地理科学进展 2016 , 35 (4): 487-495 https://doi.org/10.18306/dlkxjz.2016.04.009

研究论文

中国省域能源消耗碳排放安全评价

荣培君, 杨群涛, 秦耀辰^*^,, 李旭, 张天宁, 张帅帅

河南大学环境与规划学院/黄河文明传承与现代文明建设河南省协同创新中心,河南开封 475004

Energy-related carbon emission security at the provincial level in China

RONG Peijun, YANG Quntao, QIN Yaochen^*^,, LI Xu, ZHANG Tianning, ZHANG Shuaishuai

College of Environment and Planning/Collaborative Innovation Center on Yellow River Civilization of Henan Province, Henan University, Kaifeng 475004, Henan, China

通讯作者: 秦耀辰(1959-),男,河南荥阳人,教授,博士生导师,主要从事区域可持续发展理论、模型与信息系统研究,E-mail: qinyc@henu.edu.cn。

基金资助: 国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB955804)国家自然科学基金项目(41171438,41201602)河南省哲学社科规划办项目(2014CJJ065)

作者简介:

作者简介：荣培君(1986-),女,河南开封人,博士研究生,主要研究方向为区域可持续发展,E-mail: rongpeijun@126.com。

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摘要

碳排放安全评价和预测在应对全球气候变化、实现区域可持续发展方面有重要意义。根据1996-2012年统计数据,基于压力—响应模型,从经济、社会、环境3个层面构建省域能源消费碳排放安全评价指标体系,分析了中国能源消费碳排放安全的时空分异,并运用GM(1, 1)方法进行预测。结果表明：1996-2012年,中国碳排放安全综合指数在临界安全区间内呈现波动下降趋势。其中,压力系统指数与综合指数变化态势趋于一致,响应系统指数表现为上升趋势;多数省区处于临界安全状态,亚安全状态省区逐渐消失,安全等级差的省区出现南移现象;大部分省区压力系统恶化的同时响应系统好转;区域间碳排放安全差距逐渐缩小,高压力低响应的区域大量减少。预测发现,2020年全国大部分省区处于临界安全或以下状态,碳排放安全情况不容乐观。

关键词： 碳排放 ; 安全评价 ; 压力—响应模型 ; 时空分异 ; 中国

Abstract

Facing the great challenge of climate change, carbon emission security-an important part of ecological security-has become a prominent issue. This study used the 1996-2012 statistics of 30 provinces (except Tibet) of the Chinese mainland to analyze the spatial and temporal differences of energy-related carbon emission security, with the aim to provide some guidance for regional carbon emission reduction strategy and sustainable development. The assessment indicator system of energy consumption-related carbon emission security was based on the pressure-response model, which consists of three main aspects: economic, social, and environmental. Then carbon emission security situation was projected for 2013 to 2020 by using the GM (1,1) method. The results show that: from 1996 to 2012, energy consumption-related carbon emission security of China was at a critical level (0.45-0.65) and showed a downward trend since 2000. The response system played an increasingly more important role in the security state of energy-related carbon emissions; carbon emission security of various provinces is very different, its spatial pattern underwent some changes, and the provinces of low security level shifted southward; most provinces face more pressure while the situation of the response system has improved; disparity of regional CO2 emission security gradually narrowed, provinces of high pressure and low response reduced substantially; energy intensity, per capita disposable income of urban residents, proportion of coal, per capita carbon emission, proportion of the secondary industry have great influence on carbon emission security in the majority of provinces. The forecasting results show that carbon emission security situation is not optimistic. Most provinces will be in the critical and unsafe state with regard to carbon emission.

Keywords： carbon emissions ; security state ; stress-response model ; spatiotemporal difference ; China

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荣培君, 杨群涛, 秦耀辰, 李旭, 张天宁, 张帅帅. 中国省域能源消耗碳排放安全评价[J]. , 2016, 35(4): 487-495 https://doi.org/10.18306/dlkxjz.2016.04.009

RONG Peijun, YANG Quntao, QIN Yaochen, LI Xu, ZHANG Tianning, ZHANG Shuaishuai. Energy-related carbon emission security at the provincial level in China[J]. 地理科学进展, 2016, 35(4): 487-495 https://doi.org/10.18306/dlkxjz.2016.04.009

1 引言

面对全球气候变化带来的挑战,进行碳排放安全评价和预测是有效适应气候变化、降低气候变化风险的重要前提(陆大道等, 2012; 秦大河等, 2014; 樊杰等, 2015)。能源消耗作为碳排放的主要来源,对其进行有效控制具有必要性和紧迫性(刘竹等, 2011; Liu et al, 2013)。根据相关研究(徐美等, 2012; 张梦婕等, 2015),能源消耗碳排放安全可理解为：在人的必要需求得以满足的前提下,能源消费所产生的碳排放保持与区域人口、资源、环境、经济、社会系统协调发展的状态。可运用相关的预警方法和模型对碳排放安全进行分析、评价和预测,以达到提前预防和控制不安全因素的目的。

当前,因地制宜地构建系统有效的指标体系是对碳排放安全进行有效评价的基础,很多学者从单项指标的选择和指标体系的构建两个方面对此进行分析。首先,在分析碳排放影响因素的基础上选择指标。就宏观层面而言,城市化和工业化进程中土地利用的变化是产生碳排放、影响碳排放安全的根本动力(York, 2007; 孙昌龙等, 2013; 周葵等, 2013; Lin et al, 2014),而能源强度与碳排放量呈负相关关系(Martínez-Zarzoso et al, 2011; 徐安, 2011)。聚焦到生产生活方式上,人口数量是影响城市和农村碳排放安全的主要因素,收入水平的高低是碳排放安全出现区域差异的重要因素(Zha et al, 2010; Al-mulali et al, 2012; 胡艳兴等, 2015)。从降低碳排放、增加碳汇的视角来看,提高森林固碳能力是影响碳排放安全等级上升的关键因素(鲁丰先等, 2013; 魏晓华等, 2015)。因此,人口数量、人均 GDP、煤炭消耗比重、能源强度、森林覆盖率等可作为评价碳排放安全的相关指标。其次是构建碳排放安全体系框架,即从城市—区域低碳发展的角度出发,突出人地关系这一主线,构建压力—响应(Stress-Response, S-R)模型(Rapport et al, 1999)及其衍生的压力—状态—响应(Pressure-State-Response, PSR) 模型(陈星等, 2005)和驱动力—压力—状态—影响—响应(Driving-Pressure-State-Impact-Response, DPSIR)模型(Gari et al, 2015)等。此类模型综合考虑自然环境和人类活动,强调社会经济运作与环境变化的互动关系,具有可测定性和可评价性的特点,容易与预测模型和信息系统相连接,因此得到广泛应用。纵观现有研究,从生态安全的角度进行碳排放问题的量化研究还相对欠缺,能体现时间维度的演变和实现区域间对比的研究更有待加强。

考虑近年来中国碳排放快速增长背景下碳排放安全评价的紧迫性,以及各省区资源禀赋、人口压力、城市化发展、经济增长、能源消耗结构及减排举措存在的较大差异,本文以中国省区为基本单元,融合压力—响应(P-R)与环境—经济—社会(E-E-S)分析框架,构建能源消耗碳排放安全指标体系,评价中国省区碳排放安全的空间分布以及随时间的变化特征,并借助操作性较强、精度相对较高的GM(1, 1)模型预测未来省域碳排放安全变化趋势,以期为制定区域碳减排策略,促进区域可持续发展提供依据。

2 数据与方法

2.1 数据来源

本文所用数据来源于1996-2014年《中国统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》、《中国农村统计年鉴》及各省统计年鉴,其中因中国森林资源清查时间间隔为5年,从而森林覆盖率每5年间的数值采用等差补值处理,其他个别缺失数据采用相邻年份数值进行线性插补。碳排放量的数据采用联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供的方法,选取原煤、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、天然气9类主要化石能源,以各类能源的消费总量乘以各自的平均低位发热量与CO₂排放系数计算得到(程叶青等, 2013; 胡艳兴等, 2015)。需要指出的是,因缺乏相关数据,本文研究区域未包括西藏自治区、台湾省、香港和澳门特别行政区。

2.2 指标体系构建

按照选取关键指标、简化指标体系和可操作性原则,从准则层、单元层和指标层3个等级层面上构建碳排放安全评价指标体系,如表1所示。具体来说,考虑碳排放安全受到威胁的原因和环境恶化的速度来分析“压力”;从预防碳排放安全恶化应采取的措施分析“响应”,包括增加碳汇、改进技术和对治理碳排放产生的污染等。需要说明的是,首先,脱钩指数是用来衡量经济发展与能源消耗导致的碳排放之间关系的指标,有不同的计算方法,本文采用能源消费增长率与GDP增长率的比值来表示。改革开放以来,中国GDP一直呈快速正向增长,因而脱钩指数的正负实际上取决于能源消费量的变动,并在中国经济保持平稳增长的前提下为负向作用指标(张金萍等, 2014)。其次,根据环境库茨涅茨曲线,经济增长与碳排放量之间并非线性关系,因此,在对城镇居民人均可支配收入和农村居民家庭纯收入两个指标进行性质界定时,参考相关研究(朱永彬等, 2009; 王铮等, 2010; 王莉雯等, 2014),中国人均排放高峰将出现在2030年,在本文的研究时段(1996-2012年)内未达到倒U型拐点,因此将二者定为负向指标。三是能源强度,即单位GDP的能源消耗,用于表征能源使用效率和使用质量,是科技水平高低的体现,直接关系到能源消费碳排放量,其值越高,碳排放安全越受到威胁,故定为负向指标。

