湖南省土地利用碳排放动态效率研究:基于Malmquist指数模型

碳排放过量引发的温室效应日益严重,低碳发展是新时期促进经济绿色增长的主要路径。文章在进行土地利用碳排放总量测算的基础上,从土地利用视角分析了研究对象的土地利用碳排放效率动态演变过程。根据IPCC给出的碳排放清单,从能源消费、农业、废弃物三方面系统测算湖南省历年土地利用碳排放总量。以投入和产出为分类建立土地利用碳排放效率评价指标体系,并运用Malmquist生产效率指数模型对湖南省土地利用碳排放效率时序演变特征进行分析。结果显示,湖南省土地利用碳排放增速较快,能源消费是土地利用碳排放的主要来源;湖南省土地利用碳排放效率逐年提升,保持年均28.32%的增速,根据RD指数分解结果,效率提升的来源主要是技术进步。湖南省应不断加快转变经济增长方式,大力推广新型能源,提高土地利用效率及节约集约利用水平,加快农业经营方式创新,倡导循环经济,构建资源节约型的低碳土地利用和经济发展模式。     

土地细碎化对粮食生产规模报酬影响的量化研究——基于江苏省盐城市、徐州市的实证数据

论文基于江苏省农户实地调查数据,以江苏省粮食产量前两位的地级市盐城、徐州为例,建立Trans-log函数,分别计算土地细碎化线性指标、对数指标下各投入要素的产出弹性,通过计算产出弹性加总后的规模报酬系数考察江苏地区粮食作物生产的规模经济性。实证结果表明:1)在考虑土地细碎化的影响后,盐城、徐州粮食生产总体上不存在明显的规模报酬递增;2)土地仍然是最重要的生产要素;3)土地细碎化对于粮食生产的规模报酬具有负影响;4)土地细碎化对不同地区的粮食产量存在正负两方面的影响。基于研究结论,研究认为在促进农村剩余劳动力转移的前提下,应该对土地细碎化现象的负面效应给予更多重视。     

土地细碎化对粮食生产规模报酬影响的量化研究——基于江苏省盐城市、徐州市的实证数据

论文基于江苏省农户实地调查数据,以江苏省粮食产量前两位的地级市盐城、徐州为例,建立Trans-log函数,分别计算土地细碎化线性指标、对数指标下各投入要素的产出弹性,通过计算产出弹性加总后的规模报酬系数考察江苏地区粮食作物生产的规模经济性。实证结果表明：1）在考虑土地细碎化的影响后,盐城、徐州粮食生产总体上不存在明显的规模报酬递增;2）土地仍然是最重要的生产要素;3）土地细碎化对于粮食生产的规模报酬具有负影响;4）土地细碎化对不同地区的粮食产量存在正负两方面的影响。基于研究结论,研究认为在促进农村剩余劳动力转移的前提下,应该对土地细碎化现象的负面效应给予更多重视。     

中国建筑业碳排放效率空间特征及其影响因素

基于中国30个省份2007—2016年的面板数据,利用考虑非期望产出的超效率SBM模型对建筑业碳排放效率进行估算,并结合空间自相关分析和空间杜宾面板计量模型,探讨了中国建筑业碳排放效率的时空分布特征及其主要影响因素。结果表明:建筑业碳排放效率在区域分布上呈现明显的空间聚集现象;其中,H-H聚集区主要集中在东部沿海地区,L-L聚集区主要分布在西部和北部地区。节能技术水平,城镇化水平,能源消费结构,资源禀赋均对中国建筑业碳排放效率的时空分布特征具有重要影响。     

中国土地利用碳排放变化及协调分区

土地利用变化所产生的碳排放已成为地区碳排放的主要来源之一,为了探究其变化以全国30个省市为研究对象,基于2001～2019年MODIS的MCD12Q-LUCC数据,通过碳排放系数法,聚类与异常值分析法,从碳排放经济贡献系数、碳生态承载系数及二者的耦合协调关系等角度探讨了近19年间全国各省土地利用碳排放的空间特征并进行了分区研究.结果表明：(1) 2000～2019年全国土地利用碳排放量增长显著,但在2011年后碳排放量增长率变得平缓,而碳汇量的增长则相对缓慢,二者间的差距仍较大.(2)聚类与异常值分析显示研究期内全国各省市土地利用碳排放高值集聚中心由广东、江苏等省份转移到河北、山西、内蒙古等省份且集聚状态越来越明显.(3)全国各省市碳排放经济贡献系数呈现南高北低的空间特征,生态承载系数则呈现出由西高东低逐渐发展为中高东低,北部次之的特征,两者的耦合协调度呈现出下降的趋势.(4)本文基于碳排放经济贡献和碳生态承载,将各省划分为低碳保持区、经济发展区、碳汇发展区和综合优化区这4类,并提出各自的发展建议,争取实现碳中和与低碳可持续发展.     

