对碳排放强度下降并没有起到积极作用，而主要源泉还是直接碳排放系数下降。其中直接碳排放系数、中间产品技术结构效应和增加值系数效应的变化在投资的完全碳排放强度中作用较大，而最终需求规模的变化在消费的完全碳排放强度中作用较大。第三，各类完全碳排放强度变化以及其背后的驱动力具有明显的分阶段特征。2002-2004年投资和出口的完全碳排放强度变化促使了完全碳排放强度上升，而2004-2009年则对完全碳排放强度的下降有一定的正贡献。入世以前增加值系数对各类需求的完全碳排放强度下降的贡献为正，而其后贡献为负。其中，在2003-2007年投资和出口的完全碳排放强度变化中表现更为明显。因此，降低碳排放强度是一项系统工程，减排技术仍是最直接和有效的措施，而需求模式调整也是降低碳排放强度的重要手段之一，特别是降低出口和投资的中隐含碳和提高出口和投资中的增加值率，同时也要警惕消费结构变动中如汽车等高能耗产品普及带来的不利影响。
关键词 碳排放；增加值；碳排放强度；最终需求；结构分解分析
中图分类号 F205
文献标识码 A
文章编号 1002-2104（2014）10-0048-09 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2014.10.008
碳排放强度指单位国民生产总值的CO2排放量，体现了污染物和经济增长的相互关系，是经济可持续发展的重要评价指标，已作为约束性指标之一纳入国内统计、监测和考核办法。如中国在哥本哈根气候变化会议上承诺2020年CO2排放强度将比2005年降低40%到45%，“十二五”规划中明确提出单位GDP碳排放降低17%的目标。碳排放主要源自化石燃料燃烧，因此碳排放强度取决于碳基能源的碳排放系数、能源构成、能源强度等。而碳排放总量系各行业排放的加总，因此碳排放强度又与产业结构密切联系，取决于各行业单位GDP能耗，能耗部门占国民经济中的比重等。综合而言，这些细分指标受到了技术进步、经济增长、结构调整、能源利用和经济周期等的影响。目前，在碳排放强度方面的研究中，能源强度是重要的前沿研究领域[1]。而传统意义能源强度强调的是能源供给和产品生产过程，根据碳排放强度的定义和计算公式，作为分子的碳排放总量和作为分母的GDP测算均源自生产过程，如要体现消费过程，分子不仅要测算国际贸易中的隐含碳，还要测算中国内需中的隐含碳，分母GDP也不能简单采用收入法总量，还要根据需求部分进行相应分解。这样才能得到相应的碳排放强度，为减排路径设计提供新的依据。那么，在需求视角的碳排放强度的概念下，我国碳排放强度的变化规律如何，内在驱动因素又有哪些特点？
鉴于此，区别于传统视角碳排放强度的研究，本文从供给和需求，产出和增加值的内在联系出发，构造了消费、投资和出口的完全碳排放强度及其相应的计算指标。在此基础上，应用欧盟开发的全球投入产出数据库（World InputOutput Database，WIOD）中的中国投入产出表，测算中国1996-2009年的完全碳排放强度，对我国完全碳排放强度的变动进行贡献率分解，然后应用结构分解模型对引起完全碳排放强度变化的影响因素进行分解。论文旨在从需求结构层面提供降低我国碳排放强度的一种路径，有助于分析我国的结构调整战略，协调低碳排放和经济增长的均衡发展。
1 文献回顾与概念提出
杜刚等[1]指出在碳排放强度的研究中，分解技术是主要的方法创新（经典论文包括Ang[2-3]），其中指数分解分析（IDA）是最常用的方法。IDA系采用部门层面的数据，对碳排放总量逐项进行乘（和）式分解，并将其影响因素提取出来。可见，该方法的技术路线是从生产过程对碳排放进行分析，如Fan等[4]、Timilsina等[5]、陈诗一[6]、王峰等[7]等学者均采用了该方法，基本结论是能源强度是影响碳排放强度的主要因素。
结构分解分析（SDA）是另一种比较常见的研究方法，建立在投入产出表的基础上，利用投入和产出的平衡关系，采用Leontief逆矩阵分离出需求因素对产出的影响，进而将产品中隐含碳解释为需求拉动的结果。因此，SDA分析方法是从需求过程描述碳排放，如李艳梅和付加锋[8]、郭朝先[9]、姚亮等[10]等学者都利用SDA分解法对碳排放进行研究。在具体应用中，多数文献使用的是竞争型投入产出表，或在简单假设的基础上将其调整成非竞争型投入产出表，但这样会在一定程度上错估一国的碳排放量。
目前采用SDA方法分析碳排放强度的研究主要以如下学者为主。Youguo Zhang[11]对我国1992-2006年的碳排放强度进行研究，主要考虑生产碳排放，将我国碳排放强度的变化分解为生产模式、中间投入结构和需求模式的变化，表明在1992-2002年期间生产模式是碳排放强度下降的主要原因，而在2002-2006年中间投入技术成为主要原因。其后，张友国[12]进一步考虑生活能源消费产生的CO2排放以及能源强度与中间投入之间的相关性，对碳排放强度进行了研究。其他类似的研究还包括籍艳丽[13]、付雪[14]。但这些研究实质上仍延续碳排放量的SDA分解思路，主要特点是构造了碳排放总量的分解式（含最终需求），而分母GDP则与最终需求相联系，单独作为一项因素提出。因此，从公式形式上看，除了最后一项外，碳排放总量的SDA分解式和碳排放强度的SDA分解式在形式上非常相似，进而实证结果差异主要体现在最终需求的进口率上（称为进口率变化的影响因素）。那么，如何在需求层面重新表征GDP实现更有效的分析？
Lau、陈锡康和杨翠红等学者[15]构造了基于最终需求的完全增加值概念，是指在某商品产出过程中引起的直接增加值和所有间接增加值之和。从供需匹配出发，商品的价值量最终也会反映在商品的需求中，其产出的价值要等于各项需求的价值之和。因此出口中完全增加值的计算过程反映的是出口需求带来的所有增加值。类似的，考虑所有需求，即包括中间产品需求、消费需求、投资需求以及出口需求，其所带来的完全增加值之和势必要等于从生产过程中所产生的增加值之和（即生产法GDP），这为需求视角下分解增加值提供了可能。基于此，蒋雪梅和刘轶芳[16]提出了出口单位增加值隐含碳的概念，测算的也正是出口中隐含碳与出口中完全增加值的比值，某种意义上也是“出口的碳排放强度”。
同理，其他类型的需求碳排放强度也可以类似构造。经济含义上代表了该类需求模式的碳消费特征，如假设在当前的最终需求中，消费模式和出口模式带来相同的经济效应，前者所付出的环境代价要低，即出口单位增加值所需要承担的碳排放高于最终消费，那么在最终需求的转型中，最终消费产品比例的上升和出口产品比例的下降会使我国整体的完全碳排放强度降低。
总之，污染物的增长伴随着经济增长，经济增长的引擎离不开供给推动和需求拉动。在经济-能源-环境的复杂系统中，各部门的生产过程与需求过程相互耦合，生产环节碳排放强度测算仅反映了系统中环境污染与经济增长的一种依赖关联，而需求环节碳排放强度的测算将提供一种新的关联测算。在接下来的指标和模型构建中，我们将进一步详细推导需求环节的碳排放强度，并就其主要影响因素提出相应的分解模型。
2 数据说明与模型构建
2.1 数据说明
目前多国投入产出数据库主要有GTAP数据库、AIO数据库和WIOD数据库，各数据库主要在投入产出表所涉及的范围、构造方法及数据来源等方面存在区别。其中WIOD数据库由欧盟11个机构共同编制，提供1995-2011年全球范围投入产出表，同时该数据库还提供能源、环境和就业等账户，其中环境账户中的CO2排放量采用各国各部门的化石能源消费量数据利用IPCC的碳排放估计法进行计算，并将其细分至各部门。
论文采用了WIOD数据库中可比价格的中国IO表，其较我国编制的投入产出表具有一些优势，如在时间上较为连续，且部门统一等。CO2排放数据来自WIOD数据库
中的环境账户。考虑数据的可获得性，选取1996-2009年共14年的数据。由于WIOD数据库中的非竞争型投入产出表以美元为单位，本文通过中国统计年鉴中各年汇率将其折算为人民币。
2.2 完全碳排放强度指标
一般意义上的碳排放强度是指单位国内生产总值所产生的CO2排放量，计算过程源自生产法。而完全碳排放强度考虑了生产和需求的耦合关系，系对需求模式构建相应的碳排放强度，这里分别对这种耦合关系、完全碳排放、完全增加值进行说明。其中，完全碳排放强度是完全碳排放和完全增加值的比值。
本文采用区分了国产品和进口品的非竞争型投入产出表进行阐述。令
3 实证分析
3.1 我国完全碳排放强度的实证结果
根据公式（11）-（14）计算得出我国各类的完全碳排放强度，结果见图1。可以发现，完全碳排放强度的变化趋势与我国总体的碳排放强度是相符的，尽管我国的CO2排放总量增加迅猛，但碳强度得到了下降，且各类完全碳排放强度也出现了明显的下降。
在总量层面，投资的完全碳排放强度和消费的完全碳排放强度在各年间始终是最大者和最小者，且消费的完全
碳排放强度一直低于我国整体的完全碳排放强度，而投资的完全碳排放强度和出口的完全碳排放强度一直都高于我国完全碳排放强度。时序层面，我国完全碳排放强度除了2003年和2004年有小幅度上升外，其他年份都是逐年递减，2009年全国完全碳排放强度下降至1.88 t/万元，在1996年的基础上降低了55.52%，年均下降速度约为4.27%；消费的完全碳排放强度在1996年至2009年间逐3.2 完全碳排放强度变动的贡献率分解结果
根据公式（17）将中国1996-2009年完全碳排放强度变动进行贡献率分解，具体结果见表2。其中贡献率的符号含义如下：若我国完全碳排放强度整体是下降的，则贡献率为正代表促进完全碳排放强度的下降，为负表示抑制其下降；若我国完全碳排放强度整体是上升的，则贡献率为负是抑制完全碳排放强度的上升，为正表示促进其上升。根据完全碳排放强度的变动趋势，将1996-2009年分为1996-2002年、2002-2004年和2004-2009年三个时段，其中第一时段和第三时段为下降阶段，第二时段为上升阶段。
在整个研究期间，消费对完全碳排放强度变动的贡献率是最大的，其次是出口，贡献率最小的是投资。分时段来看，在1996-2002年期间，消费对我国完全碳排放强度下降的贡献率远远大于投资的和出口的贡献率。在2002-2004年期间，消费对我国完全碳排放强度的贡献率是负的，因为在2002-2004年，我国完全碳排放强度是上升的，而消费的完全碳排放强度是下降的，因此消费的贡献率为负值。而投资和出口的完全碳排放强度在该阶段都是上升的，因而投资和出口的贡献率都为正值。在2004-2009年期间，消费是我国完全碳排放强度下降贡献率中最大的。
因此总体来看消费是我国完全碳排放强度下降的贡献率中最大的，而另外两类贡献率的大小在中国入世前后有明显的变化，入世前投资的贡献率大于出口，而入世后是出口的贡献率较大。基于宋爽、樊秀峰[18]的研究结论，并结合以上的结果，可以更清晰地看出由消费所带来的增加值增长属于“集约型”增长，而由投资和出口所带来的增加值增长属于“粗放型”增长，是以过度的能源消耗和环境污染为代价的。
3.3 完全碳排放强度的SDA分解结果
根据公式（20）将中国1996-2009年各类完全碳排放强度变动的影响因素分解为四大效应，即碳排放系数效应、技术结构效应、增加值系数效应和最终需求效应。若效应值为负说明该影响因素是促使完全碳排放强度下降的，若效应值为正则说明该影响因素是抑制完全碳排放强度下降的。同时本文参考了鲁万波、仇婷婷和杜磊[19]文中所划分的阶段，将1996-2009年划分为四个阶段，即1996-1998年为第一阶段，1998-2003年为第二阶段，2003-2007年为第三阶段，2007-2009年为第四阶段。整体看来，这四个效应在各类完全碳排放强度的影响效果相差不大，具体结果如下（见表2）。
（1）四个阶段中碳排放系数效应均为负值，这说明在1996-2009年间，我国单位产出的直接碳排放量出现了下降，并在整体上使得各类完全碳排放强度也出现了下降。
整体看来，在各类完全碳排放强度中，碳排放系数效应的变动对投资的完全碳排放强度变动的影响是最大的，占比为166.53%，而对消费的完全碳排放强度变动的影响最小，仅为133.54%。分时段来看，碳排放系数效应都在第三阶段较大。尤其是对于投资的完全碳排放强度，其在第三阶段的变化中占比高达441.24%，而对消费的完全碳排放强度在第三阶段变化的影响相对较小，仅为163.62%。
（2）技术结构效应是各类碳排放强度上升的最大推手。在各阶段中，除了第四阶段，其他三个阶段的技术结构效应均为正，说明技术结构的变化，使得我国完全碳排放强度出现了一定程度的上升。而第四阶段的负值是由于我国当时正处于结构转型期，受益于国家的节能减排政策，我国投资品中减少了对资源性产品的依赖，使得其在这一阶段中出现了负值，即其对我国完全碳排放强度的上升起到了抑制作用。
整体看来，该影响因素在投资的完全碳排放强度的变动中作用最大，占比的绝对值为43.64%，其次是对出口的完全碳排放强度变动，其绝对值为43.50%，而对消费的完全碳排放强度变动的作用最小，绝对值仅为26.65%。分时段来看，技术结构效应在第三阶段中表现最为明显。其中在投资的完全碳排放强度第三阶段变动中的占比绝对值为226.85%，而在消费的完全碳排放强度变动中的占比绝对值仅为61.26%。
（3）在各阶段中，增加值系数效应表现不一，但大部分增加值系数效应值为正，这说明在1996-2009年间，我国单位产出的增加值出现了下降，并在其他因素不变的情况下，使得各类完全碳排放强度上升了，即增加值系数的变化对各类完全碳排放强度的降低具有负作用。从表中可知增加值系数效应的负值出现在第一阶段或者第二阶段，说明我国在该相应阶段的单位产品的增加值出现了上升，从而使得完全碳排放强度下降了。而出口产品的增加值系数在各阶段均为正效应，说明就出口产品而言，我国为获得单位产出所付出的中间投入比例上升，增加值系数即单位产出的增加值反而出现了较大幅度的下降，使得各阶段出口的完全碳排放强度上升了。