表1 能源消费碳排放安全评价指标体系

Tab.1 Evaluation index system of energy-related carbon emission security

目标层	指标层	单元指标层	子指标层	影响
能源消费碳排放安全	压力系统	经济压力	人均GDP(I₁)/(万元/人)	-
			第二产业所占比重(I₂)/%	-
			城镇居民人均可支配收入(I₃)/(元/人)	-
			农村居民家庭人均纯收入(I₄)/(元/人)	-
		社会压力	人口密度(I₅)/(人/km²)	-
			人口自然增长率(I₆)/%	-
			城镇化水平(I₇)/%	-
			能源强度(I₈)/(t标准煤/万元)	-
		环境压力	碳排放年均增长率(I₉)/%	-
			煤炭比重(I₁₀)/%	-
			脱钩指数(I₁₁)/%	-
			人均碳排(I₁₂)/( kg/人)	-
	响应系统	经济响应	工业污染治理投资占GDP比重(I₁₃)/%	+
		经济响应	林业投资占GDP比重(I₁₄)/%	+
		社会响应	R & D人员比重(I₁₅)/%	+
		社会响应	零碳能源比重(I₁₆)/%	+
		环境响应	建成区绿化覆盖率(I₁₇)/%	+
		环境响应	森林覆盖率(I₁₈)/%	+

2.3 评价方法及步骤

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根据上述碳排放安全评价指标体系,在对原始指标处理和计算权重的基础上,测算各省区的综合得分并对其进行安全评价,而后进行安全预测,具体步骤如下：

(1) 采用极差标准化方法对原始数据进行处理,并采用均方差赋权法来确定指标权重大小,其公式为：

$\begin{matrix} w_{j} = \frac{\sqrt[]{\overset{m}{\sum_{i = 1}} (z_{ij} {- \overset{̅}{x})}^{2}}}{\overset{n}{\sum_{i = 1}} \sqrt[]{\overset{m}{\sum_{i = 1}} (z_{ij} {- \overset{̅}{x})}^{2}}} \end{matrix}$ (1)

式中：w_j为第j个指标的权重, $\begin{matrix} z_{ij} \end{matrix}$ 为第i年第j项指标的标准化值,m为年份数,n为指标个数, $\begin{matrix} \overset{̅}{x} \end{matrix}$ 为各指标标准化后的均值。

(2) 进行能源消费碳排放安全评价警情( $\begin{matrix} F_{j} \end{matrix}$ )测算。利用各指标标准化数据与各指标的权重相乘求和得出结果,其计算公式如下：

$\begin{matrix} F_{j} = \overset{n}{\sum_{j = 1}} w_{j} \times z_{ij} \end{matrix}$ (2)

(3) 根据相关研究(赵宏波等, 2014; 张强, 2010),确定能源消费碳排放安全等级的划分标准,如表2所示。将各省每年的碳排放安全预警指标数值与之对应,评价其安全程度。

(4) 运用GM(1, 1)模型对未来各省区能源消耗碳排放安全的变化趋势进行预测,具体建模步骤参考周健等(2011)的研究,并进行精度检验,当方差比c<0.35和小误差概率P>0.95时,模型可进行预测。

表2 碳排放安全等级划分标准

Tab.2 Classification of energy-related carbon emissions security

区间	安全评价	警情特征
[0~0.25)	病态	碳排放增速极快且处于无序增长状态,人口压力巨大,能源消耗过度,环境污染严重,碳排放与经济发展严重不协调,碳排放调控及碳减排效果极不理想,人口、资源、环境、经济、社会系统无序发展。
[0.25~0.45)	不安全	碳排放增速较快且伴随一定的无序增长状态,人口压力较大,能源消耗与环境污染较严重,碳排放与经济发展比较不协调,碳排放调控及减排效果不理想,阻碍了人口、资源、环境、经济、社会系统的协调发展。
[0.45~0.65)	临界安全	碳排放增速稍快,存在一定的人口压力,能源消耗与环境污染较明显,经济发展态势一般,碳排放与经济发展处于协调边缘,碳排放调控及碳减排虽不理想但有初步效果,人口、资源、环境、经济、社会系统协调发展状况一般。
[0.65~0.85)	亚安全	碳排放增速放缓,人口增长处于比较稳定状态,资源能源消耗与环境污染得到一定程度改善,经济发展态势较好,碳排放与经济发展处于初级协调状态,碳排放调控及减排效果较好,人口、资源、环境、经济、社会系统协调发展状况较好。
[0.85~1.0]	安全	碳排放增速明显下降,人口增速较低且稳定,资源能源消耗与环境污染得到极大改善,经济运行良好,碳排放与经济增长处于高度耦合协调发展状态,碳排放调控及减排效果理想,实现人口、资源、环境、经济、社会系统的协调发展。

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3 结果与分析

3.1 中国碳排放安全时序

由图1可知,中国能源消耗碳排放安全综合指数处于0.45~0.65的临界安全状态。但从走势上看,2000年达到近20年最安全状态,接近亚安全;之后安全状态不断下降至接近不安全,2009年回升后又有所下降。从压力系统指标数值可以看出,中国能源消费碳排放的压力系统指标得分在2002年之前稳中有升,尔后呈现持续快速下降的趋势,因压力系统均为负向指标,说明2002年之后,碳排放压力大幅度增大,碳排放安全阻碍因素影响强烈。响应系统指标数值除个别年份略有波动外,一直稳中有升,这是中国能源消费碳排放安全综合指标值未迅速下滑的重要原因。值得注意的是,综合指数和压力指数之间的差异由小变大,说明响应系统发挥的作用正在逐渐增大。

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图1 1996-2012年中国能源消费碳排放安全评价结果

Fig.1 Results of energy-related carbon emission security evaluation in China, 1996-2012

结合各项指标数据,可以归结为以下几个方面原因：第一,中国的城镇化率在1998年和1999年均出现了下降现象,第二产业比重也随之下降;同时,2000年以前,经济增长水平较为缓慢,尤其是农村居民家庭纯收入基本处于停滞状态,2000年以后则逐渐快速增长。由于大部分时期处于弱脱钩状态,因此人均碳排放在2000年以后也增长迅速。第二,人口总量不断增加,在一定程度上会给能源消耗造成压力,但人口自然增长率从1996年的9.66‰一直降至2003年的3.0‰,尔后有小幅度回升,继而平稳缓慢下降。第三,1996年以来,中国的建成区绿化覆盖率和森林覆盖率均稳步提高,尤其是2008年以后,科研方面人力物力的投入大幅增加,林业投资所占比重也有较快提高,一系列积极的应对措施,为碳排放增速的减缓和碳汇的有效增多提供了保障。此外,从政策方面来看,20世纪90年代以来,随着全球可持续发展理念的兴起,中国的环保意识逐渐觉醒,能源利用技术稳步提高。1996-2001 年期间,中国开始了国有企业所有制改革,淘汰了落后产能,关停大量排放密集型的中小企业,推动了低碳科技进步。21世纪初期,中国再次出现重化工倾向,二产比重飞速增加,低碳技术进步有所放缓,但2004年之后,随着国家《节能中长期专项规划》和《中国应对气候变化国家方案》等政策法规的实施,低碳科技发展迅速,实现了能源消耗强度的不断降低。

3.2 碳排放安全时空变化

3.2.1 碳排放安全评价总体分析

根据上述研究方法,得到各省区的能源消耗碳排放安全各子指标权重,将各省区权重最大的5个指标挑选出来,加以汇总(表3)。其中,能源强度指标的权重在28个省区均位居前五,其他影响较大的指标依次为：城镇居民人均可支配收入、煤炭比重、人均碳排放、第二产业比重。而后,使用ArcGIS 10.0软件将能源消耗碳排放安全警情计算结果进行了可视化处理(图2-4),其中,综合评价是按照上述安全等级划分标准的5类进行分类,压力和响应系统是根据数据特征按照等间距方法分类。

表3 影响较大指标及其对应省区

Tab.3 Main influencing factors and regions of high impact

指标	省区数量	省区简称
能源强度	28	京、津、冀、晋、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、湘、粤、桂、渝、川、贵、滇、陕、甘、青、宁、新
城镇居民人均可支配收入	19	津、冀、晋、辽、黑、皖、闽、赣、豫、鄂、湘、桂、渝、川、贵、滇、陕、甘、新
煤炭比重	17	京、津、冀、吉、沪、浙、闽、赣、豫、湘、粤、琼、川、滇、甘、宁、新
人均碳排放	17	津、冀、蒙、辽、吉、苏、浙、闽、赣、鲁、豫、湘、桂、琼、川、滇、陕
第二产业比重	16	京、蒙、辽、黑、苏、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、桂、琼、渝、陕、青

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由图2可知,1996-2012年,中国大部分省区总体能源消耗碳排放安全处于临界安全状态,无一省区属于安全状态,但空间格局发生了一定变化。

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图2 1996-2012年能源消耗碳排放安全总体警情时空差异

Fig.2 Spatiotemporal changes of energy-related carbon emission security in China, 1996-2012

1996年,北京、黑龙江、山西、安徽及西部地区的甘肃、四川、云南处于不安全状态,湖北、广东则处于亚安全状态。2005年,宁夏、山东、浙江、福建、云南为不安全状态,青海由临界安全变为亚安全状态。2012年,天津、湖北、湖南、广东、福建成为不安全区域,没有安全等级较高的亚安全和安全省区。从整体上看,安全等级差的省区出现南移现象,碳排放安全现状不容乐观。由于处于临界安全区间的省份较多,且仅从综合指数值难以判断其安全等级分布的原因。为此,以下将从压力和响应两个子系统分别进行分析。

