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[中图分类号]F0622[文献标识码]A[文章编号]
2095-3283(2013)03-0080-04
作者简介:徐崇灏(1988-),男,山东枣庄人,山东师范大学人口・资源与环境学院硕士研究生,研究方向:可持续发展战略与管理;田红(1967-),女,山东济宁人,山东师范大学山东省可持续发展研究中心副研究员,硕士生导师,研究方向:可持续发展战略与管理。
基金项目:“山东省低碳生态软科学项目”支持。
一、引言
进入20世纪后全球气候出现了明显的变暖趋势,碳排放量的不断增加是引起全球气候变暖的主要原因,人类活动尤其是对化石燃料的无节制使用,导致大气中二氧化碳浓度上升,对全球的气候变暖有显著的影响,并已经对人类的经济发展和生活产生了负面影响。
2009年11月我国政府就宣布了控制温室气体排放的行动目标,到2020年,单位GDP二氧化碳排放量要比2005年下降40%~45%,并将之作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。2011年在《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中提出单位GDP能源消耗降低16%,单位GDP二氧化碳排放量降低17%,进一步明确了我国要走低碳经济的发展道路。
据山东省统计局预测,到2015年山东城市群GDP将增长50%以上,能源消费总量将增长30%以上,由于短期内能源消费仍以传统的化石能源为主,所以能源消费总量的增长会导致碳排放量的增加。作为山东城市群的核心城市之一,而且是我国东部沿海重要的旅游城市,青岛市理应加快实施碳减排的步伐,力争成为地区低碳经济发展的引领者。但是现在青岛市的产业结构还是以第二产业为主,导致能源消费量居高不下,碳排放量也没有得到有效减少,这不符合党的十提出的生态文明建设的要求。因此,控制碳排放总量应成为青岛市“十二五”时期发展的重要目标之一,对其碳排放影响因子进行分析研究,不仅可以分析该地区的碳排放水平,而且能够为减少该地区碳排放提供针对性很强的解决方法和对策,有利于青岛市低碳生态城市的建设,对贯彻落实十精神,大力推进生态文明建设,加快构建美丽中国具有重要意义。
二、数据来源和研究方法
本文所用数据都来源于《山东统计年鉴(2005―2010)》和《青岛统计年鉴(2005―2010)》。
(一)青岛市碳排放量的计算
根据IPCC2006第四次评估报告,化石燃料燃烧释放的气体是温室气体的主要来源,因此可使用能源消费释放的碳来近似地估算碳排放量。本文采用IPCC指定的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》中推荐的碳排放系数法,按照能源碳排放系数法计算能源消费的碳排放量,其公式为:
在式(1)中,C代表碳排放量;Ci代表第i种能源的碳排放量;Ei代表第i种能源消费数量(折算成标准煤的标准量);Fi代表第i种能源的碳排放系数,各种能源的碳排放系数见表1。能源品种包括原煤、洗精煤、其他洗煤、焦炭、焦炉煤气、其它煤气、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、其他石油制品、天然气、其他焦化产品共16类。
(二)基于LMDI模型的碳排放公式分解
C表示青岛市碳排放总量;Ci表示各种化石能源的碳排放量;A表示化石能源的总消耗量;Ai表示某一种化石能源的消耗量;Ai/A表示某种化石能源在总能源消费中的比重,也就是能源结构;Ci/ Ai表示单位化石能源引起的碳排放量,即各种能源的碳排放系数ei;Y表示青岛市的GDP;A/Y表示单位GDP的能源消耗量,即能源强度I;P表示青岛市人口数(常住人口);Y/P表示人均GDP,即人均产出,用R表示。基于LMDI方法,分解公式如下:
三、青岛市碳排放影响因子的实证分析
根据上述方法对2005―2010年青岛市能源消耗进行计算可得每年的碳排放量(如图1)。2005年碳排放量为121956万吨,2010年上升到236782万吨,6年增加了114826万吨,总的增长率为9415%,年平均增长1569%。
通过LMDI方法计算的各因素的碳排放量贡献值如表2所示。可以看出人口增长、人均GDP的增长对碳排放有正的影响,贡献值分别为23649万吨和110607万吨。能源结构的优化、能源强度的下降对碳排放有负的影响,贡献值分别为-6542万吨和-12888万吨。
(一)能源结构因子对青岛市碳排放量的影响
能源结构即能源消费中各种能源占能源消费总量的比重。从图2中可以看出,2005年青岛市能源消费中原煤消费比重超过了70%,原油比重为87%;而到了2010年原煤所占比重降为344%,原油升为544%。其他种类能源在总能源消费中所占比重很小,2005―2010年消费量没有明显变化。因此,能源消费结构的变化即为原煤原油在能源消费中所占比重的变化。原煤的碳排放系数为07559,原油的碳排放系数为05857,相对原煤较低。所以,能源消费结构的优化对碳排放的影响是负的,有利于减少碳排放。
图2 2005―2010年青岛市各种
能源消费占能源总消费的比重
(二)能源强度因子对青岛市碳排放量的影响
能源排放因子是另一个让碳排放量下降的因子。青岛市的能源强度从2005年的04524吨/万元下降到2010年的04179吨/万元。导致能源强度下降的主要原因是产业结构的优化,即第三产业比重上升,第二产业比重下降。第二产业是典型的高碳产业,而第三产业是典型的低碳产业,所以产业结构的优化使得碳排放下降。因此,能源强度的下降对青岛市碳排放量有负的影响,即减少碳排放。
图3 2005―2010年青岛市能源强度变化
(三)生产效率因子对青岛市碳排放量的影响
本文采用人均GDP作为衡量生产效率的指标。从图4中可以看出青岛市的人均GDP从2005年的329万元/人上升到650万元/人。从表2中可以看出人均产出对碳排放的影响是正的,即人均产出的增加促进了碳排放的增加。人均产出的增加意味着经济活动的增加、劳动生产效率的提高以及工业化水平的提升,工业活动的增加必然导致碳排放的增加。
图4 2005―2010年青岛市人均GDP变化
(四)人口变化因子对青岛市碳排放的影响
青岛市2005年的常住人口为81955万人,2010年上升到87190万人,而且从图5中可以看出,2005―2010年青岛市人口变化趋势是持续上升的。人口的增加意味着经济活动量和生活活动量的增加,这些活动量的增加必然会导致碳排放的增加。因此,人口的增加对碳排放的影响是正的,增加了碳排放的总量。
图5 2005―2010年青岛市常住人口变化
三、结论和对策
(一)结论
从以上分析可以看到,青岛市2010年的碳排放量大约是2005年的2倍,年均增长1569%,短短6年时间碳排放量增长如此迅速。虽然碳排放增加是城市化、工业化进程中的必然,但是作为我国东部沿海重要的旅游城市,青岛市需要结合自身发展的特点,积极探索低碳经济发展的模式,从经济、社会、环境的可持续发展角度不断推动低碳生态型城市建设。
计算结果显示,经济的发展、人口数量的增加是导致青岛市碳排放量增加的主要原因。而能源消费结构的变化、能源强度的下降有利于减少碳排放。这说明青岛的经济发展还是以能源消耗拉动,虽然能源强度有下降的趋势,能源结构也有一定程度优化,但是这些因素还不足以扭转青岛市碳排放的整体趋势。
(二)对策
青岛市作为东部沿海著名的旅游城市,建设低碳生态城市应该成为青岛市未来的发展方向。减少碳排放量应从以下几个方面着手:
1加快发展现代服务业,以促进产业结构的调整
现代服务业是向社会提供高附加值、高层次、知识型的生产服务和生活服务的服务业,具有智力要素密集度高、产出附加值高、资源消耗少、环境污染少等特点。青岛市应该大力发展现代服务业,而旅游业又是现代服务业中的重要产业,尤其对于青岛市这样的著名旅游城市来说,可以依靠其旅游资源和旅游产业优势以旅游业带动现代服务业的发展。旅游业虽然是青岛现在的支柱产业,但是旅游业与现代服务业的融合度还不算很高,青岛应该健全现代旅游产业体系,不断延长旅游产业链,形成对现代服务业发展的推动力。
2开发利用新能源以促进能源结构优化
青岛市的新能源种类丰富,新能源的开发和利用有巨大的潜力。尽管现阶段青岛市的能源消费仍以煤和石油这些传统的化石能源为主,新能源还只起到补充作用。但是从长远来看,在发展低碳经济的大环境下,新能源的发展速度必将加快。青岛市作为太阳能丰富的城市,在今后的低碳发展中应加大对太阳能企业的扶持,拓宽利用太阳能的渠道,另外还要发展太阳能核心技术,提高对太阳能的利用效率;青岛市位于东部沿海,海洋是其巨大的财富,可以重点发展海洋能源、可再生能源、新能源材料等绿色产业。比如青岛市可以考虑生物质能、潮汐能等新能源的开发,这些清洁能源的使用一方面可以减少利用化石能源产生的碳排放量,另一方面,这些能源属于可再生能源,具有可持续利用性,可以进行长久的利用,为青岛市经济的可持续发展提供能源支撑。
3提高能源的利用效率
现阶段青岛市的能源消费仍然以煤和石油为主,要加强煤的清洁高效综合利用,因为煤的碳排放系数很高,所以煤的清洁利用对于减少碳排放有重要意义,通过引进先进的清洁煤技术,促进洁净煤技术的推广和应用,减少煤燃烧的碳排放量。青岛市这些年对于石油的消费占总能源消费的比重越来越高,因此,石油的高效清洁利用对低碳减排有重要意义,应鼓励炼油企业对原油进行深加工和精细化提炼,提高石油的利用效率。
4发展碳汇项目,增加碳吸收