整体看来，该影响因素在投资的完全碳排放强度的变动中作用最大，占比绝对值为23.06%，其次是对出口的完全碳排放强度变动，其绝对值为20.47%，而对消费的完全碳排放强度变动的作用最小，其绝对值仅为4.98%。分时段来看，增加值系数效应在第三阶段中表现最为明显。其中在出口的完全碳排放强度第三阶段变动的占比绝对值为121.05%，而在消费的完全碳排放强度的占比绝对值仅为22.22%。尤其值得注意的是，该效应在出口的完全碳排放强度变动的占比在第三阶段变化较大，其绝对值由第二阶段的2.08%变化到第三阶段的121.04%，说明中国入世后单位增加值出现了较大幅度的下降，从而促进了出口的完全碳排放强度的上升。
（4）各类需求规模效应在各阶段中表现形式不一，但其对完全碳排放强度的作用是最小的。除了投资的完全碳排放强度，其他的需求规模效应值均为正，说明1996-2009年间需求规模的变动使得完全碳排放强度上升了。
整体看来，该影响因素在消费的完全碳排放强度中作用较大，占比绝对值为1.90%，而对出口的完全碳排放强度变动的占比绝对值仅为0.57%。分时段来看， 该效应值在消费的完全碳排放强度中第一阶段和第二阶段为负，第三阶段和第四阶段为正；在投资的完全碳排放强度中第一阶段和第四阶段为负，第二阶段和第三阶段为正；在出口的完全碳排放强度中，仅在第三阶段为负，且总体为负。
尽管本文是基于最终需求视角来分解碳排放强度，但碳排放的产生仍是源自生产过程，因而1996-2009年间各类完全碳排放强度下降最主要的原因是碳排放系数的下降，即节能减排技术的进步，不管是对于哪类完全碳排放强度，碳减排的成效都超过了技术结构效应、增加值系数效应以及需求规模效应之和；其次增加值系数效应在中国入世前后变化较大，且其在出口产品中，单位产出的增加值不断下降，从而促进了出口的完全碳排放强度上升；同时可以发现各效应在第三阶段中表现均较为明显，尤其是增加值系数效应，说明中国入世后对各类完全碳排放强度产生了较大的影响，因而其各影响因素也出现了明显的变化；当然也还需要注意到各影响因素在各类完全碳排放强度中作用的差异性，如碳排放系数、技术结构效应和增加值系数效应的变化在投资的完全碳排放强度中作用最大，而最终需求规模的变化在消费的完全碳排放强度中作用是最大的。
4 结论与讨论
本文通过对完全碳排放强度的分析得出：①在最终需求的视角下，最终需求模式的变化带来完全碳排放强度的提高，但增量较小。在未来的低碳发展中应集中于清洁需求模式的培养，当然，生产领域的节能工作仍不能被忽视。②消费的完全碳排放强度在各年都表现为最低，且均低于
我国的完全碳排放强度，而出口的完全碳排放强度和投资的完全碳排放强度都比我国完全碳排放强度高，其中投资的完全碳排放强度是最高的。同时消费对我国完全碳排
放强度变动的贡献率是最大的。因此，从促进经济环境共同协调发展的角度来看，鼓励居民和政府的消费需求，并大力激发消费潜力，是降低我国碳排放强度、实现低碳经济发展目标的重大战略方向。③各类完全碳排放强度的减排路径大体一致，但仍存在一定的偏向。即在各类完全碳排放强度的变动中，碳排放系数效应为正，而技术结构效应、增加值系数效应和最终需求效应均为负。但是，碳排放系数、技术结构效应和增加值系数效应的变化在投资的完全碳排放强度中作用较大，而最终需求规模的变化在消费的完全碳排放强度中作用较大。④1996-2009年各类完全碳排放强度都出现了大幅的下降，但其背后的驱动
力具有明显的分阶段特征。2002-2004年投资和出口的完全碳排放强度变化促使了完全碳排放强度上升，而2004-2009年则对完全碳排放强度的下降有一定的正贡献。入世以前增加值系数对各类需求的完全碳排放强度下降的贡献为正，而其后贡献为负。其中，在2003-2007年投资和出口的完全碳排放强度变化中表现更为明显。
无疑，降低碳排放强度是一项系统工程，应寻求更加多样化的措施强化减排效果，其中一条重要路径是最终需求模式调整，包括扩大内需的比例，鼓励居民和政府的消费需求，降低出口和投资的中隐含碳，提高出口和投资中的增加值率等。不过值得注意的是，居民消费结构变动中，家电和汽车等高能耗消费品普及可能并不利于消费的完全碳排放强度下降，需要予以一定程度的警惕。同时我国在实现碳排放强度承诺目标以及十二五规划目标时，技术进步始终是控制碳排放强度最为直接和有利的政策措施。当然我国也应该积极探索其他有助于降低碳排放强度的方法，如提升清洁能源比重、改善最终需求的产业结构等。
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Analysis of the Change of Complete Carbon Intensity and Its Determinantsfrom the Perspective of Final Demand
XIAO Hao1，2 YANG Jiaheng1 JIANG Xuemei2
（1. School of Economics and Trade， Hunan University， Changsha Hunan 410079， China；2. Academy of Mathematics and Systems Science， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100190， China）
Abstract Different from former researches on carbon intensity， based on the links between supply and demand as well as that between output and value added， firstly this paper proposes such concepts as complete carbon intensity （CI） and its consumptionoriented complete carbon intensity （CCI）， investmentoriented complete carbon intensity （ICI） and exportoriented complete carbon intensity （XCI） from the perspective of final demand. By using Chinese noncompetitive inputoutput model during 1996-2009 merged from World InputOutput Database （WIOD）， this paper then estimates all kinds of complete carbon intensities and decomposes the change rate of complete carbon intensity. Meanwhile， we use structural decomposition analysis （SDA） to decompose changes of all kinds of complete carbon intensities into four factors： direct carbon emission coefficient effect， input technology structure effect， value added coefficient effect and scale effect of final demand. The results are as follows： ① From 1996 to 2009， consumptionoriented complete carbon intensity is the lowest， and it has the greatest impact on complete carbon intensity（CI）， which indicates the proportions of carbon emissions to value added embodied in consumption products is gradually optimized along the “intensive” path， while the growth modes of export and investment are relatively ‘extensive’. ② Different complete carbon intensities are reduced almost in the same way. The coefficient of direct carbon emission is positive while the coefficient of input technology structure， valueadded coefficient and final demand are negative. It indicates that direct carbon emission coefficient is the main source of carbon intensity reduction， in which other factors do not play active roles. In particular， the fluctuation of investmentoriented complete carbon intensity （ICI） is mainly influenced by fluctuation of direct carbon emission， input technology structure and valueadded. On the contrary， changes in the scale of final demand impact consumptionoriented complete carbon intensity （CCI） greatly. ③ Various complete carbon intensities and their driving forces change in different time intervals. Fluctuation of investmentoriented complete carbon intensity （ICI） and exportoriented complete carbon intensity （CCI） contribute to the growth of complete carbon intensity （CI） during 2002-2004 but promote the decrease of complete carbon intensity （CI） during 2004-2009. Before China’s entry into WTO， changes in valueadded coefficient positively affect the decline of all final demands’ complete carbon intensities， but their effects turn to negative afterwards. Such phenomenon is mostly apparent for the changes in investmentoriented complete carbon intensity （ICI） and exportoriented complete carbon intensity （ECI） from 2003 to 2007. In conclusion， reducing complete carbon intensity is a systematic project that calls for measures from all aspects. Carbon emission reduction technology is still the most direct and efficient measure， while readjusting demand structure is also a key point. It is necessary to reduce the carbon emissions embodied in export and investment while improve the value added rate in them. Nevertheless， we should also be vigilant about the adverse effects of changes in consumption structure， for example the popularity of high energy consumption products like cars.
