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地理科学 >

2012 , Vol. 32 >Issue 12: 1473 - 1480

DOI: https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2012.012.1473

南京大学土地利用碳排放研究进展

  • 赵荣钦 , 1, 2 ,
  • 陈志刚 1, 3 ,
  • 黄贤金 , 1, 3 ,
  • 钟太洋 1, 3 ,
  • 揣小伟 1, 3 ,
  • 赖力 1, 3 ,
  • 张墨逸 1, 3
展开
  • 1.南京大学地理与海洋科学学院,江苏 南京 210093
  • 2.华北水利水电学院资源与环境学院,河南 郑州 450011
  • 3.南京大学人文地理研究中心,江苏 南京 210093
通讯作者:黄贤金,教授。E-mail:

作者简介：赵荣钦（1978- ),男,河南孟津人,博士,副教授。主要从事土地利用与碳排放研究。E-mail:

收稿日期: 2012-04-22

  要求修回日期: 2012-06-18

  网络出版日期: 2012-12-20

基金资助

国家社科基金重大项目（10ZD&030）、江苏高校优势学科建设工程项目、江苏省高校哲学社会科学研究重大项目（2010ZDAXM008）和中国博士后科学基金面上项目（2012M511243）资助

收起

Research Progresses of Land Use Carbon Emission in Nanjing University

  • ZHAO Rong-qin , 1, 2 ,
  • CHEN Zhi-gang 1, 3 ,
  • HUANG Xian-jin , 1, 3 ,
  • ZHONG Tai-yang 1, 3 ,
  • CHUAI Xiao-wei 1, 3 ,
  • LAI Li 1, 3 ,
  • ZHANG Mo-yi 1, 3
Expand
  • 1.School of Geographic and Oceanographic Sciences, Nanjing University, Nanjing, Jiangsu 210093, China
  • 2.College of Resources and Environment, North China University of Water Conservancy and Hydroelectric Power, Zhengzhou, Henan 450011, China
  • 3.Research Center of Human Geography, Nanjing University, Nanjing, Jiangsu 210093, China

Received date: 2012-04-22

  Request revised date: 2012-06-18

  Online published: 2012-12-20

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本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
Fold

摘要

土地利用是低碳经济和碳排放研究的重要切入点,也是进行碳排放调控的重要工具之一。开展土地利用碳排放研究,有助于从土地利用规划、产业结构调控及国土开发与整治等领域全面引导经济社会的低碳发展。2007年以来,南京大学在国内地理学界较早开展了土地利用碳排放研究,研究进程主要包括两个阶段：区域不同尺度碳排放核算及驱动机制研究、土地利用及其变化的碳排放效应及优化调控研究。经过文献梳理与分析,从区域碳排放核算、因素分析及减排潜力研究、土地利用及其变化的碳排放效应研究、区域土地利用及产业空间的碳足迹分析、面向低碳目标的土地利用结构优化研究、城市系统碳循环及其土地调控研究等方面对南京大学土地利用碳排放的主要研究方向进行了总结和评述;结合南京大学学科发展优势,提出了土地利用碳排放研究的发展趋势,主要包括：典型产业区碳排放研究、城市改造和环境设计与碳排放的关系研究、城市功能区碳排放研究、低碳土地利用规划的编制与应用、区域碳排放的土地调控机制与方法体系研究等。

关键词： 土地利用; 碳排放; 南京大学

本文引用格式

赵荣钦 , 陈志刚 , 黄贤金 , 钟太洋 , 揣小伟 , 赖力 , 张墨逸 . 南京大学土地利用碳排放研究进展[J]. 地理科学, 2012 , 32(12) : 1473 -1480 . DOI: 10.13249/j.cnki.sgs.2012.012.1473

Abstract

To explore the influences of human activities on global carbon cycle, anthropogenic carbon emission has become the major concern and a “hot spot” in academic circles. The most important anthropogenic influences on climate are greenhouse gas emissions and land use changes. As the direct embodiments of industrial activities and government policies, the alteration of land use structure will change the pattern, structure of human energy consumptions, and will further change the natural and human carbon emission intensity and affect regional carbon cycle processes and efficiency. So, the impact of human economic and energy activities on regional carbon cycle is largely achieved by changing the land use structure and pattern. Therefore, land use is an important aspect in the research of low-carbon economy and carbon emission, and is also one of the important tools for carbon emission regulation and control. Research on land use carbon emission is helpful to promote the developing of low-carbon economy through land use planning, industrial structure regulation and control and territorial development, renovation and management. Since 2007, depending on the Non-profit Industry Financial Program of Ministry of Land and Resources of China and National Social Science Foundation of China, based on the research background and discipline advantages in Human Geography, researches on land use carbon emission appeared in human geography discipline of Nanjing University, which was quite earlier in China. Research process of land use carbon emission in Nanjing University includes two stages: research on regional carbon emission estimation and its driving mechanism on different scales, and the research on carbon emission effect of land use change and its optimization and regulation and control. According to the literature review on land use carbon emission research of Nanjing University, the main directions and achievements in the past several years was summarized. The main researches are: regional carbon emission estimation, decomposition analysis and carbon emission reduction potential, carbon emission effect of land use change, carbon footprint of regional land use and industrial space, low-carbon land use structure optimization and regulation, carbon cycle of urban system and its regulation through land use control, etc. Generally, researches on land use carbon emission in Nanjing University not only promoted the deepen of land use research in geography, but also provide practical guide for local government to assess carbon emission effect and carry out low-carbon land use structure optimization in land use planning. Finally, with considering the discipline advantages of Human Geography in Nanjing University, the future research trends of land use carbon emission was put forward, such as: carbon circulation and carbon emission of typical industrial districts, relationship between urban renewal of land use space, urban environmental design and carbon emission, carbon emission of different urban functional districts, establishment and application of low-carbon urban planning and land use planning schemes, mechanism and method system of land use regulation and control on regional carbon emission.

Key words： land use; carbon emission; Nanjing University

土地利用变化是引起区域碳排放的重要因素,由于自然条件和人类活动的差异,不同地类具有不同的碳排放强度。土地利用变化必然会对区域“自然—社会”二元碳循环过程产生深远影响。因此,从土地利用角度开展碳排放研究,有助于深入了解区域碳循环的人类影响机制,并能够从土地利用规划、产业结构调控、国土开发与整治及城市改造等领域全面引导经济社会的低碳发展。自20世纪90年代以来,国内外学者逐渐开展了土地利用碳排放的相关研究,国际上重点从土地利用变化的碳排放效应[1,2],城市化进程的碳动态[3~5]、城市空间的碳通量模拟[6]、土地利用、能源消费与碳排放的关系[7]等方面开展了相关研究;2000年以来,国内相关研究主要集中在土地利用对区域碳循环的影响[8~13]、土地利用结构的低碳优化[14~18]、低碳土地利用模式与策略[19,20]等方面。这些研究对基于土地利用层面的区域碳循环研究有较大的推动作用。但总体而言,以上研究偏重于对自然过程碳循环的影响研究,而对不同土地利用方式的碳收支核算,特别是对城市用地空间、不同产业用地的碳排放特征及其影响机制的研究还需要进一步加强。
南京大学在土地利用研究方面有较强的学科优势。近年来在土地利用规划与评价、农户土地利用、土地利用变化的驱动机制及环境效应等领域取得了丰硕的研究成果。基于已有的学科优势,整合南京大学地理、规划、环境、管理等相邻学科的力量,实现土地利用与碳排放研究的结合,是南京大学土地利用研究新的发展方向和学科增长点。基于此,南京大学近年来开展了土地利用碳排放效应、区域土地利用碳足迹和低碳土地利用结构优化等的研究,同时,在南京大学等高校的带领下,国内土地利用碳排放研究也呈蓬勃发展之势,在相关学科也取得了一系列研究成果。这不仅促进了人文地理学与相邻学科交叉研究的进一步深入,而且对于土地利用规划的碳排放效应评估、土地利用碳减排及其优化调控都具有重要的实践价值。

1 南京大学土地利用碳排放的研究进程及特点

自2007年以来,南京大学逐渐开展了碳排放及其核算研究,并通过与土地利用研究方向的结合来突出自身的学科特点。南京大学先后承担了国土资源部公益性行业科研专项经费项目“土地利用规划的碳减排效应及调控研究”和国家社科基金重大项目“建设以低碳排放为特征的土地调控体系研究”等以碳减排的土地利用调控为研究目标的科研项目。以此为研究平台,黄贤金、濮励杰和周寅康等诸位教授带领课题组相继开展了区域碳排放核算、土地利用碳排放与低碳土地调控等领域的探索研究,主要目标在于从地理学的视角研究土地利用变化的碳排放效应及碳减排机制与调控对策,并落实到全国及区域产业调控及土地利用规划的实践中,取得了一系列研究成果。总体而言,研究进程可分为以下两个阶段。

