陕西省土地利用碳排放效应及低碳优化研究.pdf

摘要

全球变暖已成为当前国际社会普遍关注的热点话题。在人类的生产生活过程中，

为追求经济发展对资源和能源的不合理利用，以致大气中二氧化碳的含量升高，面向

全人类可持续发展，低碳经济都是一个必然选择。低碳经济既能达到经济发展又能达

到环境保护目的，而低碳用地是低碳经济的重要内容。土地利用方式决定了不同土地

类型的碳排放过程。在低碳用地的开发与碳源的管控之间，应有效平衡这两个方面，

具有一定的现实意义。

本文从土地利用碳排放的相关理论入手，基于陕西省土地利用数据和社会经济数

据，测算陕西省土地利用的碳排放量。利用LMDI因素分解法分析碳排放的影响因

素、预测未来土地利用碳排放发展趋势、利用线性规划模型对陕西省土地利用结构进

行低碳优化，并提出相应的优化措施。主要结论如下：

（1）陕西省土地利用类型以草地和耕地为主，均占30%以上。建设用地和未利用

地面积较小。2000-2020年陕西省的耕地面积逐渐减少。建设用地面积呈不断增加趋

势。林地面积在2000-2010年呈不断增加趋势，相对增加较多，在2010-2020年呈增长

减缓趋势但变化较小。2000-2020年，陕西省碳排放总量呈增加趋势，增加4.82倍，

但增幅越来越小，增长率呈明显下降趋势。土地利用碳排放量整体上最大的是关中地

区，其次为陕北，陕南最小，在区域分布上，高碳用地地区在西安、渭南、咸阳、宝

鸡、榆林等，而低碳用地地区主要分布在安康、商洛和铜川等。

（2）与LMDI因子分解模型相结合，将土地利用碳排放增量分解为五个要素的综

合影响，研究发现：仅有土地利用结构效应因素是土地利用碳排放的抑制因子。土地

利用的结构效应累计降低了11169.14万吨，预示在经济发展过程中，土地利用结构的

优化可使碳排放量减少，优化土地利用结构是减少碳排放的有效手段。土地利用碳排

放效应的增加，主要是经济规模效应所引起的，累计新增10843.11万吨。说明土地利

用碳排放的持续增长和经济的快速发展紧密相连。其次，影响碳排放增长的因素是土

地利用碳排放效应、能源强度效应、人口规模效应引起的碳排放，累计增加分别为805

7.80万吨、4661.13万吨、503.34万吨。

（3）基于新陈代谢GM（1,1）模型对陕西省土地利用碳排放2020-2030年碳排放

量进行预测，发现2030年陕西省碳排放量将达11934.60万吨，比2020年增长37.5

1%。采用线性规划模型，以最小化的碳排放为优化目标，求得方程的一组最优解，优

化后，将林地面积提高至501.95万公顷，建设用地面积降低至52.9万公顷，规划后的

碳排放为9238.02万吨，较2030年预计的11934.60万吨，约降低2696.58万吨。要实

现陕西省“低碳化”用地结构优化，可以增加林地面积，降低建设用地面积以优化土

地利用结构。还可以通过对用地结构的调整和空间分布的优化，以及对能源的合理运

用，加大对草地、林地等固碳土地的建设，合理的配置农用地，可以降低碳排放量，

推动低碳经济的发展。

关键词：土地利用碳排放，影响因素，灰色预测，线性规划，陕西省

Abstract

Theproblemofglobalclimatechangehaspiquedtheinternationalcommunitysinterest.In

thecourseofproductionandlife,theamountofcarbondioxideintheatmospherehasincreased

inordertoseekeconomicprogressandtheexcessiveuseofresourcesandenergy.Sustainable

developmentforallmankind,alow-carboneconomyisanunavoidableoption.Alow-carbon

economymaymeetbotheconomicdevelopmentandenvironmentalprotectionobjectives,and

low-carbonlanduseisacriticalco