关键词：PAS2050；物流服务碳足迹；低碳物流
中图分类号：
F25
文献标识码：A
文章编号：16723198（2015）11003203
中国政府已经郑重承诺：到2020年中国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%―50%，预示着中国政府加快建设以低碳为特征的工业、建筑和交通体系成为不可逆转的趋势，低碳物流与可持续发展成为未来的必然选择。国家发改委经济运行调节局交通与物流处卫勇处长在2010年首届中国―欧洲物流论坛上做了“低碳物流―我们必然的选择”的讲座提出发展低碳物流的途径，如继续推动替代燃料使用；加强运输组织工作与节能减排法律法规体系；采取各种手段，减少单位能耗等。这些措施固然是好，可是没有深入认识物流在其业务服务过程中GHGs排放的碳足迹是如何产生及分解的话，这些措施是否有效就需要思考。因此挖掘物流服务的碳足迹是低碳物流战略制定与运作规划的基石，我们不能把低碳物流做为一个时尚概念来炒作，要想实质性地开展低碳物流服务，全面分析物流服务碳足迹，找出碳排放源，才能有效构建低碳物流的运作模式，评价指标，以及政府部门关于低碳物流运作的政策制定。本文从生命周期角度细致分析物流服务的碳足迹，利用PAS2050标准构建我国物流服务碳足迹分析框架，为碳排放量计算、低碳化物流措施制定、企业低碳化战略制定提供理论性依据。
1碳足迹、物流服务碳足迹
有关碳足迹的定义很多，英国碳信托公司、Thomas Wiedmann（2008）提出的都是观点多学者普遍接受的。国内中科院环境科学研究所的王薇、林剑艺（2010）在分析国内外研究学者对碳足迹定义的基础上提出碳足迹是某一产品或服务系统在其全生命周期内的碳排放总量，或活动主体（包括个人，组织，部门等）在某一活动过程中直接和间接的碳排放总量，以CO2等价物来表示。北京大学的计军平，马晓明（2011）指出从实践角度出发碳足迹应当包含产品或活动整个生命周期内直接及间接排放的温室气体量，以二氧化碳质量当量为单位。根据以上学者的认识，碳足迹定义包含两个特点，一个认为碳足迹是描述一个产品或服务在其从摇篮到坟墓过程中的全部碳排放总量的总称，包含了产品从原料一直到消费过程，对于产品碳足迹的折算不仅仅是生产产品或提供服务企业需要做的事情，而是需要整个供应链上，甚至消费者的配合；另一个特征认为碳排放总量包含完成这个产品或服务全过程中所有主体产生的直接和间接的碳排放量总和，这个特点显示了产品（服务）碳足迹可以是指狭义地看做是产品产生过程或者服务提供过程中碳足迹的痕迹。
在此定义基础上笔者提出物流服务碳足迹的基本定义，是指物流服务从需求产生一直到所提供服务受到客户满意认可为止，整个过程中，物流企业中员工，车辆，仓库，设施设备，办公等产生的碳排放总量。对于物流服务来讲，碳足迹不能像产品一样标识在产品外包装上，但是可以在物流服务信息系统中记录下来，成为考量低碳物流运作的一个绩效指标，有利于物流企业真正实施低碳物流运作。分析物流服务碳足迹对于低碳物流的运作，评价，绩效考核等方面都有着重要的理论意义和实践价值。
2物流服务碳足迹分解
借用PAS2050的规范方法对物流服务进行碳足迹分解构建碳足迹测算模型。根据规范要求，PAS2050对产品碳足迹计算提出四个必须有的步骤和一个可选项作业，即第一步过程图绘制；第二步边界核查及优先序确定；第三部数据收集；第四步碳足迹计算；可选项作业第五步是不确定检查。我们也构建了四步走的过程。
2.1界定物流服务
3PL企业提供仓储，运输，国际货运，分拣，包装等业务，要想降低服务过程中的碳排放，企业应该重视低碳化的物流服务设计。考虑到普适性，这里我们假定3PL公司提供运输，仓储，配送，装卸搬运，分拣，流通加工等物流服务业务，并且拥有物流中心，配送中心等中转节点。以货物周转量作为核算物流作业的主要依据。
2.2物流服务过程图绘制
从3PL角度把物流服务过程通过流程图的形式表示如图1。流程中各种作业产生的材料流、能耗流、废物流具体如表1所示。
需要说明的是：该过程图以某一物流公司提供的物流服务为对象进行探讨。关于物流服务实施部分由于各个物流公司服务业务不同，所以图中只是作为一般内容列出，企业在参考时可根据物流公司自身服务自行界定，如果需要外包给其他物流服务公司完成的作业的碳排放计算就是另外一家物流公司的事情了。故该过程图没有列出物流业务外包（转包）情况。
2.3确定边界
PAS2050中的边界是定义产品（服务）碳足迹计算的范围，即哪些生命周期阶段，输入和输出宜纳入评估。产品的边界比较好界定，物流服务的边界划分根据各种物流服务开展过程中碳足迹的范围。笔者根据图1中对材料，能源，废物的分析，可以看出在物流服务中有一些活动会随着物流服务规模的增加而增大，有一些不会变换。为此，笔者把引起物流服务碳排放的活动作业分为两大类：固定碳排放作业和不固定碳排放（可见表2）。
固定碳排放作业，就是指物流服务过程中碳排放量不随着物流服务作业量大小而变换的作业。例如固定成本一样。如物流企业行政管理作业，服务协议洽谈与签订作业，物流信息系统安装维护作业等。这些作业都是以消耗电力能源为主，碳排量的多少取决于用电量的大小。还有一部分固定碳排放作业就是物流设施的碳足迹体现，例如修建一座仓库本身的碳排放量，这属于一种建筑材料领域中的碳排放问题。固定碳排放作业就类似固定成本作业一样，有些是一次投入，有一些是长期固定。前者可以通过一次性地降低碳排放，后者需要进行长期优化。
不固定碳排放作业，是指随着物流服务作业量的变化而变化的作业。最典型的就是运输作业，单位货物运输周转量越大，运输工具消耗的能源数量也就越大。再例如，仓库中的堆垛机、叉车作业，仓库货物周转率越高，这些设施使用频率高，消耗的能源也就多，产生的GHG排放自然也就越大。这种作业碳排放量的多少取决因素较多，如货物周转量，运输方式，能耗结构等都有影响。要想优化这部分作业的碳排放量，需要在作业优化、路线优化、设施设备使用方面进行规划。
2.4物流服务碳足迹计算模型
PAS2050中指出计算碳足迹需要两类数据：活动水平数据和排放因子。活动水平数据就是指产品生命周期中涉及到的所有材料和能源；排放因子是一种系数，可将活动中消耗的各种能耗和物资消耗折算成温室气体排放量的单位数值。在物流服务中，统计各种业务活动消耗的能源量和材料总量不是不可以，只是在多年的业务运作中，很少有企业在此方面进行关注，并有相同数据的累积，但是整个物流服务过程中都是对货运进行物理和空间上的转移活动，所以活动水平我们可以由货物周转量来代替。那排放因子就需要是单位货物周转量的碳排放值来表示。不过单位货物周转量碳排放值需要进行进一步折算（具体见表3）。
说明一下：该公式中装卸搬运的碳足迹未计入，因为两个原因，一个原因，靠人力装卸搬运的物品在其过程中不产生任何碳排放；第二，采用设备进行装卸搬运的，一种是电力消耗，例如自动传送带，本身就会减少搬运环节；一种是柴油消耗，这类作业更多的体现在仓库环节中的周转作业。基于这两点考虑，公式中已经可以涵盖进去这部分作业的碳足迹计算。
说明：
（1）单位货物周转量碳排放系数=各种运输方式单位吨公里能源消耗量*能源碳排放系数；
（2）数据中第三列数据来源：《铁路――绿色交通的骄傲》；
（3）各类能源碳排放系数来自《省级温室气体清单编制指南（试行）》（2011）；
（4）该数据会随着机动车，技术革新不断下降的。
3总结
PAS2050是针对商品和服务的碳足迹分析的一种规范化方法。利用这个方法对物流服务也提出了一种构建模型，并给出具体测算碳排放量的公式。关键在于三个方面：一个方面就是要对具体的服务业务的货物周转量统计正确。其次对所使用设备的单位货物周转碳排放量要这算正确。第三不能忽略固定作业的碳排放量排放。前者对于现在物流信息系统这么发达与普及的情况下来说比较容易，但是后者就需要企业聘用专业的技术人员进行这算。并且建议能在现有的信息系统上进行补充，添加对货物周转碳排放量的监控。
另外由于笔者个人知识有限，对航空运输的单位货物周转碳排放系数没有列出。但是如果能知道其单位周转量的能源消耗数量仍然也可以计算其碳排放量。
参考文献
［关键词］低碳经济；国际贸易；低碳化
［中图分类号］F752［文献标识码］A［文章编号］2095-3283（2012）03-0004-03
作者简介：王晓芳（1978-），女，山西太原人，北京联合大学管理学院讲师，中国社会科学院研究生院博士生，研究方向：经济学与国际服务贸易。一、引言
发展低碳经济已经成为当今世界不可逆转的大趋势。在经济全球化的背景下，国际贸易低碳化日益受到各国重视。2009年6月美国在其《美国清洁能源安全法案》中增加了有关碳关税的条款，即美国有权对来自不实施碳减排限额国家的进口产品征收碳关税，并从2020年开始实施。法国也提出从2010年开始对在环保立法方面不及欧盟严格国家的进口产品征收碳关税。此前一些发达国家也曾提出，如果联合国气候变化大会不能达成协议，将考虑对一些发展中国家的出口产品征收碳关税。
2008年国际金融危机促使世界经济向低碳化深入发展，美国、欧盟和日本推出前所未有的大规模经济刺激计划，都将低碳领域作为投资的重点，低碳经济成为实现全球减排目标、促进经济复苏和可持续发展的重要推动力量。主要发达国家凭借在低碳领域的技术和制度创新优势，加紧制定和实施低碳经济发展战略，构筑世界产业和技术竞争新格局。对中国来说，发展低碳经济势在必行。一方面，我国人均资源占有量低、环境污染严重，发展低碳经济有利于提高能源利用效率、改善能源结构和确保能源安全；另一方面，我国在国际市场中正发挥越来越重要的作用。全球气候变暖使发展低碳贸易成为我国作为负责任大国必须采取的外贸发展模式。因此，我国从国情出发实施节能节排，转变贸易发展方式，构建环境友好型低碳贸易模式，更好地参与国际分工，是当前化解现实压力和承担国际责任的迫切需要。
二、国际贸易低碳化研究综述
低碳贸易作为新的发展模式，成为后危机时代世界各国的主要贸易发展议题。关于低碳贸易的研究主要集中在以下三个方面：
（一）低碳贸易的理论研究