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图3 1996-2012年碳排放安全压力系统时空差异

Fig.3 Spatiotemporal changes of pressure indicators of carbon emission security in China, 1996-2012

3.2.2 各子系统碳排放安全时空差异

(1) 压力系统

根据压力系统数值得分分布情况,采取等间距方法将其划分为5个等级,如图3所示。由图3可以看出,1996-2012年,压力系统指数空间格局发生显著变化,其总体趋势为评价值变小,即安全程度下降,由于压力系统的指标均为负向,由此说明影响能源消费碳排放安全的驱动力因素在逐渐增强。尤其是2005年之后,相较于1996-2005年,发生较为显著的变化,结合数据发现此阶段全国总体经济增长、城镇化和工业化发展及碳排放增长较为迅速。1996年,压力系统整体较为理想,压力相对较大的为北京、四川和黑龙江,其余省区碳排放压力均相对较小。1996-2005年,黑龙江的碳排放压力大幅度减小,青海、重庆和安徽的碳排放压力也有所减轻,而中东部和南部大部分地区压力系统都呈恶化趋势,其中山东、福建碳排放压力从最轻等级变化为较严重等级。2005-2012年,全国大部分省份碳排放压力增长幅度较大,对碳排放安全造成严重威胁;其中胡焕庸线以西的区域基本处于较为严重区域,胡焕庸线以东区域也出现了最严重等级。2012年碳排放压力系统处于最严重等级的省区为湖北、湖南和广东,压力系统的恶化也是这三省成为不安全状态的主要原因。

(2) 响应系统

根据响应系统指标数值得分分布情况,采用等间距方法将其划分为5个等级,如图4所示。从中可以看出,1996-2012年,响应系统的空间格局亦放生了显著变化,整体上来看,由于绝大多数省区采取了较为有效的防止环境恶化的措施,碳排放安全得到了相应保障。从3个年份指标值过渡情况看,响应系统较之压力系统变化相对平稳。1996年,中国各省基本处于无响应状态,只有湖北和广东相对较好。2005年较1996年均有所好转,其中山东、河北较为突出。2012年,全国绝大部分区域向好的方向发展,而湖北和广东响应系统未得到改善,且广东较之原先水平更差,成为相对落后省区。1996-2012年,响应系统变化最大(从最差等级变为最优等级)的有22个省区。

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图4 1996-2012年碳排放安全响应系统时空差异

Fig.4 Spatiotemporal changes of response indicators of energy-related carbon emission security in China, 1996-2012

3.2.3 压力系统—响应系统拟合分析

上述压力、响应系统的分类分析侧重于从时间维度上得出区域碳排放安全的空间变化,而压力系统—响应系统拟合分析是以不同时间截面30个省区的平均值为依据,划分为：高压力高响应、高压力低响应、低压力高响应和低压力低响应4个类别(图5),更能显示各省区在同一时间截面上碳排放安全状况在全国范围所处的位置,对各省区低碳发展政策的制定有重要的借鉴意义。从不同时间截面上看,1996年大部分省区都处于高压力低响应和低压力高响应两种极端状况,说明各省区资源禀赋、经济发展和对环保重视程度差异较大。而2005年以后,高压力高响应区域和低压力低响应省区明显增多,高压力低响应区域明显减少,说明省区间碳排放安全状态差距缩小的同时,环境改善引起了全社会的重视。其中,青海省一直维持低压力高响应的较好状态,而相对应的高压力低响应的省区(如2012年的湖北省和广东省)应引起重视,积极制定相关政策,加大改善碳排放现状的措施和力度。此外,由图5可知,4种压力系统—响应系统拟合状况下,各省区存在一定的空间集聚效应,说明相邻或相近省区在资源禀赋、社会发展或环境政策上存在相似之处。

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图5 1996-2012年各省区碳排放安全压力系统和响应系统拟合状况

Fig.5 Spatiotemporal coupling of pressure system and response system of energy-related carbon emission security at the provincial level, 1996-2012

3.3 警情预测分析

根据上述能源消耗碳排放安全评价指标体系的18个指标及各省区1996-2012年的数据,运用灰色 GM(1, 1)预测模型,对未来几年的评价指标值进行预测,并通过精度检验,说明预测指标值是可靠的,将预测指标值代入评价模型,得到预测结果,其中2020年预测结果如表4所示。

表4 各省区2020年碳排放安全等级

Tab.4 Provincial level carbon emission security scores in 2020

省区	评价值	安全评价	省区	评价值	安全评价
京	0.7604	亚安全	豫	0.4030	不安全
津	0.4649	临界安全	鄂	0.2840	不安全
冀	0.3224	不安全	湘	0.3614	不安全
晋	0.6126	临界安全	粤	0.2585	不安全
蒙	0.4455	不安全	桂	0.4167	不安全
辽	0.5215	临界安全	琼	0.4526	不安全
吉	0.4561	临界安全	渝	0.5274	临界安全
黑	0.7414	亚安全	川	0.4338	不安全
沪	0.4286	不安全	贵	0.5476	临界安全
苏	0.5394	临界安全	滇	0.5333	临界安全
浙	0.4468	不安全	陕	0.4267	不安全
皖	0.5739	临界安全	甘	0.5503	临界安全
闽	0.3034	不安全	青	0.5906	临界安全
赣	0.4098	不安全	宁	0.6462	临界安全
鲁	0.4045	不安全	新	0.4963	临界安全

注：为提高预测精度,个别省区预测时用周期分析法进行了修正。

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根据安全评价变化趋势分析可知：北京和黑龙江逐渐向亚安全状态好转,而河北、上海、福建、河南、湖北、广东、广西等省区将发展为不安全状态。整体而言,全国大部分省区处于临界安全和不安全状态,碳排放安全情况不容乐观,在未来的生产生活以及环境保护过程中,应采取积极有效的预防措施,保障社会、经济和生态环境协调发展。

4 结论及讨论

本文从时间和空间2个维度对中国省域尺度能源消耗碳排放安全的特征变化进行探索,得出以下结论：

(1) 在概念体系方面,应用生态安全理论丰富碳排放问题研究,从压力和响应2个方面,分经济、社会、环境3个层次构建能源消耗碳排放安全评价指标体系,有效地反映了碳排放安全的时空二维特征。

(2) 在方法方面,采用压力—响应模型,突出人地关系主线,结合客观的指标赋权方法和无需海量历史数据且精度较高的GM(1, 1)预测方法,能够较准确地研究能源消耗碳排放安全评价问题,且可实现省区的横向及纵向对比。

(3) 在结果内涵方面,1996-2012年,中国能源消耗碳排放安全警情处于0.45~0.65的临界安全状态,2000年以后呈波动下降的趋势,碳排放安全对压力系统依赖程度较高,响应系统作用不断增强;大部分省区压力系统恶化的同时,响应系统好转;各省区碳排放安全空间差异较大,空间格局发生了一定变化,安全等级差的省区出现南移现象;省区间碳排放安全差距逐渐缩小,高压力低响应的省区大量减少;2020年,全国大部分省区警情处于临界安全及以下状态,碳排放安全情况不容乐观。

(4) 在政策建议方面,地方政府部门在认清本地区碳排放安全情况的前提下,可从能源强度、城镇居民人均可支配收入、煤炭比重、人均碳排放、第二产业比重等相对敏感的指标入手,结合本地区自身情况,在保证居民生活质量前提下采取有针对性的措施,以实现区域可持续发展。

