城市蔓延对二氧化碳排放影响研究——基于省级面板数据

摘要

城市二氧化碳排放占全球人为排放的绝对主体（蔡博峰，2011）。城市是现代经济增长与能源消耗主要物理空间。一个合理的城市空间格局有利于城市产业结构的优化、经济效率的提高与环境的持续改善。随着经济高速发展与城市化进程不断加深，我国城市发展面临较为严重的资源、土地等方面的制约。西方蔓延式的城市扩张模式，难以为中国所模仿。集约化的城市扩张是我国城市可持续发展的必由之路。
　　与科学的城市扩张方式不同，粗放的土地利用与非集约城市扩张在我国并不鲜见。我国自1990年起共有三次城市建设用地大规模扩张的浪潮，而始于2001年的第三次城市扩张浪潮出现了严重过度。我国城市用地的盲目冒进与无序蔓延已经超过了产业发展的支撑能力（陆大道，2007）。《国家新型城镇化规划（2014－2020年）》也提到我国出现土地城镇化快于人口城镇化，建设用地粗放利用的现象。
　　城市蔓延扩张会增加二氧化碳排放。二氧化碳排放主要来源为农业、工业，交通，建筑（陈诗一，2011）。交通排放是近年二氧化碳排放增长较快的部门。而城市蔓延与交通部门的碳排放有关。本文就是利用城市蔓延的若干特点，来实证分析城市蔓延对该地区二氧化碳排放的影响，从而为新型城镇化建设提供理论依据。
　　一般认为，城市空间扩张失控即出现城市蔓延，表现为城市人口密度的下降，城市交通效率的降低和城市基础设施的浪费。Antonio（2007）指出城市蔓延增加巴西城市交通能源消耗。Rebeca（2015）在对菲律宾的研究中得出类似结论：城市蔓延会导致通勤距离增加，并增加二氧化碳排放。
　　国内学者多从理论上去分析城市不同扩张类型对二氧化碳排放影响，实证研究较少。柴志贤（2012）研究了城市蔓延对二氧化碳排放影响。该文对具有开创性性意义，但是该研究对二氧化碳计算仅使用煤炭、石油、天然气，忽略了其他能源排放与非能源排放。此外，解释变量仅有人口密度、交通情况，收入水平、产业结构四个解释变量，控制变量较少。最后，该研究把城市蔓延仅仅解释为人口密度，是不够准确的。
　　因此本文的主要贡献有：第一次系统阐述城市蔓延影响二氧化碳的排放机制；用建成区就业密度代替人口密度来反映城市密度情况，避免统计口径变化带来的误差；进一步考虑非能源二氧化碳排放，使得实证结果更加科学；考察交通效率，基础设施建设对二氧化碳排放的影响。
　　从理论上，城市蔓延会增加能源消耗与二氧化碳排放。首先，城市蔓延会降低城市密度，增加二氧化碳排放。其次城市蔓延增加小汽车使用量，降低公共交通效率。最后，城市蔓延会导致基础设施浪费从而增加二氧化碳排放。该文根据前人研究文献，试图通过城市密度，城市交通，城市基础建设等角度去实证分析城市蔓延对碳排放的影响。
　　从实证上，该文扩展IPTA模型，基于城市人口密度，城市交通，城市基础建设等角度去分析城市蔓延对城市碳排放的影响。IPTA模型是：
　　I=P*A*T
　　I表示为环境影响，可以选用指标包括污染物排放、二氧化碳排放，环境污染总量等。P为人口，A为财富水平，T表示技术水平，一般理解为能源效率。在该文中主要关注的自变量是城市蔓延的三个特征即城市建成区就业密度，城市交通效率以及城市基础建设水平，这三个因素主要影响能源效率。该文使用固定效应模型估计城市蔓延对二氧化碳排放的影响。我们发现：
　　城市就业密度的下降对二氧化碳排放有正向影响。实证结果显示，在其他变量不变的情况下，城市就业密度降低会带来二氧化碳排放的增加。就业密度每下降1%，会增加该地区约0.16%二氧化碳排放。这与我们的理论是相符合的。
　　城市基础设施浪费对二氧化碳排放有显著正向影响。我们的采用主成分分析方法，对城市天然气管道长度、道路面积，路灯个数和地下管道长度进行主成分分析，并进行回归。模型显示控制工业、居民收入水平等的情况下，发现基础设施会增加该地区二氧化碳排放。在其他变量不变的情况下，城市基础设施每增加1%，会带来约0.1%二氧化碳排放的增加。
　　城市交通低效率对二氧化碳排放有显著正向影响。实证结果显示，城市人均小汽车拥有量每增加1%，会带来二氧化碳增加约0.28%。城市公共交通效率每降低1%，会带来二氧化碳增加约0.1%。
　　城市交通低效率对二氧化碳排放有显著影响。相较于普通省份，该省级单位为直辖市，会减少19%的二氧化碳排放。相较于普通省份，该省级单位拥有副省级城市，会减少13%的二氧化碳排放。
　　以上结果与原有文献的理论相符合，证明城市蔓延带来会带来二氧化碳排放增加。因此本文建议加强城市规划，严格土地审批制度，走可持续的城市扩张道路。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究目的和意义

1.3 文章结构

1.4 主要方法

第二章 文献综述

2.1全球变暖

2.2城市空间扩展理论及其影响因素

2.3城市蔓延的定义、成因、影响、测度

2.4可持续发展与低碳城市建设

2.5 城市蔓延对二氧化碳排放影响理论研究

第三章 城市蔓延对二氧化碳排放影响实证研究

3.1 实证模型

3.2数据来源与描述

3.3 实证结果

3.4 稳健性检验

第四章 结论、建议与展望

4.1结论

4.2政策建议

4.3 文章不足与展望

参考文献

后记

致谢