Grossman和Krueger（1991）在研究北美自由贸易区的环境影响时从规模效应、结构效应和技术效应三个方面建立了对外贸易环境效应分析的基本框架。Chichilnisky（1994）认为实行贸易自由化，发达国家的环境状况会得到改善，而发展中国家的环境恶化将会加剧，全球总体环境也将趋于恶化。Copeland和Taylor（1994，1995）最早利用南北贸易模型来分析国际贸易与环境污染的关系。他们假定各国的比较优势来源于环境标准的差异，发达国家的环境标准高于发展中国家，通过贸易可以改善环境，发展中国家则会加剧环境污染，而世界贸易从总体上会对环境产生负面影响。
（二）低碳贸易的实证研究
Wyckoff和Roop（1994）研究了经济合作与发展组织（OECD）国家1984—1986年间贸易中的隐含碳排放量。结果发现，OECD国家进口制成品中隐含碳排放量占其总排放量的13%。Antweiler等人（2001）利用44个国家的数据研究了国际贸易与二氧化硫浓度之间的关系，发现技术的正效应要超过规模的负效应，自由贸易有益于环境的改善。Frankel和Rose（2002）利用工具变量估计双边贸易引力模型，发现环境和贸易之间相互影响。Ahmad和Wyck-off（2003）测算了24个国家货物贸易中的二氧化碳排放量，证实了产业地理转移对全球排放的影响。Peters和Hertwich（2008）的测算结果表明2001年全球国际贸易的二氧化碳隐含排放量达到53亿吨。Nakano等（2009）对OECD 41个国家和地区17个产业的可比贸易数据进行分析，发现其中21个国家的二氧化碳排放存在逆差。
（三）中国对外贸易碳排放现状研究
Shui和Harriss（2006）计算出中国二氧化碳排放量中的7%~14%是由中国对美国出口的商品造成的。Wang和Watson（2007）的研究表明，2004年中国净出口商品隐含碳排放占中国当年总排放量的23%。You Li和Hewitt（2008）发现，中英贸易使得全球的二氧化碳排放量增加了1.17亿吨。Weber等（2008）研究发现，2005年中国1/3的二氧化碳排放（大约17亿吨）是由出口产品造成的。陈迎等（2008）定量研究了2002—2006年中国进出口商品的隐含能源问题。刘强等（2008）研究发现中国出口过程中带走了大约13.4%的国内一次能源消耗，碳排放量约占全国碳排放总量的14.4%。齐晔等（2008）估算了1997—2006年中国进出口贸易中的隐含碳。孙小羽等（2009）测算了中国出口贸易引发的能源消耗和环境污染。闫云凤和杨来科（2009）测算了1997—2007年中美贸易的隐含碳，并深入分析了商品贸易和隐含碳双失衡的原因。
（四）低碳经济对国际贸易的影响研究
1.增加新的要素禀赋与贸易内容。在传统的资本、劳动、技术、自然资源等要素之外又增加一个碳要素，将使国际贸易内容发生改变，贸易结构发生变化，高耗能、高污染产品在国际贸易中的比重将趋于下降，而低耗能、低污染产品的比重则趋于上升。随着碳排放权交易的日益扩大，碳排放权有可能像劳动、资本、技术等其他要素一样跨国自由流动，将很有可能替代一部分货物贸易。
2.改变现有国际贸易格局。随着低碳经济的深入发展，世界各国在参与国际分工过程中所拥有的比较优势将会发生转化：发达国家在新能源技术上具有优势，将通过发展低碳经济占据未来国际市场竞争制高点；而尚未完成工业化进程的发展中国家则可能被迫退出国际分工——由于劳动密集型产业粗加工比重大、耗能多、污染严重，而且存在路径依赖，很难在短时间内大幅度削减碳排放量。随着碳要素被引入世界经济的各个领域，在国际产业链条的不同环节上可能出现碳排放权的稀缺性差异，国际产业链面临重构。引入碳要素有可能在一定范围内改变国际分工中的比较优势，短时间内不足以扭转当今国际贸易的流向——发达国家出口仍以高技术、高附加值产品为主，而发展中国家出口仍然集中在劳动密集型产品领域。
3.低碳经济将成为新贸易保护主义的工具。发达国家利用发展低碳经济建立起新的贸易壁垒，获得垄断与竞争优势。对于发展中国家而言，严格的减排标准是一种技术性歧视。美欧等发达国家将应对全球气候变化与国际贸易挂钩，以限制碳排放为名征收碳关税，这有可能成为实施贸易保护主义的又一个借口，借此改变国际贸易竞争格局，削弱发展中国家的传统优势，对发展中国家出口构成严峻挑战。由于起点不同，征收“碳关税”将使发展中国家和发达国家之间的矛盾和对立关系更趋复杂化，不利于全球齐心协力应对气候变化难题。
三、中国开展低碳贸易的现状及制约因素
（一）中国低碳贸易的发展现状
中国目前仍只是贸易大国，而不是贸易强国，国际贸易竞争力的优势主要集中在制造业，出口贸易结构总体上看还比较粗放、可持续性不强，以资源消耗和环境污染为代价来维系贸易顺差。迄今为止，中国实现单位GDP所消耗的能源总量是美国的3倍，德国的5倍，日本的近6倍。发展低碳贸易对中国既是阻力，也是动力。近些年来，我国在低碳贸易方面实施了许多重大举措，力图通过以质取胜战略、科技兴贸战略等转变外贸发展方式：对“两高一资”产品的出口退税率一直处于相对较低的水平，2007年开始对重点“两高一资”产品加征关税等。但由于我国尚处于经济高速增长阶段，实现对外贸易发展方式低碳化仍需不懈努力。
（二）中国向低碳贸易转型的制约因素
1.要素禀赋约束
中国已探明的常规商品能源总量为1550亿吨标准煤，占世界的10.7%，居第三位。中国的一次能源消费结构中，煤炭的比重超过2／3，这与世界能源消费结构中以石油、天然气为主的格局大不相同。以煤为主的能源消费结构在碳排放强度方面对中国特别不利：石油的碳排放系数平均仅相当于煤炭的80％，天然气仅相当于煤炭的60％，煤炭消费比重越大，二氧化碳排放强度就越高，致使在经济发展过程中“高碳”特征明显。中国能源技术装备和管理水平相对落后，导致单位GDP能耗和主要耗能产品能耗均高于世界平均水平。根据中国的能源资源条件和供需变化，到2020年中国的能源结构不会有根本性改变，煤炭所占比重仍将维持在60％以上。
2.经济发展对能源需求不断上涨
中国正处于工业化与城市化进程加快的时期，经济发展方式粗放、能源消费尚属于生存型消费，严格的碳排放标准将成为制约其经济发展的障碍。随着中国经济社会不断发展，人口数量不断增加，城市和农村基础设施建设以及居民消费结构升级，必然导致对能源需求不断增加，能源消费呈现快速增长态势，2000年后中国能源消费总量年均增长9.7％。
3.低碳贸易的锁定效应
王晓芳:中国发展低碳贸易的现状与对策王晓芳:中国发展低碳贸易的现状与对策所谓锁定效应，即现在的决策将会影响到今后几十年的经济发展。因为基础设施、机器设备等一旦投入将成为沉没成本，其使用年限均在15年以上，其间一般不会采用新技术对其更新。例如，现在投巨资新建的燃煤电厂将被这些投资“锁定”，未来十几年内只能继续沿用传统技术，二氧化碳排放量较大的状况在很长时间内无法改变。
4.在全球产业分工体系中处于低端位置
在现阶段全球产业分工体系中，美、日、欧等国家处于领先地位，已进入服务经济时期。中国产业仍处于低端位置，在产业技术含量、附加值和竞争力等方面均与发达国家有较大落差。在新一轮国际产业结构调整过程中，中国承接了相当一部分高耗能、低效率、高排放的重化工业和制造业。受经济发展阶段和科技发展水平制约，中国正处于发达国家经历过的重工业化阶段，二氧化碳排放量自然较高。
四、实现我国国际贸易低碳化的对策建议
（一）政府引导，自上而下地推动低碳贸易
对于碳减排来说，客观存在着边际成本随减排的增加而增加的趋势。对于理性企业和经济消费者而言，发展低碳贸易意味着增加额外的成本，完全公益型发展模式很难持续，因此要充分发挥政府的职能作用，通过补贴或碳税等形式推进我国低碳贸易的发展。例如，日本光伏企业在发展初期享受政府补贴，光伏产量发展迅速，占全球份额超过70%，后来日本取消政府补贴，德国、中国企业由于技术及成本优势，乘势而上抢占了国际市场。政府要充分发挥在构建以低碳经济为特色的现代产业体系中的政策引导和协调作用。例如，符合节能环保的中国制造的电动自行车在欧美市场占有很大份额，但我国针对电动自行车行业的国家标准过于苛刻，这就需要政府出面协调相关部门利益，对电动自行车出口予以扶持。
（二）发展低碳产业，夯实低碳贸易的基础
应对全球气候变化所推动的低碳技术和产业的发展，将成为未来世界经济发展的大趋势，未来的企业竞争必定是基于低碳产品与技术的竞争。英国能源白皮书显示，英国近30年中经济规模增加1倍，但能耗总量只增加了10%，这一方面得益于能源利用效率提高，另一方面则得益于产业结构调整和现代服务业的发展。面对国际贸易低碳化的大趋势，中国的贸易强国之路也需要用低碳化的产业基础作为支撑。中国目前的工业化水平及能源利用效率较低，尚处于工业化初期，产业低碳化任重道远。低碳经济需要政府主导，而企业应成为低碳经济的践行主体。政府应通过低碳产业规划、财政税收扶持、金融融资支持等引导企业进入低碳产业，研发低碳产品，鼓励企业积极建立低碳技术创新机制，力争在清洁和高效能源技术方面取得突破，在国际碳减排市场中获得竞争优势。激励企业坚持节能优先，大幅度降低能源强度，从而降低碳强度。敦促企业定期企业环境报告书，披露温室气体的产生情况及削减措施等信息，以减少碳排放。
（三）加快转变外贸发展方式，积极参与国际标准制定
中国对外贸易发展应及时调整思路，以适应国际贸易低碳化发展趋势。中国应积极参与国际标准的制定。与国际社会积极协作，特别是加强在发展清洁能源和提高能效方面的全面合作，积极履行国际减排义务，共同实现全球减排目标。在节能环保领域和新能源领域抢占新兴产业和新兴技术的制高点，维护国家经济利益。我国要坚持《京都议定书》中的“共同而有区别的责任”原则，以争取更为有利的发展时机与发展空间。通过编制低碳经济发展规划，加快建立以低碳排放为特征的产业体系和消费模式。加强与国际社会的沟通、协商和谈判，成为国际经济规则的主动参与者和制定者，维护国家正当权益。
［参考文献］
［1］UK Government.Our Energy Future: Creatinga Low Carbon Economy［R］.EnergyWhite Paper,2003.
