长春市低碳土地利用分析与结构优化研究

发布时间：2018-01-06 14:11

  本文关键词：长春市低碳土地利用分析与结构优化研究　出处：《吉林大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：众所周知,由于燃烧煤、石油、天然气、砍伐森林、土地利用变化等人类活动的影响,大气中的温室气体正以前所未有的速度增加,人类活动所导致的CO2排放量增加已被公认为当今全球最大的环境问题之一,引起各国政府、科学家和公众的广泛关注。土地作为人类活动的承载,经济发展、城市建设、工业生产等人类活动都与土地利用有着密切的联系,并通过土地利用类型转换、土地利用数量结构和布局的调整等充分体现出来。目前,关于土地利用碳排放的研究主要集中于土地利用碳排放机理、土地利用碳排放量测算、土地利用变化对碳排放的影响、土地利用碳排放与经济增长的关系、影响土地利用碳排放的因素等方面,并且已经取得了初步成果,形成了一定的思路和框架。但是,就目前的研究来看,关于区域低碳土地利用状况的系统分析,土地利用碳排放对土地利用结构优化的作用方面的研究还处于起步阶段。本文将在已有研究的基础上,以长春市为例,从土地利用碳排放量测算、土地利用碳排放与经济发展的关系、低碳发展理念下的土地利用结构驱动力以及低碳发展理念下的土地利用结构优化等方面,深入系统分析区域的低碳土地利用状况,得出土地利用结构优化方案,以期为我国的低碳城市土地利用与结构优化方面研究提供实证参考。本文根据国内外关于土地利用碳排放的研究现状,测算2001—2013年长春市土地利用净碳排放量,分析长春市低碳土地利用状况,运用主成分分析法、相关性分析法进行驱动力分析,运用数据包络分析法对长春市土地利用进行低碳效率评价,并运用多目标规划法构建低碳经济理念下的土地利用结构优化模型,得出碳排放最小化、 低碳排、低效益‖、 中碳排、中效益‖、 高碳排、高效益‖、经济效益最大化等五种方案,结合实际得出最优方案,分析优化方案的用地结构和碳减排潜力。最后提出低碳发展理念下的土地利用对策和建议。研究内容主要包括:(1)长春市土地利用碳排放量/碳汇量测算与分析。首先,对长春市2001—2013年土地利用净碳排放量按照不同用地类型进行测算;其次,应用tapio脱钩弹性模型将土地利用净碳排放量与经济发展进行脱钩弹性分析;最后,运用kaya恒等式原理和lmdi分解法,对土地利用利用碳排放的影响因素进行分析。结果表明:长春市2001—2013年土地利用净碳排放量由1279.87万吨增长到3705.33万吨,年平均增长率为14.6%。地均碳排放强度、人均碳排放强度总体呈上升趋势,单位gdp碳排放强度呈下降趋势;土地利用碳排放与经济发展的关系主要表现为弱脱钩,个别年份出现强负脱钩、扩张连结状态,目前来看土地利用碳排放增速低于经济发展速度;从乘法分解的贡献率均值和加法分解的累计贡献值看,除单位gdp用地强度外,地均碳排放强度、土地利用结构、人均gdp和人口规模均对碳排放起到促进作用。(2)长春市土地利用结构驱动力分析与低碳利用效率评价。首先,阐述土地利用结构变化的影响因素,运用主成分分析法对影响土地利用结构变化的变量进行降维,将主成分因子组合分值与土地利用结构信息熵进行相关性分析,得到土地利用结构变化的驱动因素;其次,运用数据包络分析法,构建低碳视角下的经济效益、社会效益和生态效益评价模型,分析长春市低碳土地利用效率。研究结果表明:gdp、人均gdp、固定资产投资等主要经济因素,居民可支配收入、批发零售业、交通等社会因素,从业人员数等人口因素均与土地利用结构呈现较大的正相关;经济因素是影响土地利用结构的最根本动力,社会因素是影响土地利用结构的重要驱动力;5个年份的经济产出有效,6个年份的社会效益有效,8个年份的生态效益有效,个别年份出现不同程度的投入冗余。(3)低碳发展理念下的长春市土地利用结构优化。首先,预测2020年建设用地碳排放量,以2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降45%为目标,计算2020年建设用地最大面积;其次,构建低碳发展理念下的土地利用结构优化目标模型,设定土地利用经济效益和土地利用碳排放目标函数,得到最优目标方案;最后,将优化方案用地结构、碳减排潜力与土地利用规划、基期年进行对比分析。结果表明:按照长春市土地利用总体规划中关于建设用地的面积控制,不能完全实现2020年我国承诺的碳减排目标;结合当前经济社会的发展背景和对生态保护的迫切要求,得出 中碳排、中效益‖目标模式下的优化方案为满意方案;优化方案比2020年规划的碳排放量减少302.91万吨,经济效益比2020年规划的经济效益降低574.21亿元,能够满足长春市低碳发展的要求。(4)低碳发展理念下的土地利用对策研究。首先,从长春市土地利用特点、土地利用存在的问题、土地利用的合理性、各类用地比例变化情况等方面对长春市2001—2013年土地利用变化情况进行了分析。其次,从土地低碳化、土地高碳汇、建立低碳土地利用模式三方面探讨了低碳发展理念下的土地利用对策。
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本文编号：1388196