本文用生态安全理论丰富碳排放问题研究,使之具有时空异质性的同时具有趋势预见性,为因地制宜制定区域碳减排策略提供可资借鉴的依据。目前,关于生态安全阈值的计算一直是难点,尚无取得共识的模型和方法,若各省区采取不同动态阈值将使各省区间的可比性降低,因此本文只是在相关文献的基础上进行了初步划分。此外,受数据获取所限,只能以省区为单元进行测度,未能细化到地级市单元,需在以后进一步深化。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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[1]	陈星, 周成虎. 2005. 生态安全: 国内外研究综述 [J]. 地理科学进展, 24(6): 8-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-6301.2005.06.002 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要 <p>生态安全是21世纪人类社会可持续发展所面临的一个新主题。本文归纳了学术界对生态安全概念的各种理解和认识，并将生态安全内涵概括为：（1）生态系统自身的健康、完整和可持续性，（2）生态系统对人类提供完善的生态服务。简述了生态安全的研究内容，提出了生态安全研究框架。综述10年来生态安全方面的研究进展，概括出生态安全研究十几年来的3个基本理论：①生态系统健康与环境风险评价理论;②环境（生态）安全的国家利益理论;③生态权利理论及其法律实践，以及生态安全研究所采用的几种主要技术方法，最后提出了生态安全研究展望。</p> [Chen X, Zhou C H.2005. Review of the studies on ecological security [J]. Progress in Geography, 24(6): 8-20.] https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-6301.2005.06.002 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要 <p>生态安全是21世纪人类社会可持续发展所面临的一个新主题。本文归纳了学术界对生态安全概念的各种理解和认识，并将生态安全内涵概括为：（1）生态系统自身的健康、完整和可持续性，（2）生态系统对人类提供完善的生态服务。简述了生态安全的研究内容，提出了生态安全研究框架。综述10年来生态安全方面的研究进展，概括出生态安全研究十几年来的3个基本理论：①生态系统健康与环境风险评价理论;②环境（生态）安全的国家利益理论;③生态权利理论及其法律实践，以及生态安全研究所采用的几种主要技术方法，最后提出了生态安全研究展望。</p>
[2]	程叶青, 王哲野, 张守志, 等. 2013. 中国能源消费碳排放强度及其影响因素的空间计量 [J]. 地理学报, 68(10): 1418-1431. https://doi.org/10.11821/dlxb201310011 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要碳排放所引起的全球气候变化对人类经济社会发展带来了严峻的挑战。中国政府承诺到2020 年GDP碳排放强度较2005 年降低40%~45%,这一目标的实现有赖于全国层面社会经济和产业结构的实质性转型,更有赖于省区层面节能减排的具体行动。基于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC) 提供的方法,本文估算了全国30 个省区1997-2010 年碳排放强度,采用空间自相关分析方法和空间面板计量模型,探讨了中国省级尺度碳排放强度的时空格局特征及其主要影响因素,旨在为政府制定差异化节能减排的政策和发展低碳经济提供科学依据。研究结果表明:① 1997-2010 年,中国能能源消费CO<sub>2</sub>排放总量从4.16 Gt 增加到11.29Gt,年均增长率为7.15%,而同期GDP年均增长率达11.72%,碳排放强度总体上呈逐年下降的态势;② 1997-2010 年,碳排放强度的Moran's I 指数呈波动型增长,说明中国能源消费碳排放强度在省区尺度上具有明显的空间集聚特征,且集聚程度有不断增强的态势,同时,碳排放强度高值集聚区和低值集聚区表现出一定程度的路径依赖或空间锁定;③ 空间面板计量模型分析结果表明,能源强度、能源结构、产业结构和城市化率对中国能源消费碳排放强度时空格局演变具有重要影响;④ 提高能源利用效率,优化能源结构和产业结构,走低碳城市化道路,以及实行节能减排省区联动策略是推动中国实现节能减排目标的重要途径。 [Cheng Y Q, Wang Z Y, Zhang S Z, et al.2013. Spatial econometric analysis of carbon emission intensity and its driving factors from energy consumption in China [J]. Acta Geographica Sinica, 68(10): 1418-1431.] https://doi.org/10.11821/dlxb201310011 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要碳排放所引起的全球气候变化对人类经济社会发展带来了严峻的挑战。中国政府承诺到2020 年GDP碳排放强度较2005 年降低40%~45%,这一目标的实现有赖于全国层面社会经济和产业结构的实质性转型,更有赖于省区层面节能减排的具体行动。基于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC) 提供的方法,本文估算了全国30 个省区1997-2010 年碳排放强度,采用空间自相关分析方法和空间面板计量模型,探讨了中国省级尺度碳排放强度的时空格局特征及其主要影响因素,旨在为政府制定差异化节能减排的政策和发展低碳经济提供科学依据。研究结果表明:① 1997-2010 年,中国能能源消费CO<sub>2</sub>排放总量从4.16 Gt 增加到11.29Gt,年均增长率为7.15%,而同期GDP年均增长率达11.72%,碳排放强度总体上呈逐年下降的态势;② 1997-2010 年,碳排放强度的Moran's I 指数呈波动型增长,说明中国能源消费碳排放强度在省区尺度上具有明显的空间集聚特征,且集聚程度有不断增强的态势,同时,碳排放强度高值集聚区和低值集聚区表现出一定程度的路径依赖或空间锁定;③ 空间面板计量模型分析结果表明,能源强度、能源结构、产业结构和城市化率对中国能源消费碳排放强度时空格局演变具有重要影响;④ 提高能源利用效率,优化能源结构和产业结构,走低碳城市化道路,以及实行节能减排省区联动策略是推动中国实现节能减排目标的重要途径。
[3]	樊杰, 王亚飞, 汤青, 等. 2015. 全国资源环境承载能力监测预警(2014版)学术思路与总体技术流程 [J]. 地理科学, 35(1): 1-10. URL Magsci [本文引用: 1] 摘要 <p>建立资源环境承载能力监测预警机制,是全面深化改革的一项创新性工作。从资源环境承载能力的科学内涵出发,以区域可持续发展为指向,探究资源、环境等构成的承载体——自然基础同承载对象——人类生产生活活动之间形成的“压力-状态-响应”过程,提出资源环境承载能力预警是从资源环境约束上限或人口经济合理规模等关键阈值开展的超载预警,以及从自然基础条件变化或资源利用和环境影响变化态势开展的过程预警的学术思路。在探讨承载能力预警指标体系选取原则的基础上,构建陆域和海域差异化的预警指标体系和总体技术流程。采用土地资源压力、水资源利用强度、环境胁迫程度、植被盖度变化作为基础指标进行地域全覆盖评价;针对城市化地区、农业地区、牧业地区、生态地区,分别选择灰霾污染程度、耕地面积增减状况、草蓄平衡指数、生态环境质量变化状态作为专项指标,确定各类专项指标的关键阈值并进行分类评价;最后进行复合,形成在鲜明主体功能定位指向下的差别化评价方法、取得具有一致性表达的评价结果,并开展资源利用效率和环境污染压力两方面的过程评价,以辅助反映中国资源环境承载能力和可持续发展能力预警状态,为提出限制性措施建议和完善监测预警机制提供科学依据。</p> [Fan J, Wang Y F, Tang Q, et al.2015. Academic thought and technical progress of monitoring and early-warning of the national resources and environment carrying capacity (V 2014) [J]. Scientia Geographica Sinica, 35(1): 1-10.] URL Magsci [本文引用: 1] 摘要 <p>建立资源环境承载能力监测预警机制,是全面深化改革的一项创新性工作。从资源环境承载能力的科学内涵出发,以区域可持续发展为指向,探究资源、环境等构成的承载体——自然基础同承载对象——人类生产生活活动之间形成的“压力-状态-响应”过程,提出资源环境承载能力预警是从资源环境约束上限或人口经济合理规模等关键阈值开展的超载预警,以及从自然基础条件变化或资源利用和环境影响变化态势开展的过程预警的学术思路。在探讨承载能力预警指标体系选取原则的基础上,构建陆域和海域差异化的预警指标体系和总体技术流程。采用土地资源压力、水资源利用强度、环境胁迫程度、植被盖度变化作为基础指标进行地域全覆盖评价;针对城市化地区、农业地区、牧业地区、生态地区,分别选择灰霾污染程度、耕地面积增减状况、草蓄平衡指数、生态环境质量变化状态作为专项指标,确定各类专项指标的关键阈值并进行分类评价;最后进行复合,形成在鲜明主体功能定位指向下的差别化评价方法、取得具有一致性表达的评价结果,并开展资源利用效率和环境污染压力两方面的过程评价,以辅助反映中国资源环境承载能力和可持续发展能力预警状态,为提出限制性措施建议和完善监测预警机制提供科学依据。</p>
[4]	胡艳兴, 潘竟虎, 王怡睿. 2015. 基于ESDA-GWR的1997-2012年中国省域能源消费碳排放时空演变特征 [J]. 环境科学学报, 35(6): 1896-1906. [本文引用: 2] 摘要利用1997—2012年《中国能源统计年鉴》和《中国统计年鉴》相关数据,结合重心转移、ESDA及GWR等模型和方法,分析了近16年间中国省域能源消费碳排放量的空间相关性、异质性及影响因素,根据碳排放量划分标准将各省份划分为不同的碳排放区.结果表明:16年间碳排放量的重心向西迁移;我国省域碳排放量存在较为显著的空间正相关,自相关性在整体上表现出先增大后减小的趋势.2001年全局Moran's <em>I</em>指数达到最高值,为0.3012;能源消费碳排放量的冷热点格局表现出冷点扩张、热点被压缩的趋势;影响碳排放量的6个因素的影响程度由大到小依次为:总人口>人均GDP >煤炭消耗比重>全社会固定资产投资>第二产业比重>人口老龄化率,只有人口老龄化率这一指标表现出负相关性;近16年我国省域碳排放量的空间格局发生了显著变化,2012年已有13个省份属于超重型碳排放区,表明我国要加强碳减排的力度. [Hu Y X, Pan J H, Wang Y R.2015. Spatial-temporal evolution of provincial carbon emission in China from 1997 to 2012 based on ESDA and GWR model [J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 35(6): 1896-1906.] [本文引用: 2] 摘要利用1997—2012年《中国能源统计年鉴》和《中国统计年鉴》相关数据,结合重心转移、ESDA及GWR等模型和方法,分析了近16年间中国省域能源消费碳排放量的空间相关性、异质性及影响因素,根据碳排放量划分标准将各省份划分为不同的碳排放区.结果表明:16年间碳排放量的重心向西迁移;我国省域碳排放量存在较为显著的空间正相关,自相关性在整体上表现出先增大后减小的趋势.2001年全局Moran's <em>I</em>指数达到最高值,为0.3012;能源消费碳排放量的冷热点格局表现出冷点扩张、热点被压缩的趋势;影响碳排放量的6个因素的影响程度由大到小依次为:总人口>人均GDP >煤炭消耗比重>全社会固定资产投资>第二产业比重>人口老龄化率,只有人口老龄化率这一指标表现出负相关性;近16年我国省域碳排放量的空间格局发生了显著变化,2012年已有13个省份属于超重型碳排放区,表明我国要加强碳减排的力度.