［2］Wangxiaofang.Challenges and Strategies of Chinese Low-carbon Trade［J］.Energy Procedia，2011.
［3］Bin Shui，Robert C·Harriss.The Role of CO2 Embodiment in US-China Trade［J］.Energy Policy，2006（34）:4063-4069.
［4］陈迎，潘家华，谢来辉.中国外贸进出口商品的内涵能源及其政策含义［J］.经济研究，2008（7）:11-25.
［5］闫云凤，杨来科.金融危机与我国低碳贸易的发展［J］.上海财经大学学报，2010（1）:82-84.
所谓“碳循环”，是指碳元素在自然界中的循环状态，生物圈中的“碳循环”主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并且释放出氧气的过程。而碳元素主要存在于岩石圈和化石燃料中，其二者含碳量约占地球上碳总量的99.9%。除此之外，地球上还有三个“碳库”：大气圈库、水圈库和生物库。尽管这三个库中的碳含量较小，但是他们扮演着碳在生物和无机环境之间迅速交换的交换库的角色。
碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在；在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在；而在水圈中，碳则以多种形式存在于几百种被生物合成的有机物中。在大气中，二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳参与物质循环的主要形式。在生物圈中，森林是碳的主要吸收者，它固定的碳相当于其他植被类型的2倍。他又是生物库中碳的主要存在者。植物、可见光作用的微生物通过光合作用从大气中吸收碳的速率，与通过生物的呼吸作用将碳释放到大气中的速率大致相等。因此，大气中二氧化碳的含量在受到人类活动干扰以前是相对稳定的。
碳循环可以分为以下几种类型：生物和大气之间的循环、大气与海洋之间的循环以及含碳盐的形成与分解。这三种循环对于控制地球环境的稳定具有重要的意义，而且它们对于全球碳的平衡有着重要的意义。在过去，这几种循环都是极为稳定的。然而人类的活动极有可能打破这种平衡。人类在燃烧矿物燃料获得能量时，产生了大量的二氧化碳。从1949到1969年之间，由于燃烧矿物燃料以及其他工业活动，二氧化碳的生成量每年增长4.8%。打破了自然界中原有的平衡，导致了全球范围内气候的异常变化。
“温室效应”便是最为直接的例子，地球的温室效应是由于人类在长期生产和生活中，不断向大气层大量排放各种各样有害气体而造成的。在这些气体中，最主要的是二氧化碳。此外，还有氟、氯化钙、臭氧、甲烷、氢氧化物等40多种微量气体。二氧化碳等气体不能吸收太阳短波辐射，而让太阳热辐射能够吸收大部分的地面长波辐射，使得地面辐射热无法散发到外层去，像温室的作用一样，从而导致地面和低层大气温度逐渐升高。这就是温室效应。
尽管地球存在着冰期与间冰期的循环，所以地球的温度也是一直在不断地变化着，而处于间冰期的我们，正好是处于地球变暖的时间段。然而，经过古气候的重现，发现：在近百年以前，地球变暖的速率一直是较为平缓的，与地球曾经的循环无较大不同。然而，在过去的一百年间，地球的温度变化幅度较大。这与人类的活动有着密不可分的关系。
森林生态系统是陆地生态系统最大的植被碳库和土壤碳库［1］，其碳通量对全球碳收支具有重要影响［2］，在全球碳循环和碳平衡中起着重要作用［3］．森林火灾可燃物燃烧所排放的大量温室气体［4－5］可导致植被和土壤碳储量的动态变化［1］，对区域碳平衡产生重要影响，破坏大气碳平衡［5－8］，同时使自然生态系统遭到破坏［9］，对全球气候变化和环境具有负面影响［7，10－11］，并影响生物地球化学循环，在碳循环中起着重要作用［12－13］．全球每年约1%的森林遭受火干扰［4，10，14］，森林火灾排放约4Pg•a－1的碳到大气中［15－16］，这相当于每年化石燃料燃烧排放量的70%［15］．随着全球气候变暖，森林火灾频率和强度将加剧［3，12－13，17－18］，科学准确地计量森林火灾直接排放的碳量、研究碳排放的计量模型方法，对进一步量化森林火灾对大气碳平衡的贡献、正确评价火干扰在生态系统碳循环和碳平衡中的作用具有重要意义．同时，对于减少全球变化研究中碳平衡测算的不确定性，以及为制定科学有效的林火管理策略等也具有重要意义．为此，本文从3个方面阐述了森林火灾碳排放计量模型的研究进展，并提出了提高碳排放计量定量化的3种路径选择． 1森林火灾碳排放研究概况 1.1国外研究概况 早在20世纪60年代后期，国外就有学者研究如何计量森林火灾的气体排放量［19］．随后许多学者对森林火灾可燃物燃烧排放的碳量和含碳气体量进行研究［4－5，7，10］．随着气候变化研究的深入，国外对森林火灾排放温室气体的研究越来越多，特别是对加拿大、俄罗斯和阿拉斯加等北方林区［20］．通过室内模拟试验和野外观测方法，Campbell等［21］对俄勒冈2002年森林火灾碳排放进行计量;Aulalr和Cart-er［22］研究了加拿大、俄罗斯和阿拉斯加北方林区因火灾而直接和间接排放的碳量;Amiro等［23］对1959—1999年加拿大森林火灾直接碳排放进行估算;Levine等［20］估算了全球森林火灾碳排放．采用统计资料和通用计量参数，Choi等［24］估算了韩国森林火灾碳排放;Kasischke和Bruhwiler［25］估算了北方林1998年森林火灾碳排放;Lavoue和Stocks［9］通过加拿大森林火灾统计数据估算了2000—2004年火灾排放的痕量气体;French等［26］对阿拉斯加1950—1999年森林火灾碳排放进行计量．使用通用排放因子或排放比，DeGroot等［27］对加拿大森林火灾中地被物的碳排放进行估算;Kasischke等［28］对北方林区森林火灾中排放的碳与CO进行计量;An-dreae和Merlet［16］对全球森林火灾排放的痕量气体进行估算;Crutzen和Andreae［11］对热带森林火灾碳排放进行估算．利用空中采样测定参数，Cofer等［8］用直升机对北方林区火灾排放因子进行测定;Sinha等［29］用飞机对赞比亚稀树草原火灾排放因子进行测定;Cofer等［30］将燃烧过程分为焰燃和阴燃，其测定的燃烧效率在0.03～0.9;French等［31］对北方林区火灾碳排放中的不确定性进行分析．通过以上工作，人们进一步了解火灾对大气碳平衡的影响，但计量参数的来源多数没有经过实际测定，而仅仅通过模型手段或估测，且参数的来源亦不同，许多通过小尺度的分析外推到大尺度上，导致计量结果存在不确定性． 近年来，各种遥感平台与算法不断地被应用到森林火灾碳排放的计量中，对火灾面积、可燃物载量、燃烧效率和火烧强度等进行估测，收到了较好效果［32］．在大尺度上利用NOAA卫星的AVHRR影像估测森林火灾碳排放方面:Kasischke等［33］估测了阿拉斯加1990—1991年森林火灾碳排放;JrCahoon等［32］估测了1987年西伯利亚的森林火灾碳排放;Conard等［34］对西伯利亚的森林火灾碳排放进行估测;Soja等［35］估测西伯利亚1998—2002年森林火灾碳排放;Kaufman等［36］对亚马逊火灾碳排放中的燃烧效率进行测定，发现燃烧效率达97%，高于其他热带地区．在中尺度上利用MODIS影像估测森林火灾碳排放方面:Turquety等［37］估测2004年北美森林火灾碳排放;Hoelzemann等［38］结合火灾排放模型估算全球森林火灾碳排放;Korontzi等［39］估测南非森林火灾碳排放;vanderWerf等［40］对热带和亚热带森林火灾碳排放进行估测．在小尺度上利用SPOT影像估测森林火灾碳排放方面:Isaev等［41］结合航空摄影估算了俄罗斯森林火灾碳排放;Zhang等［42］估算俄罗斯每月燃烧区域与火灾碳排放量的关系;Fraser和Li［14］估测北方林1949—1998年的森林火灾碳排放．在小尺度上利用TM/ETM+数据估测森林火灾碳排放并测定计量参数方面:Page等［43］估测印尼1997年森林大火碳排放;Michalek等［44］估测阿拉斯加森林火灾碳排放;Brandis和Jacobson等［45］估测澳大利亚森林火灾消耗可燃物量;Mitri和Gitas［46］估测地中海森林火灾面积;Hudak等［47］估测森林火灾面积与燃烧效率的相关关系．在利用多时相遥感影像估测森林火灾碳排放计量参数方面:Lewis等［48］估测2004年阿拉斯加森林火灾碳排放;Ito和Penner［49］对全球的生物质碳排放进行估测;vanderWerf等［50］对1997—1998年全球森林火灾碳排放进行估测;DeGroot等［51］估算了加拿大野火直接排放的碳量．在利用高分辨率遥感影像估测森林火灾燃烧效率方面:Lambin等［52］研究了中非地区森林火灾的燃烧效率，发现不连续燃烧面积的燃烧效率比连续燃烧面积的燃烧效率低;French等［53］建立了火灾面积与燃烧效率的相关关系．由于遥感数据的客观性、宏观性和实时性等优点，基于遥感估测森林火灾碳排放是当前国际上普遍运用的方法，但由于空间分辨率等问题，其精度需进一步提高［54－55］． 1.2国内研究概况 近年来，国内学者用不同方法在各时空尺度上对我国森林火灾过程中排放的碳量进行计量．基于规则可燃物燃烧计量方法，王效科等［56］对我国1959—1992年火灾排放的含碳气体进行计量;Lü等［3］结合森林资源清查资料和遥感影像估算1950—2000年我国火灾所排放的碳量和含碳气体．