1.1 区域不同尺度碳排放核算及其驱动机制研究阶段

2007~2009年,是南京大学碳排放研究的起步阶段。主要表现在：一是结合联合国政府间气候变化委员会（IPCC）的碳排放核算方法[21],对全国[22]和区域层面（江苏省及中国三大区）[23,24]的能源消费碳排放及产业碳排放进行了核算,在国内较早建立了区域碳排放的核算方法[25];二是在区域碳排放核算的基础上,初步采用情景分析法[26]、投入产出法[25]、因素分解法[27,28]、灰色系统[24]和环境负荷模型[26]等方法开展区域碳排放的影响机理分析,对不同地区、部门和产业的碳排放变化进行了分析,三是从全国和区域尺度上分析了碳排放的演变特征[22,29],初步了解了区域碳排放的驱动机制[22],分析了不同产业碳排放的关联,并探讨了碳排放和区域产值的关系[24]。
该阶段也初步开展了区域土地利用的碳排放效应[30,31]、城市微观主体土地利用碳排放[32,33]以及基于碳氧平衡理论的土地利用结构优化等[34]的研究,这些探索为土地利用与碳排放研究的结合奠定了基础。

1.2 土地利用及其变化的碳排放效应及优化调控研究阶段

2010年以来,在相关科研项目的支持下,研究内容从单纯的碳排放核算转向基于不同土地利用方式的碳排放效应及调控研究,主要内容有：一是开展了全国及江苏省不同土地利用方式的碳排放效应与碳足迹研究[30,35~37];二是构建了土地利用结构优化模型,提出了基于低碳目标的土地利用结构优化方案[31,38,39];三是通过构建城市系统碳循环机理和模拟模型,探讨了城市层面土地利用的碳储量、碳通量及碳流通状况[40~42];四是将土地利用碳排放核算及碳排放效应评估方法应用于土地利用规划实践[43],开展了土地利用规划方案的碳效应评估[44]。
该阶段研究成果丰富,学术思维活跃,理论与实践相结合。一方面构建了土地利用碳排放效应及其调控研究的理论框架;另一方面与土地利用规划实践相结合,对江苏省[30]、南京市[42]及安徽滁州[43]等地的土地利用规划方案的碳排放效应进行了评估,为地方低碳经济的发展提供了新的思路和实施路径。

2 南京大学土地利用碳排放研究的主要方向

2.1 区域碳排放核算、因素分析及减排潜力研究

南京大学在国内较早开展了不同尺度区域碳排放的核算研究。2007年,胡初枝和黄贤金[45]首次对江苏省产业活动的碳排放进行了核算,并分析了产业结构变动的碳排放效应;2008年胡初枝[22]和谭丹[24,46]等分别对中国全国、东中西不同地区以及工业行业的碳排放及其时空差异进行了研究;结合IPCC温室气体清单方法,孙建卫[25]对中国1995~2005年的碳排放进行了较为系统的核算,建立了中国碳排放清单并分析了其动态变化趋势。在碳排放核算研究的基础上,对碳排放的情景分析、因素分解等的研究也逐渐展开,进一步明晰了区域碳排放的影响因素和驱动机制。如王倩倩[26,27]、孙建卫[47,48]、王伟林[28]、赵雲泰[49]和揣小伟[50]等分别采用因素分解模型、环境负荷模型、投入产出分析方法、自相关分析方法等对中国碳排放重心的移动、碳排放空间格局的演化和产业活动碳排放特征、碳排放空间相关性变化等进行了分析。以上研究为深入了解碳排放机理和低碳经济运行规律提供了重要的理论支撑。
就研究尺度而言,碳排放核算主要集中在全国和省级两个层面。对全国碳排放的核算体系主要包括4个部分：能源活动、工业生产过程、农业/林业及其土地利用变化、废弃物[25];另外,在地方政府的低碳经济研究项目的基础上,对江苏省区域尺度的碳排放[29]和碳收支[51]也开展了核算研究,并开展了基于情景分析的碳减排潜力研究。另外,也开展了省级层面产业碳减排的研究[52],主要思路是通过投入产出模型,基于江苏省不同产业层面分析了产业结构调整的碳减排效应,对各部门直接和间接碳排放进行了核算及碳减排潜力分级,并提出了江苏省产业碳减排策略。区域层面碳减排潜力和策略的研究为地方政府低碳经济发展战略的制定提供了理论支撑,并对区域低碳产业规划和低碳经济发展提供了重要的实践指导[53,54]。
总体而言,南京大学在全国人文地理学界较早地引入了区域碳排放核算研究,这对于碳循环的人文驱动因素研究起到了较大的推动作用,也为碳排放与土地利用研究的结合奠定了基础。

2.2 土地利用及其变化的碳排放效应研究

南京大学从2009年以来,通过将碳排放与土地利用研究的结合,从全国和区域两个层面开展了不同土地利用方式的碳收支状况及其变化的碳排放效应的研究。
在全国层面,结合IPCC清单方法,基于中国土地利用栅格数据,构建了基于Arc/INFO的1 km网格的碳排放评估模型,系统分析了1980~2005年中国土地利用变化碳排放的时空格局,并结合国家碳排放清单概算,尝试性提出了中国土地利用的碳排放清单和标准[35,38]。结合主要研究成果,课题组申请了“土地利用碳排放核算系统”软件著作权,起草了“江苏省建设用地碳排放核算标准”,填补了国内土地利用碳排放核算方法的空白。
在区域土地利用碳排放研究方面,归纳起来,主要有以下方面：一是区域土地利用的碳排放效应及预测研究。结合国内外相关研究成果的参数,对不同土地利用类型的碳源/碳汇进行了估算,分析了江苏省不同土地利用方式的碳排放效应[30];二是土地利用对陆地生态系统碳循环的影响研究。利用RS和GIS,基于陆地生态系统植被和土壤碳储量的估算,开展了江苏省及环太湖地区土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响研究[55,56];探讨了土地利用变化对江苏省陆地生态系统碳储量[57]和土壤碳储量[58]的影响;基于江苏省若干土地整理区的土壤采样数据和实验分析,探讨了土地整理对农田土壤碳含量的影响[59];揣小伟等对江苏省土壤有机碳的空间分布进行了研究,并分析了高程、坡度、土地利用类型、土壤类型等因子对土壤有机碳密度的影响[60];三是区域土地利用碳效率的评价研究。采用数据包络分析法,对江苏省各地市土地利用总体规划用地结构的相对碳效率进行了评价。结果发现,规划有助于提高区域土地利用结构的相对碳效率[44]。以上从不同侧面开展了区域土地利用的碳排放效应的分析,不仅对于区域层面土地利用碳排放机理的探索具有重要意义,同时也丰富了土地利用碳排放效应评价的研究领域。
在实践方面,结合安徽省滁州市南谯区土地利用总体规划,将碳排放效应评估方法融入到规划环境影响评价中,开展了基于低碳目标的土地利用规划环境影响评价的研究[43],这在国内尚属首次。
南京大学土地利用碳排放效应研究一方面强调对不同土地利用方式碳效应的分析,弥补了以往研究仅关注自然地类的不足,探讨了人类经济社会碳排放对土地利用变化的响应;另一方面强调土地利用碳排放效应与规划实践的结合,开展面向低碳优化的土地利用方案调控的创新实践,因此具有较强的应用性和实践价值。

2.3 区域土地利用及产业空间的碳足迹分析

2010年,赵荣钦等[36,61]通过构建能源消费和产业活动的碳足迹模型,对中国各省区碳排放量进行了估算;基于土地利用分类体系,建立了不同区域产业空间与能源消费碳排放的对应关系,对各省区不同产业空间碳排放强度和碳足迹进行了对比分析,并提出了降低产业碳足迹和优化产业空间布局的建议。在中国不同区域碳排放效应研究的基础上,揣小伟等[62]构建了不同区域的碳足迹核算模型,通过对区域碳排放和碳吸收的测算,分析了中国八大区域的碳排放强度和压力状况,并对主要大区的碳排放强度和碳足迹进行了排序和对比。
在区域层面上,赵荣钦和黄贤金[37]对江苏省化石能源、农村能源和电力消费等的碳排放进行了核算,通过土地利用类型和能源消费平衡表的对应关系,对不同土地利用方式的碳排放强度及碳足迹进行了测算和分析,该研究定量分析了不同土地利用方式带来的环境影响,为进一步开展土地利用结构优化研究奠定了基础。
另外,卢俊宇和黄贤金等①(① 卢俊宇,黄贤金,陈 逸,等.基于能源消费的中国省级区域碳足迹时空演变分析. 地理研究待刊. )对1997~2008年全国各省级区域碳足迹重心的时空演变趋势进行了分析,通过区域碳足迹压力指数的构建,对全国各区域进行了生态压力强度的分级;通过对基尼系数内涵的扩展,构建了碳排放公平性评价模型,对中国不同区域碳排放的公平性进行了初步分析①(① 卢俊宇,黄贤金,戴 靓,等.基于时空尺度的中国省级区域能源消费碳排放公平性分析. 自然资源学报待刊.)。
以上研究在国内较早对碳足迹进行了定量核算,为低碳背景下评估人类产业活动的生态影响提供了重要的理论指导和实践方法,对于区域产业用地结构的低碳优化调控具有重要的现实意义。