青岛市政府应该加大投资以促进草地、森林、城市绿地等碳汇项目的建设,同时扩大现有的森林草地面积,增强生态系统的固碳能力以增加碳贮存;另外,应加快“碳中和”技术的研发,通过二氧化碳的捕捉和埋存等方法将二氧化碳吸收掉。此外,尝试建立“绿色碳基金”,吸引企业和个人参与造林绿化,把绿化面积或者植树量作为获取碳信用的指标,碳信用再跟企业或者个人的商业信用挂钩,通过这一举措在提高国民环保意识、减排意识的同时,拓展森林草地建设的筹资渠道。
[参考文献]
[1]张伟,孙燕玲,朱萌区域性中心城市的碳排放测定及影响因素分析――以青岛市为例[J]区域经济研究,2012(4):150-156
[2]杨建云基于LMDI方法的河南省碳排放分析[J]经济论坛,2012,505(08):21-24
[3]山东省统计局山东统计年鉴[M]北京:中国统计出版社,2005―2010
[4]青岛市统计局青岛市统计年鉴[M]北京:中国统计出版社,2005―2010
[5]田云,李波,张俊飚武汉市碳排放的测算及影响因素分解研究[J]地域研究与开发,2011,30(5):88-92
[6]李艳梅,张雷,程晓凌中国碳排放变化的因素分解与减排途径分析[J]资源科学,2010,32(2):218-222
作者简介:路遥(1978-),云南农业大学经济管理学院讲师,研究方向:农村发展、环境教育;
孙艺嘉(1983-),云南农业大学经济管理学院助教,研究方向:环境会计。
中图分类号:G633 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1672-3309(x).2013.03.49 文章编号:1672-3309(2013)03-117-03
一、项目背景与实验设计
(一)国际趋势推动国家承诺
2009年哥本哈根世界气候大会的召开,促使各国纷纷推出了自己的减排计划。美国承诺到2020年温室气体排放量在2005年的基础上减少17%;印度承诺在2020年前将其单位国内生产总值二氧化碳排放量在2005年的基础上削减20%至25%;中国承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。
(二)行为指导促进个体参与
“碳足迹”来源于一个英语单词“Carbon Footprint”,意指以二氧化碳为主的温室气体的排放,它是个人或者团体的“碳耗用量”,是指一个人的能源意识和行为对自然界产生的影响[1]。由北京市林业碳汇工作办公室监制的个人碳足迹计算器,可以从个人生活中的衣食住行用等方面分别进行碳排放计算[2]。
计算碳足迹是评价温室气体排放的重要而有效的途径之一。碳足迹的运用,将碳足迹衡量的范畴进一步扩展到其他温室气体,即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,包括个人、组织、部门等在某一活动过程中直接和间接地碳排放总量[3]。如今,各大网站都有碳足迹计算器的介绍应用。
碳足迹的计算有两种方法:第一种,利用生命周期评估法;第二种是通过所使用的能源矿物燃料排放量计算。考虑到在校大学生对于计算方法的理解简易程度以及和周边社区大众对概念的接受程度,项目采用后者进行碳排放量的计算[4]。
(三)实验设计结合环境教育
项目旨在通过在校大学生的同伴教育,进行关于低碳行为的知识传播与行为干预,自发产生减少碳排放量,并对大学周边的农村社区家庭进行环境教育尝试。
图1 运用“碳足迹计算器”技术路线
项目首先对在校大学生进行了不同年级的目标群体差异性和共同特性的分析。具体说来,在校大学生各个年级所处的生活学习环境差异不大,大学一年级新生,统一住8人间,每天用电时间固定,个人购买电脑人数不多,生活和学习行为尚处于探索阶段,吃、行、用方面的行为尚不稳定;大学二年级至大学四年级三个年级学生住在4人间和6人间,每天用电量不固定(各个宿舍用电量分表有记录),大部分已经购买个人电脑,已形成一个相对稳定的生活学习圈子。项目预期大学一年级学生在涉及碳排放量的行为方面与其它年级学生相比有差异性。项目还预期,在校男、女学生群体在涉及碳排放量计算的行为中也会表现出一定的差异性。
项目分宿舍类型、性别,随机选取共8间宿舍(其中4间为干预组;4间为对照组)的在校大学生作为项目的实验对象,对宿舍成员个体的碳排放数据,连续两周进行记录,统计每周的碳排放量水平,乘以52,得出个人平均年碳排放量。
个人年均碳排放量表示为:
52∑(x1y1+x2y2+x3y3+x4y4+x5y5)+∑(a1b1+a2b2+a3b3+…+an-1bn-1+anbn)+cd
其中,x分别代表食物、肉类、一次性纸碗、烟(包)、公交里程等的一周使用量;Y分别为其所对应的碳排放量的系数;a分别代表除以上几项以外的其它碳排量统计项;b分别为其所对应的碳排放量的系数;c表示每周用电量;d表示每耗1度电其碳排放的系数。
在周边农村社区实施过程中,项目成员尝试计算以家庭为单位的碳排放量的同时,更注重对社区大众的环保宣传和教育。
二、校园“碳足迹计算器”运用与创新
(一)计算公式的跟进运用
碳足迹计算器统计时间是以年为单位,统计内容包括衣、食、住、行、用五大板块,在这些板块下又包括若干方面。项目将“食”板块和“用”板块中的塑料袋、一次性碗筷、“行”板块中的公交车方面按天进行统计,统计时间为一周;耗电量则按周统计;其它则按年分项统计,最后,将不按年统计的内容折算成人均一年的碳排放量,再计算分析结果。
人均每周碳排量表示为:∑(x1y1+x2y2+x3y3+x4y4+x5y5)+cd
根据对统计数据的分析整理,形成了“大学生宿舍低碳行为建议”,在全校范围进行宣传推广;在周边农村社区,通过对家庭的碳排放跟踪调查,形成“城郊结合部家庭低碳生活行为建议”;在周边社区小学,项目团队通过与小学生的游戏、图画、日记等形式进行低碳环保教育。
(二)校园宿舍的对比实验
记录第1周结束时,项目组与干预组学生进行小组讨论,明确可以降低碳排放的行为,分发环保宣传册,指导学生从生活学习行为的点滴着手降低碳排放量,并以每节省1Kg碳排放量给予10元奖励以期干预组学生的行为有所改变。
对照组则不采取任何干预措施,仍旧按其原来行为进行数据统计。
表1 校园宿舍利用“个人碳足迹计算器”记录 (单位:Kg)
到记录第2周结束时,项目组发现干预组和对照组在个人碳排放量的数据上有明显差别。
数据显示干预组大学一年级男生个人平均减少1.2KG碳排放,其它年级男生个人平均减少1.48KG碳排放;干预组大学一年级女生个人平均减少1.13KG碳排放,其它年级女生个人平均减少1.04KG碳排放;对照组则个人平均减少0.56KG、0.17KG、0.14KG和0.65KG。
(三)实验发现及原因分析
通过两周的记录、干预和分析,项目组在校园宿舍的实验有以下几个有趣的发现:(1)干预组碳排放水平降低幅度大于对照组下降幅度;(2)同年级男生碳排放量水平低于女生碳排放水平;(3)在校大学生的个人年均碳排放量比中国人均碳排放水平低。
干预组和对照组人均碳排放量都有降低,干预组下降幅度明显高于实验组。干预组人均下降幅度都接近1Kg左右且人年均可减少约60Kg碳排放量,说明干预措施是比较有效的。
对照组下降的排放量有可能来自其它渠道的影响效果,如大众媒体、学校教育和同伴影响等;也不排除在记录期间宿舍的断电停水等外力因素。
男生群体中,低年级同学其碳排放量水平比高年级人均碳排放量少。而通过采取干预措施后,高年级男生人均碳排放量降低幅度接近其一周碳排放量水平的1/8,一年可减少约77Kg的碳排放总量。另外,低年级男生碳排放量下降幅度比同年级女生降低幅度稍大。女生群体中,低年级同学其碳排放量水平较高年级人均碳排放量少。而通过干预措施后,高年级同学人均碳排放量降低幅度比低年级同学少0.1Kg,年均可减少近55Kg的碳排放量。
究其原因,项目组认为对干预组进行小组讨论、分发宣传册、给予经济刺激等手段有利于学生认知、熟悉低碳相关知识,并养成低碳行为习惯。根据宿舍统计数据显现,女性在衣物及日常个人用品上的消耗使得其碳排放量远远高于男性。而在校大学生的集体生活使得其在能源消耗量上大大低于小单位生活的个人或家庭。
三、周边农村社区的干预活动
(一)样本农村社区调查发现
调查发现样本社区L村居民在碳排放行为方面主要有以下表现:(1)家庭塑料袋消耗量在平均每天3-5个;(2)耗电量较大的家庭,其碳排放量也相应较高;(3)拥有私车的家庭,其年均碳排放量较没有私车的家庭高;(4)家庭人均年食用肉类量大,甚至出现有家庭年食用肉类量大于家庭食用粮食量;(5)L村居民人均碳排放量低于中国平均水平,也低于发展中国家人均水平。
项目组分析L村居民的碳排放量较少的原因有:所在地昆明四季平均温度适中,即使在冬季也不必采取特殊取暖措施,节省了能源消耗;昆明有丰富的太阳能资源,L村每家都安装了太阳能,这一替代能源更是减少了碳排放量;另外,在碳足迹计算器中,家庭装修会产生较大碳排放量,L村是一个老社区,在计算时也就少了因装修而产生的碳排放量。
(二)社区调查推动知识普及
项目组与L村管理环境与教育的负责人协商后,以小学生所在家庭为核心,对社区家庭进行个人年均碳排放量调查。同时,在附近农贸市场,通过展板宣讲、分发环保袋等方式,由针对性地对社区居民进行环保教育宣传。
四、问题与启示
在运用过程中,项目组发现“碳足迹计算器”在统计时的问题,比如生活中的鞋、袜、帽等用品跟“购买衣服件数”内容接近,但如何准确计算成为问题;另外,按照一年为单位计算个人年均碳排放量水平,时间周期较长,在统计执行时可能会造成记录误差。
“碳足迹计算器”是对碳排放的一种量化手段,能够对个人年均碳排放量进行统计,能让大众对碳排放量有更深的认识;使低碳生活理念深入人心;更能够指导改变行为。对于个人,鼓励建立个人和家庭碳排放量数据库,从身边小事做起降低碳排放量。
参考文献:
[1] 陈靓、姜淑娟.了解低碳从词汇开始[N].深圳晚报,2010-05-07.