广东省农业循环经济发展的DEA分析与有效性评价

运用数据包络分析方法中的超效率DEA(Super-efficiency Data Envelopment Analysis,SE-DEA)模型对2004、2005年广东21个地市农业循环经济发展的有效性进行了评价,并应用DEA模型(C2R和BC2)对于非DEA有效城市的主要原因进行了分析,提出了非有效向有效转化和调整的方向与建议。结果表明,两年间全省农业循环经济发展的平均超效率值均在2.0以上,平均综合效率、技术效率和规模效率值分别为0.967 0、0.974 8和0.991 0。2005年中有11个地市的效率值都呈现上升趋势,农业循环经济发展整体状况良好。5个非DEA有效的地市中,技术有效而规模无效率的地市只有汕尾,该地区的规模报酬处于递增状态。惠州、清远、梅州和江门地区均表现为技术、规模无效。其中梅州的技术效率最低,规模报酬显示出下降趋势。非DEA有效地市可对相对无效的投入、产出作适当调整,即缩减过多的投入或增加不足的产出,以改善和提高农业循环经济的运行效率。     

稻田综合种养土地利用的生态—经济效果——以湖北省稻虾共作为例

关注以稻虾共作为代表的稻田综合种养土地利用新型模式,基于在湖北省潜江市和荆州市的实地调研数据,运用非期望产出的SBM模型和投入导向DEA方法,测算和比较了稻虾共作户和水稻单作户土地利用的生态—经济效果。研究发现：与水稻单作相比,稻虾共作能够改善土地利用的生态—经济效果;但调研区一半以上的共作农户仍然延续着传统粗放的生产模式,生产中存在严重的过量投入,阻碍了其土地利用生态—经济效果的进一步优化。此外,若忽略环境污染,只考虑经济效果,将导致稻虾共作的土地利用效率被高估45.28%。目前,稻虾共作提高土地利用效率的功能未能充分发挥,亟需把环境影响纳入土地利用效率评估中,贯彻“双水双绿”的发展理念,引导农户合理安排各项生产投入,切实优化稻虾共作的生态—经济效果,促进土地可持续利用。     

江西省土地利用碳排放空间格局及碳平衡分区

二氧化碳浓度升高,导致全球气候变暖,生态环境问题逐渐凸显. 为此,绿色、低碳和循环发展成为我国当前工作重点. 江西省作为长江经济带生态文明建设的重要节点,大规模的城镇化建设导致碳排放量增加. 鉴于此,基于土地利用和能源消费数据构建碳排放量计算模型,探究江西省2000—2018年的碳排放空间格局特征,通过基尼系数、经济贡献系数和生态承载系数等多种分析方法探讨区域内的碳排放空间差异以及碳收支情况,同时从经济和生态的角度进行碳平衡分区并提出针对性的策略. 结果表明:①江西省2000—2018年土地利用碳排放总量逐年上升,从1 215.687×104 t增至4 907.425×104 t,总体表现为净碳源,碳减排压力较大. ②江西省碳排放空间格局呈现北高南低、西高东低的特征,北部和西部地区的碳排放总量明显大于南部和东部地区,其碳排放总量与各区域内的土地利用结构以及能源消费结构密切相关. ③江西省历年的碳补偿率均低于34%且逐年递减,碳补偿率、经济贡献系数和生态承载系数三者均空间差异明显,其中北部地区的碳补偿率低于南部地区,南部地区、东北地区的经济贡献率和生态承载系数高于西部地区. ④基于碳平衡分析,根据净碳排放量、生态承载系数等指标将江西省各地级市划分为4个碳排放发展功能区域,即碳汇功能区、低碳经济区、碳强度控制区、高碳优化区. 研究期内碳汇功能区数量变化较大,逐渐转为低碳经济区;碳强度控制区和高碳优化区数量基本无变化. 研究显示,江西省土地利用碳排放空间差异显著,协同减排的困难较大,为此根据碳平衡分区调整土地利用结构,有利于促进区域协同减排,推动全省低碳经济的发展,缓解因碳排放引起的全球气候变化问题.      