2.4 面向低碳目标的土地利用结构优化研究

基于碳排放核算和土地利用碳排放效应研究,南京大学开展了不同尺度的低碳土地利用结构优化研究。主要思路是：通过土地利用碳排放的核算分析,对不同土地利用结构方案开展碳效应评估,最终建立能够最大限度实现碳减排的土地利用结构优化方案。
南京大学在全国、省区和城市层面均开展了相关研究。在全国碳排放效应研究的基础上,赖力[38]对《全国土地利用总体规划纲要》的碳排放效应进行了评估,基于线性规划理论建立了碳蓄积最大化的土地利用结构优化方案并进行了情景分析。结果发现,若实现中国 “2020年单位GDP碳排放强度比2005年下降40%~45%”的目标,节能减排、产业结构调整等的减排量可达2005年基数的27.6%,土地利用结构优化方案则可实现相当于2005年基数9.6%的减排量。李颖[39]对中国碳排放效率进行了分析,对全国国土空间进行了主体功能分区,设立碳汇功能区、收支平衡区、总量排放控制区、单位产出排放控制区四类功能区,并提出了全国国土空间利用低碳调控的对策。
在省区层面,通过建立能源消费碳排放与土地利用的对应关系,对江苏省建设用地结构优化配置进行了研究[31];另外,通过对江苏省陆地生态系统碳储量的核算,开展了基于陆地生态系统碳储量的江苏省土地利用结构优化研究[63]。
在城市层面,叶浩[34]基于碳氧平衡理论,对2005~2020年若干土地利用结构调整方案的碳氧平衡情况进行了对比,对苏州市土地利用结构进行了优化研究;赵荣钦[42]通过对南京市土地利用碳储量和碳通量的分析,对土地利用规划方案的碳效应进行评估;建立了3种土地利用结构优化方案,并分析了其减排潜力。结果发现,基于碳排放最小化的土地利用方案能够显著降低区域碳排放强度。
以上研究对区域土地利用布局和产业规划的实践起到了重要指导,不仅从理论上拓展了土地利用的研究方向,而且也丰富了土地利用规划的实践内容。

2.5 城市系统碳循环及其土地调控研究

作为人类能源和产业活动的集中地,城市系统碳循环是全球和区域碳循环的重要环节[64]。开展城市层面碳循环及土地调控研究对于正确评估城市在区域碳循环中的作用、促进城市低碳发展具有重要的现实意义。
城市系统具有明显的“自然—社会（经济）”二元碳循环特征,城市系统碳循环是一个包括自然和人工过程、经济和社会过程、水平和垂直过程、地表和地下过程在内的复杂系统[65]。在国家社科基金重大项目的基础上,赵荣钦等[41]通过对城市系统碳循环机理的分析,构建了城市系统碳收支核算及评估的方法体系;并对南京市城市系统碳储量、碳通量、碳平衡及碳流通的核算和评估的实证研究[42];通过城市系统碳过程与土地利用方式的对应关系,探讨了南京市土地利用碳排放强度和碳足迹状况;建立了基于碳蓄积（碳汇）最大化和碳排放最小化的土地利用结构优化方案,并提出了基于土地利用结构优化的南京市低碳城市管理和调控策略;叶浩等[34,66]通过碳氧平衡理论,对苏州市若干土地利用调整方案进行了评估,并提出了碳氧平衡基础上的苏州市城市用地的优化调控方案和对策;黄金碧等[67]对江苏省城市碳排放进行了分析,通过对13个地市碳排放及其强度的变化分析,提出了城市碳减排的潜力和对策。
城市碳排放也可以从微观层面展开。徐健等[33]和梅建屏等[32],构建了城市微观土地利用影响背景下的碳排放的评测模型。提出了不同交通方式及其组合特征下的碳排放情景,及城市微观土地利用影响下的碳减排措施,为城市微观土地利用配置过程中实现碳减排提供了有益参考。
开展城市系统碳循环研究不仅能够为国家低碳城市策略的制定提供决策参考,并且为气候变化背景下发展中国家城市发展模式的思考和再评估提供新的方法和途径。这也是碳循环的重要研究内容之一。

3 南京大学土地利用碳排放的研究展望

从以上研究可见,南京大学在国内地理学界较早开展了区域碳收支核算研究,并通过与土地利用的结合,将碳排放与碳减排的理论研究融入到土地利用规划实践中,在国内开创了土地利用碳排放效应研究、基于低碳目标的土地利用结构优化研究以及城市系统碳循环的土地调控研究,不仅在理论层面上促进了人文地理学科土地利用研究方向的深入,而且为土地利用规划中碳效应评估和地方政府开展低碳土地利用结构优化提供了实践指导。
学科交叉与融合是21世纪科学研究的发展趋势。随着人文地理学科的发展和碳排放研究的深入,南京大学土地利用碳排放研究有望在以下领域得到进一步发展。

3.1 区域产业用地碳流通机制及典型产业区碳排放研究

土地利用与具体的产业活动密切相关,不同产业活动类型的能源消费的组合特征具有较大差异。因此应该对土地利用类型进一步细分,探讨不同产业用地方式的碳排放强度、驱动机制和规律;就区域内部系统而言,不同产业活动之间存在着含碳产品的流通和交换,这对于产业用地的碳排放也具有十分重要的影响。因此,应进一步分析产业用地的碳流通机制及碳流通效率,分析产业用地人为碳通量对不同产业用地方式碳循环效率的影响,从而进一步深化土地利用碳排放研究;在理论研究的基础上,可结合典型开发区、高新区及产业园区等案例,开展产业用地碳排放的实证研究,分析不同产业用地的碳排放和碳流通状况,提出基于碳减排目标的产业园区土地利用结构优化布局方案及其减排潜力。

3.2 城市土地利用空间改造、城市环境设计与碳排放的关系研究

城市建设用地及建筑物能耗碳排放是区域碳排放的重要部分。当前中国面临快速城市化和大规模城市更新,走出一条中国特色的城市低碳改造和重建道路显得十分重要,也是发展低碳城市的必然要求。在宏观层面上,应进一步深入开展城市空间结构对碳排放的影响研究,从低碳排放的角度权衡城市集中度和分散度的关系。在微观层面上,进一步研究居住区范围内,建筑环境设计及不同景观设计方案对城市能源利用效率和碳排放的影响;从城市微环境入手,建立城市空间与碳排放的定量分析关系;同时,也可以从旧城改造入手,采用生命周期分析方法,对房屋拆迁、土地利用改造和重建过程的碳排放进行分析,以提出符合低碳理念的城市改建方案。

3.3 基于城市土地利用分类体系的城市功能区碳排放研究

前期土地利用碳排放研究主要是基于全国土地利用分类系统开展的,对于城市内部土地利用类型的划分还有待进一步深入。因此,应基于城市规划的用地分类体系,对城市内部地类（如城市商服用地、交通用地、公共设施用地、住宅用地等）的碳排放开展深入调查和分析,探讨城市内部不同用地方式的碳排放强度及其变化特征,分析城市不同建筑物组合方式、建筑容积率和土地混合使用等对于城市土地利用碳排放强度的影响;针对不同职能、产业结构和发展模式的城市能源结构和特点,开展不同类型城市的土地利用碳排放的对比研究;开展城市不同功能区碳排放的调查研究,定量分析城市功能区及其组合布局方式对城市碳排放的影响以及城市功能区优化布局的碳减排潜力。

3.4 低碳城市规划和低碳土地利用规划的编制与应用研究

规划是发展的先导。编制实施低碳规划,把建设低碳城市和发展低碳土地利用模式作为政策目标列入区域发展规划中,将低碳理念融入到城市功能区布局优化、土地利用结构优化,区域城镇体系规划、低碳土地生态建设模式中,可以从整体上引导区域的低碳发展方向。另外,低碳土地利用规划也可以与国家主体功能区规划结合起来,建立基于低碳发展策略的区域主体功能规划体系和区域土地利用的碳补偿机制,以低碳发展理念引领区域空间规划布局的方向,这在区域发展中具有重要的实践意义;在实践中,通过土地利用规划的编制和应用,建立不同层次和类型的土地利用低碳发展示范区,开展低碳建设并推广应用。

3.5 区域碳排放的土地调控机制及方法体系研究

构建区域碳排放的土地利用调控体系,可以从政策或经济手段入手,通过对土地利用结构、布局、规模和强度的影响,调控区域碳循环和碳流通的规模和效率;也可以通过采用供地计划、用地价格、投资倾斜和税收等手段设置不同行业的碳准入门槛,运用倒逼机制,将土地调控手段与经济手段结合起来,以起到更好的低碳调控效果。通过土地利用调控,引导区域国土开发和产业布局,形成低碳型的产业结构、城镇布局体系和城市发展模式等,这些都应该在今后的研究中进一步深入。
致谢:南京大学濮励杰教授和甄峰教授提出了宝贵的修改意见,在此表示衷心感谢！

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
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Zhang C, Tian H Q, Chen G S, et al.Impacts of urbanization on carbon balance in terrestrial ecosystems of the Southern United States[J].Environmental Polluntion.2012, 164:89-101Using a process-based Dynamic Land Ecosystem Model, we assessed carbon dynamics of urbanized/developed lands in the Southern United States during 1945–2007. The results indicated that approximately 1.72 (1.69–1.77) Pg (1P=10 15 ) carbon was stored in urban/developed lands, comparable to the storage of shrubland or cropland in the region. Urbanization resulted in a release of 0.21Pg carbon to the atmosphere during 1945–2007. Pre-urbanization vegetation type and time since land conversion were two primary factors determining the extent of urbanization impacts on carbon dynamics. After a rapid decline of carbon storage during land conversion, an urban ecosystem gradually accumulates carbon and may compensate for the initial carbon loss in 70–100years. The carbon sequestration rate of urban ecosystem diminishes with time, nearly disappearing in two centuries after land conversion. This study implied that it is important to take urbanization effect into account for assessing regional carbon balance.