[5]	刘竹, 耿涌, 薛冰, 等. 2011. 城市能源消费碳排放核算方法 [J]. 资源科学, 33(7): 1325-1330. Magsci [本文引用: 1] 摘要城市能源消费碳排放核算方法的选择对核算结果具有一定影响。本研究参照IPCC温室气体排放清单编制方法，根据中国能源统计现状，利用能源表观消费量数据和现行的能源消费碳排放核算方法，将能源消费碳排放核算方法分为3种核算方式：①基于能源平衡表的能源消费碳排放核算；②基于一次能源消费量的能源消费碳排放核算；③基于终端能源消费量的能源消费碳排放核算，并分别根据3种能源消费核算方法构建城市能源消费碳排放核算体系；以北京市为案例对比3种方法的能源消费碳排放核算结果。研究结果表明，能源消费碳排放核算方法的选择对核算结果有很大影响，通过分析误差产生的原因，认为排放因子、碳氧化水平及加工转换过程是产生不确定性的3个主要原因。基于能源平衡表的修正后的能源消费碳排放核算方法，可以在一定程度上避免在能源加工转换过程中的二次能源消费遗漏及重复计算，然而，由于当前的国民经济核算体系尚不能满足能源消费碳排放计算的需要，需要尽快建立更为细致的统计核算体系。 [Liu Z, Geng Y, Xue B, et al.2011. A calculation method of CO₂ emission from urban energy consumption [J]. Resources Science, 33(7): 1325-1330.] Magsci [本文引用: 1] 摘要城市能源消费碳排放核算方法的选择对核算结果具有一定影响。本研究参照IPCC温室气体排放清单编制方法，根据中国能源统计现状，利用能源表观消费量数据和现行的能源消费碳排放核算方法，将能源消费碳排放核算方法分为3种核算方式：①基于能源平衡表的能源消费碳排放核算；②基于一次能源消费量的能源消费碳排放核算；③基于终端能源消费量的能源消费碳排放核算，并分别根据3种能源消费核算方法构建城市能源消费碳排放核算体系；以北京市为案例对比3种方法的能源消费碳排放核算结果。研究结果表明，能源消费碳排放核算方法的选择对核算结果有很大影响，通过分析误差产生的原因，认为排放因子、碳氧化水平及加工转换过程是产生不确定性的3个主要原因。基于能源平衡表的修正后的能源消费碳排放核算方法，可以在一定程度上避免在能源加工转换过程中的二次能源消费遗漏及重复计算，然而，由于当前的国民经济核算体系尚不能满足能源消费碳排放计算的需要，需要尽快建立更为细致的统计核算体系。
[6]	鲁丰先, 张艳, 秦耀辰, 等. 2013. 中国省级区域碳源汇空间格局研究 [J]. 地理科学进展, 32(12): 1751-1759. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.12.004 [本文引用: 1] 摘要中国已经成为全球碳排放总量最大的国家，且由于正处在快速工业化和城市化的关键时期，与之伴随的继续增加的碳排放越来越受到国际关注，对碳减排的压力亦日益增加。碳减排需要从减少碳源和增加碳汇两个方面同时推进。本文利用中国森林资源清查数据和相关统计数据，结合排放系数法、森林碳汇蓄积量法和草地固碳速率法，比较全面的估算了省级尺度区域的能源消耗碳排放、森林碳汇、草地碳汇和耕地碳汇，分析了中国碳排放总量、人均碳排放、地均碳排放、能源强度的区域差异，以及碳汇和碳盈余的空间格局特征：① 从省级区域单元看，碳排放总量列前三名的是山东、山西和河北，较低的省区为宁夏、青海和海南；人均碳排放较高的为内蒙古、山西和宁夏，较低的省区为江西、海南和广西；地均碳排放最高的为上海，最低的省区为青海；碳排放强度最低的省区包括北京、广东、上海、浙江等。② 从全国来看，森林碳汇占总碳汇的52.85%，云南和黑龙江森林碳汇优势显著；草地碳汇占总碳汇的38.51%，主要集中在内蒙古、青海和新疆等省区；耕地碳汇占总碳汇的8.63%，主要集中在黑龙江、吉林、河南和辽宁等省区。今后，东部地区应当转变发展方式，通过科技创新，提高能源利用效率；中部地区要抓住绿色发展机遇，推动低碳产业跨越发展；东北地区的黑龙江碳汇能力较强，可积极参与国际碳交易；西部地区应加强管理，加速技术改进，提高能源利用效率，并加强生态环境建设，增强碳汇能力。 [Lu F X, Zhang Y, Qin Y C, et al.2013. Spatial patterns of provincial carbon source and sink in China [J]. Progress in Geography, 32(12): 1751-1759.] https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.12.004 [本文引用: 1] 摘要中国已经成为全球碳排放总量最大的国家，且由于正处在快速工业化和城市化的关键时期，与之伴随的继续增加的碳排放越来越受到国际关注，对碳减排的压力亦日益增加。碳减排需要从减少碳源和增加碳汇两个方面同时推进。本文利用中国森林资源清查数据和相关统计数据，结合排放系数法、森林碳汇蓄积量法和草地固碳速率法，比较全面的估算了省级尺度区域的能源消耗碳排放、森林碳汇、草地碳汇和耕地碳汇，分析了中国碳排放总量、人均碳排放、地均碳排放、能源强度的区域差异，以及碳汇和碳盈余的空间格局特征：① 从省级区域单元看，碳排放总量列前三名的是山东、山西和河北，较低的省区为宁夏、青海和海南；人均碳排放较高的为内蒙古、山西和宁夏，较低的省区为江西、海南和广西；地均碳排放最高的为上海，最低的省区为青海；碳排放强度最低的省区包括北京、广东、上海、浙江等。② 从全国来看，森林碳汇占总碳汇的52.85%，云南和黑龙江森林碳汇优势显著；草地碳汇占总碳汇的38.51%，主要集中在内蒙古、青海和新疆等省区；耕地碳汇占总碳汇的8.63%，主要集中在黑龙江、吉林、河南和辽宁等省区。今后，东部地区应当转变发展方式，通过科技创新，提高能源利用效率；中部地区要抓住绿色发展机遇，推动低碳产业跨越发展；东北地区的黑龙江碳汇能力较强，可积极参与国际碳交易；西部地区应加强管理，加速技术改进，提高能源利用效率，并加强生态环境建设，增强碳汇能力。
[7]	陆大道, 樊杰. 2012. 区域可持续发展研究的兴起与作用 [J]. 中国科学院院刊, 27(3): 290-300, 319. [本文引用: 1] [Lu D D, Fan J.2012. The rise and effects of regional sustainable development studies in China [J]. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 27(3): 290-300, 319.] [本文引用: 1]
[8]	秦大河, Stocker T.2014. IPCC第五次评估报告第一工作组报告的亮点结论 [J]. 气候变化研究进展, 10(1): 1-6. URL [本文引用: 1] 摘要 IPCC第五次评估报告（AR5）第一工作组（WGI）报告的亮点结论，是过去7年全世界气候变化科学研究成果凝练出来的精华。20世纪50年代以来全球气候变暖的一半以上是人类活动造成的。1971年以来人为排放温室气体产生热量的93%进入了海洋，海洋还吸收了大约30%人为排放的CO<sub>2</sub>，导致海表水pH值下降了0.1，等等。采用全球耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）的模式，预估未来全球气候变暖仍将持续，21世纪末全球平均地表温度在1986—2005年的基础上将升高0.3～4.8℃。限制气候变化需要大幅度持续减少温室气体排放。如果将1861—1880年以来人为CO<sub>2</sub>累积排放控制在1000 GtC，那么人类有超过66%的可能性把未来升温幅度控制在2℃以内（相对1861—1880年）。 [Qin D H, Stocker T.2014. Highlights of the IPCC working group I fifth assessment report [J]. Progressus Inquisitiones de Mutatione Climatis, 10(1): 1-6.] URL [本文引用: 1] 摘要 IPCC第五次评估报告（AR5）第一工作组（WGI）报告的亮点结论，是过去7年全世界气候变化科学研究成果凝练出来的精华。20世纪50年代以来全球气候变暖的一半以上是人类活动造成的。1971年以来人为排放温室气体产生热量的93%进入了海洋，海洋还吸收了大约30%人为排放的CO<sub>2</sub>，导致海表水pH值下降了0.1，等等。采用全球耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）的模式，预估未来全球气候变暖仍将持续，21世纪末全球平均地表温度在1986—2005年的基础上将升高0.3～4.8℃。限制气候变化需要大幅度持续减少温室气体排放。如果将1861—1880年以来人为CO<sub>2</sub>累积排放控制在1000 GtC，那么人类有超过66%的可能性把未来升温幅度控制在2℃以内（相对1861—1880年）。
[9]	孙昌龙, 靳诺, 张小雷, 等. 2013. 城市化不同演化阶段对碳排放的影响差异 [J]. 地理科学, 33(3): 266-272. URL [本文引用: 1] 摘要 <p>城市化与碳排放是当今世界研究的两大焦点, 两者的结合点——城市化对碳排放的影响更是研究的重点。利用全球主要国家(地区)历史数据, 根据城市化水平划分不同的组别, 考察城市化动态演进阶段与碳排放之间的相关性, 并通过STIRPAT模型评估不同城市化阶段各因子对碳排放的影响;结合城市化发展阶段各要素的特征, 探讨不同阶段城市化对碳排放的影响。结果表明, 城市化对碳排放的影响表现为驱动和制动双重作用:① 当城市化发展处于初期阶段时, 城市系统发展缓慢, 驱动与制动作用均不明显, 碳排放缓慢增长;② 当城市化发展处于中期阶段时, 城市系统进入加速发展阶段, 驱动作用逐渐占主导, 制动作用较小, 碳排放迅速增长;③ 当城市化发展处于后期阶段, 驱动作用仍然占主导地位, 但制动作用逐渐增强, 碳排放速度有所减缓, 排放总量仍然增加。</p> [Sun C L, Jin N, Zhang X L, et al.2013. The impact of urbanization on the CO₂ emission in the various development stages [J]. Scientia Geographica Sinica, 33(3): 266-272.] URL [本文引用: 1] 摘要 <p>城市化与碳排放是当今世界研究的两大焦点, 两者的结合点——城市化对碳排放的影响更是研究的重点。利用全球主要国家(地区)历史数据, 根据城市化水平划分不同的组别, 考察城市化动态演进阶段与碳排放之间的相关性, 并通过STIRPAT模型评估不同城市化阶段各因子对碳排放的影响;结合城市化发展阶段各要素的特征, 探讨不同阶段城市化对碳排放的影响。结果表明, 城市化对碳排放的影响表现为驱动和制动双重作用:① 当城市化发展处于初期阶段时, 城市系统发展缓慢, 驱动与制动作用均不明显, 碳排放缓慢增长;② 当城市化发展处于中期阶段时, 城市系统进入加速发展阶段, 驱动作用逐渐占主导, 制动作用较小, 碳排放迅速增长;③ 当城市化发展处于后期阶段, 驱动作用仍然占主导地位, 但制动作用逐渐增强, 碳排放速度有所减缓, 排放总量仍然增加。</p>
