襄陽市土地利用碳排放情況研究

唐賽男，聶 芳

(湖北文理學院資源環境與旅游學院，湖北襄陽441053)

自1980年以來，隨著全球碳排放的逐漸增多，溫室效應也逐漸加劇，并受到了人們的重視和關注。長期持續的全球氣候變暖可能會直接導致一系列的環境危害，不僅可能會嚴重破壞全球生態系統的平衡，還可能會嚴重危害其他人類的健康和生存。其中，砍伐森林和利用燃燒再生煤、提煉石油等多種化石礦物燃料是常見的影響全球氣候變暖的重要因素。目前的研究結果表明，除了礦物和化石燃料的持續燃燒是碳排放的主要來源外，土地資源綜合利用的類型變化也是碳排放量增加的重要來源。

襄陽市不僅是歷代經濟軍事要地，也是全市人民工作生產生活的主要場地，襄陽市一系列的生產生活活動都離不開土地資源利用，同時城市的生產、生活活動也會使得襄陽市土地利用的類型相互轉變，引起碳排放的變化。所以從襄陽市土地綜合利用的碳排放角度，計算襄陽市土地利用的碳排放量，分析襄陽市土地綜合利用的總體碳排放效應，在當前全球氣候變暖的背景下進行土地利用碳排放研究，尋找襄陽市低碳發展和土地資源利用的節能減排的途徑，具有重要的現實意義。

一、數據來源

論文主要采用襄陽市土地利用結構數據、能源消耗數據和經濟數據等相關基礎數據，包括襄陽市2011～2018年耕地、林地、草地以及園地用地面積，被利用的原煤、焦炭、天然氣、汽油、煤油、柴油、燃料油和液化石油氣的數量，單位GDP能耗，全社會固定資產投資額，GDP及其構成和人口數據，其引用數據主要來源于2012～2019年《襄陽統計年鑒》。

二、土地利用碳排放計算方法

目前土地利用的碳排放量的計算公式分為兩類，一類是直接計算某土地利用類型的碳排放量，如林地、耕地、草地和園地的碳排放量；另一類是間接估算某土地利用類型的碳排放量，主要是針對建設用地來估算其碳排放量。對于建設用地的碳排放量主要是通過所利用的能源消耗量來估算，但此方法主要是用于省會及以上級別城市的建設用地碳排放量計算，省內地級市及以下級別的縣、市等研究區域的能源消耗數據較難獲得，這是因為這類研究區域僅統計規模以上的企業消耗數據，而不是整個城市的能源消耗數據。襄陽市對于能源數據的統計也是如此，即僅統計了規模以上工業企業的能源消耗數據。又因為當前二、三產業的產值主要是由建設用地所貢獻，所以參考張俊峰的做法，論文用單位GDP能耗與二、三產業產值的乘積來表示建設用地的間接碳排放量。

碳排放公式的計算如下:

(1)直接碳排放量計算公式:

式中，E為土地資源利用碳排放總量，單位:t，其中E為正表示排放，E為負表示吸收；ei為第i種土地資源利用中各種類型的碳排放量，單位:t；Si為第i種單一土地資源利用類型的使用面積，單位:hm2；σi為第i種單一土地資源利用類型的碳排放量計算系數，單位:t/hm2。結合相關文獻文章確定了土地資源利用類型碳排放量計算系數，其中耕地碳排放系數為0.552t/hm2，林地碳排放系數為-0.644t/hm2，園地碳排放系數為-0.644t/hm2，草地碳排放系數為-0.02t/hm2。

(2)間接碳排放量計算公式

式中，Ejs為建設用地碳排放量，單位:t；GDP23是第二、三產業產值，單位:萬元；H為萬元單位GDP能耗，單位:t標準煤；K是煤炭排放系數，單位:tC/t。根據相關文獻確定，煤炭排放系數為0.7476tC/t。

三、研究結果分析

(一)耕地碳排放量分析

利用襄陽市統計年鑒數據及式(1)，計算結果見表1。由表可見，耕地面積整體減少，從2011年的716628 hm2減少到2018年的702697hm2，耕地碳排放量也呈減少趨勢，由2011年的39.56×104t減少到2018年的38.79×104t，共減少7700t。

表1 襄陽市2011～2018年耕地面積及碳排放量

(二)林地碳排放量分析

從統計年鑒中數據可知，林地面積呈減少趨勢(表2)，從2011年的851846 hm2減少到2018年的845645hm2，林地碳吸收量由2011年的54.76×104t減少到2018年的54.46×104t，共減少3000t。

表2 襄陽市2011～2018年林地面積及碳排放量

(三)草地碳排放量分析

從統計年鑒中數據可知，草地面積也呈減少趨勢(表3)，由2011年的25752 hm2減少到2018年的24162hm2，減少了1590hm2，草地碳吸收量由2011年的0.052×104t減少到2018年的0.048×104t，共減少40t。