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Christen A, Coops N, Kellett R, et al.A LiDAR-Based Urban Metabolism Approach to Neighbourhood Scale Energy and Carbon Emissions Modelling[R]. University of British Columbia,2010.

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Ali G, Nitivattananon V.Exercising multidisciplinary approach to assess interrelationship between energy use, carbon emission and land use change in a metropolitan city of Pakistan[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2012, 16(1): 775-786.Population of two cities in Pakistan has already crossed the 10-million figure and for the rest of the areas in the country populations are also increasing rapidly. Urbanization has boosted the use of energy in the cities and so is greenhouse gas (GHG) emissions but the ground situation as to the extent, vulnerability, past trends and future scenarios are not unveiled for the cities of Pakistan. Dearth of data in Pakistan is a huge hindrance to the investigation of energy use and actual GHG emissions. We dared to take steps in addressing this case and put preliminary efforts in compiling baseline sectoral breakdown of energy use, carbon emission and land cover/land use. Furthermore, the relationship of CO 2 source and sink is also explored. This study mainly tries to achieve three objectives. The results illustrate that industrial and residential sectors are vibrant consumers of energy and CO 2 emitters among all other sectors of the city. Sparse trees in the city and reduced agriculture areas by more than one-half in 2009 compared with those in 1975 are the main reasons for increased energy use and reduced CO 2 emissions from agriculture sector as well. However, all the other sectors have increased their CO 2 emissions in an escalating trend. The forecast analysis portrays the same trend too. Therefore, there is a need to make policy makers recognize such vulnerable situation of energy use and GHG emissions for them to take proper and timely actions to cope with the threats of climate change which can occur anytime in the very near future.

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Fang J Y, Chen A P, Peng C H, et al.Changes in forest biomass carbon storage in China between 1949 and 1998[J].Science,2001, 292(5525): 2320-2322.The location and mechanisms responsible for the carbon sink in northern mid-latitude are uncertain. Here, we used an improved estimation method of forest biomass and a 50-year national forest resource inventory in China to estimate changes in the storage of living biomass between 1949 and 1998. Our results suggest that Chinese forests released about 0.68 petagram of carbon between 1949 and 1980, for an annual emission rate of 0.022 petagram of carbon. Carbon storage increased significantly after the late 1970s from 4.38 to 4.75 petagram of carbon by 1998, for a mean accumulation rate of 0.021 petagram of carbon per year, mainly due to forest expansion and regrowth. Since the mid-1970s, planted forests (afforestation and reforestation) have sequestered 0.45 petagram of carbon, and their average carbon density increased from 15.3 to 31.1 megagrams per hectare, while natural forests have lost an additional 0.14 petagram of carbon, suggesting that carbon sequestration through forest management practices addressed in the Kyoto Protocol could help offset industrial carbon dioxide emissions.

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葛全胜,戴君虎,何凡能,等.过去300 年中国土地利用、土地覆被变化与碳循环研究[J].中国科学(D辑), 2008,38(2):197~210.

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陈广生,田汉勤.土地利用/覆盖变化对陆地生态系统碳循环的影响[J].植物生态学报,2007,31(2):189~204.土地利用/覆盖变化是学术界最为关注的环境变化问题之一，它能够影响陆地生态系统的 <BR>生物多样性、水、碳和养分循环、能量平衡，引起温室气体释放增加等其它环境问题。 <BR>不同类型的土地利用/覆盖变化对生态系统碳循环的作用不同，由高生物量的森林转化为 <BR>低生物量的草地、农田或城市后，大量的CO2将释放到大气中。全球土地利用/覆盖变化 <BR>具有很强的空间变异性，对生态系统碳循环的影响同样具有明显的空间差异：热带地区 <BR>的土地利用 /覆盖变化造成大量的碳释放，而中高纬度地区土地利用/覆盖变化则表现为 <BR>碳汇。目前，土地利用/覆盖变化引起的生态系统碳循环变化主要是通过模型模拟来估算 <BR>的。尽管土地利用/ 覆盖变化及其相关过程与生态系统碳循环的关系已经比较清楚，但 <BR>是，由于土地利用/覆盖变化过程复杂且影响广泛，对于如何量化两者之间的关系还存在 <BR>很多不确定性。目前的量化过程主要是利用经验数据来实现的，机理性不强，使得对土 <BR>地利用/覆盖变化造成的陆地生态系统CO2释放量的估测差异很大。除了进一步加强长期 <BR>定位研究以获得土地利用/覆盖变化与生态系统碳循环过程的定量关系外，土地利用/覆 <BR>盖变化模型与植被动态模型、生态系统过程模型的耦合也是今后模型发展的主要方向之 <BR>一。采用合理的管理措施能够大量增加土地利用/覆盖变化过程中的碳储存量，降低碳释 <BR>放量，因此在模型中耦合管理措施来研究土地利用/覆盖变化过程对生态系统碳循环的影 <BR>响是未来几年的工作重点。

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孙艳丽,马建华,李灿.开封市不同功能区城市土壤有机碳含量与密度分析[J].地理科学,2009,29(1):12~16.研究开封城市土壤有机碳,发现不同功能区类型间及城区与郊区间的有机碳特性存在差异土壤表层有机碳含量为工业区>休闲区>交通区>文教区>行政/居民区;表层有机碳密度为休闲区>工业区>交通区>文教>行政/居民区;土壤剖面有机碳密度为文教区>交通区>工业区>休闲区>行政/居民区。城市土壤表层有机碳密度和剖面有机碳密度均沿城郊剖面线呈下降式梯度变化,城区分别是郊区的2.53和1.56倍。城市土壤有机碳积累主要在地表之下0~30cm范围内。

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张俊华,李国栋,南忠仁,等.黑河中游不同土地利用类型下土壤碳储量及其空间变化[J].地理科学,2011,31(8):982~988.通过黑河中游不同土地利用类型下土壤碳密度、碳储量的研究表明：总有机碳（TOC）、活性有机碳（AOC）、非活性有机碳（NOC）碳密度、碳储量从小到大呈不同的变化趋势。其中,NOC与TOC碳密度从大到小的空间分布基本一致,而AOC与NOC、TOC的分布存在差异,说明土地利用类型变化对三类有机碳的影响不同。经计算得到,1 m深度TOC、AOC、DOC碳库总量分别为94.72、45.12、49.60 Tg,DOC碳库占TOC碳库的比例略高于AOC占TOC碳库的比例。分析发现,引入AOC和NOC指标,更能真实反映出有机碳与影响因素间关系。

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钟学斌,喻光明, 何国松,等.土地整理过程中碳量损失与生态补偿优化设计[J].生态学杂志,2006,25(3) :303~308.<P><FONT face=Verdana>土地整理改变了项目区土地利用结构，打破了生态系统碳循环平衡。在土地整理实施</FONT><FONT face=Verdana>的过程中以及实施以后一段时期，项目区生态系统碳蓄积量必然损失，从而使项目区农业生</FONT><FONT face=Verdana>态系统由碳汇变成了碳源。以湖北省荆门市东宝区崔院村土地整理项目区为例，拟通过对生</FONT><FONT face=Verdana>态系统碳蓄积量的估算，并采用线性规划的方法求算土地整理规划设计的最佳土地利用结构</FONT><FONT face=Verdana>，从而实现对土地整理所引起的生态系统碳量损失进行补偿的目标。结果表明，为了实现土</FONT><FONT face=Verdana>地整理的耕地面积最大化目标，通过采用线性规划的方法所得到的土地利用结构优化方案能</FONT><FONT face=Verdana>够很好地满足规划设计所涉及的各类用地的面积以及生态系统的碳量平衡等约束条件。耕地</FONT><FONT face=Verdana>面积增加量占总土地面积的11.94%实现了最大化目标，同时满足了道路系统和水利灌溉系统</FONT><FONT face=Verdana>以及居民点等用地的需求，而人工林地的面积必须增加3.90 hm<SUP>2</SUP>，也就实现土地整理前后</FONT><FONT face=Verdana>生态系统碳量的平衡。</FONT></P>

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余德贵,吴群.基于碳排放约束的土地利用的结构优化模型研究及其应用[J].长江流域资源与环境,2011,20(8): 911~917.lt;p>以经济快速发展区域（县域）的土地利用生态经济系统为研究对象，利用系统科学相关分析方法，结合区域土地利用的经济、生态和社会功能变化趋势，在分析区域未来社会经济科学发展、碳排放目标与土地利用结构变化关系的基础上，研究了土地利用结构调控的CO2当量指数、经济效益指数及其目标函数，通过集成Markov模型和结构优化方法，建立了区域土地利用结构的低碳优化动态调控模型（LUSCC）及其求解方法。最后以江苏泰兴市为例进行了分析验证，综合考虑该区域的发展战略和政策实施情况，获得3种不同碳排放目标调控程度的土地利用优化结构及其调控方法，研究表明，建立的基于碳排放约束的动态优化调控模型，能够满足土地资源配置效率的最大化及其可持续利用要求，为探索区域未来低碳型土地利用结构的优化方法提供参考。</p>

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游和远,吴次芳.土地利用的碳排放效率及其低碳优化——基于能源消费的视角[J].自然资源学报,2010, 25(11):1875~886.碳排放效率可以弥补碳排放总量等指标对碳排放作为成本对期望产出作用考虑不足的弱点。研究以土地利用中能源消耗产生的碳排放为基础,基于投入导向的CCR与BCC模型测算土地利用碳排放的总效率、技术效率、规模效率与规模报酬。研究结果表明:30个省份中仅内蒙古、福建、广西、青海土地利用碳排放总效率有效;技术效率与规模效率的效率值及其分布与土地利用特征存在联系,规模效率有效地区分布远小于技术有效;规模效率有效省份与规模报酬不变省份存在不一致,改善土地利用碳排放规模效率需要考虑地区规模报酬所处阶段。因此对26个碳排放非DEA有效省份的土地利用从投入与产出进行低碳优化,并给出投入冗余度与产出不足率。最后针对低碳优化结果,设计包含土地利用能源投入控制以及基于土地资源配置的产出优化的土地利用低碳排放对策,以实现碳排放效率有效。

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杨宏玉. 区域经济低碳转型与土地利用结构优化研究[D].重庆:西南大学,2011.