[10]	王莉雯, 卫亚星. 2014. 沈阳市经济发展演变与碳排放效应研究 [J]. 自然资源学报, 29(1): 27-38. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2014.01.003 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要正确认识城市碳排放状况，研究确保城市经济快速发展的碳减排有效措施，对促进城市经济的可持续发展、制定各种环境经济政策、确保环境社会协调发展起到至关重要的作用。论文基于热红外遥感、GIS 和大气扩散模型技术，提高了城市碳排放空间分布的模拟精度。在此基础上，分别采用环境库兹涅茨曲线（EKC）、迪氏对数指标分解法（LMDI）和系统动力学（SD）模型，分析城市经济发展与碳排放之间的耦合关系和演变态势，通过碳排放分解分析研究影响碳排放浓度变化的因素，以及城市三次产业对碳排放的生产效应、结构效应和强度效应，模拟自然发展模式和调控发展模式两种情景下城市经济发展与碳排放的发展演变趋势。研究结果表明：1989—2008 年期间沈阳市碳排放与人均GDP拟合曲线符合N型特征，沈阳市的年均碳排放已经跨过了转折点。经济增长是导致沈阳碳排放增长的主要因素。1999—2010 年沈阳市第二产业碳排放的生产效应最大，三次产业的强度效应对城市碳排放都有抑制作用。2013—2020 年调控发展模式下的城市碳排放呈下降趋势。调控管理在保证经济稳步增长的同时将有利于沈阳市碳排放的有效抑制。 [Wang L W, Wei Y X.2014. The research on economic development and carbon emission effect of Shenyang [J]. Journal of Natural Resources, 29(1): 27-38.] https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2014.01.003 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要正确认识城市碳排放状况，研究确保城市经济快速发展的碳减排有效措施，对促进城市经济的可持续发展、制定各种环境经济政策、确保环境社会协调发展起到至关重要的作用。论文基于热红外遥感、GIS 和大气扩散模型技术，提高了城市碳排放空间分布的模拟精度。在此基础上，分别采用环境库兹涅茨曲线（EKC）、迪氏对数指标分解法（LMDI）和系统动力学（SD）模型，分析城市经济发展与碳排放之间的耦合关系和演变态势，通过碳排放分解分析研究影响碳排放浓度变化的因素，以及城市三次产业对碳排放的生产效应、结构效应和强度效应，模拟自然发展模式和调控发展模式两种情景下城市经济发展与碳排放的发展演变趋势。研究结果表明：1989—2008 年期间沈阳市碳排放与人均GDP拟合曲线符合N型特征，沈阳市的年均碳排放已经跨过了转折点。经济增长是导致沈阳碳排放增长的主要因素。1999—2010 年沈阳市第二产业碳排放的生产效应最大，三次产业的强度效应对城市碳排放都有抑制作用。2013—2020 年调控发展模式下的城市碳排放呈下降趋势。调控管理在保证经济稳步增长的同时将有利于沈阳市碳排放的有效抑制。
[11]	王铮, 朱永彬, 刘昌新, 等. 2010. 最优增长路径下的中国碳排放估计 [J]. 地理学报, 65(12): 1559-1568. https://doi.org/10.11821/xb201012011 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要从能源消费、水泥生产和森林碳汇3 个方面对中国未来的碳排放进行了较为全面的估计。其中，能源消费碳排放是在能源—经济框架下利用经济动力学模型对最优经济增长路径下的能源需求进行预测得到的，同时考虑了能源结构的演化及不同能源品种在碳排放系数上存在的差异；水泥生产碳排放则是在对水泥产量预测的基础上进行的，认为水泥产量与城市化进程存在一定的联系，而城市化进程遵循“S曲线”发展规律；森林碳汇是通过引入CO2FIX模型，分别对原有森林与新增可造林的固碳能力进行估算，最终合成了中国未来的净碳排放曲线。结果发现，能源消费碳排放在2031 年达到高峰，为2637 MtC，对应的人均GDP低于OECD国家的实证经验；人均排放高峰出现在2030 年，为1.73 tC/人，远低于美国欧盟和日本2006 年水平；水泥生产碳排放增长放缓，2050 年控制在254 MtC左右，占工业总排放的12%；森林碳汇至2050 年可累计吸收6806.2 MtC，年吸收量逐渐下降；净排放也于2033 年达到峰值，为2748 MtC。 [Wang Z, Zhu Y B, Liu C X, et al.2010. Integrated projection of carbon emission for China under the optimal economic growth path [J]. Acta Geographica Sinica, 65(12): 1559-1568.] https://doi.org/10.11821/xb201012011 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要从能源消费、水泥生产和森林碳汇3 个方面对中国未来的碳排放进行了较为全面的估计。其中，能源消费碳排放是在能源—经济框架下利用经济动力学模型对最优经济增长路径下的能源需求进行预测得到的，同时考虑了能源结构的演化及不同能源品种在碳排放系数上存在的差异；水泥生产碳排放则是在对水泥产量预测的基础上进行的，认为水泥产量与城市化进程存在一定的联系，而城市化进程遵循“S曲线”发展规律；森林碳汇是通过引入CO2FIX模型，分别对原有森林与新增可造林的固碳能力进行估算，最终合成了中国未来的净碳排放曲线。结果发现，能源消费碳排放在2031 年达到高峰，为2637 MtC，对应的人均GDP低于OECD国家的实证经验；人均排放高峰出现在2030 年，为1.73 tC/人，远低于美国欧盟和日本2006 年水平；水泥生产碳排放增长放缓，2050 年控制在254 MtC左右，占工业总排放的12%；森林碳汇至2050 年可累计吸收6806.2 MtC，年吸收量逐渐下降；净排放也于2033 年达到峰值，为2748 MtC。
[12]	魏晓华, 郑吉, 刘国华, 等. 2015. 人工林碳汇潜力新概念及应用 [J]. 生态学报, 35(12): 3881-3885. https://doi.org/10.5846/stxb201309252358 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要定量确定森林碳汇潜力有助于科学地评估森林对碳汇的潜在贡献及制定实现这种潜力所需要的经营管理措施。目前,国内外有关森林碳汇潜力缺乏统一的概念及计量方法。在综述国内外有关固碳潜力概念的基础上,引入时间动态构架和可持续性的概念,提出了针对人工林的固碳潜力概念并利用FORECAST模型以杉木人工林为例阐明此概念的实际意义与应用。 [Wei X H, Zheng J, Liu G H, et al.2015. The concept and application of carbon sequestration potentials in plantation forests [J]. Acta Ecologica Sinica, 35(12): 3881-3885.] https://doi.org/10.5846/stxb201309252358 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要定量确定森林碳汇潜力有助于科学地评估森林对碳汇的潜在贡献及制定实现这种潜力所需要的经营管理措施。目前,国内外有关森林碳汇潜力缺乏统一的概念及计量方法。在综述国内外有关固碳潜力概念的基础上,引入时间动态构架和可持续性的概念,提出了针对人工林的固碳潜力概念并利用FORECAST模型以杉木人工林为例阐明此概念的实际意义与应用。
[13]	徐安. 2011. 我国城市化与能源消费和碳排放的关系研究 [D]. 武汉: 华中科技大学. [本文引用: 1] [Xu A. 2011. Study of the relation of urbanization and energy consumption and carbon emissions in China [D]. Wuhan, China: Huazhong University of Science and Technology.] [本文引用: 1]
[14]	徐美, 朱翔, 刘春腊. 2012. 基于RBF的湖南省土地生态安全动态预警 [J]. 地理学报, 67(10): 1411-1422. https://doi.org/10.11821/xb201210011 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要基于1996-2010 年湖南省土地生态安全的相关数据, 从压力、状态、响应3 方面构建湖南省土地生态安全预警指标体系, 运用RBF模型对2011-2015 年湖南省土地生态安全演变趋势进行预测, 并结合预警指数和警度标准对1996-2015 年湖南省土地生态安全警情状况进行分析, 结果表明:① RBF模型有较高的模拟精度, 能够较好地拟合2011-2015 年湖南省土地生态安全各系统的发展趋势。② 就各子系统的安全警度而言, 1996-2010 年湖南省土地生态安全的压力和状态系统的警度呈波动上升趋势, 响应系统的警度呈下降趋势, 2011-2015 年, 压力系统将逐步由“中警”(黄灯) 转变为“重警”(橙灯), 状态系统将处于“中警”(黄灯) 状态, 响应系统将处于“无警”(绿灯) 状态。③ 总体而言, 1996-2010 年, 湖南省土地生态安全警度呈略有下降态势, 2011-2015 年, 预警指数将处于0.42 左右, 警度将处于“中警”(黄灯) 状态。④ 影响湖南省土地生态安全的主要因素包括农业经济比重、建设占用耕地面积量、自然灾害受灾面积比重、人均建设用地面积、第三产业比重、自然保护区面积比重等, 是今后调控的重点。 [Xu M, Zhu X, Liu C L.2012. Early-warning of land ecological security in Hunan Province based on RBF [J]. Acta Geographica Sinica, 67(10): 1411-1422.] https://doi.org/10.11821/xb201210011 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要基于1996-2010 年湖南省土地生态安全的相关数据, 从压力、状态、响应3 方面构建湖南省土地生态安全预警指标体系, 运用RBF模型对2011-2015 年湖南省土地生态安全演变趋势进行预测, 并结合预警指数和警度标准对1996-2015 年湖南省土地生态安全警情状况进行分析, 结果表明:① RBF模型有较高的模拟精度, 能够较好地拟合2011-2015 年湖南省土地生态安全各系统的发展趋势。② 就各子系统的安全警度而言, 1996-2010 年湖南省土地生态安全的压力和状态系统的警度呈波动上升趋势, 响应系统的警度呈下降趋势, 2011-2015 年, 压力系统将逐步由“中警”(黄灯) 转变为“重警”(橙灯), 状态系统将处于“中警”(黄灯) 状态, 响应系统将处于“无警”(绿灯) 状态。③ 总体而言, 1996-2010 年, 湖南省土地生态安全警度呈略有下降态势, 2011-2015 年, 预警指数将处于0.42 左右, 警度将处于“中警”(黄灯) 状态。④ 影响湖南省土地生态安全的主要因素包括农业经济比重、建设占用耕地面积量、自然灾害受灾面积比重、人均建设用地面积、第三产业比重、自然保护区面积比重等, 是今后调控的重点。
