本文關(guān)鍵詞：上海市土地利用碳排放效應(yīng)測度及趨勢預(yù)測

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【摘要】：自工業(yè)革命以來化石燃料燃燒產(chǎn)生溫室氣體的累積以對全球生態(tài)環(huán)境和氣候變化產(chǎn)生廣泛的負面影響,土地作為人類活動載體和自然生態(tài)系統(tǒng)的組成部分,無論是人類社會的經(jīng)濟建設(shè)、能源消耗還是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程都與土地利用密切相關(guān)。當前土地利用與碳排放關(guān)系研究主要集中在區(qū)域碳排放核算及其與土地利用方式變化的驅(qū)動機制(LUCC),體現(xiàn)為建設(shè)用地增長對碳排放邊際貢獻測度。但是已有研究缺乏對更深層次土地利用方式變化的碳排放效應(yīng)和優(yōu)化調(diào)控研究,尤其是在當前中國快速城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和機動化背景下,對于工業(yè)用地、城鎮(zhèn)居民點和交通用地碳強度變動在城市系統(tǒng)低碳運行中作用研究較為缺乏。所以本文選取在工業(yè)化起步較早,并且資本和能源密集化程度較高的上海為例。以土地利用變化與碳排放驅(qū)動關(guān)系研究為主線,系統(tǒng)的探討上海市土地利用與碳排放效應(yīng)研究,以期為長三角流域或其他類似城市提供參考。論文在前人關(guān)于土地利用與碳排放研究基礎(chǔ)上,構(gòu)建了適合上海市的碳排放及碳匯測算方法,識別能源消費和物質(zhì)生產(chǎn)部門碳排放動態(tài)變化特征。并將各碳排放項目落實到不同土地利用方式上,分析大型城市土地變更造成碳排放量、碳強度和碳足跡的時空變化特征。為了確定出人為影響因素對上海市建成區(qū)土地碳強度拉動或抑制作用關(guān)系,采用對數(shù)平均迪氏指數(shù)法(LMDI)將碳排放強度增長按能源強度、碳強度、經(jīng)濟和人口四種效應(yīng)進行貢獻率分解。隨后為了定量分析以上人文驅(qū)動力對碳排放的影響,采用STIRPAT模型從土地利用變動、財富水平、人口變化和技術(shù)改進四個角度對碳排放變化驅(qū)動力進行定量分析,從而揭示了建設(shè)用地及其它驅(qū)動因素對碳排放的邊際效應(yīng)。由于城市碳排放量與以上驅(qū)動因素在時間序列上具有潛在的規(guī)律性,所以采用ARIMA模型,以近期各影響因素時間序列為基礎(chǔ)對碳排放進行趨勢預(yù)測。同時根據(jù)上海市現(xiàn)有規(guī)劃對碳排放驅(qū)動因素進行情景設(shè)置,最終利用STIRPAT模型在不同情景組合下對碳排放趨勢進行預(yù)測,主要研究結(jié)果如下：(1)上海市終端能源消費和電力碳排放在近十年中持續(xù)增長,而工業(yè)部門碳排放貢獻最大(占比最大為57.91%),導致工礦用地碳排放總量在各用地類型中最高。而交通用地碳排放增長速度最快(年均增速為13.8%),同時也是單位面積碳強度最高用地類型。所以從土地低碳利用角度,工業(yè)和交通用地是今后碳減排的切入點。(2)上海農(nóng)用地面積持續(xù)萎縮,但其依然是主要的碳匯土地類型,城市綠地碳匯功能增長快速,但由于基數(shù)較小碳吸收作用依然微弱。對碳足跡估算發(fā)現(xiàn)需211001Km2生產(chǎn)性土地才能消納城市運行碳排放,遠超上海實際區(qū)劃面積造成嚴重生態(tài)赤字。從流域?qū)用鎭砜紤]上海已成為一個高強度點狀碳排放源,給周邊生態(tài)環(huán)境帶來較大壓力。(3)對上海建設(shè)用地碳強度增量的效應(yīng)分解發(fā)現(xiàn),經(jīng)濟效應(yīng)對碳強度為正向推進作用且影響較為強烈,而能源結(jié)構(gòu)的改善對碳強度只有微弱的負向拉動作用,且這種作用正逐漸減弱。對碳排放總量受影響因素驅(qū)動力的定量分析,得出經(jīng)濟因素和建設(shè)用地擴張的碳排放增量效應(yīng)顯著,人均GDP和建設(shè)用地面積每增加1%會導致碳排放增加0.773%和0.166%,而技術(shù)項改進對碳排放增長有一定抑制作用,表現(xiàn)為單位生產(chǎn)總值每減少1%會使碳排放總量減少0.173%。(4)碳排放總量在未來一段時間仍將持續(xù)增長,若按當前增長速度至2030年將達到1.5億噸,給生態(tài)環(huán)境帶來嚴峻壓力。若適當放緩經(jīng)濟增長速度和控制城市規(guī)模擴張,并采取一些需求控制、能效控制的減排措施,可以減少約40%的碳排放量。若采取強烈的節(jié)能減排手段,雖然可以控制碳排放水平穩(wěn)定在6100萬噸,但會危害到正常社會發(fā)展需求,僅具有參考意義。(5)上海在發(fā)展清潔能源、提高能源效率和降低單位產(chǎn)值能耗工作中已處國內(nèi)領(lǐng)先地位,雖然仍有進一步提高的潛力,但在不控制經(jīng)濟增長規(guī)模的背景下,能源效率方面的改進最終會被快速增長的經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)抵消,所以適度放慢經(jīng)濟增長速度是上海低碳發(fā)展最佳措施。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：F301.2;X24

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本文編號：1141606