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汤洁,毛子龙,王晨野,等.基于碳平衡的区域土地利用结构优化[J].资源科学,2009,31(1):130~135.土地利用/覆被变化对陆地生态系统碳循环有着显著影响。基于实地采集的土样测试数据和1989年、2000年、2004年8月份的陆地卫星TM遥感影像数据，采用生态系统类型法对吉林省通榆县旱田、水田、林地、草地、水域、城镇用地、沙地、盐碱地、湿地等11种陆地生态系统有机碳储量进行了估算，分析了土地利用/覆被变化对碳储量的影响；并采用线性规划方法优化土地利用结构，以实现土地利用结构变化下的陆地生态系统的碳平衡。结果表明，在以草地退化、土地沙化和盐碱化为主要特征的土地利用变化中，1989年~2000年研究区陆地生态系统的有机碳储量减少387.70×10<sup>4</sup>t，2000年以后进行的退耕还林、退耕还草等生态建设使有机碳储量增加69.70×10<sup>4</sup>t。应用线性规划模型获得的土地利用方案可以满足研究区对各类土地的需求，并预测2020年有机碳储量可达到4729.70×10<sup>4</sup>t。

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肖主安,彭欢.我国低碳经济型土地利用模式的路径选择[J].求索,2010,(4):81~82.本文认为,土地利用变化仅次于化石燃料燃烧成为使全球大气二氧化碳含量的增加的重要原因。土 地利用要顺应低碳发展的要求,实现环境、社会、经济的和谐发展与共赢,就必须采用低碳经济型土地利用模式,从＂减排＂和＂增汇＂两个方面着手,确保土地利 用的＂低排放、高效率、高效益＂。

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潘海啸. 面向低碳的城市空间结构——城市交通与土地使用的新模式[J].城市发展研究,2010,17(1):40~45.本文首先分析了我国快速城市化过程中所面临的资源和环境问题的挑 战.指出在这一发展过程中必须对城市的交通和土地使用发展模式进行必要的控制.并以上海为例分析了城市交通政策、土地使用控制对延缓个人机动化快速发展的 作用,及轨道交通建设与可持续发展的关系,指出多模式交通体系的重要性,最后提出了有利于建设具有我国特点的低碳城市的城市交通与土地使用的5D模式,并 对在规划实践中如何实现面向低碳的城市空间结构提出了一些建议.

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胡初枝,黄贤金,钟太洋.中国碳排放特征及其动态演进分析[J].中国人口•资源与环境,2008,18(3):38~42.人类经济发展史表明,经济发展 与环境质量存在着密切的联系。为此,基于EKC模型,采用平均分配余量的分解方法,构建中国碳排放的因素分解模型,定量分析1990-2005年经济规 模、产业结构和碳排放强度对碳排放的贡献,即规模效应、结构效应和技术效应。结果表明:中国碳排放变化效应均值为19.55%。其中,经济规模、产业结构 和碳排放强度引起的变化效应分别为15.76%,-0.86%和4.65%。总的看来,经济增长与碳排放之间呈现出"N"型关系,经济规模对碳排放变动具 有增量效应,这是推动碳排放增加的主要因素;由于不同产业之间碳排放差异性越来越大,产业结构调整对碳排放具有一定的减量效应,但抑制作用并不明显,产业 结构仍有待优化;技术效应波动性较大,总体上具有正的效应,从减少碳排放角度来看,现行技术对降低碳排放并未发挥优势。本研究结果对于理解我国碳排放变化 与经济发展之间的内在联系,以及产业发展调整具有一定的意义。

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胡初枝,黄贤金.区域产业结构变化的碳排放效应研究——以江苏省为例[C].中国地理学会.2007年学术年会论文集,2007.

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谭丹,黄贤金.我国东、中、西部地区经济发展与碳排放的关联分析及比较[J].中国人口·资源与环境,2008, 18(3):54~57.随着我国社会经济的迅速发展，能源消耗和环境问题日益严重，特别是由于碳排放带来的温室效应已经成为全世界关注的焦点问题。全球气候变暖已经对人类社会的可持续发展带来了严峻的挑战，深度触及了农业和粮食安全、水资源安全、生态安全和公共卫生安全。为此。在测算我国东部、中部以及西部三大地区的碳排放总量的基础上。分析三大地区碳排放的特征和差异。结果表明我国东部地区的碳排放量最大、中部地区次之、西部最少。并且从碳排放的增长速度上看．东部地区增速最快，中部最慢；采用灰色关联度方法分析三大地区生产总值与碳排放之间的关系，进而解释它们之间碳排放存在差异的原因，并针对上述的研究结论提出减少我国碳排放的政策建议。以为我国发展低碳经济服务。

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孙建卫. 中国碳排放核算及其人文驱动分析[D]. 南京:南京大学,2008.

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王倩倩,黄贤金,陈志刚.基于环境负荷模型的中国碳排放情景分析[J].生态经济,2009,25(1):53~54,77.文章基于环境负荷模型,在绝对减排和相对减排条件下分别设定了不同的情景,分析各情景下中国碳排放的趋势及其对经济发展的影响,据此提出了中国应对碳减排压力的政策建议。

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王倩倩,黄贤金,陈志刚.我国一次能源消费的人均碳排放重心移动及原因分析[J].自然资源学报,2009,24(5):833~941.为深入把握我国由一次能源消费产生的人均碳排放变化的区域差异，引入重心概念，测算了1995~2005年间我国人均碳排放重心位置及其变化趋势，归纳了重心移动的特征。进而分析了重心移动的原因：使用重心线段中垂线的方法进行直观的图示分析，并把全国分成8个区域，采用分解模型考察各区域的人均碳排放变化情况及影响因素的贡献率。结果显示：影响因素对各个区域人均碳排放的贡献率变化差异较大，总体来讲，对人均碳排放起主要作用的是经济发展所带来的拉动作用及能源效率所产生的抑制作用。最后提出相应的政策，推广先进技术以缩小不同区域能源效率的差异，加快能源结构调整，提高能源结构对人均碳排放的抑制作用。

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王伟林,黄贤金.区域碳排放强度变化的因素分解模型及实证分析——以江苏省为例[J].生态经济,2008,24(12):32~35.文章通过分解模型从横向和纵向 两个方面分析影响碳排放强度变化的因素。研究表明,江苏省碳排放强度变动由行业碳排放强度和行业产出份额共同作用。相对于行业产出份额,行业碳排放强度对 整个社会碳排放强度变动影响更大。而工业行业对整个社会碳排放强度贡献较大,工业部门内部结构变化对碳排放强度变化有较大影响。因此,江苏省碳排放强度研 究应该重点放在行业碳排放强度的变化,尤其是研究工业行业碳排放强度的变化上以及工业结构的调整上。

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张秀梅,李升峰,黄贤金,等.江苏省1996年至2007年碳排放效应及时空格局分析[J].资源科学,2010,32(4):768~775.本文通过对江苏省1996年—2007年碳排放效应分析得出：①江苏省近12年碳排放总量年均增长14％，2007年达到1 4370万t，碳排放增长过快问题突出；②提出了地均碳排放强度和地均建设用地碳排放强度两个新指标，并计算得出2007年全省地均碳排放强度和地均建设用地碳排放强度分别达到2.06t /hm2和84.32t/hm2； ③2007年江苏全省碳排放量、地均碳排放强度和地均建设用地碳排放都呈现苏南>苏中>苏北的分布格局，13市地均碳排放强度差异显著，其排放强度总体与经济发展水平呈正相关；建设用地碳排放对总碳排放贡献最大是各地市共同之处；④江苏省碳排放强度与人均GDP呈倒U型曲线关系，曲线的拐点在(2.0~2.1)万元/人附近；⑤能源消耗是碳排放的主体，建设用地是最主要的碳源，1996年—2007年全省虽然其碳排放总量呈上升趋势，但全省万元GDP碳排放强度从2004年开始逐年下降的，说明江苏全省碳减排已取得一定成效，但减排压力仍然巨大，减排工作任重道远。

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李颖,黄贤金,甄峰.江苏省区域不同土地利用方式的碳排放效应分析[J].农业工程学报,2008,24(S2):102~107.