[2] 个人碳足迹计算器[ED/OL].2013-02-27.http:///zt/2009/chooseearth/tanzuji.htm
由于碳排放受社会、经济、自然、生态、技术等多方面的影响,因此,通过研究各主要因素对碳排放的影响,可分析未来中国的碳排放趋势,并选择合理的温室气体减排途径。据徐玉高等[3]分析中国1970—1994年间各因素对碳排放的影响,经济增长是中国20多年来碳排放迅速增加的最主要因素,仅此一项引起的碳排放变化占总量的94%以上。采用相关分析方法对中国1980—2000年GDP和碳排放数据进行拟合,结果。可以看出,1980—2000年间中国碳排放量的变化和GDP的增长呈显著相关(R2=0·9581)。在影响经济增长的各因素中,中国经济增长对投资的依赖较大,与其他国家相比,投资在中国经济增长中所占比重较大,这与中国刚进入工业化发展的中期阶段并长期以来实行的重工业发展战略相关。这一方面造成经济增长对投资的依赖增加,投资的增加加快了重工业的发展,引起对能源、交通的需求也增加,碳排放随之增加;其次,由于经济的增长,人均GDP增加,人们的生活质量提高,对碳排放的需求也增加,尤其在一些相对贫困的地区,工业化、城市化刚刚起步,碳排放增加速度很快;最后,由于一些地方片面追求经济增长,造成大片森林被砍伐,环境破坏,使得碳排放量随经济增长而增加。
但是,经济增长到一定阶段会引起技术、制度的变革和经济结构的演进,由此引起的经济发展可能使碳排放量在一定时期减少。张雷[4]研究了国家经济发展对碳排放的影响,结果表明,经济结构多元化发展导致国家能源消费需求增长减缓,而能源消费结构的多元化发展则导致国家碳排放水平下降,两者结构多元化的演进最终促使国家发展完成从高碳燃料为主向低碳为主的转变。因此,为研究中国未来碳排放量随经济增长的变化趋势,需要从经济结构和能源消费结构出发,更深入地分析经济增长各因素对碳排放的影响。
2中国经济增长影响碳排放的原因
2·1经济结构的影响
经济发展包含经济增长,但经济增长不等于经济发展。经济增长着眼于短期经济总量的增长,重视经济增长的效率,而忽视经济增长的质量和增长的可持续性,使得经济增长的效率低下,结果是对资源、环境形成无形的巨大压力。分析中国的经济结构可以发现,尽管改革开放以来中国经济取得高速发展的成就,但经济结构并未取得明显改进,工业所占比重约为40%~50%,服务业(即第三产业)仅占33%,服务业比重低于巴西约20%,并低于发达国家约35%~40%(图4)。因此,中国的经济结构依然是比较低下的。这与中国经济过分依赖投资,并一度强调重工业发展战略不无关系,而重工业的特点决定了中国经济目前仍为外延型和粗放型的增长,说明中国经济增长方式的转变还要走漫长的道路,未来经济的发展对能源和CO2排放的需求还很大。
2·2能源结构的影响
从经济增长必需的能源看,中国以煤为主的能源消费结构并未改变。2001年,煤炭占中国一次能源消费的62%,比世界平均水平24·7%高37·3%,而其他清洁能源如水能、核能、天然气等所占比重不超过11%[5]。计算表明,单位标准煤炭燃烧产生的CO2是等标量石油排放的1·23倍,是等标量天然气排放的1·75倍[3]。由于煤炭所占比重较大,故中国单位能源使用产生的CO2量高于其他国家。从能源利用效率看,虽然中国在过去20年取得了GDP翻两番、能源消费仅翻一番的成就,但单位能源消费所产生的GDP仍低于其他主要国家(表2)。因此,改善能源结构和提高能源利用效率以减少碳排放量,中国都将面临极大的挑战。
2·3经济增长的影响
从前面的分析可以看出,中国经济刚进入工业化中期阶段,如果不转变目前高投入和高消耗的经济增长方式,且继续维持目前的经济增长速度,中国的碳排放量在未来还要持续增长,将在全球气候变化谈判中面临日益严峻的挑战。一般来说,根据库兹涅茨(Kuznets)曲线,经济增长与环境恶化间呈倒“U”型曲线关系(EKC曲线),说明在经济发展初期,环境会伴随着经济增长而不断恶化,经济发展到一定阶段,环境恶化会得到遏止并伴随着经济的进一步发展而好转[6]。但是,温室气体的排放在本质上是人们的生存需要所决定的,且受人们的消费偏好等因素影响,目前中国的经济水平尚处于由温饱向小康过渡的阶段,地区增长不平衡,满足基本发展需求是第一位的,碳排放的需求仍很大,因此,经济增长远没有达到库兹涅茨曲线的阈值点,碳排放还会随经济增长而增加。在分析各国统计数据的基础上,钱振为[7]探讨了能源消费与经济增长的关系,认为在21世纪前20年,中国正处在能源需求增长较快的时期,单位GDP的能源消费难以大幅度下降,提高单位能源产生GDP的空间并不大,说明未来碳排放量还将继续增长。
据Birdsall和Shafik以及Bandyopadhyay等人用更多的时序数据和截面数据估计,人均碳排放与经济增长间的Kuznets曲线关系是很微弱的;或者,人们接受转折点远远高于现实经济发展水平的Kuznets曲线,那么经济发展达到转折点时,人类排放的温室气体已远远超过了生态系统所能承受的水平[3,8,9]。2003年,中国人均GDP为1090美元,仅为世界平均水平的19%,未来中国经济的快速发展仍需要巨大的碳排放空间。尽管1997年后中国碳排放量有所减少,但要达到Kuznets曲线的碳排放量大幅下降的阶段,仍然有一段距离。在不损害经济发展的条件下,GHG(GreenhouseGases,温室气体)排放强度是衡量减排效果的最好方法。GDP的温室气体排放强度指每百万美元国内生产总值(GDP)的温室气体排放量[10]。中国是世界上单位GDP碳排放强度最高的国家,1990年GDP的CO2排放强度为1·56kg碳/美元,达到世界平均水平0·24kg碳/美元的6·5倍,美国的6倍,日本的16倍[11]。这与中国产业结构和能源结构水平还比较低下不无关系,而中国外延型和粗放型的经济增长方式也是主要原因。但随着经济的增长,技术会得到改进,经济增长依赖于大量投资和能源消耗的现状会得到改善,在改进人们消费偏好的基础上,选择一条低碳发展的路径,经济增长的速度会高于能源消耗的速度,CO2的排放强度总体上会呈现逐渐下降的趋势,由此形成经济持续健康的增长。在1980年到2000年的20年间,中国的能源消费平均年增长率为4·3%,GDP的平均增长率为9·6%,能源消费的增长率远低于GDP的增长率。在此期间,能源消费的CO2排放强度基本未变。因此,1980—2000年,中国GDP的CO2排放强度平均年下降率为5·6%[12]。从这个意义上看,尽管未来中国经济处于较快发展阶段,对能源、交通的需求还很大,但单位GDP的能源消耗减少的空间还比较大。
3结论
将工业技术进步依据来源细分为自主创新与技术引进(包含技术消化吸收),并将二者纳入STIRPAT模型中的空间面板模型,分别研究两者对地区碳强度的直接影响与间接影响。结果发现:自主创新与技术引进均有利于减少全国的碳强度;相对于技术引进,自主创新更能减少区域碳强度;东部地区加强自主创新,中西部地区加强引进技术的吸收能力,才能更好地发挥技术进步的节能减排作用。
改革开放以来,中国在取得经济持续快速增长的同时也伴随着大量的能源消耗。1995~2011年中国年均能源消耗增长率达到747%,由此产生的碳排放也呈逐年增长趋势,2010年中国已经超过美国成为世界排名第一的碳排放国。另一方面,近30年来,中国的能源结构始终保持稳定,煤炭消费约占总能源消费的70%,以煤为主的能源结构与大量能源消耗的现状导致了近年来碳排放量的猛增,使得中国产生了一系列的环境问题,中国在国际上的节能减排达标压力也日益增长。因此,实行二氧化碳减排已经成为中国发展亟需解决的问题。能源结构难以在短期内改变,技术进步因而成为当前节能减排的重要举措。本文在以往研究基础上,考虑碳的空间溢出影响,研究工业技术进步对碳强度的影响,期望能为减少碳排放提供针对性的建议。
1文献综述
技术进步能够减少能源消费所带来的污染排放尤其是二氧化碳的排放。Asafu-Adjaye以澳大利亚为例,通过新能源结构、减污技术进步和能源税三种指标对碳排放影响的比较,最终得出只有减污技术进步可以减少碳排放。基于中国的实证研究结果也证明了技术进步对碳排放存在积极的影响。这种影响主要表现在三个方面:首先是技术进步促进产业结构的调整与升级,减少了能源消耗量与碳排放。Zhou利用DEA-Malmquist测算了基于中国碳排放的技术进步效率,并认为由技术进步所产生的产业结构调整与优化是碳减排的有效方法;第二是通过产生节能减排的专利减少了污染的排放,如Wang采用计量方法分析了中国能源技术专利与碳排放之间的关系,揭示国内专利技术并未能显著地减少中、西部的碳排放,但是对东部地区的减排产生了重要作用;第三是技术进步所带动的能源利用效率的提升,如王锋运用对数平均Divisia指数分解法,分析发现中国碳排放量下降的主要驱动因素是工业部门能源利用效率的提高,而深层原因是研发经费支出提高所推动的技术进步和工业企业所有制结构的变化。技术进步作为影响碳强度变化的重要因素,在研究中被广泛认可,但本文则旨在综合分析直接导致技术进步的两大来源,即技术创新与技术引进对碳排放产生的影响。