采用排放因子或排放比法，田晓瑞等［57］根据1991—2000年火灾统计数据估算我国森林火灾排放的碳量;杨国福等［58］估算浙江1991—2006年火灾气体排放量;单延龙和张姣［6］估算吉林省1969—2004年火灾碳排放．使用遥感影像估测计量参数法，田晓瑞等［59］利用卫星火产品对我国2000年林火碳排放量进行估测;黄麟等［60］估测江西1950—2008年森林火灾碳排放．在对生物质燃烧排放气体进行估算方面:庄亚辉等［61］测算了我国1950—1992年生物质燃烧排放的含碳气体;曹国良等［62］根据各省2000年生物质的消耗量，计算生物质燃烧排放清单;陆炳等［63］估算各省生物质燃烧排放清单;田贺忠等［64］估算我国2000—2007年生物质排放清单．在对森林火灾碳排放计量的不确定性进行分析方面:王效科等［55］对森林火灾排放含碳气体的估算方法进行总结;吕爱锋等［12－13］对气候变化、火干扰与生态系统碳循环的因果关系进行阐述，并估算了含碳气体排放．以上研究虽然能得出相对的森林火灾碳排放量，但不经过实验分析而仅通过经验或模型手段推算大尺度森林火灾对大气碳排放的贡献，存在较大的不确定性．#p#分页标题#e# 通过室内控制环境实验与野外调查相结合的方法，焦燕和胡海清［65］用排放比法得出黑龙江1980—1999年森林火灾排放的含碳气体量;吕新双［66］对大兴安岭1980—1999年森林火灾碳排放进行估算;李玉昆和邓光瑞［67］研究了大兴安岭3种林型燃烧气体的排放量．采用实际测定排放比或排放因子的方法，胡海清和孙龙［68］用排放因子法估算大兴安岭1980—1999年森林火灾碳排放;邓光瑞［69］用排放因子法估算大兴安岭森林火灾排放的气体;胡海清等［70］在对大兴安岭森林火灾时空格局研究的基础上估算了1980—1999年乔木碳排放;胡海清和李敖彬［71］在小兴安岭乔灌木燃烧烟气成分分析的基础上明确了碳排放．利用遥感数据并结合火灾统计资料的方法，孙龙等［72］基于大兴安岭一类森林资源清查资料和林火资料，结合GIS技术估测大兴安岭1987年林火碳排放;殷丽［73］和田晓瑞等［74］估算2005—2007年大兴安岭林火碳排放;刘斌和田晓瑞［75］通过MODIS影像估测2010年大兴安岭呼中森林大火碳排放;王明玉等［76］通过遥感数据估测小尺度燃烧效率．通过计量参数因子测定并结合火烧迹地调查方法，胡海清和郭福涛［77］对大兴安岭乔木含碳气体排放进行估算;郭福涛等［78］估算大兴安岭1980—2005年森林火灾碳排放;Sun等［79］对大兴安岭1980—1999年森林火灾碳排放进行估测．以上研究通过室内控制环境试验与野外调查相结合的方法，通过实测数据对我国火灾多发区进行研究，促进了森林火灾碳排放计量的定量化，但计量参数测定方法尚需进一步完善． 目前，国内外对森林火灾排放碳量和含碳气体排放量的计量主要集中于大尺度研究，对小尺度的计量研究不多，而且主要集中于火灾多发区．对火灾碳排放的估算主要应用平均生物量数据，而不是应用每次火灾实际消耗量，对于林型不同而导致火灾碳排放的差异研究不够深入，对燃烧效率和排放因子及排放比的测定未形成一套相对量化的标准，主要是通过实地调查进行估测．在森林火灾碳排放的计量参数中，缺乏实测值，大多数参数是通过估测或直接借鉴他人的参数，这必然会影响碳排放计量的精度．因此，需要通过小尺度研究，进行实验测定，把野外试验和室内试验相结合来确定计量参数．同时，应注意尺度扩展问题，利用遥感数据的优点提高估测精度，进一步量化森林火灾排放的碳量和含碳气体量的计量． 2森林火灾碳排放计量模型 2.1小尺度森林火灾碳排放计量模型 2.1.1森林火灾总碳排放计量模型森林火灾虽然是自然界普遍存在的燃烧现象，但其发生发展受多种因素的制约，从而导致对森林火灾碳排放计量较困难，因此人们对森林火灾碳排放的定量化计量研究起步较晚．直到20世纪60年代后期，国外才有学者研究森林火灾碳排放计量问题［19］．1980年，Seiler和Crutzen［10］提出了森林火灾燃烧损失生物量的计量方法，即森林火灾损失生物量计量模型．迄今为止，森林火灾的碳排放计量模型方法主要是基于上述模型，其表达式为:M=ABab(1)式中:M为森林火灾所消耗的可燃物量(t);A为森林火灾的燃烧面积(hm2);B为未燃烧前单位面积平均可燃物载量(t•hm－2);a为地上部分生物量占整个系统生物量的比重(%);b为地上可燃物载量的燃烧效率．假设所有被烧掉的可燃物中的碳都变成了气体，根据可燃物载量的含碳率(fc)，可以计算出由于森林火灾所造成的碳损失(Ct)［20，25，28，80］，表达式为:Ct=Mfc(2)通过计量森林火灾中不同可燃物的碳密度［10，28，33，35］，将式(1)代入式(2)，并进行修正，使之用来计量森林火灾中排放的总碳量，其表达式为:Ct=ABfcβ(3)式中:β为可燃物的燃烧效率，即单位面积森林火灾过程中所消耗的可燃物占火灾前可燃物的比重．通常根据式(3)计量的碳排放量小于实际排放量［21，26］，这是因为计量森林火灾消耗可燃物时只考虑了地上部分(乔木、灌木、草本)可燃物的碳排放，忽略了地表部分(凋落物、地表有机质、粗木质残体)对碳排放量的贡献以及地下部分(土壤有机碳)的损失［3，21，23－24，55，80］．充分考虑到地表部分可燃物中凋落物、地表有机质、粗木质残体和地下部分土壤有机碳在森林火灾中不同的燃烧效率［24，27，35，80］，对式(3)进行修正，其表达式为:Ct=A(Bafcaβa+Clβl+Cdβd+Ccβc+Csβs)(4)式中:Ba为森林火灾所消耗的地上部分可燃物载量(t•hm－2);fca为地上部分可燃物的含碳率;βa为地上可燃物的燃烧效率;Cl为地表凋落物的碳密度(t•hm－2);βl为地表凋落物的燃烧效率;Cd为地表有机质的碳密度(t•hm－2);βd为地表有机质的燃烧效率;Cc为粗木质残体的碳密度(t•hm－2);βc为粗木质残体的燃烧效率;Cs为土壤有机质的碳密度(t•hm－2);βs为土壤有机质的燃烧效率． 2.1.2森林火灾含碳气体排放计量模型 森林火灾含碳气体排放计量的前提是通过有关公式计算出森林火灾所排放的总碳量，再利用排放比法或排放因子法进行含碳气体排放量的计量．1)排放比法．一般而言，森林火灾所排放的总碳量中，以CO2形式所排放的碳占90%［11，55，68，72］．因此，森林火灾排放的CO2所含碳量的表达式为:CCO2=0.9Ct(5)式中:CCO2为森林火灾排放的CO2所含碳量(t);Ct为可燃物燃烧排放的总碳量(t)．通过森林火灾排放的CO2的含碳量和质量分数，直接计量森林火灾排放的CO2量［55，77－78，80］．其表达式为:ECO2=CCO2×44/12(6)式中:ECO2为森林火灾直接排放的CO2量．根据森林火灾排放的某种含碳气体量与CO2排放量的比值(排放比，emissionratio，ER)可计算各种含碳气体的排放量［3，20］．其表达式为:ER=ΔX/ΔCO2(7)式中:ΔX为森林火灾排放的某种含碳气体的浓度;ΔCO2为森林火灾中CO2的浓度．ΔX和ΔCO2均扣除了相应气体的背景浓度．森林火灾中某种含碳气体的排放量(Es)为该气体的排放比与燃烧中CO2的排放量之积［11，35］．其表达式为:Es=ER•Ct•EfsCO2(8)式中:ER为某种含碳气体与燃烧中CO2的排放比;Ct为可燃物燃烧所排放的碳量;EfsCO2为燃烧中CO2的排放因子．利用式5～8可计量森林火灾中各含碳气体的排放量．但需要说明的是，用排放比法计量含碳气体排放量时，首先需计算出CO2的排放因子，才能计量其他含碳气体量．2)排放因子法．排放因子法指森林火灾中某种含碳气体的排放量为该气体的排放因子与燃烧过程中排放的总碳量之积［26，80］，其表达式为:Es=Efs•Ct(9)式中:Efs为某种含碳气体的排放因子(g•kg－1)．将式(4)代入式(9)，可得到某种含碳气体排放量［72，80］，其计算公式为:Es=A(BafcaβaEfs+ClβlEfs+CdβdEfs+CcβcEfs+CsβsEfs)(10)通常情况下，森林火灾中地上可燃物燃烧时焰燃占80%，阴燃占20%，地表可燃物燃烧时焰燃占20%，阴燃占80%［19，72］．土壤有机质在燃烧过程中主要是阴燃的过程［21，24，26，28，31，80］，因此其表达式为:Es=A［Bafcaβa(0.8Efs－f+0.2Efs－s)+Clβl(0.2Efs－f+0.8Efs－s)+Cdβd(0.2Efs－f+0.8Efs－s)+Ccβc(0.2Efs－f+0.8Efs－s)+CsβsEfs－s］(11)式中:Efs－f为森林火灾中焰燃阶段的排放因子;Efs－s为森林火灾中阴燃阶段的排放因子．#p#分页标题#e# 对于小尺度森林火灾排放碳量及含碳气体量可用2种方法(排放比法、排放因子法)分别计量．对比2种方法，从理论上说，排放因子法比较可靠，排放比法的误差较大，这是因为排放比在某一次森林火灾中随燃烧阶段的不同而变化，并且很难同时获取ER和EfsCO2，因而不能保证ER和EfsCO2具有良好的一致性．但目前应用排放比法估算温室气体排放量的报道较多［20］，主要是排放因子一般只能在控制环境试验中取得，而在野外和大规模的火灾发生时比较容易进行排放比的测定． 2.2大尺度森林火灾碳排放计量模型 目前，对大尺度森林火灾碳排放的计量，主要是通过小尺度研究得出相应计量参数，然后进行尺度扩展，外推到大尺度的森林火灾碳排放计量中．对大尺度森林火灾碳排放计量中各参数的确定主要通过小尺度的控制环境试验以及经验获取进行尺度扩展，使各个参数在较大范围内具有扩展性和适用性．然而，由于各参数都有很强的时空异质性，与计量参数的均一化要求存在矛盾，导致森林火灾碳排放计量的不确定性［55］．对于大尺度火灾总碳和含碳气体排放计量时，应尽量将大尺度划分为若干个小尺度，并尽量保持小尺度中各计量参数异质性较小．当然，尺度划分得越小，计量结果亦会相对准确，但也将增加工作量和成本［54］．