表3 襄陽市2011～2018年草地面積及碳排放量

(四)園地碳排放量分析

從統計年鑒中數據可知，園地面積由2011年的25457hm2增加到2018年的28479hm2(表4)，園地碳吸收量呈增加趨勢，由2011年的1.639×104t增加到2018年的1.834×104t，共增加1950t。

表4 襄陽市2011～2018年園地面積及碳排放量

(五)建設用地碳排放量分析

從統計年鑒中數據可知，2011～2018年襄陽市萬元單位GDP能耗從2011年的1.09t標準煤下降到2018年的0.77t標準煤(表5)，呈下降趨勢。而萬元單位GDP能耗反映的是地區能源消費水平和節能降耗狀況，由此可知，在2011～2018年襄陽市對能源利用的效率在逐漸提高；二、三產業產值在研究時期內是呈增加趨勢，經公式(2)計算可得，建設用地的碳排放量呈增加趨勢，由2011年的1499.84×104t增加到2018年的2242.16×104t，共增加742.32×104t，增加了49%，年均增加92.79×104t。

表5 襄陽市2011～2018年建設用地碳排放量

(六)襄陽市土地利用碳排放量分析

將表1～表5中的各種土地利用類型的碳排放量匯總，結果如表6所示，并將其數據大致分為2類——碳源和碳匯，其中碳源主要是指耕地和建設用地的碳排放量，碳匯主要是指林地、草地和園地的碳吸收量，制圖可得湖北省襄陽市2011～2018年碳排放變化趨勢(圖1)。

表6 襄陽市2011～2018年主要土地利用類型碳排放量 單位:×104 t

圖1 襄陽市2011～2018年土地利用碳排放趨勢

由表6可知，2011～2018年，襄陽市凈碳排放量呈增加趨勢，由2011年的1482.85×104t增加到2018年的2224.61×104t，共增加741.76×104t，增加50%，年增加92.72×104t。從碳源/碳匯總量比值的變化來看，比值仍然呈持續增加的趨勢，由2011年的27.22增加到2018年的40.48，增加了13.26，增加49%，表明研究時期襄陽市土地利用碳排放以碳源為主，且碳源控制碳排放的能力仍在持續增加。

在襄陽市土地綜合利用碳排放中，襄陽市耕地和建設用地都是碳源，二者在研究時段內的碳排量變化過程相反。襄陽市耕地的碳排放量呈持續下降的趨勢，而建設用地的碳排放量呈持續增加的趨勢。由于研究時期內，襄陽市耕地利用的碳排放減少量僅占襄陽市建設用地碳排放增加量的1%，比例很小，故研究時期內襄陽市土地利用碳排放量的碳源整體變化和具體表現主要是襄陽市建設用地碳排量的轉變趨向。

林地、園地和草地是襄陽市土地綜合利用的碳排放類型中的重要碳匯，在研究的時段內，林地和草地的碳吸收量變化過程相同，呈持續減少的趨勢，而襄陽市園地的碳吸收量變化與林地、草地變化過程相反，呈持續增加的趨勢，并且草地和林地的碳吸收的減少量分別占襄陽市園地的碳吸收的增加量的2.05%，154.85%，故研究時期襄陽市碳匯整體變化主要呈現出林地的碳匯吸收量的轉變趨向。

由此可知，林地是襄陽市土地綜合利用的碳排放類型中重要的碳匯。由于研究時期內襄陽市林地碳匯的綜合作用遠小于建設用地碳源的綜合作用，故襄陽市的總體碳排放量變化趨勢與目前襄陽市建設用地的總體碳排放量變化趨勢一致。所以可以知道，想要控制襄陽市土地利用碳排放量的變化，必須控制建設用地的碳排放量，轉變襄陽市土地利用類型，限制襄陽市的建設用地的規模，增大襄陽市的林地和草地利用面積，但是該方式對于襄陽市碳排放控制效果不佳。因此為了能夠使土地利用碳排放減少取得顯著成效，應該從目前襄陽市產業結構和能源消費入手，調整產業結構，同時控制襄陽市對煤炭、石油、天然氣等能源的粗放型消耗量，使能源的利用更加集約化。

四、建議

土地利用發生變化最主要的原因還是經濟產業的發展，進而造成襄陽市土地利用碳排放量的增加，所以為了實現襄陽市低碳發展的目標，建議優化土地利用結構。目前襄陽市正處于社會高速發展的階段，隨著經濟的發展，襄陽市的耕地和林地等土地類型將會向建設用地轉移，這不僅會推動經濟的發展，也將會使得碳排放量增加，因此，應優化土地利用結構，鼓勵未利用土地優先向耕地、林地等農用地轉化，減少建設用地的使用，同時加強綠化建設，促進襄陽市環境的改善和碳排放量的降低。