[15]	张金萍, 闫卫阳, 孙玮, 等. 2014. 中国低碳发展的类型及空间分异 [J]. 资源科学, 36(12): 2491-2499. URL [本文引用: 1] 摘要区域的低碳发展是科学界关注的热点.本文以中国301个地级行政区为基本单元建立量化指标体系,把2011年中国低碳发展水平分为4个一级类型和8个二级类型,并通过Moran指数与散点图、LISA集聚图,结合基于扩展断裂点模型的中国经济区划分方案,分析低碳发展类型的宏观和局域分异特征,对于制定有针对性的不同类型区低碳发展政策具有重要意义.研究表明,中国低碳发展以高碳和相对高碳类型为主,一级经济区内低碳发展类型多样化分布,而大多数二级经济区内低碳发展类型具有相近性.依赖于高耗能产业结构的LLL和LHL类型在胡焕庸线上方和沿线集聚分布,而低碳经济与社会发展动力不足的LLH类型主要分布在胡焕庸线下方.低碳和相对低碳类型位于胡焕庸线下方,特别是在东部沿海和长江中游地区大量分布.在局域空间,各子系统发展存在着很强的正向空间依赖,低碳经济与社会发展以"LL"型集聚为主,但后者的空间异质性较强,而低碳环境发展则以"HH"型集聚为主.各子系统发展的热点区大多位于中国东部和南部且较为独立,冷点区则有所重叠,主要位于内蒙古西部及西北经济区连片地区. [Zhang J P, Yan W Y, Sun W, et al.Types and spatial differentiation of low-carbon development in China[J]. Resources Science, 36(12): 2491-2499.] URL [本文引用: 1] 摘要区域的低碳发展是科学界关注的热点.本文以中国301个地级行政区为基本单元建立量化指标体系,把2011年中国低碳发展水平分为4个一级类型和8个二级类型,并通过Moran指数与散点图、LISA集聚图,结合基于扩展断裂点模型的中国经济区划分方案,分析低碳发展类型的宏观和局域分异特征,对于制定有针对性的不同类型区低碳发展政策具有重要意义.研究表明,中国低碳发展以高碳和相对高碳类型为主,一级经济区内低碳发展类型多样化分布,而大多数二级经济区内低碳发展类型具有相近性.依赖于高耗能产业结构的LLL和LHL类型在胡焕庸线上方和沿线集聚分布,而低碳经济与社会发展动力不足的LLH类型主要分布在胡焕庸线下方.低碳和相对低碳类型位于胡焕庸线下方,特别是在东部沿海和长江中游地区大量分布.在局域空间,各子系统发展存在着很强的正向空间依赖,低碳经济与社会发展以"LL"型集聚为主,但后者的空间异质性较强,而低碳环境发展则以"HH"型集聚为主.各子系统发展的热点区大多位于中国东部和南部且较为独立,冷点区则有所重叠,主要位于内蒙古西部及西北经济区连片地区.
[16]	张梦婕, 官冬杰, 苏维词. 2015. 基于系统动力学的重庆三峡库区生态安全情景模拟及指标阈值确定 [J]. 生态学报, 35(14): 4880-4890. https://doi.org/10.5846/stxb201311122717 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要根据重庆三峡库区生态系统的特征,建立了经济子系统、人口子系统和环境子系统的系统动力学模型,并在此基础上确定了其模型的主要参数和反馈关系,通过历史值与仿真值的对比进行了检验。选择了可持续发展型、资源衰竭型和自然状态型3种情景进行模拟最终确定其生态安全的指标阈值,并将其确定的阈值应用于生态安全评价指标,得出重庆三峡库区生态安全指标的综合得分,由此看出库区生态安全呈逐年递增的趋势,但仍然处于较为敏感的时期,需要相关部门的配合,从而最终实现库区的可持续发展。 [Zhang M J, Guan D J, Su W C.2015. Scenarios simulation and indices thresholds determination of ecological security in Three Gorges Reservoir based on system dynamics [J]. Acta Ecologica Sinica, 35(14): 4880-4890.] https://doi.org/10.5846/stxb201311122717 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要根据重庆三峡库区生态系统的特征,建立了经济子系统、人口子系统和环境子系统的系统动力学模型,并在此基础上确定了其模型的主要参数和反馈关系,通过历史值与仿真值的对比进行了检验。选择了可持续发展型、资源衰竭型和自然状态型3种情景进行模拟最终确定其生态安全的指标阈值,并将其确定的阈值应用于生态安全评价指标,得出重庆三峡库区生态安全指标的综合得分,由此看出库区生态安全呈逐年递增的趋势,但仍然处于较为敏感的时期,需要相关部门的配合,从而最终实现库区的可持续发展。
[17]	张强, 薛惠锋, 张明军, 等. 2010. 基于可拓分析的区域生态安全预警模型及应用: 以陕西省为例 [J]. 生态学报, 30(16): 4277-4286. Magsci [本文引用: 1] 摘要生态安全问题是当前人类社会可持续发展面临的主要问题，预警是生态安全研究的重点。根据生态安全预警多层次、多维度和动态性的要求，利用可拓综合分析方法，建立了区域生态安全的“状态-胁迫-免疫”(State-Danger-Immunity, SDI)动态预警模型。运用该模型对陕西省历史年份(1990—2007年)生态安全进行定量评估，并对规划年份(2010年)生态环境进行动态预警。研究结果表明，陕西省1990年至2007年的生态环境从“不安全”状态到“较不安全”状态再到“较安全”状态，呈逐渐好转的趋势，但生态安全整体水平较低，均处于“安全”水平以下；2010年陕西省生态安全为“蓝色”预警，且具有向“黄色”预警变化的趋势，水资源出现“橙色”预警，是影响陕西生态安全的主要因素。 [Zhang Q, Xue H F, Zhang M J, et al.2010. Early-warning model based on extension analysis for ecological security and its application: Case study of Shaanxi Province [J]. Acta Ecologica Sinica, 30(16): 4277-4286.] Magsci [本文引用: 1] 摘要生态安全问题是当前人类社会可持续发展面临的主要问题，预警是生态安全研究的重点。根据生态安全预警多层次、多维度和动态性的要求，利用可拓综合分析方法，建立了区域生态安全的“状态-胁迫-免疫”(State-Danger-Immunity, SDI)动态预警模型。运用该模型对陕西省历史年份(1990—2007年)生态安全进行定量评估，并对规划年份(2010年)生态环境进行动态预警。研究结果表明，陕西省1990年至2007年的生态环境从“不安全”状态到“较不安全”状态再到“较安全”状态，呈逐渐好转的趋势，但生态安全整体水平较低，均处于“安全”水平以下；2010年陕西省生态安全为“蓝色”预警，且具有向“黄色”预警变化的趋势，水资源出现“橙色”预警，是影响陕西生态安全的主要因素。
[18]	赵宏波, 马延吉. 2014. 基于变权—物元分析模型的老工业基地区域生态安全动态预警研究: 以吉林省为例 [J]. 生态学报, 34(16): 4720-4733. [本文引用: 1] [Zhao H B, Ma Y J.2014. Study on early-warning model based on variable weight-matter element analysis for ecological security in old industrial bases: A case study of Jilin Province [J]. Acta Ecologica Sinica, 34(16): 4720-4733.] [本文引用: 1]
[19]	周健, 刘占才. 2011. 基于GM(1,1)预测模型的兰州市生态安全预警与调控研究 [J]. 干旱区资源与环境, 25(1): 15-19. URL [本文引用: 1] 摘要城市生态安全作为生态安全的重要视角之一,是一个国家或区域安全及可持续发展的基础和核心。就生态安全的研究对象而言,生态脆弱型地区作为独具特色的环境系统,具有敏感性和不稳定性的特点,对其进行深入研究具有重要的理论和现实意义。 [Zhou J, Liu Z C.2011. The research on the control and warning of ecological security based on GM (1, 1) model [J]. Journal of Arid Land Resources and Environment, 25(1): 15-19.] URL [本文引用: 1] 摘要城市生态安全作为生态安全的重要视角之一,是一个国家或区域安全及可持续发展的基础和核心。就生态安全的研究对象而言,生态脆弱型地区作为独具特色的环境系统,具有敏感性和不稳定性的特点,对其进行深入研究具有重要的理论和现实意义。
[20]	周葵, 戴小文. 2013. 中国城市化进程与碳排放量关系的实证研究 [J]. 中国人口·资源与环境, 23(4): 41-48. [本文引用: 1] [Zhou K, Dai X W.2013. An empirical study on the relationship between urbanization and carbon emission in China [J]. China Population, Resources and Environment, 23(4): 41-48.] [本文引用: 1]
[21]	朱永彬, 王铮, 庞丽, 等. 2009. 基于经济模拟的中国能源消费与碳排放高峰预测 [J]. 地理学报, 64(8): 935-944. https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2009.08.004 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要 <p>能源消费所产生的碳排放是经济发展过程中不可避免的副产品,而且碳排放在大气中的积累会使全球气候不断变暖,因此经济增长与碳排放之间的关系一直是学术界关注的焦点。传统的基于EKC曲线的经济计量学方法一般是对经济与排放历史数据的相关关系研究,不能很好地反映二者之间的动力学机制。为此本文在内生经济增长模型Moon-Sonn基础上进行改进,首先从理论上得到了最优经济增长率与能源强度之间存在倒U曲线关系的必要条件,即能源的产出弹性小于0.5;接着将投入产出分析得到的反映技术进步下的能源强度代入模型,对中国未来经济增长路径进行了预测,同时得到了最优增长路径下的能源消费走势,进而通过对能源消费结构和不同能源品种的碳排放系数的预测和估计,以及对分品种能源碳排放的汇总计算得到了中国未来能源消费所产生的总的碳排放走势。结果显示,在当前技术进步速率下,我国分别在2043年和2040年达到能源消费高峰和碳排放高峰。此外,本文对能源强度不同下降速率对能源消费高峰的影响进行模拟发现,当降速为4.5%5%时,能源高峰将出现在2040年前,此时的人均GDP为10万元左右,与OECD国家的高峰时收入一致;而且分3种情景模拟了可再生能源替代政策对碳排放高峰的影响,发现提高可再生能源的比重可以明显降低碳排放量,但对高峰年份到来的时间影响甚微。</p> [Zhu Y B, Wang Z, Pang L, et al.2009. Simulation on China's economy and prediction on energy consumption and carbon emission under optimal growth path [J]. Acta Geographica Sinica, 64(8): 935-944.] https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2009.08.004 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要 <p>能源消费所产生的碳排放是经济发展过程中不可避免的副产品,而且碳排放在大气中的积累会使全球气候不断变暖,因此经济增长与碳排放之间的关系一直是学术界关注的焦点。传统的基于EKC曲线的经济计量学方法一般是对经济与排放历史数据的相关关系研究,不能很好地反映二者之间的动力学机制。为此本文在内生经济增长模型Moon-Sonn基础上进行改进,首先从理论上得到了最优经济增长率与能源强度之间存在倒U曲线关系的必要条件,即能源的产出弹性小于0.5;接着将投入产出分析得到的反映技术进步下的能源强度代入模型,对中国未来经济增长路径进行了预测,同时得到了最优增长路径下的能源消费走势,进而通过对能源消费结构和不同能源品种的碳排放系数的预测和估计,以及对分品种能源碳排放的汇总计算得到了中国未来能源消费所产生的总的碳排放走势。结果显示,在当前技术进步速率下,我国分别在2043年和2040年达到能源消费高峰和碳排放高峰。此外,本文对能源强度不同下降速率对能源消费高峰的影响进行模拟发现,当降速为4.5%5%时,能源高峰将出现在2040年前,此时的人均GDP为10万元左右,与OECD国家的高峰时收入一致;而且分3种情景模拟了可再生能源替代政策对碳排放高峰的影响,发现提高可再生能源的比重可以明显降低碳排放量,但对高峰年份到来的时间影响甚微。</p>
