低碳视角下上海市土地利用研究

摘要

全球经济的快速发展在提高了人们生活质量的同时，也带了资源消耗和环境污染加剧等一系列问题。当前，人类活动产生的碳排放效应，对大气环境的影响不断加剧，全球变暖已成为不可忽视的环境问题。土地合理开发是城市经济建设、产业升级、优化交通格局等一系列生产生活的重要政策之一，而土地利用变化的碳排放影响仅次于城市能源消耗。由此可知，土地利用规划与布局，不仅与城市经济发展和土地资源有关，同时影响到城市碳排放格局与能源消耗模式。土地利用规划应该满足城市低碳发展的需求，实现环境与经济的和谐发展。因此，城市土地利用碳源/碳汇研究和土地利用管理分析是当前研究的重要议题之一。
　　本文以2003～2015为时间序列，采用上海市土地利用变更数据，对应年份能源、人口和经济统计数据，研究上海市耕地、林地、草地和建设用地碳源/碳汇变化;在此基础上运用相关分析模型，计算讨论土地利用碳排放内在驱动机制;对未来7年上海市碳排放量进行分析，对上海市四类土地数量结构进行优化。本文为区域土地利用碳排放研究提供新的研究思路，同时为上海市未来低碳城市发展和政府土地可持续利用提供了科学合理的建议。主要有以下结论:
　　(1)在2003～2015年间，上海市土地利用的总碳排放量呈现上升趋势，并在2013年碳排放总量达到最大值为4228.21万t。总碳吸收量由2003年的3.44万t增加至2015年的5.32万t，年均增长率达4.20％。上海市土地碳汇作用薄弱，土地利用整体呈现出高碳排放的特点。
　　(2)上海市土地利用结构的变化与碳排放量具有一定的关联性，建设用地与土地利用碳排放关联性逐渐显著。VAR模型的脉冲响应函数结果表明，能源总量因素对上海市建设用地碳排放强度的冲击效应峰值最大，产业结构最小。同时对四组时间序列进行方差分解分析，各个因素对碳排放强度变化的冲击贡献度排序为:能源总量＞碳排放强度＞经济水平＞产业结构。
　　(3)2003～2015年间，除了2010～2012年、2013～2014年间上海市土地利用碳排放与经济增长之间整体呈现强脱钩状态，其余年份整体呈现弱脱钩。
　　(4)采用灰色预测模型GM(1，1)预测分析，未来的7年内，上海市土地利用碳排放量将呈现持续增加的态势，到2022年碳排放量达到5228.67万t。而土地优化方案使得上海市2020年整体的土地结构经济效益有所降低，但土地利用碳排放量显著降低。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究文献综述

1．2．1 碳排放机理研究

1．2．2 碳排放核算研究

1．2．3 土地利用碳排放效应研究

1．2．4 灰色系统理论研究

1．2．5 碳排放影响因素研究

1．2．6 VAR模型的应用研究

1．2．7 碳排放与经济增长关系研究

1．2．8 土地利用结构优化研究

1．2．9 文献评述和论文切入点

1．3 研究内容、方法和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 研究技术路线

第二章 研究区域概况

2．1 自然地理条件

2．1．1 地理位置

2．1．2 地形地貌

2．1．3 河流水域

2．1．4 气候与土壤

2．2 社会经济状况

2．2．1 人口与面积

2．2．2 经济概况

2．3 土地利用概况

2．4 本章小结

第三章 上海市土地利用碳排放量的测算与分析

3．1 数据来源与汇总

3．1．1 数据来源

3．1．2 数据汇总

3．2 碳核算模型

3．2．1 碳源

3．2．2 碳汇

3．2．3 土地利用净碳排放

3．2．4 土地利用碳排放强度

3．3 上海市碳排放核算结果与分析

3．3．1 上海市碳排放量核算结果

3．3．2 上海市土地利用碳排量变化分析

3．3．3 上海市土地利用碳排放强度分析

3．4 本章小结

第四章 上海市土地利用碳排放的影响效应分析

4．1 上海市土地利用结构与碳排放的关联测度

4．1．1 灰色关联测度模型

4．1．2 关联度的测算结果

4．1．3 关联度结果与特征分析

4．2 碳排放驱动因素分解

4．2．1 Kaya恒等式因素分解

4．2．2 因素分解的单位根检验

4．3 VAR模型

4．3．1 VAR模型定义

4．3．2 选择VAR模型滞后阶数

4．3．3 时间序列的协整检验

4．3．4 VAR模型平稳性检验

4．3．5 脉冲响应函数分析

4．3．6 方差分解

4．4 本章小结

第五章 上海市土地利用碳排放的脱钩分析

5．1 上海市土地利用碳排放量的脱钩分析

5．1．1 脱钩模型的构建

5．1．2 上海市脱钩模型分析

5．2 上海市土地利用碳排放量的脱钩影响因素分析

5．2．1 脱钩因子影响力模型的构建

5．2．2 上海市脱钩因子影响力分析

5．3 本章小结

第六章 低碳视角下上海市土地利用结构优化

6．1上海市碳排放量的预测

6．1．1 GM(1，1)预测模型的构建

6．1．2 GM(1，1)预测模型的检验

6．1．3 GM(1，1)预测模型对上海市碳排放量的预测

6．1．4 GM(1，1)预测模型的检验与结果

6．2 在低碳视角下上海市土地利用结构的优化

6．2．1 多目标线性规划模型

6．2．2 多目标线性规划模型的求解

6．2．3 优化方案分析

6．3 本章小结

第七章 结论与讨论

7．1 研究结论

7．1．1 土地利用碳排放量核算结果

7．1．2 灰色关联度分析结果

7．1．3 VAR模型分析结果

7．1．4 经济增长与碳排放“脱钩”分析结果

7．1．5 土地结构优化结果

7．2 讨论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况