目前仍然缺乏各尺度的总碳和含碳气体排放计量的参数值．因此，应加强室内控制环境试验与野外火灾采样，并结合火烧迹地调查，对碳排放计量参数进行测定．遥感影像估测森林火灾碳排放计量参数具有客观性、宏观性、周期性和实时性等优势，是未来的发展方向，但应进一步提高估测精度． 3计量森林火灾碳排放量的影响因子及测定方法 在计量森林火灾总碳和含碳气体排放量时涉及到一系列的计量参数，如何更精确地测定这些计量参数，获得较为有效可靠的参数，使森林火灾碳排放量的计量更加定量化，是森林火灾碳排放计量模型研究所关心的问题．对于小尺度的定量化计量采用实地调查测量法比较可行，而且能够定量化，但把小尺度的碳排放计量方法外推到大尺度的火灾碳排放计量中，将产生许多不能定量化的问题．计量碳排放的影响因子(计量参数)主要包括森林火灾面积、可燃物载量、可燃物含碳率、燃烧效率、排放因子或排放比(图1)．同时，实际计量中还受森林类型、气象条件、立地条件、火行为、火强度等影响，因此大尺度碳排放计量中的每一个参数都存在如何定量化的问题，从而影响计量精度． 3.1森林火灾面积 森林火灾面积是计量碳排放的重要参数．小尺度上估测森林火灾面积的方法包括航空地图勾绘法和地面实地调查法．地面实地调查法虽然较精确，但工作量大、成本高，不适合大尺度的应用，所以一般用地图勾绘法进行估测．通常在大尺度上估测森林火灾面积有3种方法:1)源于统计资料，包括各政府部门和世界粮农组织的统计资料［55］．2)根据经验公式估算火灾面积．如Conard等［34］利用火灾周期估算俄罗斯每年的平均燃烧面积．各个国家或地区由于政治、经济等方面的考虑，对森林火灾面积的估算往往表现出不确定性［38，55］．经验公式估算法虽然方便快捷，但缺少时空信息．前2种方法得到的火灾面积不能很好地与以时空信息为基础的计量模型相结合，因此存在局限性．3)根据遥感影像估测火灾面积．随着遥感技术的进步，图像分辨率不断提高，估测火灾面积的精度有较大提高．在大尺度上，NOAA卫星以其时间分辨率高、空间覆盖范围广、资料获取成本低等优势，在火灾面积估算方面获得了广泛应用．如Kasischke等［33］用AVHRR数据估测了1990—1991年阿拉斯加森林火灾面积;Fra-ser等［81］利用AVHRR数据估测火灾面积;JrCahoon等［32］用AVHRR影像估测1987年中国东北和西伯利亚的火灾面积．在中小尺度上用遥感影像估测火灾面积方面:Zhang等［42］应用SPOT卫星数据估算俄罗斯每月燃烧区域;Isaev等［41］应用SPOT数据估测俄罗斯火灾面积;Justice等［82］用MODIS数据估测全球森林火灾面积;Hoelzemann等［38］用MODIS数据并结合火灾排放模型估测全球火灾面积;Turquety等［37］采用MODIS数据研究2004年北美火灾面积;Page等［43］通过TM/ETM+数据对印尼1997年森林大火面积进行估算;Mitri和Gitas［46］通过TM数据估测地中海森林火灾面积．用遥感估测森林火灾面积，不断提高估测精度是火灾面积估测的发展方向． 3.2可燃物载量 作为森林燃烧的三要素之一，森林可燃物载量计量是森林火灾碳排放计量的基础．目前获取可燃物载量的方法有地面调查法和遥感图像法［83］．地面调查法通过大量地面调查，可以比较准确地获得可燃物载量信息，但费用太高．遥感图像法相对于地面调查法成本较低，是当前使用最广泛的方法，所使用的遥感图像从航空照片、NOAA-AVHRR、Land-satTM［45］，发展到MSS、LISSII、LIDAR［84］等．遥感影像估测森林可燃物载量的核心问题是确定每一像元所代表的可燃物载量．TM影像的高空间分辨率对于估测可燃物载量具有广泛的应用前景［44］．如Brandis和Jacobson［45］用TM/ETM+数据估测澳大利亚森林火灾消耗可燃物量;彭少麟等［85］基于TM数据应用逐步回归技术，估测粤西的可燃物载量;国庆喜和张锋［86］利用TM影像对小兴安岭的森林可燃物进行研究．SPOT影像对于估测可燃物载量的精度不断提高，如Fraser和Li［14］使用SPOT影像估测北方林火灾可燃物消耗;Ito和Penner［49］用多光谱遥感影像估测2000年全球生物质燃烧的载量;Lewis等［48］用多光谱遥感影像估测2004年阿拉斯加火灾可燃物消耗量;DeGroot等［51］使用多时相遥感数据对加拿大火灾消耗可燃物进行估算．遥感技术的进步和遥感分辨率的提高，为遥感技术在大尺度估测森林可燃物载量提供了条件． 3.3可燃物含碳率 按照一个比率(可燃物的干质量中碳所占的比重)可将森林可燃物转换为森林碳储量．对森林碳储量的计量，一般用直接或间接测定植被生物量的现存量乘以生物量中含碳率进行推算．目前，国内外对不同区域森林群落组成树种的含碳率报道较多，但在区域与国家尺度上碳储量的精确测定仅见几例报道［87］．在区域或国家尺度上森林植被碳储量的估测中，由于植被类型、林龄、组成等差异，转换率变化较大，且获取各种植被类型的转换率有限，所以一般采用国际上常用的转换率0.5．国内外学者大多采用0.5作为所有森林类型的平均含碳率［55，87－88］，亦有采用0.45作为平均含碳率［57，72，88］，极少数根据不同森林类型采用不同含碳率［68］．可靠的可燃物含碳率应分林型进行试验测定［70］．#p#分页标题#e# 3.4燃烧效率燃烧效率 指森林火灾燃烧所消耗的可燃物占未燃烧时总可燃物载量的比重，是决定可燃物消耗量的主要因子，其影响森林火灾碳排放量的计量［5，70］．目前可供参考的燃烧效率较少，实际调查资料亦不多，比较可靠的燃烧效率应来自于大量的实际调查资料并结合有效的室内控制环境燃烧试验［21］．Ka-sischke和Stocks［80］研究认为，不同的生态系统燃烧效率存在很大差异，热带、亚热带或稀树大草原地上物质燃烧效率最高，约0.8～1，而赤道或北方针叶林的燃烧效率较低，约0.2～0.3，热带雨林的燃烧效率在0.2～0.25．Sinha等［29］估算赞比亚稀树草原火灾的燃烧效率为50%～90%．Kasischke和Bruh-wiler［25］通过测定不同植被的燃烧效率，建立了燃烧效率与土壤排水等级的关系．控制环境燃烧试验能够观测焰燃阶段和阴燃阶段的气体排放状况，因而得到广泛应用．Cofer等［30］把燃烧过程分为焰燃和阴燃，其测定的燃烧效率为0.03～0.9，然而试验成本很高．许多学者采用遥感等方法来研究燃烧效率．Michalek等［44］利用TM数据估测的轻度、中度和重度火强度燃烧效率分别为23%、57%和70%．Lambin等［52］应用遥感数据研究了中非地区火灾的燃烧效率，发现不连续燃烧面积比连续燃烧面积的燃烧效率低．French等［53］用遥感建立了火灾面积与燃烧效率的相关关系．Soja等［35］用AVHRR影像结合实地调查确定西伯利亚火灾燃烧效率为21%．Kaufman等［36］使用AVHRR影像估测亚马逊火灾碳排放中的燃烧效率(97%)高于其他热带地区．王明玉等［76］通过遥感数据估测大兴安岭草甸火灾的燃烧效率为64.5%．遥感技术的进步为遥感估测火灾燃烧效率创造了条件，是未来的发展方向． 3.5排放比 排放比指森林火灾排放气体中扣除相应气体背景浓度的某种含碳气体量与CO2释放量的比值．目前，用于测定含碳气体排放比的方法可分为5种［55］:微型燃烧试验、受控环境燃烧试验、地面采样试验、空中采样试验、卫星遥感技术．这5种技术各有优缺点，均可用来测定排放比．Ito和Penner等［49］研究表明，CO、CH4和NMHC对CO2的排放比范围分别为4.7%～25%、0.3%～2.2%和0.3%～23.4%．由于森林火灾发生区域、燃烧阶段和燃烧组分的不同，其排放的含碳气体的排放比亦不同，如阴燃阶段处于一种不完全燃烧状态，有较多的CO、CH4和NMHC气体释放出，而在焰燃阶段则有较多的碳被氧化成CO2排出．庄亚辉等［61］建立了动态与静态燃烧室，对暖温带乔木、灌木与草本进行规模不同的燃烧试验，测得痕量气体的排放比．Hoelzemann等［38］利用火灾模型测定了火灾排放气体的排放比．焦燕和胡海清［65］通过控制环境试验得出各种含碳气体的排放比．要得到较为有效的排放比，应通过多次测定求均值的方法获取． 3.6排放因子 排放因子指单位干可燃物在燃烧过程中所排放的某种气体量［3］．排放因子主要通过控制环境燃烧试验测定，即在试验过程中取少量样品，通过控制环境的方法得到森林火灾中某种含碳气体的排放量与森林火灾总碳排放量之比［68］．第2种方法用烟气中某一组分的量除以所有含碳气体组分的总碳量．这2种方法各有优点，第1种方法可获得整个燃烧过程中不同时期和总的排放因子;第2种方法可从空中进行采样，得到各气体浓度组成后，再计算各气体的排放因子．Cofer等［8］用直升机采样对北方林区森林火灾的排放因子进行测定．Kasischke和Bruhwil-er［25］对1998年北方林含碳气体排放因子进行测定．Campbell等［21］对俄勒冈2002年森林大火的排放因子进行测定．王效科等［56］测定CO2、CO、CH4和NMHC的排放因子分别为82%～91%、2.2%～9.1%、0.1%～0.5%和0.04%～1%．Korontzi等［39］利用室内控制试验测定火灾排放因子．排放因子的测定受各种因素影响，要获取比较准确的值，应对不同可燃物不同燃烧阶段进行试验测定． 4计量森林火灾碳排放量不确定性的原因 4.1森林生态系统的异质性和复杂性 森林生态系统受降水、温度等因素影响，加之树种、群落结构、林龄、林型等的不同，造成森林生态系统具有较强的异质性［55］．正是这些异质性，以及火灾发生时受可燃物载量、温度、湿度、风速、风向、地形等因子影响，会产生不同的火行为，导致碳排放计量参数确定的困难．