与以往研究不同,本文将碳强度作为反映环境污染的综合指标,并将碳强度的空间溢出效应作为碳强度的影响因素。即考虑碳排放在各地区间的流动溢出对地区碳排放的影响。该溢出效应主要基于地区之间的社会经济差异,具体成因为:(1)由于地区产业结构不同,地区消费偏好有差异,产品生产和产品消费可能产生跨地区的交易或流动,从而促进碳的空间扩散。(2)随着社会的发展,中国区域间人口流动频繁,由于人的迁移,知识和技术会跨区域扩散,消费行为也会产生空间转移,从而影响碳排放。忽视碳排放空间效应可能会导致偏差或不一致的结果。不少学者开始将空间计量应用于环境问题的分析,如许和连基于省级空间面板计量的方法分析了外商直接投资与环境污染的关系,Yu利用空间面板方法测算了影响中国区域能源效率集聚溢出的影响因素。
近几年来,随着全球气候变暖及生态环境的不断恶化,关于“低碳”的研究已经成为世界范围内的学术热点。从1997年的《京都议定书》到2003年英国的《我们未来的能源———创建低碳经济》白皮书,低碳经济的概念得到了不断深化和发展。随着我国经济的快速发展,国际社会对我国的碳排放越来越关注,为此我们国家积极承担碳减排责任,2014年全国单位国内生产总值二氧化碳排放同比下降了6.1%,已完成“十二五”规划要求下降17%的要求。并且,在《“十三五”控制温室气体排放工作方案》中提出了到2020年,单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%的目标。辽宁作为东北老工业基地的重要省份之一,在经济增长过程中,工业部门的终端能源消耗量占比在70%左右,因此,工业部门也是二氧化碳排放的主要贡献者,于是研究工业部门的节能减排就显得尤为重要。本文对辽宁省工业部门能源消费情况进行概况,利用IPCC第4次评估报告(2007)中的碳排放计算公式,对辽宁省工业二氧化碳排放量进行计算及特征分析,最后提出辽宁工业部门节能减排的政策建议,对辽宁经济社会的可持续发展具有重要意义。
1辽宁省工业部门能源消费状况
辽宁是工业大省,终端能源消耗主要集中在第二产业,而在第二产业中,能源消耗主要为工业能耗。根据辽宁统计年鉴显示,2005-2013年辽宁省工业总产值从10814.51亿元增加到52892.01亿元,2014-2015年有所下降。这一期间工业能源消费量也由2005年的6093.39万吨标准煤增加到2012年的12835.51万吨标准煤,2013-2015年稍有下降。出现这一状况的原因有两点:一是2014年以来,受辽宁省经济下行压力的影响,经济总量下滑,而工业恰恰是辽宁经济的重要支柱,受总体经济形势影响很大;二是,辽宁省工业部门的节能减排工作开始取得成效,正在向调整能源结构、提高能源利用效率的趋势转变,绿色低碳技术越来越多的应用到了工业生产中。在辽宁省工业部门的终端能源消耗中,制造业是工业部门能耗最大的门类。如图1所示,2015年辽宁省制造业能源消费量为占工业部门重点能耗企业总能耗的比重为63%,其次为电力、燃气及水的生产和供应业、采矿业,占比分别为31%和6%。制造业主要能源消费品种为煤炭、焦炭和原油,其中煤炭消费量为6788.56万吨,占工业部门煤炭消费总量的41%,焦炭消费量为3172.86万吨,占工业部门焦炭消费总量的99.6%,原油消费量为6368.15万吨,占工业部门原油消费总量的99.2%。而由制造业能源消耗产生的二氧化碳排放必然占主要份额,可见,辽宁省对于工业部门尤其是制造业的能源结构调整仍需要进一步优化,鼓励新设备、新产品的引进和新工艺、新技术的研发,鼓励企业不断提高能源利用效率,合理利用高效集约的新能源。
2辽宁省工业部门能源消费碳排放特征
2.1碳排放量计算公式
根据IPCC第4次评估报告(2007)中的碳排放计算指南,计算公式如下:C=∑ni=1Ri×Ti(1)其中,C为碳排放量,单位为万吨;Ri为第i种能源的消费量,单位为万吨标准煤;Ti为第i种能源的碳排放系数,单位为吨碳/吨标准煤,i为能源种类。为计算需要,先将各类能源消费量的单位对标准煤进行折算处理,根据《中华人民共和国国家标准GB/T2589-2008综合能耗计算通则》所列,各种能源折标准煤参考系数见表1。各类能源碳排放系数依照IPCC第4次评估报告(2007)《GuidelinesforNationalGreen-houseGasInventories:volumeⅡ》整理.
2.2辽宁省工业部门碳排放量测算及特征分析
工业能源消耗部门的碳排放量主要指采矿业、制造业,电力燃气及水的生产供应业。根据碳排放量计算公式,利用《辽宁统计年鉴》有关辽宁省工业部门能源消费及工业总产值(2008-2015年)的数据进行计算整理,得出近8年来辽宁省工业部门能源消费碳排放量及碳排放强度的数值。各种能源碳排放量占比情况如图2所示,辽宁省能源消费碳排放量主要以煤炭和原油为主,所占比例分别为47.62%和28.93%,最重要的一个原因就是煤炭燃烧碳排放因子要高于其他能源。2008年以来,辽宁工业经济得到了快速发展,工业总产值从2008年的22721亿元增加到2015年的33499亿元,年均增长率达到了5.7%。而工业能源消耗的碳排放量却呈倒“U”型曲线发展,转折点出现在2013年,这是与辽宁省工业发展阶段相适应的。主要原因有:一是2013年以来,辽宁省经济环境面临了巨大压力和挑战,工业经济发展放缓,能源消耗碳排放量也随之减少;二是辽宁工业节能减排初见成效,摒弃了以往粗放式的发展方式,开始走上了减少能源消耗、提高能源利用率的集约化发展道路;三是在绿色发展理念的指导下,低碳技术越来越广泛的应用到了工业生产中,于是碳排放强度与单位GDP能耗明显下降。
3辽宁省工业碳排放减排策略
3.1从源头改善能源结构
一直以来,辽宁省能源消费主要以煤炭为主,2015年煤炭消费量占能源消费总量的61.2%,其中工业煤炭消耗占能耗总量的41%,而燃煤的碳排放因子要高于其他能源,因此工业煤炭消耗产生的二氧化碳排放是影响辽宁省碳排放的主要因素。于是,要从源头改善能源结构,加快由煤炭向碳密集度低的能源转变,重视二次能源的开发和利用,着力推进“煤改气”、“煤改电”工程的实施。而要实现这种转变,需要政府部门从价格政策、税收政策、金融政策等多个方面,关注引导碳密集度低的能源和电力热力工业的发展。
3.2提升中间环节的技术创新
能源强度因素对工业节能减排的影响作用极大,特别是在以工业为主的辽宁省表现得尤为明显。因此,要培养工业企业的低碳发展观念,着力提升传统产业,淘汰落后产能,加大技术的升级改造,重视清洁生产机制和循环经济的发展,例如垃圾生物质气化、企业内部物料再循环、开发循环经济产业园等,都是从提高资源利用效率的中间环节进行控制,以能源强度的降低来影响工业碳排放量的减少,对促进工业企业节能减排具有重要作用。
3.3加强温室气体排放的末端治理
目前,二氧化碳排放最受关注的处理技术是碳捕获和碳封存,这也是从末端减少二氧化碳的排放量,从而达到节能减排的目的。对于辽宁省来说,该项技术的掌握和利用是需要重点解决的问题,利用碳税、补贴、技术支持等手段鼓励引导工业企业进行碳捕获和碳封存。同时,政策上要制定强制性碳减排措施,严格工业二氧化碳排放标准,鼓励企业发展清洁生产项目,规范辽宁省的碳交易市场。
参考文献
[1]郑古蕊.辽宁省建筑业碳排放趋势分析及减排策略[J].绿色科技,2016,(11):171-172.
与此同时,中国经济发展也伴随着二氧化碳的大量排放,引起了许多国内学者的关注.齐晔等(2008)通过投入产出法,使用完全消耗系数,两位学者按照日本的碳强度对中国进口产品进行调整后,乐观估计,发现中国1997—2002年隐含碳净出口量占当年碳排放量12%~14%,该比例在2002年迅速增加,到2006年达到了29.28%.魏一鸣等(2008)估算出2002年中国因出口贸易产生的直接和间接二氧化碳排放量为3.13亿t,超过中国一次能源利用碳排放量的30%.Wang和Watson(2007)研究发现2004年中国的净出口隐含碳排放量为11.09亿t二氧化碳,占中国2004年碳排放总量的23%.Li和Hwitt(2008)利用环境投入产出表,对中英两国的双边贸易对两国以及对全球碳排放量的影响进行了分析.分析结果显示,英国在两国贸易间获得了碳排放量的转移,而中国却因此而增加了更多的二氧化碳的排放量,占到了当年英国碳排放量的19%,全球的0.4%.通过对现有文献的梳理与分析,发现虽然各个学者和专家使用的研究方法不同,运用的具体指标以及数据也有差别,但是殊途同归,能够得到一个类似的基本结论,那就是出口贸易是影响国家能源消耗和碳排放量的一个非常重要的因素,本文试图在一个分析框架内从实证方面系统论证中国出口贸易、碳排放与经济增长方式之间的相互作用机制.