中国低碳试点城市碳排放效率时空演变与影响因素

中国提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的战略目标,提高碳排放效率,推动绿色低碳发展是实现“双碳”目标的重要途径。运用包含非期望产出的Super-SBM模型,测度了2003—2018年中国68个低碳试点城市的碳排放效率并分析其时空演变特征,运用面板回归模型分析城市碳排放效率的影响因素,得出以下结论：（1）低碳试点城市碳排放效率在时间上整体呈上升趋势,效率值从0.169上升至0.423,年均增长率为6.31%,仍有一定的提升空间。（2）低碳试点城市碳排放效率的区域差异呈先缩小后逐渐扩大趋势,空间上呈现“东中西”递减分布格局;从城市等级规模来看呈现“超大城市>特大城市>大城市>中等城市>小城市”特征。（3）经济发展水平、产业结构、城镇化水平、绿色技术创新与试点城市碳排放效率呈显著正相关,外资强度与碳排放效率呈显著负相关,各影响因素对三大地区和不同规模城市的作用程度存在一定的差异性。从创新投入、产业结构和区域差异化等方面提出对策建议,对促进城市绿色低碳发展和生态文明建设具有一定的借鉴意义。     

区域碳排放效率评价及影响因素分析

以长三角、珠三角与京津冀三大经济圈为研究对象,运用考虑非期望产出SBM模型、Malmquist全要素生产率指数模型分析碳排放效率的静态、动态变化特征和差异性,并进一步探讨三大经济圈碳排放效率影响因素的作用效果.结果表明,2007—2016年间三大经济圈的碳排放效率整体上水平较低,三大经济圈碳排放效率在时序上的变动都经历了高值波动、持续下降和低值波动阶段.从Malmquist指数分解情况来看,技术退步是全要素生产率下降的主要原因,规模效率存在不足,全要素生产率整体水平有待提高,碳排放效率提升空间巨大.地区产业结构、能源利用效率、外资依存度、城市化水平等因素对三大经济圈的碳排放效率影响显著,技术进步水平与其他因素相比对碳排放效率的影响效果并不明显.     

碳排放约束下耕地利用效率的区域差异及其影响因素

论文将耕地利用碳排放纳入耕地利用效率的测度框架中,综合运用SBM-Undesirable模型、基尼系数分解模型和Tobit模型对中国大陆31个省区2003—2015年耕地利用效率的差异格局及影响因素进行定量测度。结果表明：1）总体来看,大部分省份考虑碳排放指标后形成的耕地利用效率值与不考虑碳排放指标相比都有不同幅度的下降;2）从SBM模型测度结果来看,不同尺度耕地利用效率在研究期内都呈上升趋势且表现出明显的区域差异,其中,东北地区的年平均耕地利用效率最高,中部地区最低;3）全国和四大区域耕地利用效率的基尼系数都有不同幅度的降低,地区差距有所缓解,组内差异缩小是中国耕地利用效率地区差距缩小的主要来源;4）耕地资源禀赋、经济发展水平、科学技术发展和政府重视程度等是影响耕地利用效率差异的重要因素,但是在不同样本分组情况下,不同因素的影响方向和强度存在差异;5）除了在技术层面探寻耕地利用减排路径及合理规模外,还应该在制度和政策层面对碳排放进行规范和引导,实现耕地低碳、高效利用及社会经济绿色发展。     

效率视角下中国2030年二氧化碳排放峰值目标的省区分解——基于零和收益DEA模型的研究

实现2030年二氧化碳排放达到峰值不仅是中国在全球气候谈判中做出的国际承诺,也是中国实现经济结构转型的必然选择,而对二氧化碳排放峰值进行合理的区域分解是中国实现二氧化碳排放达峰的必要前提.本文首先对中国2030年二氧化碳排放峰值进行初始的省区分解,利用DEA-BCC模型对初始省区分解方案进行效率评估,在此基础上利用零和收益DEA模型得到全部省区达到有效的中国二氧化碳排放峰值省区分解方案.本文研究表明：1大部分省区初始分解方案的效率值较低,只有2个省区的效率值达到DEA有效,且二氧化碳排放配额比重较大省区的分配效率值较小;2经过零和收益DEA模型的优化,省区分解方案的整体效率最终提升至有效边界,二氧化碳排放配额由效率较低的欠发达地区向效率较高的较发达地区转移,较发达和不发达的两类地区均分配到了较少的二氧化碳排放配额,最终二氧化碳排放权占比较多的地区主要为二氧化碳排放严重但减排潜力较大的省区.文章最后根据本文研究结论提出了具体的碳排放省区分解政策建议.     