王效科等［56］研究发现，我国单位面积森林火灾释放的CO2、CO和CH4量主要受森林群落生物量影响，吉林、和青海的森林生物量较大，单位面积森林火灾的碳排放量亦较大，生物量较低的广东和江苏的排放量较低．Lü等［3］估算1950—2000年我国森林火灾碳排放时发现，碳排放量存在较大的空间差异．Hoelzemann等［38］利用MODIS数据估测全球森林火灾碳排放时发现，碳排放分布具有很强的时空差异．森林生态系统的异质性是导致碳排放模型参数测定困难的主要原因． 4.2火灾面积数据来源不规范 火灾面积数据来源多样化(有政府部门统计资料，亦有遥感数据)且不规范．同时，不同地区对森林火灾面积的界定存在差异，有些把过火面积认定为火灾面积，亦有把过火林地面积认定为火灾面积，还有通过火强度来确定火灾面积，还有些地区对火灾面积的统计处于空白．虽然利用遥感数据估测火灾面积比较客观，而且目前估测火灾面积的精度有了较大提高，但缺乏统一的确定火灾面积的规范，仍不能满足需要．不同学者使用不同分辨率的遥感影像获取火灾面积．如JrCahoon等［32］利用AVHRR数据估测1987年中国东北和西伯利亚的火灾面积;Hoelzemann等［38］用MODIS数据估测全球火灾面积;Zhang等［42］用SPOT数据估算俄罗斯火灾面积;Mitri和Gitas［46］用TM数据估测地中海火灾面积;Lewis等［48］用多光谱遥感影像估测2004年阿拉斯加火灾面积．虽然使用遥感数据估测火灾面积有了较大进展，但由于精度问题，仍需进一步深入研究．5期胡海清等:森林火灾碳排放计量模型研究进展1429 4.3可燃物载量的数据不准确 受各种因素的交互作用，加之实测数据的获取尚缺乏统一标准，不同学者对火灾中可燃物消耗量的计量方法差别较大．如DeGroot等［27］对加拿大森林火灾消耗可燃物量进行实地调查．而采用遥感影像估测森林可燃物载量能减少地面调查工作量，在结合少量样地资料的基础上，能够较准确地估计可燃物载量［54］．Page等［43］通过TM/ETM数据对印尼1997年森林大火可燃物消耗进行估测;田晓瑞等［59］利用卫星火产品对我国2000年森林火灾可燃物消耗量进行估测;Fraser和Li［14］用SPOT影像估测北方林1949—1998年火灾消耗可燃物量;Isaev等［41］应用SPOT数据结合航空摄影估算了俄罗斯火灾所消耗可燃物;Soja等［35］通过遥感数据利用可燃物模型估测西伯利亚火灾消耗可燃物．由于各种原因，仍需提高对可燃物载量的估测精度．因此，建议使用更高分辨率遥感影像，选择更合适的中间特征以及它们与可燃物载量的关系模型，使用连续变量来描述可燃物载量的变化，不断提高估测精度．#p#分页标题#e# 4.4燃烧效率的确定缺乏标准 燃烧效率不仅直接影响可燃物消耗量，且间接影响森林生态系统中各个碳库的变化．燃烧效率受火灾类型、植被类型、火烧持续时间、火强度、立地和气象条件等多因素交互影响，但由于实验室和室外自然条件下对燃烧效率测定的难度大、可操作性差，而且成本高，因此，国内外对于燃烧效率的报道均十分有限．Kaufman等［36］基于AVHRR影像的亚马逊火灾的燃烧效率(97%)高于其他热带地区．Lewis等［48］利用多光谱遥感影像估测阿拉斯加森林火灾燃烧效率时发现了其时空差异性．王明玉等［76］估测大兴安岭草甸火燃烧效率在44.4%～90.6%．Sinha等［29］估测赞比亚稀树草原火灾的燃烧效率在50%～90%．Lambin等［52］应用遥感数据研究了中非火灾的燃烧效率，发现不连续燃烧面积比连续燃烧面积的燃烧效率低．Korontzi等［39］用多时相遥感影像对南非森林火灾的燃烧效率进行测定．Hudak等［47］发现，用TM影像估测的燃烧效率随火灾面积的变化而改变．虽然比较可靠的燃烧效率应来自于大量的实际调查资料并结合有效的室内控制环境燃烧试验，但由于工作量大和成本高，相关报道较少．因此，在今后的研究中，应使用遥感数据不断提高燃烧效率估测的精度． 4.5排放比和排放因子测定的复杂性 受各种条件的限制，只能在特定条件下选取有限的树种，进行野外试验采样或室内控制环境状态下进行有限试验，测定特定时间和阶段排放气体的排放比或排放因子．然而，由于森林火灾均在开放的森林生态系统中发生，而且在立地条件、可燃物状况、气象条件等影响下火行为瞬息万变，从而造成排放气体组成随时发生变化，增加了测定的难度，导致室内测定值与野外真实火灾的参数值相差较远．Cofer等［8］用直升机采样对北方林火灾的排放因子测定时发现不同燃烧阶段差异较大．Kaufman等［36］对亚马逊森林火灾的排放比和排放因子进行测定，发现其测定值与北美洲相近．Andreae和Merlet［16］研究发现，不同树种火灾排放因子和排放比的差异较大．Korontzi等［39］研究发现，南非森林火灾的排放因子存在较大的时空异质性．如何科学有效地测定排放比和排放因子，仍存在许多挑战性［70］．由于燃烧过程中焰燃和阴燃分配的不同，以及可燃物和气象条件的差异，应通过大量的室内燃烧试验与野外空中采样试验，获取可靠有效的排放比和排放因子． 5研究展望 对于整个生态系统而言，森林火灾的影响是复杂长期的生态过程，尤其对生态系统碳循环的影响机制更为复杂，除了直接排放碳和含碳气体、造成生态系统碳的净损失［40，89－90］以及影响大气碳平衡外，还会对生态系统碳循环过程、土壤的物理化学性质、生物过程产生间接影响，其间接作用是通过改变生态系统组成、结构和功能来影响对碳的排放和吸收，主要表现为改变生态系统年龄结构、物种组成与结构［80］、叶面积指数，从而影响生态系统净初级生产力，对火烧迹地恢复过程中的碳收支产生重要影响，进而对全球碳循环产生重要作用．森林火灾对森林生态系统碳循环的间接影响还表现在火后火烧迹地土壤呼吸的变化，火后未完全燃烧可燃物由于分解作用而产生的碳排放，以及火后植被恢复中对碳的吸收与排放等方面．Amiro等［91］研究发现，火灾后对生态系统CO2通量产生重要影响．Auclair和Cart-er［22］对高纬度北方林火后的碳通量进行研究，发现火后的间接碳排放是火中直接碳排放的2倍多．Dixon和Krankina［92］对俄罗斯的火后碳排放进行研究发现，其间接碳排放是直接碳排放的2倍．许多学者在研究森林火灾碳排放时发现，由于可燃物的不完全燃烧而产生的黑碳(blackcarbon)在生态系统碳循环中具有碳汇功能［4，7，20，92］．森林火灾对生态系统碳的吸收与排放产生重要影响，如何正确理解森林火灾与生态系统碳循环的关系，并发挥森林火灾作为干扰因子在碳循环中的作用，是需要进一步研究的课题． 森林火灾作为生态系统碳循环的一个重要组成部分，其发生发展受多种因素的影响，对全球的碳循环及气候变化产生重要作用．正确理解气候变化、森林火灾干扰和生态系统碳循环之间的逻辑循环关系［13］，对森林的可持续管理，特别是在全球气候变暖背景下，为政府部门制定科学有效的林火管理策略、充分发挥火干扰在碳减排增汇、维护生态系统碳平衡与稳定中的作用均有重要意义．但由于森林火灾的影响范围广、程度深，影响的机制非常复杂，因此要全面了解森林火灾在全球碳循环中的作用、对生态系统碳平衡的各种影响尚需深入探讨．本文综述了森林火灾直接碳排放和含碳气体排放计量的研究进展，对计量模型中的参数测定与影响因子进行探讨，并对影响计量参数的不确定性原因进行分析．对于森林火灾发生后以及火烧迹地恢复过程中的碳排放与碳吸收，由于其机理的复杂性和影响因子的多样性，本文并未深入分析．对于森林火灾对全球碳循环的影响，本文只阐述了森林火灾直接碳排放对全球碳循环的直接影响，对于森林火灾后间接碳排放，因机制复杂、需研究的内容较多、涉及多学科交叉等原因，另文进行阐述． 森林火灾直接碳排放的计量已广泛开展并取得一定成果，这对评价森林生态系统对全球气候变化的影响和在全球碳循环中的作用有着重要意义，但因森林生态系统的异质性，如何提高计量参数测定的可操作性和准确性，仍然是碳排放计量的关键问题．目前需在以下3方面进一步深入研究: 1)使用高分辨率遥感影像估测森林火灾面积和可燃物载量．遥感作为重要的信息来源，可提供较客观实时的全球植被信息和周期性监测，这为森林火灾碳排放计量参数的测定提供了条件．遥感估测森林火灾面积和可燃物载量在不同尺度上有利于扩展，在某些工作上取得了较好效果，但估测缺乏统一标准，精度尚不能满足要求，因此今后应使用新的遥感平台、改进算法、使用更高分辨率和多光谱、多时相遥感影像、采用新图像、发挥“3S”集成技术的作用，积极开展森林火灾面积估测研究，并提高估测精度．森林生态系统的复杂性决定了必须采用遥感数据、森林资源清查数据等多源数据融合的方法来获取森林可燃物信息，这也是达到大面积全覆盖和较高估测精度的较好方法．当前遥感领域特别注重发展数据融合、协同反演、数据同化等技术．今后应把遥感数据和有效可燃物模型进行结合，运用多元线性回归与非线性回归相结合的方法，提高可燃物载量估测的准确率与精度，避免卫星遥感的轨道偏离、云覆盖等影响估测精度的因素．同时，建立森林火灾数据库，包括森林火灾面积、可燃物载量等信息，以利于实施科学合理的林火综合管理，发挥火干扰在碳循环中的积极作用．#p#分页标题#e# 2)利用高分辨率遥感图像估测森林火灾的燃烧效率．应采用多时相、多光谱高分辨率的遥感影像，结合室内控制环境试验、野外试验、空中采样以及火烧迹地调查，采用复合燃烧指数，并根据森林生态系统的差异确定有效可靠的燃烧效率，提高对森林火灾燃烧效率的估测精度． 3)通过大量室内燃烧试验和野外空中采样来确定排放因子和排放比．根据生态系统的特点，通过分阶段多次测定求均值来减少误差，建立森林火灾排放气体的排放比和排放因子数据库．排放因子和排放比直接影响森林火灾含碳气体排放的定量计量，为确定可靠有效的排放因子和排放比，必须通过大量室内燃烧试验和野外空中采样来确定参数值，优化测定方法，提高测量精度，强化野外点烧等试验确定较普适性的参数，为计量森林火灾的含碳气体排放提供有力支持．