1中国数据的实证检验
1.1模型设计经济学认为,只要是生产产品,无论是本国消费还是出口到国外,都会有不等的能源消耗,从而会产生或多或少的碳排放.其中含量最多的主要是温室气体二氧化碳.该气体不仅会对本国的国民生活产生影响,还会促使全球气候变暖.因此,出口贸易、经济增长和碳排放之间应该存在一种相对稳定的关系,并且该关系可能会随着时间发生变化.为了探究三者之间的关系,将以公式(1)为基准,将三者统一在该公式之下。根据上述公式,对其部分符号进行如下说明:如果估计出来的β1为正,表示出口贸易具有“增排”效应,意味着出口贸易的碳排放具有转移效应,假说成立;如果为负,说明出口贸易具有“减排”效应.根据对我国对外贸易现状的理解,由于高能耗、高污染、高排放以及粗放模式下的影响,理论预期β1为正.β2符号根据不同国家的不同发展阶段,有不同的情况,这也是EKC模型中的论断.如果β2为正值,说明经济增长具有“增排”效应,反之,则具有“减排”效应.
1.2数据说明本文主要使用3组数据,分别是GDP、碳排放量以及出口贸易额.其中出口贸易额和GDP分别如表1和表2所示.数据来源于《中国统计年鉴》.碳排放量的数据计算主要是通过《中国统计年鉴》中中国1991—2013年消耗的能源总量根据公式(2)进行计算得到.式中:C是碳排放总量,X表示能源消费总量,Si表示i种能源在能源消费总量中的所占份额,Fi表示第i种能源的排放系数(强度),即消费单位i种能源的碳排放量.各能源排放系数煤炭为0.7476,石油为0.582,天然气为0.4435.中国1991—2013年能源消耗量如表3所示,碳排放量计算结果如表4所示,公式(1)中lnCt、lnEt、lnGt数据如表5所示.
1.3实证检验结果
1.3.1单位根检验如表6中的数据,列示了ADF检验统计量的观测值与其在1%、5%、10%、显著性水平下的临界值,数据显示,lnC、lnE、lnG在原始数据以及一阶差分下不显著,二阶差分下通过了显著性检验,因此,3个变量的二阶差分序列是平稳的.
1.3.2JJ协整分析协整特征根检验结果如表7所示.最大特征值检验结果如表8所示.通过上述分析发现,无论是协整检验的特征根检验还是最大特征值检验,其对应原假设None的检验统计量均大于10%显著性水平下的临界值,这意味着可以在90%的置信水平下拒绝无协整关系的假设,说明lnC,lnE和lnG三者之间存在协整关系.协整方程中括号内为对应的标准误,估计方程的似然值为104.0275.由协整方程可以看出,出口贸易的系数为0.036,即出口贸易增加1个单位,则碳排放量增加0.036个单位;同理得出,中国GDP的增加未必导致碳排放量的增加.这说明中国碳排放和经济增长在一定程度上是“脱钩”发展的.
1.3.3因果关系检验利用Granger因果检验分析lnC,lnE和lnG三者之间的因果关系,如表9所示.由上表可以看出,出口贸易是碳排放以及经济增长的Granger原因.这说明出口贸易的增加虽然促进了中国经济的增长,但是也同时带来了负面后果,中国的碳排放量也在随之增加,进而表明了中国成为了碳污染和排放转移的对象.同时,经济增长不是碳排放量增加的原因,则进一步印证了JJ协整分析的结果,碳排放量和经济增长的“脱钩”发展.
1.3.4脉冲响应分析运用脉冲响应分析方法,通过建立VAR模型得出lnC、lnE、lnG之间互相的作用关系以及它们对自身的影响.由图1可以明显看出,GDP对于自身的影响力小于碳排放量对GDP的影响力,GDP对于出口贸易的变化发生的改变最为的迅速,但是在第二期速度开始变缓,再稍微增加之后,开始降低,这说明了在国民经济大量依靠对外贸易的情况下,经济体系会变得不够稳定.碳排放量则是跟随者GDP的增加而持续的增加,并且将会在后面的期间会处于一个相对稳定的状态,而碳排放量对于自身的影响则是在前六期处于上升阶段后面处于下降阶段,出口贸易对碳排放量的影响最为明显,说明我国部分出口贸易额是由造成大量的碳排放来产出产品获得利益的.出口贸易额对于自身的影响在前三期处于波动阶段,先减后增,然后趋于稳定,而GDP和碳排放量的变化在第一期就是出口贸易额发生变化,而后不断增加.
2结论及建议
中图分类号:F290 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2014)22-0173-04
一、研究背景
(一)低碳经济与土地利用
2003年,英国政府的能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》之中正式提出了低碳经济这一概念[1]。目前比较流行的定义是英国环境专家鲁宾斯德的阐述:低碳经济是一种正在兴起的经济模式,其核心是在市场机制基础上,通过制度框架和政策措施的制定和创新,推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用,促进整个社会经济朝向高能效、低能耗和低碳排放的模式转型[2]。
土地利用变化是全球大气CO2含量增加的重要原因,其影响仅次于化石燃料燃烧[3]。为了顺应低碳发展的要求,土地利用必须要向低碳经济型土地利用方式转变。自从低碳经济传入中国,中国学者和政府在低碳土地利用上也进行了大量研究,一方面诸多学者从宏观、中观和微观角度对低碳土地利用进行理论上的探索,另一方面政府对低碳土地利用也进行了一些实践,这两方面都取得了一定的成果[4~8]。但是目前国内针对城市群这一区域的低碳土地研究非常少,几乎是空白。
(二)研究区概况
长株潭地区地处湖南省东北部,下辖13个区、7个县,代管4个县级市,总面积28 088平方公里,总人口1 402万(2012年)。长株潭三市两两相距45km左右,呈“品”字型排布,是中国中南地区特有的城市群资源。
二、长株潭各县市区碳净排放现状
(四)净碳排放现状
根据公式1和公式2,首先计算出2012年的湖南省碳排放量为7 070.11万吨,标准碳排放系数为0.3845万吨碳/万吨标准煤,然后将该系数与各县市区的GDP和单位GDP能耗相乘,得到长株潭各县市区2012年的碳排放量(见表1)。
根据长株潭各县市区2012年林地、草地、耕地面积数据以及公式3,得到长株潭各县市区2012年碳吸收量。将长株潭各县市区2012年碳排放量与碳吸收量相减,就可以得到长株潭各县市区2012年碳净排放量(如表1所示)。
根据表1可知,长株潭地区各县市区2012年碳净排放量排在前五位的为天心区、雨花区、长沙县、岳塘区和雨湖区;排在最后五位的为天元区、韶山市、株洲县、炎陵县和茶陵县,其中炎陵县和茶陵县的碳净排放量均为负值,表明炎陵县和茶陵县在2012年间碳吸收量大于碳排放,其碳排放均被吸收并有富余。
三、长株潭城市群碳综合分区
通过对长株潭地区各县市区碳排放情况的分析,结合长株潭生态绿心规划区区域分划情况,对长株潭地区进行碳综合功能分区(见表2)。
四、低碳土地利用方式探析
长株潭地区作为城市化快速发展的中部城市,正处于经济建设的加速阶段,要发展低碳经济,必须以经济发展为前提,而不是一味地为了追求低碳,而抑制了经济的发展,因此,本文从减少“碳源”和增加“碳汇”两个方面入手,提出了生态循环型低碳土地利用方式、集约节能型低碳土地利用方式、绿心保育型固碳土地利用方式和森林碳汇型固碳土地利用方式,从而达到构建资源节约型、环境友好型社会的目的。
(一)生态循环型低碳土地利用方式
1.着眼点
长株潭地区是典型的农户制农业,农用地经营方式仍较为粗放,土地利用程度不高,农业劳动生产率与现代农业先进地区差距明显,滥用化学肥料及农药的行为普遍存在。
2.现状评价
农业生态系统的温室气体排放大约占人类活动温室气体排放的7%~20%,但另一方面,农业生态系统又是减少陆地生态系统碳排放的最大潜在因素。长株潭地区农用地较为粗放的经营方式和滥用化学肥料及农药的行为,一方面导致土壤板结、耕作质量变差,加速了土壤碳库的碳排放;另一方面造成对地表水、地下水的污染,破坏大自然生态链,致使地上植被退化,降低了植被固碳能力。
3.具体措施
充分利用得天独厚的水土光热资源,在继续保持和发挥长株潭地区在水稻、油料作物特有优势的基础上,通过提高科技的贡献率和比较效益,逐步优化农业内部用地结构和作物布局,种植适宜品种,发展特色高效低碳生态农业,提高土地的生产率和农业集约化水平,最终减少农业生态系统的碳排放。在农业集约化运作方面,可以考虑在保护生态环境前提下,努力实现农业生产方式由农户制转变为农场制。同时加速农业科技转化和推广,推动科技创新型农业发展。
(二)集约节能型低碳土地利用方式
1.着眼点
长株潭地区近几年建设用地总量呈增加态势,其中以商住用地、工业园区和交通用地增速尤为显著;城镇建设中多采取了外延式的扩展方式,其他类型的土地不断被转变成建设用地,用地的不经济造成该地区均建设用地水平偏高;建设用地增长呈现空间非均衡性。
2.现状评价
化石燃料燃烧是产生CO2排放的最大人为排放源,而能源消耗主要产生在土地利用类型中的建设用地上,因此建设用地被认为是土地利用中最主要的碳源。而盲目扩张、粗放占地的城乡建设模式是导致大量土地利用碳排放的重要原因。
3.具体措施
在工业园区用地上,严格土地监管,建立完善土地节约利用硬约束机制,提高项目准入门槛,明确新建项目单位土地的投资强度、建筑密度、容积率等指标,逐步减少直接出让生地。在交通用地上,应树立土地利用立体观,鼓励和发展多模式交通体系和绿色交通,大力发展公共交通、轨道交通和非机动车交通系统,推动新能源和新技术的研发和应用,降低交通系统燃油消耗和尾气排放,从而有效控制该类用地的碳排放。在城市建设中,对基础设施进行低碳化建设,重视对地面的非硬化铺设,减少硬化材料的使用,保护土地生态系统,以保持地面固碳通气透水的自然功能;减少地面硬化面积,开发新型建筑材料,保持土地碳汇功能、降低土地利用碳排放量。
(三)绿心保育型固碳土地利用方式
1.着眼点
长株潭地区资源丰富、景观生态具多样性,但作为湖南省经济发展的增长极,长株潭地区生态环境相对脆弱,水土流失、土地退化、植被减少以及湿地减少等环境问题严峻。
2.现状评价
生态环境的恶化,往往伴随着的是湿地、植被量的减少及土壤的荒化,这不仅会影响到长株潭地区社会经济的可持续发展,而且使碳库(植被、土壤)遭到破坏,导致大量的碳释放,使生态环境陷入恶性循环。