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李璞. 低碳情景下建设用地结构优化研究——以江苏省为例[D].南京:南京大学,2009.

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梅建屏,徐健,金晓斌,等.基于不同出行方式的城市微观主体碳排放研究[J].资源开发与市场,2009,25(1): 49~52.从城市微观主体的角度出发,通 过构建城市微观主体碳排放评测模型,探讨了城市微观主体土地利用模式对碳排放的影响。以南京市某单位为例,采用交通周转量与连续逼近法,对研究单位园区间 流通带来的碳排放进行了评测。结果表明,交通方式的选择对碳排放量的影响较显著,不同交通方式的碳排放量排序为:城市公交综合交通单位通勤私人轿车。

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徐健. 城市微观土地利用影响背景下碳排放评测研究——以南京市某单位为例[D]. 南京:南京大学,2008.

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赵荣钦,黄贤金,钟太洋.中国不同产业空间的碳排放强度与碳足迹分析[J].地理学报,2010,65(9):1048~1057.lt;p>采用2007 年中国各省区不同产业各种能源消费等数据，通过构建能源消费碳排放和碳足迹模型，对各省区化石能源和农村生物质能源的碳排放量进行了估算；建立了不同产业空间与能源消费碳排放的对应关系，将产业活动空间分为农业空间、生活与工商业空间、交通产业空间、渔业与水利业空间、其他产业空间等五大类；对各省区不同产业空间碳排放强度和碳足迹进行了对比分析。主要结论如下：(1) 中国2007 年能源消费碳排放总量为1.65 GtC，其中化石能源碳排放占89%；(2) 2007 年中国产业空间碳排放强度为1.98 t/hm<sup>2</sup>，其中，生活及工商业空间、交通产业空间的碳排放强度较高，分别为55.16 t/hm<sup>2</sup>和49.65 t/hm<sup>2</sup>；(3) 2007 年中国产业空间碳足迹为522.34&times;10<sup>6</sup> hm<sup>2</sup>，由此造成的生态赤字为28.69&times;10<sup>6</sup> hm<sup>2</sup>，这说明我国的生产性土地面积不足以补偿产业空间的碳排放，补偿率约为94.5%。各地区碳足迹差异明显，不少省份甚至存在生态盈余。总体而言，从产业活动空间的角度来看，中国目前的碳赤字不大；(4) 全国产业空间单位面积碳足迹为0.63 hm<sup>2</sup>/hm<sup>2</sup>，其中生活与工商业空间的碳足迹最大，为17.5 hm<sup>2</sup>/hm<sup>2</sup>。不同产业空间单位面积碳足迹大都呈现从东到西逐渐下降的趋势。</p>

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赵荣钦,黄贤金.基于能源消费的江苏省土地利用碳排放与碳足迹[J].地理研究,2010,29(9):1639~1649.<p>采用2003~2007年江苏省能源消费和土地利用等数据,通过构建能源消费的碳排放模型,对江苏省5年来能源消费碳排放进行了核算,并通过土地利用类型和碳排放项目的对应,对不同土地利用方式的碳排放及碳足迹进行了定量分析。结论如下:(1)江苏省能源消费碳排放总量从2003年的8794.24万t上升到2007年的16329.85万t,涨幅达86%。其中,终端能源消费碳排放占53.6%。(2)江苏全省土地单位面积碳排放从2003年8.24t/hm<sup>2</sup>上升到2007年15.53 t/hm<sup>2</sup>增幅为88.5%。其中,居民点及工矿用地单位面积碳排放最大,为95.62 t/hm<sup>2</sup>。(3)江苏全省能源消费碳足迹大于生产性土地的实际面积,由此造成的生态赤字达1351.285万hm<sup>2</sup>。(4)不同土地利用类型的碳足迹大小顺序为:居民点及工矿用地＞交通用地＞未利用地及特殊用地＞农用地和水利用地,其中居民点及工矿用地的碳足迹高达10.89 hm<sup>2</sup>/ hm<sup>2</sup>。(5)江苏全省单位面积碳足迹也呈明显的扩大趋势,从2003年的0.938 hm<sup>2</sup>/ hm<sup>2</sup>上升到2007年的1.769 hm<sup>2</sup>/ hm<sup>2</sup>。</p>

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赵荣钦,黄贤金,彭补拙.南京城市系统碳循环与碳平衡分析[J].地理学报,2012,67(6):758~770.城市是人类能源活动和碳排放的集中地,开展城市系统碳循环研究有助于深入了解城市在区域碳循环过程中的地位和作用。本文集成了城市碳储量和碳通量的核算方法,并以南京市为例开展了城市系统碳循环与碳平衡的实证研究。结论如下:① 南京市城市碳储量呈缓慢上升趋势,2009 年为6937 万t,其中自然碳储量占88%,且总量基本保持稳定;人为碳储量(特别是城市绿地和建筑物碳库) 呈大幅增长趋势;② 垂直碳输入通量以植物光合作用和水域碳吸收为主,历年来基本稳定;水平碳输入通量大幅增长,2009 年为3043 万t,其中能源和木材碳输入呈增长趋势,而食物碳输入则呈下降趋势;③ 垂直碳输出通量呈增长趋势,2009年为3295 万t,其中化石能源碳排放占近80%,自然过程仅占6%;水平碳输出通量以能源制品、水产品和含碳废弃物为主,其总量呈明显下降趋势;④ 南京市历年城市碳输出均高于碳输入,且两者的差额呈现扩大趋势。总体而言,“隐流碳和加工需求碳”的比重有所下降,说明碳的利用率有所提升;⑤ 南京市碳补偿率明显下降,这表明自然生态系统的碳吸收能力不足以补偿人为活动的碳排放,城市碳循环压力在不断加大。

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赵荣钦. 城市系统碳循环及土地调控研究[M].南京:南京大学出版社,2012.

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王佳丽,黄贤金,郑泽庆.区域规划土地利用结构的相对碳效率评价[J].农业工程学报,2010,26(7):302~306.为研究区域规划土地利用结构对陆地生态系统碳储量的影响，该文引入数据包络分析法，对江苏省及13市土地利用总体规划（2006－2020年）用地结构的相对碳效率进行了评价：江苏省规划土地利用结构均是相对有效的；13市2005年相对有效性比例为38.46%，2010和2020年相对有效性比例分别为38.46%和46.15%；除江苏省相对有效外，13市2005、2010和2020年相对有效性比例分别为23.08%、30.77%、38.46%；建设用地比例明显偏高是相对无效的主要原因，耕地、林地冗余亦有一定贡献。结果表明，规划有助于提高区域土地利用结构的相对碳效率；相对无效的市提高碳效率的主要方向是节约集约利用建设用地，控制建设用地扩张，对于耕地、林地等，考虑到粮食安全和碳汇功能不宜再缩减比例，只能通过加强农林实践管理增加碳储备，以提高其对生态系统碳储量的贡献。

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胡初枝,黄贤金.区域产业结构变化的碳排放效应研究——以江苏省为例[C].中国地理学会.2007年学术年会论文集,2007.

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谭丹,黄贤金,胡初枝.我国工业行业的产业升级与碳排放关系分析[J].四川环境,2008,27(2):74~78.文章首先测算了我国工业各行业近十几年来的碳排放量，并总结了我国工业行业碳排放的特征，进而运用灰色关联度方法分析了我国工业行业碳排放量与产业发展之间的关系。研究结果表明：产业产值与碳排放之间存在着密切联系。通过测算工业各行业单位GDP碳排放量的变化，分析了工业行业产业结构与碳排放的关系，最后文章针对上述研究结果提出了减少碳排放的政策建议，以为我国发展低碳经济服务。

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孙建卫,陈志刚,赵荣钦,等.基于投入产出分析的中国碳排放足迹研究[J].中国人口·资源与环境,2010,20(5):28~34.结合IPCC的清单方法对中国历年碳排放进行了核算，以区域投入产出分析为基础，对生产我国 满足国民经济最终消费的产品（服务）量所需要的直接或间接碳排放量进行了分析，并对碳排放足迹及各部门之间的碳关联进行了分析。结论如下：①中国2002 年碳排放足迹为176528．10万t。人均碳足迹为1．37426t/人。其中大部分源于国内最终使用的排放。②从足迹类型上看，中国属于价值量顺差与 碳排放足迹逆差共存型。即碳排放净输入国。贸易额增长对碳排放足迹的增加有较大的促进作用。③制造业、电力、热力行业与农业的排放足迹占到了总排放足迹的 80％以上，是对碳排放依赖程度较大的产业部门。④足迹影响力分析显示．电力、热力行业占据了碳排放足迹需求的强势地位；足迹感应力分析表明，国民经济及 其相关产业对电力、热力行业和制造驶碳排放的拉动力最大。

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孙建卫,赵荣钦,黄贤金,等.1995-2005年中国碳排放核算及其因素分解研究[J].自然资源学报,2010,25(8): 1284~1295.采用1995&mdash;2005年中国各行业的相关统计数据,基于IPCC温室气体清单方法,构建了碳排放核算的项目框架,对中国历年的碳排放进行了核算;并应用因素分解方法对中国历年来碳排放量和碳排放强度及其变化的因素进行了时间序列分析。结论如下:①中国碳排放总量呈先缓慢减少后快速增加的态势,2005年中国碳排放达22.02&times;10<sup>8</sup> t,比1995年增加了66%,由于林业的碳汇功能,2005年净碳排放量为19.05&times;10<sup>8</sup> t;②碳排放强度的变化量总体上表现为增长态势,2002年前碳排放强度逐年减小,2002年后碳排放强度变化量转为正值,其中技术进步是碳排放强度变化的主要因素;③GDP增长是碳排放总量增加的主要动力,技术进步因素是碳排放量降低的主导因素;④工业部门对碳排放总量和碳排放强度的变化起决定作用,因此工业部门是实现碳减排的关键。

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赵雲泰,黄贤金,钟太洋,等.1999-2007年中国能源消费碳排放强度空间演变特征[J].环境科学,2011,32(11):3145~3152.