安徽省会经济圈土地利用变化的碳排放效益

土地利用变化是影响碳排放的重要因素。利用1997和2007年土地利用类型数据,采用碳排放评价模型,对安徽省会经济圈碳排放效益进行评价,并估算碳排放生态补偿标准。研究结果显示:①1997-2007年间碳排放总量增加1 049.92×10⁴ t,年均增长14.4%;②2007年经济圈内地均建设用地碳排放强度和地均碳排放强度分别为1997年的2.41倍、 2.18倍,1997和2007年,碳排放强度指数值都是合肥市>巢湖市>六安市;③经济圈内各县(区)地均碳排放强度差异显著,建设用地平均碳排放强度前3位的是合肥市区、 霍山县、 金寨县;④据中国造林成本的价格估算,合肥、 巢湖、 六安3市的碳汇补偿增加量分别为:21.83×10⁸、 4.31×10⁸、 2.48×10⁸元,县域生态补偿额差异显著;⑤土地利用结构、 产业结构与碳排放量存在一定的关系。从碳排放效益和生态补偿的角度,提出减少碳排放的途径。     

陕西省土地利用碳排放演变与影响因素分析研究

以陕西省统计数据为基础,利用土地利用碳排放模型和STIRPAT模型,分析了陕西省1999年-2013年土地利用碳排放演变与影响因素,结果表明:陕西省碳排放量呈增加趋势,增加了4.07倍,其中建设用地碳排量增加起主导作用.碳排放经历了减少(1999-2000年)、稳步增加(2001-2006年)和快速增加(2007-2013年)3个阶段.人口数量和GDP是陕西省土地利用碳排放变化的影响因素,其中人口数量对碳排放变化的贡献高于GDP.经济集约式发展和个人集约式低碳消费是碳减排的重要方向.     

长江经济带交通碳排放测度及其效率格局(1985~2016年)

采用"自上而下"的方法测度了长江经济带1985~2016年交通碳排放量并分析其空间格局和时序演化特征;在考虑非期望产出的基础上,剔除外部环境变量和随机误差的影响,构建了三阶段DEA模型进行长江经济带交通碳排放效率值的评价与比较.结果发现：①长江经济带交通碳排放总量呈不断上升趋势,其中石油类能源消费产生的排放量占比最大,四川、两湖地区和苏浙沪地区分别是长江上、中、下游交通碳排放的高值区.②从东西方向看,交通碳排放重心总体上呈现先东移、后西移的变动轨迹;从南北方向看,在空间上突出表现为越来越向长江沿岸集中分布的特征.③不同省份的交通碳排放效率值存在显的空间分异现象;2007~2016年东部地区的效率值始终最高,但中部地区的效率值由高于西部地区演变为低于西部地区.④外部环境因素对交通碳排放效率具有显著性影响,其中产业结构优化始终有利于交通碳排放效率提升,而政府干预的影响则由"创新补偿"效应转变为"遵循成本"效应.     

基于容积率指数和单要素DEA方法的工业用地利用效率区域差异研究

从土地利用无差异比较的角度出发,在阐释土地利用差异性比较的思路后,构建容积率指数(VRI)分析了不同区域工业用地利用强度变化,并消除工业产业结构对不同区域工业用地面积的影响,在此基础上利用单要素DEA方法分析了全国不同区域工业用地利用效率的特征及变化趋势.研究结果表明:VRI高的区域多分布在东南沿海地区,VRI低的区域多分布在中西部地区,并且东部地区VRI呈下降趋势;工业用地面积修正后,工业用地利用效率增大的区域多集中在中西部地区,工业用地利用效率下降的区域主要出现在东南沿海地区;以长江三角洲和珠江三角洲为主的东南沿海经济发达地区工业用地利用效率明显高于中西部地区;变异系数反映出区域间工业用地利用效率的差异程度正在逐渐缩小,工业产出的不均衡程度大于工业用地配置的不均衡程度.     

木薯燃料乙醇的碳效应分析

出于能源安全的考虑及对温室气体减排的关注,世界各国近些年大力发展生物液体燃料,我国政府提倡以木薯等非粮作物为原料生产燃料乙醇。一直以来科学家们对生物液体燃料的碳效应争论激烈,争论的焦点在于原料种植对土壤碳库的影响及不同技术条件下副产品利用的评估。论文通过建立碳平衡分析模型,将原料种植对土壤碳库影响及副产品利用的替代效应纳入研究体系,评估了我国木薯燃料乙醇生产各个环节的碳排放,研究结果显示:木薯原料种植环节碳排放主要来自氮肥的使用及对土壤碳库的破坏;木薯燃料乙醇加工转化环节碳排放主要来自蒸馏和脱水过程能源消耗,改进加工转化技术对减少此环节碳排放至关重要;木薯燃料乙醇运输及储存过程碳排放较小。在现有生产技术条件下,生产单位质量(1 kg)木薯燃料乙醇平均碳排放为0.647 kg。以汽油的碳排放为参照,在目前技术水平条件下,我国木薯燃料乙醇碳排放呈现负效益;采用较为先进的双酶法中温喷射液化-大罐浓醪间歇发酵-多塔多耦合差压精馏和分子筛变压脱水技术,则其碳排放为汽油的90%;倘若能避免对土壤碳库的破坏,则这一比例下降到64%。因此,为了促进我国木薯燃料乙醇的发展,减少木薯燃料乙醇生产的碳排放,首先应该引导农民合理施肥,利用边际土地种植木薯,不转换林地、草地等土地类型的利用方式,减少对土壤碳库的破坏;此外,要开发高效节能的燃料乙醇转化技术并加强对副产品的二次利用。     