3.具体措施
在现有长株潭城市群生态绿心规划区的基础上,各县市区都要规划自己的生态绿心区域。在生态绿心区域,实施土地用途管制,遏制地类的不合理转化。对于矿产资源开发地区,要坚持资源开发与环境保护相协调,注重开发区域的水土保持,防止其对土地资源造成进一步的破坏,加强对矿山资源开发中土地复垦的监管,建立健全矿山生态环境恢复保证金制度,强化矿区生态环境保护监督。
(四)森林碳汇型固碳土地利用方式
1.着眼点
长株潭地区虽然森林覆盖率并不低,但生态脆弱、人居环境改善缓慢的矛盾依然存在。森林以中以幼林为主,郁闭度不高,抗灾能力较差。森林林种较为单一,多样性较差,森林病虫害发生频繁。
2.现状评价
与工业减排相比,森林固碳投资少、代价低、综合效益大、更具经济可行性和现实操作性。而林地的破坏,将导致生物多样性丧失,影响到碳吸收器的运行,使生态碳失衡。同时,高生物量的森林转化为低生物量的草地、农田或建设用地后,大量的CO2将被释放到大气中。
3.具体措施
加大生态林业建设力度,积极发展森林碳汇产业,积极培育碳汇林。通过植树造林减缓温室效应、降低CO2排放,加强城市绿化面积的建设,利用植被吸收城市的CO2。将林业产业建设与村庄绿化、四旁植树、农家庭院绿化结合起来,实现村庄园林化、农家庭院绿化效益化、公路林荫化、河道风景化。另一方面完善区域森林补偿制度,鼓励和支持企业捐资造林增汇,志愿减排。要建立“森林碳汇”交易平台,通过建立长株潭地区各县市区的“森林碳汇”交易市场,从而推动以森林生态价值补偿为基础的“碳汇”项目的大力发展。
五、低碳土地利用方式选择
长株潭地区的三大碳综合功能区由于碳排放情况和经济发展情况不同,应当根据各功能区的定位选择相适宜的土地利用方式(见表3)。其中,主要碳源区由于碳排放量相对较大,宜从减少碳排放入手,以生态循环型低碳土地利用方式和集约节能型低碳土地利用方式为主导;重要碳汇区由于碳净排放量较低,碳吸收量较大,宜从增加碳汇入手,选择绿心保育型固碳土地利用方式和森林碳汇型固碳土地利用方式;而碳综合区则从两方面入手,采取“四位一体、因地制宜”的土地利用方式,根据实际情况,将四种土地利用方式相结合,发挥各自的长处。
一、研究背景
(一)低碳经济与土地利用
2003年,英国政府的能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》之中正式提出了低碳经济这一概念[1]。目前比较流行的定义是英国环境专家鲁宾斯德的阐述:低碳经济是一种正在兴起的经济模式,其核心是在市场机制基础上,通过制度框架和政策措施的制定和创新,推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用,促进整个社会经济朝向高能效、低能耗和低碳排放的模式转型[2]。
土地利用变化是全球大气CO2含量增加的重要原因,其影响仅次于化石燃料燃烧[3]。为了顺应低碳发展的要求,土地利用必须要向低碳经济型土地利用方式转变。自从低碳经济传入中国,中国学者和政府在低碳土地利用上也进行了大量研究,一方面诸多学者从宏观、中观和微观角度对低碳土地利用进行理论上的探索,另一方面政府对低碳土地利用也进行了一些实践,这两方面都取得了一定的成果[4~8]。但是目前国内针对城市群这一区域的低碳土地研究非常少,几乎是空白。
(二)研究区概况
长株潭地区地处湖南省东北部,下辖13个区、7个县,代管4个县级市,总面积28 088平方公里,总人口1 402万(2012年)。长株潭三市两两相距45km左右,呈“品”字型排布,是中国中南地区特有的城市群资源。
二、长株潭各县市区碳净排放现状
(三)数据来源
所用数据主要是依据2013年湖南省统计年鉴、长沙市统计年鉴、株洲市统计年鉴、湘潭市统计年鉴,《长株潭城市群生态绿心地区总体规划2010―2030)》以及由长株潭各市统计局、国土资源局和林业局提供的数据和资料等。
(四)净碳排放现状
根据公式1和公式2,首先计算出2012年的湖南省碳排放量为7 070.11万吨,标准碳排放系数为0.3845万吨碳/万吨标准煤,然后将该系数与各县市区的GDP和单位GDP能耗相乘,得到长株潭各县市区2012年的碳排放量(见表1)。
根据长株潭各县市区2012年林地、草地、耕地面积数据以及公式3,得到长株潭各县市区2012年碳吸收量。将长株潭各县市区2012年碳排放量与碳吸收量相减,就可以得到长株潭各县市区2012年碳净排放量(如表1所示)。
根据表1可知,长株潭地区各县市区2012年碳净排放量排在前五位的为天心区、雨花区、长沙县、岳塘区和雨湖区;排在最后五位的为天元区、韶山市、株洲县、炎陵县和茶陵县,其中炎陵县和茶陵县的碳净排放量均为负值,表明炎陵县和茶陵县在2012年间碳吸收量大于碳排放,其碳排放均被吸收并有富余。
三、长株潭城市群碳综合分区
通过对长株潭地区各县市区碳排放情况的分析,结合长株潭生态绿心规划区区域分划情况,对长株潭地区进行碳综合功能分区(见表2)。
四、低碳土地利用方式探析
长株潭地区作为城市化快速发展的中部城市,正处于经济建设的加速阶段,要发展低碳经济,必须以经济发展为前提,而不是一味地为了追求低碳,而抑制了经济的发展,因此,本文从减少“碳源”和增加“碳汇”两个方面入手,提出了生态循环型低碳土地利用方式、集约节能型低碳土地利用方式、绿心保育型固碳土地利用方式和森林碳汇型固碳土地利用方式,从而达到构建资源节约型、环境友好型社会的目的。
(一)生态循环型低碳土地利用方式
1.着眼点
长株潭地区是典型的农户制农业,农用地经营方式仍较为粗放,土地利用程度不高,农业劳动生产率与现代农业先进地区差距明显,滥用化学肥料及农药的行为普遍存在。
2.现状评价
农业生态系统的温室气体排放大约占人类活动温室气体排放的7%~20%,但另一方面,农业生态系统又是减少陆地生态系统碳排放的最大潜在因素。长株潭地区农用地较为粗放的经营方式和滥用化学肥料及农药的行为,一方面导致土壤板结、耕作质量变差,加速了土壤碳库的碳排放;另一方面造成对地表水、地下水的污染,破坏大自然生态链,致使地上植被退化,降低了植被固碳能力。
3.具体措施
充分利用得天独厚的水土光热资源,在继续保持和发挥长株潭地区在水稻、油料作物特有优势的基础上,通过提高科技的贡献率和比较效益,逐步优化农业内部用地结构和作物布局,种植适宜品种,发展特色高效低碳生态农业,提高土地的生产率和农业集约化水平,最终减少农业生态系统的碳排放。在农业集约化运作方面,可以考虑在保护生态环境前提下,努力实现农业生产方式由农户制转变为农场制。同时加速农业科技转化和推广,推动科技创新型农业发展。
(二)集约节能型低碳土地利用方式
1.着眼点
长株潭地区近几年建设用地总量呈增加态势,其中以商住用地、工业园区和交通用地增速尤为显著;城镇建设中多采取了外延式的扩展方式,其他类型的土地不断被转变成建设用地,用地的不经济造成该地区均建设用地水平偏高;建设用地增长呈现空间非均衡性。
2.现状评价
化石燃料燃烧是产生CO2排放的最大人为排放源,而能源消耗主要产生在土地利用类型中的建设用地上,因此建设用地被认为是土地利用中最主要的碳源。而盲目扩张、粗放占地的城乡建设模式是导致大量土地利用碳排放的重要原因。
3.具体措施
在工业园区用地上,严格土地监管,建立完善土地节约利用硬约束机制,提高项目准入门槛,明确新建项目单位土地的投资强度、建筑密度、容积率等指标,逐步减少直接出让生地。在交通用地上,应树立土地利用立体观,鼓励和发展多模式交通体系和绿色交通,大力发展公共交通、轨道交通和非机动车交通系统,推动新能源和新技术的研发和应用,降低交通系统燃油消耗和尾气排放,从而有效控制该类用地的碳排放。在城市建设中,对基础设施进行低碳化建设,重视对地面的非硬化铺设,减少硬化材料的使用,保护土地生态系统,以保持地面固碳通气透水的自然功能;减少地面硬化面积,开发新型建筑材料,保持土地碳汇功能、降低土地利用碳排放量。
(三)绿心保育型固碳土地利用方式
1.着眼点
长株潭地区资源丰富、景观生态具多样性,但作为湖南省经济发展的增长极,长株潭地区生态环境相对脆弱,水土流失、土地退化、植被减少以及湿地减少等环境问题严峻。
2.现状评价
生态环境的恶化,往往伴随着的是湿地、植被量的减少及土壤的荒化,这不仅会影响到长株潭地区社会经济的可持续发展,而且使碳库(植被、土壤)遭到破坏,导致大量的碳释放,使生态环境陷入恶性循环。
3.具体措施
在现有长株潭城市群生态绿心规划区的基础上,各县市区都要规划自己的生态绿心区域。在生态绿心区域,实施土地用途管制,遏制地类的不合理转化。对于矿产资源开发地区,要坚持资源开发与环境保护相协调,注重开发区域的水土保持,防止其对土地资源造成进一步的破坏,加强对矿山资源开发中土地复垦的监管,建立健全矿山生态环境恢复保证金制度,强化矿区生态环境保护监督。
(四)森林碳汇型固碳土地利用方式
1.着眼点
长株潭地区虽然森林覆盖率并不低,但生态脆弱、人居环境改善缓慢的矛盾依然存在。森林以中以幼林为主,郁闭度不高,抗灾能力较差。森林林种较为单一,多样性较差,森林病虫害发生频繁。
2.现状评价
与工业减排相比,森林固碳投资少、代价低、综合效益大、更具经济可行性和现实操作性。而林地的破坏,将导致生物多样性丧失,影响到碳吸收器的运行,使生态碳失衡。同时,高生物量的森林转化为低生物量的草地、农田或建设用地后,大量的CO2将被释放到大气中。
3.具体措施
比罗尔:在全球范围内,国际能源署是最权威的国际组织之一。40年前,国际能源署的成员们消耗的石油量占世界消耗总量的四分之三。随着时间的推移,国际能源市场的形势开始发生变化。
一方面,中国、印度、墨西哥以及其他国家在能源消费市场上的分量日益增加,新兴经济体也开始排放更多的二氧化碳,另一方面,几乎所有的能源投资都流向新兴国家。因此,国际能源署的优先任务之一是发展与新兴国家的关系,以保证国际能源署继续成为这样一种国际组织:可以从各个角度观察电力、石油、天然气、可再生能源、核电等能源问题,能够找到对各方有益的全球性解决答案。 中国成为减少碳排放榜样
《财经国家周刊》:2014年在全球经济低速增长的情况下,全球碳排放量保持稳定。哪些原因使得全球碳减排工作实现了新的突破?