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Chuai X W, Huang X J, Wang W J, et al.Spatial econometric analysis of carbon emission from energy consumption in China[J]. Journal of Geographical Science,2012, 22(4): 630-642.

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赵荣钦,黄贤金,高珊,等.江苏省碳排放测算与减排潜力分析[C].2010年第二届能源科学家论坛论文集, 2010:1762~1769.

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Zhang M Y, Huang X J.Effects of industrial restructuring on carbon reduction: An analysis of Jiangsu province, China[J]. Energy, 2012, DOI:10.1016/j.energy.2012.05.050.From the perspective of the development stage of China's economy and the context in which industrial restructuring is highly promoted in China's “Twelve Five-Year Plan”, industrial structure adjustment is an effective way to balance economic growth and carbon reduction. The current study analysed the effects of industrial restructuring on carbon reduction in Jiangsu Province. Using input–output analysis, we calculated both direct and indirect carbon emissions in 1997, 2000, 2002, 2005 and 2007. The study aimed to classify Jiangsu's industrial sectors by the carbon reducing potential (CRP), which was indicated both by carbon reducing efficiency (CRE) and by the amount of carbon reduction (ACR), with a 1% decrease in the output of a certain industrial sector. The results indicate that the high CRE of a certain sector might be due to its high direct carbon intensity, indirect carbon intensity or high economic status. Based on the varying contexts, corresponding policy measures were provided. Moreover, export carbon emissions were abundant in sectors with the highest CRE, indicating the production of emissions due to consumption elsewhere.

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黄贤金,高珊.赵荣钦,等.江苏省发展低碳经济的总体思路与策略[J].群众,2011,(4):26~27.正为了有效缓解江苏省资源环境约束与经济高速发展的矛盾,持续快速推进工业化与城市化进程,率先建设生态文明,必须科学核算与评价全省碳排放现状,深入剖析碳减排重点领域的潜力

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赵志凌,黄贤金,赵荣钦,等.低碳经济发展战略研究进展[J].生态学报,2010,30(16):4493~4502.发展低碳经济已成为国家和区域发展的重要战略。从发展战略的角度，对低碳经济的产生背景、内涵和理论基础等进行了总结和归纳；在此基础上提出了低碳经济发展战略框架研究的主要内容，包括碳政治和碳排放权分配、目标思路、指标体系构建和碳排放的核算；从政策路径、政策工具和政策仿真等方面介绍了低碳经济发展战略的政策研究的主要内容和国内外研究进展。最后指出当前研究的不足之处和未来研究趋向，主要有：低碳经济理论的深入研究，低碳经济战略和政策工具研究，区域低碳经济发展模式研究，低碳经济发展潜力、市场规模和经济技术风险研究，碳减排标准规范的研究和制定。

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郑泽庆. 陆地生态系统有机碳储量测算及其对土地利用变化的响应研究:以江苏省为例[D]. 南京:南京大学,2009.

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张兴榆,黄贤金,赵小风.环太湖地区土地利用变化对植被碳储量的影响[J].自然资源学报. 2009,24(8):1343~1353.土地利用变化是影响陆地生态系统碳储量变化的重要驱动因素。利用1980、1990和2005年三期遥感影像解译并提取了环太湖地区1980～2005年的土地利用变化数据，根据《IPCC2006年国家温室气体排放清单指南》提供的方法，计算了环太湖地区土地利用变化对生态系统中植被碳储量的影响，并将计算结果与国内相关研究进行了对比分析。主要结论如下：①1980~1990年耕地、林地及草地分别净减少了223.26、1182.50和178.90km<sup>2</sup>，其中耕地主要转出为林地与建设用地，转入来源为林地、草地及未利用地，草地主要转出为耕地、林地及建设用地，其他地类之间转化较小；1990~2005年耕地及林地净减少了5929.51、1381.94km<sup>2</sup>，草地面积则增加了1270.47km<sup>2</sup>，其中耕地、林地转出涉及所有地类，耕地转入来源则主要是水域、林地及未利用地，林地转入主要是耕地、草地等，草地转入则涉及所有地类。②IPCC方法计算1980~1990年土地利用变化导致植被碳储量净减少642171.27Mg，1990~2005年植被碳储量净减少了683125.18Mg。③通过对比发现，IPCC方法计算结果与国内相关研究在植被碳储量变化趋势上基本一致，但存在一定的数值误差，建议研究编制适合国情的中国温室气体排放清单指南。

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揣小伟,黄贤金,郑泽庆,等.江苏省土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响[J].资源科学,2011,33(10):1932~1939.土地利用变化是影响陆地生态系统碳储量变化的重要驱动因素,目前相关研究主要集中在土地利用变化对单一生态系统的影响，如土壤生态系统、森林生态系统、农地、草地生态系统等，本文以江苏省为研究区域，综合考虑了整个生态系统来探讨土地利用变化对碳储量的影响。文中涉及到的数据包括土地利用数据、土壤数据、植被数据。利用ArcGIS9.3分析1985到2005年江苏省土地利用变化，根据不同的方法，分别计算了江苏省不同土地利用类型的土壤碳储量和植被碳储量，并分析其对土地利用变化的影响，主要结论如下：①江苏省陆地生态系统总碳储量为975.72Tg，其中土壤碳储量为922.03Tg，占有机碳总储量的94.5%，土壤平均碳密度为9.41 kg/m<sup>2</sup>，植被碳储量为53.69Tg，占有机碳总储量的5.5%，植被平均碳密度为1.791 kg/m<sup>2</sup>；②1985-2005年江苏省陆地生态系统有机碳储量共减少9.73Tg，其中土壤有机碳储量减少7.54Tg，植被有机碳储量减少2.19Tg，土地利用变化造成了有机碳的释放，释放量占江苏省陆地生态系统有机碳储量的1%；③建设占用耕地是引起碳储量变化的主要原因，但总体而言，人类土地利用活动对江苏省陆地生态系统总碳储量平衡的扰动并不大;④应通过加强耕地保护、增加碳汇和土地利用结构优化等方式来降低人为活动对自然碳过程的影响。

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揣小伟,黄贤金,赖力,等.基于GIS的土壤有机碳储量核算及其对土地利用变化的响应[J].农业工程学报,2011,27(9):1~6.土地利用变化是影响土壤有机碳储量变化的重要驱动因素，为了进一步探讨土地利用变化对土壤碳储量的影响，该文根据土壤样点数据、土壤类型图、土地利用类型图，分析了江苏省1985年和2005年表层土壤有机碳密度的变化以及土地利用变化对表层土壤有机碳密度的影响，主要结论如下：1）江苏省表层土壤有机密度的空间变化趋势为：黄淮平原生态区南北差异明显，北部的沂沭泗平原丘岗以增加为主，南部的淮河下游平原以减少为主；沿海滩涂与海洋生态区持平为主；而长江三角洲平原生态区表现不一：沿江平原丘岗生态亚区以增加为主，而茅山宜溧低山丘陵生态亚区和太湖水网生态亚区均表现为有机碳密度的减少；2）各地类表层土壤有机碳密度均有所增加；耕地-林地、草地；草地-林地、建设用地；建设用地-耕地、草地、林地；水域的转出以及未利用地的转出等转换类型有利于土壤碳储量的增加、其他地类间的转换会造成一定的碳排放。

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谭梦,黄贤金,钟太洋,等.土地整理对农田土壤碳含量的影响[J].农业工程学报,2011,27(8):324~329.土地整理对土壤的强扰动会影响土壤的碳循环平衡，为了研究土地整理对农田土壤碳含量的影响，通过间接采样和随机采样方法，采集了江苏3个土地整理区土地整理前后土样进行有机质测定，初步分析了不同土地整理区土地整理后的土壤碳含量变化及其变化差异原因。主要结论有：1）通过土地整理，3个土地整理区土壤碳含量都有得到提高。其中，苏南丹阳土地整理区碳质量分数提高了26.05%，碳密度提高23.87%，提高幅度最大，碳密度变化方向与碳含量变化具有一致性，但提高幅度低于碳含量。这与各整理区原有土质、土地整理工程施工方式、施工时间等因素密切相关。2）水田碳质量分数显著高于旱地碳质量分数，但是经过土地整理旱地碳含量提高幅度大于水田，水田在整理前后碳含量变化幅度不大。3）在土地整理项目实施前应制定适宜的土地整理规划，实施有利于土壤固碳的土地整理工程。