四川省宝兴县碳汇效应评估与碳减排

利用第三次森林清查(1984-1988年)中宝兴县数据,结合2005年TM遥感影像土地利用类型图土壤类型图,采用植被类型碳密度以及土壤碳密度经验值的方法,估算了宝兴县碳库以及自然生态系统碳汇。并收集宝兴能源消耗、土地利用变更、替代能源工程等人为因素的数据估算了宝兴县2005年的人为碳排放及碳减排放效应,从而计算出宝兴县总碳增汇效应,碳汇为452.80×106kg C,并分区定量、图形表示,为地方政府提供决策支持。     

基于空间聚类分析的中国旅游业碳排放效率

旅游业碳排放效率是考量旅游经济增长与生态环境关系的重要指标,对旅游业碳排放效率的有效测度和分析是实现旅游业节能减排与可持续发展的基础支撑.采用“自下而上”法核算2001—2015年我国旅游业能源消耗量与碳排放量（不含港澳台及西藏自治区数据,下同）;继而运用非期望产出SBM模型对旅游业碳排放效率进行测度,并通过空间自相关分析揭示其空间特征;最后采用Malmquist指数（MI）评估旅游业碳排放效率的动态趋势.结果表明:①研究期内我国旅游业总体碳排放效率较低,平均水平为60%;各年度达到最佳生产前沿面（旅游业碳排放效率值为1）的省(市、自治区)(简称“省区”)数量较少,绝大多数省区的碳排放效率具有较大改善空间;旅游业碳排放效率水平存在明显的省际差异;东、中、西部地区的效率存在梯度差,形成“东高西低”的空间格局.②Moran's I指数和LISA聚类图显示,各省区旅游业碳排放效率存在明显的正向空间相关性,在空间分布上呈现出显著的地理聚集特征,形成“高—高”型与“低—低”型聚集区,空间联动格局尚未形成.③2001—2015年MI均在1以上（2004年除外）,且总体平均值高达1.195,体现出持续改善的态势;各省区碳排放效率的提升来源于技术进步与技术效率双重贡献,其中,技术进步是促进旅游业碳排放效率提升的主要贡献因素.研究显示,我国旅游业碳排放效率的空间分布不均衡,但整体呈现持续上升的态势,各省区在依赖技术进步提高碳排放效率的同时,要注重全局空间联动格局的形成,最终实现低碳旅游业的协调发展.      

湖北省土地整治项目碳效应核算及其分析

论文通过构建土地整治项目碳效应分析框架,将土地整治碳效应分为短期碳效应及长期碳效应,其中短期碳效应分为工程施工碳效应及地类转换碳效应,长期碳效应分为农田生态系统固碳效应和农业耕作活动碳效应。以湖北省14个土地整治项目为例,采用碳排放系数法、生态系统类型法等进行整治项目碳效应核算,并计算土地整治项目实施后达到碳平衡所需的时间,对比分析处于不同地貌类型及工程类型区的土地整治项目碳效应及其构成的差异性。研究结果表明：工程施工是土地整治项目碳排放的主要来源,各项目碳排放总量为4 602.00~22 760.81 t,单位面积碳排放为5.18~19.62 t/hm²;地类转换既有碳汇效应,又有碳排放效应;土地整治后,各项目农田生态系统固碳能力增加了412.27~2 794.91 t/a;耕作活动碳排放也较整治前有所增加,增加强度从8.11 t/a至463.76 t/a不等。整治工作后各项目达到碳平衡的时间最少需要2.68 a,最多需要36.66 a。对比分析表明,地形地貌、工程类型虽不是土地整治各类碳效应产生的决定性因素,但却间接地在工程施工难易程度、排灌条件、耕地产能等多方面对土地整治项目区碳效应产生重大影响。