比罗尔:近40年来,全球碳排放规模首次在全球经济整体增长的情况下保持停滞。虽然全球碳排放量曾有出现过三次未增长的情况,但都是在全球经济增长下滑的情况下实现的。而去年却是在全球经济增长的同时,碳排放水平保持不变。
这一成功有三个原因:首先,在全球范围内可再生能源大幅增加,世界上一半的新发电站都是可再生能源发电站。其次,从全球范围看,许多国家在提高能源利用效率方面取得长足进展,比如在利用空调、洗衣机、汽车等方面,许多国家提高能效的政策开始开花结果;第三,要归功于中国。2014年中国碳排放量首次减少,这是一个成功。这一成功推动了全球减排工作。我们注意到,尽管中国的经济增长保持在7%左右,碳排放却在减少。中国是应对气候变化好消息的主要发动机之一。为了中国也为了全球的发展,我希望中国继续寻找环境问题的解决答案。
《财经国家周刊》:你如何评价中国在应对气候变化领域的作用和贡献?
比罗尔:从全球能源需求、供给、投资以及所有关系到环境、能源效率等问题的角度看,中国是目前最重要的国家之一。让我非常高兴的是,中国领导层将能源视为重要问题,并采取措施来解决这一问题。比如,在可再生能源投资方面,中国目前的投资要超过欧洲、美国、日本三大发达经济体之和。中国使用能源的效率已经越来越高,并将在未来几年成为减少二氧化碳排放量领域最重要的国家之一。我的重要目标就是减少北京和巴黎碳排放量的差距。
值得强调的是,中国在保证经济增长的同时,实现了碳排放量的下降。中国成为一个“优秀的”榜样,无论是中国还是其他新兴经济体和发达国家,都应该向中国的实践学习。此外,不管是对新兴经济体,还是对发达国家来说,中国经济增长超过7%都是个好消息。中国的数据非常鼓舞人心,增长速度超过了7%的同时碳排放下降,希望这一态势持续下去。 未来与中国合作的重点
《财经国家周刊》:未来你打算如何与中国开展合作?在和中国合作的过程中,你着眼的重点是什么?
比罗尔:首先,中国在能源方面正在采取一系列重要举措,我们希望了解中国的成功经验。其次,一个对所有人都很重要的问题就是――能源安全。今天,中国三分之二的石油从中东和北非进口,从地缘政治的角度看,这些地区的国家的政局都不是最稳定的。能源和地缘政治的关系越来越密切。国际能源署是世界上关于石油供应安全以及能源安全的第一大国际组织,在能源安全方面和中国有很多共同利益,我希望在这方面能够做得更好。
国际能源署各成员国在开发能源技术、提高能源利用效率方面取得很多成果,希望能在未来几年里和中国分享技术和管理方面的经验。此外,我们希望与中国分享从石油到天然气的全球市场信息,不管是石油还是天然气。如果北京对国际能源署张开双臂,我们会更加密切地携手工作,对中国有利,最终也会对国际能源署的各成员国有利。 碳定价机制与石油价格
《财经国家周刊》:你认为在减少碳排放领域,碳定价机制是一个好的工具吗?你对目前全球碳定价市场的发展如何看?
比罗尔:碳定价是减少碳排放的好主意。但是,现在欧洲市场上碳的价格非常低,碳定价机制对于减排没有起到有效作用。如果碳价格能够给投资者带来强烈的信号,它应该达到一定的水平。目前的水平,说明欧洲碳定价的机制需要改革。今天,欧洲的碳排放量不到全球排放量的50%。如果只有欧洲采取这一机制,就不会具有全球性影响。从全球范围来说,更多的国家和地区都应采取碳定价机制。作为政策工具,在碳定价机制建设方面,中国部分地区已经有一些领头项目,沿着正确方向走得很好。但我们必须注意这些示范项目是否可以推广到其它地区,以及如何与政府政策相契合。 比罗尔说,中国是应对气候变化好消息的主要发动机之一。
气候变化问题是当前国际社会的又一焦点问题,为了有效缓解气候变化,降低温室气体排放带来的负面效应,以减少能源消耗、降低碳排放为核心内涵,以实现经济可持续发展为目标的新型贸易政策工具――“碳标签”应运而生。所谓碳标签(Carbon La-belling)是为了减少商品在其生命周期中的温室气体排放,在产品标签中以量化的指标标示出商品的温室气体排放量,告知该商品的碳信息,从而引导消费者选择和购买更加低碳的商品,促使企业采用各种措施减少商品的碳足迹,达到缓解气候的目的。
一、碳标签在国际贸易中的实施情况
目前的国际贸易中的碳标签还仅仅处于初级阶段,但由于碳标签在降低能耗、减少温室气体排放方面的巨大潜力,许多国家都在积极的宣传和推行碳标签。自2007年英国政府率先推出产品碳标签制度开始,日本、美国、德国、法国等十几个国家都已经推出了碳标签制度,在生产的产品包装上标识碳标签,引导消费者理性消费,选择同类商品中碳排放最低的商品。此外,瑞典、加拿大、韩国、泰国等国家也在国内推广使用碳标签,实行碳标签制度已成为国际贸易发展的新趋势,也必将成为今后商品流通的国际通行证。
二、碳标签对我国对外贸易的影响
目前我国主要贸易对象中的英、法、美、日等国家都纷纷制定和实施了相应的碳标签制度。其中2007年英国政府成为世界上率先推出产品碳标签制度的国家,美国众议院也于2009年6月26日通过了《美国清洁能源安全法案》,该法案提议从2020年起,美国政府对不实施碳减排的国家,其出口到美国的产品将征收惩罚性的“碳关税”,标准为一吨CO2排放征收10―70美元关税。而我国出口商品中比重较大的服装、机电、农产品等劳动密集型产品,由于在生产技术、加工工艺等方面的差距,所以在产品生命周期中的碳排放量往往较高,难以达到发达国家设置的标准和要求,所以碳标签对我国的对外贸易额特别是出口贸易额的影响是非常巨大的。主要体现在以下几个方面:导致我国生产企业的出口成本增加,削弱了我国产品在国际市场上的市场份额,影响了对外贸易的可持续发展;由于对碳标签制度的适应性不强,碳标签或将成为阻碍我国商品出口的新型技术贸易壁垒,从而引发更多的贸易摩擦;碳标签可能成为未来征收“碳关税”的税基,征收碳关税除了影响国内产业的发展,还将对我国的就业、劳动报酬以及居民福利等方面造成负面效应。
作为全球化产业链条上的供给方,中国的大部分外贸型企业在国际形势要求下也势必要采取相应的措施,如何将企业的产品总碳值降低将成为企业必须思考的问题。自2001年入世以来,中国纺织品服装出口累计增长近3倍,纺织品服装出口占全球市场的比重高达三成以上,中国已当之无愧地成全球第一大纺织品服装出口国,我国的纺织服装企业是如何看待碳标签问题的呢?