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Chuai X W, Huang X J, Wang W J,et al.Spatial Variability of Soil Organic Carbon and Comprehensive Analysis of Related Factors in Jiangsu Province, China[J]. Pedosphere, 2012,22(3): 404-414.Soil organic carbon (SOC) plays a key role in the global carbon cycle. In this study, we used statistical and geostatistical methods to characterize and compare the spatial heterogeneity of SOC in soils of Jiangsu Province, China, and investigate the factors that influence it, such as topography, soil type, and land use. Our study was based on 24 186 soil samples obtained from the surface soil layer (0-0.2 m) and covering the entire area of the province. Interpolated values of SOC density in the surface layer, obtained by kriging based on a spherical model, ranged between 3.25 and 32.43 kg m<SUP>-3</SUP>. The highest SOC densities tended to occur in the Taihu Plain, Lixia River Plain, along the Yangtze River, and in high-elevation hilly areas such as those in northern and southwest Jiangsu, while the lowest values were found in the coastal plain. Elevation, slope, soil type, and land use type significantly affected SOC densities. Steeper slope tended to result in SOC decline. Correlation between elevation and SOC densities was positive in the hill areas but negative in the low plain areas, probably due to the effect of different land cover types, temperature, and soil fertility. High SOC densities were usually found in limestone and paddy soils and low densities in coastal saline soils and alluvial soils, indicating that high clay and silt contents in the soils could lead to an increase, and high sand content to a decrease in the accumulation of SOC. SOC densities were sensitive to land use and usually increased in towns, woodland, paddy land, and shallow water areas, which were strongly affected by industrial and human activities, covered with highly productive vegetation, or subject to long-term use of organic fertilizers or flooding conditions.

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Zhao R Q, Huang X J, Zhong T Y, et al.Carbon footprint of different industrial spaces based on energy consumption in China[J]. Journal of Geographical Sciences,2011,21(2):285-300.Using energy consumption and land use data of each region of China in 2007, this paper established carbon emission and carbon footprint model based on energy consumption, and estimated the carbon emission amount of fossil energy and rural biomass energy of different regions of China in 2007. Through matching the energy consumption items with industrial spaces, this paper divided industrial spaces into five types: agricultural space, living &amp; industrial-commercial space, transportation industrial space, fishery and water conservancy space, and other industrial space. Then the author analyzed the carbon emission intensity and carbon footprint of each industrial space. Finally, advices of decreasing industrial carbon footprint and optimizing industrial space pattern were put forward. The main conclusions are as following: (1) Total amount of carbon emission from energy consumption of China in 2007 was about 1.65 GtC, in which the proportion of carbon emission from fossil energy was 89%. (2) Carbon emission intensity of industrial space of China in 2007 was 1.98 t/hm<sup>2</sup> in which, carbon emission intensity of living &amp; industrial-commercial space and of transportation industrial space was 55.16 t/hm<sup>2</sup> and 49.65 t/hm<sup>2</sup> respectively, they were high-carbon-emission industrial spaces among others. (3) Carbon footprint caused by industrial activities of China in 2007 was 522.34×106 hm<sup>2</sup> which brought about ecological deficit of 28.69×106 hm<sup>2</sup> which means that the productive lands were not sufficient to compensate for carbon footprint of industrial activities, and the compensating rate was 94.5%. As to the regional carbon footprint, several regions have ecological profit while others have not. In general, the present ecological deficit caused by industrial activities was small in 2007. (4) Per unit area carbon footprint of industrial space in China was about 0.63 hm<sup>2</sup>/hm<sup>2</sup> in 2007, in which that of living &amp; industrial-commercial space was the highest (17.5 hm<sup>2</sup>/hm<sup>2</sup>). The per unit area carbon footprint of different industrial spaces all presented a declining trend from east to west of China.

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Chuai X W, Lai L, Huang X J, et al.Temporospatial changes of carbon footprint based on energy consumption in China[J]. Journal of Geographical Sciences, 2012,22(1):110-124.Abstract<br/><p class="a-plus-plus">Study on regional carbon emission is one of the hot topics under the background of global climate change and low-carbon economic development, and also help to establish different low-carbon strategies for different regions. On the basis of energy consumption and land use data of different regions in China from 1999 to 2008, this paper established carbon emission and carbon footprint models based on total energy consumption, and calculated the amount of carbon emissions and carbon footprint in different regions of China from 1999 to 2008. The author also analyzed carbon emission density and per unit area carbon footprint for each region. Finally, advices for decreasing carbon footprint were put forward. The main conclusions are as follows: (1) Carbon emissions from total energy consumption increased 129% from 1999 to 2008 in China, but its spatial distribution pattern among different regions just slightly changed, the sorting of carbon emission amount was: Eastern China &gt; Northern China &gt; Central and Southern China &gt; Southwest China &gt; Northwest China. (2) The sorting of carbon emission density was: Eastern China &gt; Northeast China &gt; Central and Southern China &gt; Northern China &gt; Southwest China &gt; Northwest China from 1999 to 2003, but from 2004 Central and Southern China began to have higher carbon emission density than Northeast China, the order of other regions did not change. (3) Carbon footprint increased significantly since the rapid increasing of carbon emissions and less increasing area of productive land in different regions of China from 1999 to 2008. Northern China had the largest carbon footprint, and Northwest China, Eastern China, Northern China, Central and Southern China followed in turn, while Southwest China presented the lowest area of carbon footprint and the highest percentage of carbon absorption. (4) Mainly influenced by regional land area, Northern China presented the highest per unit area carbon footprint and followed by Eastern China, and Northeast China; Central and Southern China, and Northwest China had a similar medium per unit area carbon footprint; Southwest China always had the lowest per unit area carbon footprint. (5) China faced great ecological pressure brought by carbon emission. Some measures should be taken both from reducing carbon emission and increasing carbon absorption.</p><br/>

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揣小伟,黄贤金,郑泽庆.基于陆地生态系统碳储量的江苏省土地利用结构优化[C].中国农业工程学会2011年学术年会论文集,2011.

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赵荣钦,黄贤金,徐慧,等.城市系统碳循环与碳管理研究进展[J].自然资源学报,2009,24(10):1847~1859.城市化带来的土地利用变化和化石燃料燃烧是引起全球气候变化和温室效应的主要原因之一。了解不同区域城市系统碳循环的过程、途径、方向和机制，有助于更好地进行未来大气温室气体的情景预测，并提出相应的碳管理措施。论文在国内外城市系统碳循环研究的基础上，对城市系统的特征、空间范围和碳过程特征进行了总结和分析；从城市能源使用碳排放、城市植被和土壤碳研究、城市扩展对碳排放的影响、城市代谢与碳过程、城市系统碳循环模拟等方面对目前城市系统碳循环的主要研究内容进行了综述；结合URCM研究计划，对城市碳管理的理论框架、科学问题和主要措施及目标进行了探讨；最后提出了该领域未来研究的主要方向和建议。

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赵荣钦,黄贤金.城市系统碳循环:特征、机理与理论框架[J].生态学报,2012,DOI:10.5846/stxb201111121721.城市是地表受人类活动影响最深 刻的区域,城市系统碳循环在全球和区域碳过程中具有重要的地位和作用。提出了城市"自然-社会"二元碳循环的概念,探讨了城市系统碳循环的一般特征;分析 了城市系统碳循环的内部机理,主要包括:城市系统碳储量和碳输入/输出通量的主要过程和途径、城市系统碳储量、碳通量和碳流通的生命周期分析、城市系统碳 输入和碳输出的类型划分等;提出了基于系统层次划分和碳流通过程的城市系统碳循环的研究框架,分析了城市自然系统和城市经济系统的主要碳流通过程和环节, 构建了城市系统碳循环研究的思路和理论框架;最后提出了城市系统碳循环领域未来的研究重点。

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叶浩,濮励杰.苏州市土地利用变化对生态系统固碳能力影响研究[J].中国土地科学,2010,24(3):60~64.研究目的:分析苏州市土地利用变化对区域生态系统固碳能力的影响,为新一轮规划修编提供技术支撑。研究方法:文献资料法,统计分析法。研究结果:上轮规划实施以来,苏州市生态系统固碳能力急剧下降。其中,耕地固碳量急剧下降,林地、园地、城市绿地以及其他地类的固碳量略有增加。研究结论:耕地面积减少与复种指数下降是苏州市生态系统固碳能力下降的主要原因。

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黄金碧,黄贤金.江苏省城市碳排放核算及减排潜力分析[J].生态经济,2012,28(1):49~53.全球气候变化背景下,低碳城市成为低碳发展的重点领域.在系统测 算1995～2007年江苏省城市碳排放的基础上,分析江苏省城市碳排放强度；运用灰色预测方法预测2008～2020年江苏省城市碳排放强度；并结合国 家碳减排目标分析碳减排压力,通过与北京等地区城市比较,分析江苏省城市碳减排潜力,提出江苏省城市低碳发展的对策措施.研究表明,江苏省城市碳排放总体 呈不断上升的趋势,2007年比1995年增长123.92％；碳排放强度总体呈下降态势,由1995年的每吨1.597万元降到2007年的每吨 0.789万元;2008～2020年碳排放强度将不断降低,降幅可达53.74％,碳减排压力较小；江苏省城市碳减排潜力较大,通过优化能源结构,调整 产业结构和提高能源利用效率,可减少碳排放31.86％；江苏省城市应采取保护城市生态空间,开发低碳能源,发展创新型经济,加强城市统筹协作,合理利用 土地和构建智慧城市等措施,促进城市低碳发展.

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