由权威调查机构组织的,在针对中国纺织服装企业是否愿意贴上碳标签调查结果显示:84.45%的纺织服装企业表示愿意,15.55%的企业并不愿意。在针对企业对于碳标签是否了解的调查结果显示:0.87%的企业表示很了解;38.70%的企业表示比较了解,并准备实施;46.70%的企业则不是特别了解;完全不了解的企业占3.73%。在针对企业愿意贴上碳标签的原因调查结果显示:45.03%的受访者认为法规和标准的约束是其愿意贴上碳标签的原因;认为国家经济激励政策的引导为主要原因的占2.50%;43.19%的受访者看到了新商机和新的利润增长点;9.28%的受访者认为企业声誉的社会压力为重要原因。对于不愿意贴上碳标签的原因,54.43%的企业因企业技术改革太麻烦而不愿意贴上碳标签;26.57%的企业认为改变现状需要的资金太多,企业无法承担;19.00%的企业则认为自己并不太了解碳标签。对于碳标签的推广、使用预计对出口纺织服装企业的影响,28.43%的企业认为贴上碳标签会导致成本增加,经济效益下降;15.00%的企业认为能使出口量上升,加大国际市场占有率;认为能促进产品低碳化,增强国际竞争力的企业占24.34%;认为能促进企业更重视国际上相关信息的占32.23%。
从调查结果中可以看出,中国纺织服装企业对于碳标签的反映还是比较积极的。碳标签制度在一定程度上也影响了市场的发展方向,拥有更环保设计和生产的纺织服装企业在未来将更具竞争力;此外,在不断改进产品设计、生产工艺及流程的过程中,包含生态设计水平在内的综合技术实力将是未来竞争的焦点所在。
三、我国的应对策略
碳标签要在国际贸易中得以广泛应用并达到其既定的目的主要取决于以下几个因素:首先要有简单透明、准确有效且成本较低的碳标签认证体系,以降低发展中国家企业的成本负担;其次是对于生产者和消费者而言:生产者要把其作为企业应该承担的社会责任,作为消费者则应具有较强的环保意识,改变传统的消费习惯和购买方式来选择低碳商品;最后相关的国际机构应制定合理的碳标签制度和标准,在减少商品碳排放的同时避免其成为国际贸易的新壁垒。
1、建立碳标签制度和认证机构
我国目前还缺乏相应的产品碳足迹认证机构,产品要想获得碳认证在商品上标识碳标签,还需要借助国外的相关机构,这种情况既大大增加了我国出口企业的成本,还使得我国产品在进出口中处于不利的竞争地位,发达国家利用其技术优势制定的碳标签制度容易成为约束我国对外贸易发展的歧视性规则。因此要破除碳标签所形成的贸易壁垒,首先必须加强与国际贸易伙伴在碳标签制度领域的合作,积极学习和引进其他国家实施碳制度的成功经验,本着科学、规范的原则,在国内建立商品碳排放量的权威认证机构,使我国的碳认证不再受制于人,在国际贸易的中获得公平竞争的机会。其次,要完善相关法律法规,减少贸易摩擦。虽然我国已核准了《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》,但在应对气候变化方面相应的法律法规还不健全,要明确我国对碳标签的具体实施方案和核算标准,必须完善现有的法律法规来进行约束和给予保障。最后要鼓励和加强国内的碳认证研究工作。通过积极了解国外关于产品碳足迹的研究动态和相关的国际标准,对国内相关商品从原材料的采购、物流、销售各环节进行全程监控,制定合理的碳排放等级标准和核算方案,完善碳标签的设计,最终建立符合我国外贸发展的“碳标签”制度。
2、积极在国内开展“碳标签”制度的试点工作
在针对我国纺织企业的碳标签调查中可以反映出,目前国内大多数企业都对碳标签了解不多。开展碳标签试点工作,应首先在易受碳标签影响的重点地区、行业和企业,尤其是外贸商品中优先推行碳标签的试点工作,对产品进行碳认证。同时辅以适当的碳排放量奖惩措施,引导企业主动应对碳压力,改进生产技术和生产工艺,维持出口商品在国际市场的占有率。碳标签对我国企业而言,其实是压力与机遇并存,因为加注了碳标签的商品在国际市场上价格高出同类产品2倍以上,通过试点工作推行碳标签,可以引导国内消费者选择和购买碳排放更低的商品,增加企业利润,提高企业进行碳改革的积极性。
3、加强环保宣传,改变传统的生产和消费观念
中国自改革开放以来,在经济发展上取得的成绩令世界瞩目,但在经济高速发展的同时却造成了大量的环境污染和生态破坏,其原因是长期以来我国社会对环保问题的忽视。如今气候变化问题已成为世界经济能否可持续发展的战略问题,生产者和消费者环保理念的形成,需要政府部门的监督管理和媒体舆论的大力宣传,甚至可将其上升到道德层面的高度。企业应将生产低碳排放产品作为其所应承担的社会责任,同时应向消费者推广低碳商品,提高消费者的低碳消费意识,为我国碳标签制度的建立打下良好的社会基础,实现经济和社会的可持续发展。
4、优化产业结构,转变出口方式
我国是传统的出口导向型经济发展模式,即主要以生产出口产品来带动经济的发展。但我国出口商品主要是劳动密集型产品,其特点是高投入、高能耗、高排放,低效益,主要利润的获得依靠的是出口数量的增长和廉价的劳动力优势。这部分产品虽然由国际市场消费,但碳排放却计入我国排放总量中,而且短期内这一模式还无法改变。要实现经济的可持续发展,必须顺应时代的潮流,通过科技创新来提升经济发展质量,培育经济可持续发展的原创性动力,创造新的经济增长点。为了应对气候变化对经济发展的影响,必须转变出口竞争优势,以技术为拉动下一轮经济增长的驱动力。所以改进我国企业现有的生产工艺、大力发展高新技术和环保技术、加大对节能减排和绿色能源的研发投入,将出口导向型经济转变为竞争力导向型经济,我国对外贸易的发展才能获得新的机遇和发展空间。
5、积极开展环境外交,争取全球气候谈判话语权
国际贸易中气候政策的实施是多边贸易协商的结果,我国在国际贸易中具有举足轻重的地位,要想在碳标签这场没有硝烟的战争中取得主动权,必须积极参与国际气候变化谈判,争取成为相关法律制度体系的建设者,在气候领域的有关规则上掌握应有的制定权和更多的气候谈判话语权。同时我国在参与全球气候谈判的过程中,必须防止发达国家以环境气候问题来限制中国的经济发展。通过开展环境外交,调整和改善国际环境关系,公平承担我国应有的减排责任,从被动承诺减排转变为主动自愿减排,争取使全球气候制度成为对中国长期崛起的强有力政策保障。
四、结语
碳标签对我国对外贸易而言是挑战也是机遇。出口产品既有可能因碳排放过高而被发达国家市场拒之门外,我们也可利用其促使我国企业积极进行碳改革,提高生产技术和生产工艺,扭转我国长期以来产品附加值较低的问题。只有积极应对,才能在碳标签之战中变被动为主动,寻求出一条适合我国对外贸易发展的低碳减排之路,顺应未来国际贸易绿色经济发展的需要。
【参考文献】
[1] 胡莹菲、王润、余运俊:中国建立碳标签体系的经验借鉴与展望[J].经济与管理研究,2010(3).
1.1试验地点试验田位于吉林省四平市梨树县梨树镇高家村,地理坐标为124°14'E,43°18'N,属温带半湿润季风大陆性气候,年平均气温5.8℃,年降水量平均为577.2mm,海拔158.7m。该地区主要为一年一熟制春玉米种植区。
1.2试验设计选择了4块样地,每块面积2000m2。在控制施肥量和秸秆还田量的双重因子下,设如下处理:①减施化肥且秸秆不还田;②减施化肥且秸秆67%还田;③减施化肥且秸秆100%还田。以常量施化肥且秸秆不还田作为对照(CK)。减施化肥、常规施肥分别为施用玉米复合肥(28-15-12)450、675kg/hm2。5月22日播种、施肥同时进行,6月28日追肥。与传统耕作技术相比,该研究采用的保护性耕作可以有效地提高土壤有机质含量,改善土壤物理性质,提高单位作物产量[12]。
1.3测定项目与方法试验以每月2次为测定频率,每次测定项目为含水量和土壤碳排放量,不定期保存土样以进行有机质、NPK等参数的对比测定。有关土壤碳排放量的研究一般采用封闭式静态器室法、土壤类型法、遥感法、模型法、相关关系统计法等[13]。该试验采用封闭式静态气室法(CSC),即采用碱石灰在封闭气室中吸收土壤所产生的二氧化碳。采用40cm×40cm×40cm的密闭玻璃气室,宽度的选择适用于两垄间距(65cm),而高度的选择则保证了气体在土壤内外的循环畅通[14],以使试验结果更贴近实际的土壤呼吸量。测定时间为24h,每个试验组取3组平行试验进行测定。由于降雨量和温度的剧烈变化会对土壤有机碳库造成极大地影响[15],每次试验时应避免阴雨或其他极端天气,以减少实验误差。
2结果与分析
2.1碳排放量的变化情况有研究表明,施肥、轮作以及作物覆盖都能降低CO2排放量,提高土壤固碳效率[16],但其影响程度具有差异性。从图1可以看出,碳排放量整体水平为对照(CK)>处理③>处理②>处理①。处理③、②的碳排放量都大于处理①,而处理③、②之间碳排放量水平相差不大,碳排放量最大的为对照(CK)。由此可以看出,施肥和秸秆还田都使得二氧化碳的排放量增加,且施肥的效用更加明显。各处理碳排放随着玉米生长期的变化呈现不同程度的波动,但波动差异微小。波动原因较多,如高降水量会降低土壤呼吸量,而较高的温度则对应较大的土壤呼吸量[17]。在作物的不同生长期,根呼吸作用强度会呈现不同的变化趋势,周围环境的变化也会对微生物活性造成影响。在10月玉米收割后,各处理碳排放量都降到低谷,均在4g/(m2•d)以下。其原因主要为收割后植物根呼吸降到最低谷,而气温的下降也使得微生物活动变弱[18]。
2.2土壤含水量的变化情况含水量是农业生产中衡量农业土壤土质的重要参数之一。从图2可以看出,各层土壤含水量整体水平为处理③>处理②>对照(CK)>处理①,即秸秆还田和施化肥都使得土壤含水量上升,且秸秆还田的作用更加明显;随着土壤深度的增加,各处理含水量都有小幅度的增加。
2.3玉米产量10月中旬玉米收割完毕后,对各处理玉米产量进行了统计。从表1可以看出,由于2010年整个吉林省大部分地区降水量异常充足,产量比2011年高。2010年对照(CK)玉米产量最高,其次是处理③,比正常施肥种植减产10.09%,比处理①减产7.28%;而2012年对照和处理间差异则更小,减产幅度控制在1.08%~6.02%。可见,当减少化肥施入量,产量会有所下降,但是秸秆作为一种生物肥,对产量起到一定的提升和保护作用。当全量覆盖还田时,这种效果更佳。