[22]	Al-mulali U, Sab C N B C, Fereidouni H G.2012. Exploring the bi-directional long run relationship between urbanization, energy consumption, and carbon dioxide emission [J]. Energy, 46(1): 156-167. https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.08.043 URL [本文引用: 1] 摘要 This study investigated the long run relationship between urbanization, energy consumption and carbon dioxide emission in seven regions, namely, East Asia and Pacific, East Europe and Central Asia, Latin America and the Caribbean, Middle East and North Africa, South Asia, Sub-Saharan Africa, and Western Europe. To achieve the goal of the study, the fully modified ordinary least square (FMOLS) was employed taking the period 1980鈥2008. The results show that while 84% of the countries have a positive long run relationship between urbanization, energy consumption, and carbon dioxide emission, only 16% the countries have mixed results. Some countries have a negative long run relationship and others, especially low income countries have no relationship between urbanization, energy consumption, and carbon dioxide emission. Furthermore, a one way long run relationship between energy consumption and carbon dioxide emission and urbanization was found in a number of countries while a one way long run relationship between urbanization and energy consumption and carbon dioxide emission was found in other countries.
[23]	Gari S R, Newton A, Icely J D.2015. A review of the application and evolution of the DPSIR framework with an emphasis on coastal social ecological systems [J]. Ocean & Coastal Management, 103: 63-77. [本文引用: 1]
[24]	Lin B Q, Ouyang X L.2014. Energy demand in China: Comparison of characteristics between the US and China in rapid urbanization stage [J]. Energy Conversion and Management, 79: 128-139. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2013.12.016 URL [本文引用: 1] 摘要 China’s energy demand has shown characteristics of rigid growth in the current urbanization stage. This paper applied the panel data model and the cointegration model to examine the determinants of energy demand in China, and then forecasts China’s energy demand based on the scenario analysis. Results demonstrate an inverted U-shaped relationship between energy demand and economic growth in the long term. In business as usual scenario, China’s energy consumption will reach 6493.07 million tons of coal equivalent in 2030. The conclusions can be drawn on the basis of the comparison of characteristics between the US and China. First, energy demand has rigid growth characteristics in the rapid urbanization stage. Second, coal-dominated energy structure of China will lead to the severe problems of CO 2 emissions. Third, rapid economic growth requires that energy prices should not rise substantially, so that energy conservation will be the major strategy for China’s low-carbon transition. Major policy implications are: first, urbanization can be used as an opportunity for low-carbon development; second, energy price reform is crucial for China’s energy sustainability.
[25]	Liu Z, Guan D B, Crawford-Brown D, et al.2013. A low-carbon road map for China [J]. Nature, 500: 143-145. URL [本文引用: 1] 摘要 "First, China must move away from coal and boost recycling and renewable energies. Second, emissions-mitigation indicators, such as energy-efficiency targets, should be set relative to physical output (such as tonnes of steel production) rather than to economic growth. Third, regional energy supply and demand must be balanced. Fourth, energy prices should be linked to market mechanisms rather than set centrally by authorities. And fifth, China must reduce air pollutants alongside CO2 emissions."
[26]	Martínez-Zarzoso I, Maruotti A.2011. The impact of urbanization on CO₂ emissions: Evidence from developing countries [J]. Ecological Economics, 70(7): 1344-1353. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2011.02.009 Magsci [本文引用: 1] 摘要 This paper analyzes the impact of urbanization on CO2 emissions in developing countries from 1975 to 2003. It contributes to the existing literature by examining the effect of urbanization, taking into account dynamics and the presence of heterogeneity in the sample of countries. The results show an inverted-U shaped relationship between urbanization and CO2 emissions. Indeed, the elasticity emission-urbanization is positive for low urbanization levels, which is in accordance with the higher environmental impact observed in less developed regions. Among our contributions is the estimation of a semi-parametric mixture model that allows for unknown distributional shapes and endogenously classifies countries into homogeneous groups. Three groups of countries are identified for which urbanization's impact differs considerably. For two of the groups, a threshold level is identified beyond which the emission-urbanization elasticity is negative and further increases in the urbanization rate do not contribute to higher emissions. However, for the third group only population and affluence, but not urbanization, contribute to explain emissions. The differential impact of urbanization on CO2 emissions should therefore be taken into account in future discussions of climate change policies. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.
[27]	Rapport D J, Whitford W G.1999. How ecosystems respond to stress common properties of arid and aquatic systems [J]. BioScience, 49(3): 193-203. https://doi.org/10.2307/1313509 URL [本文引用: 1] 摘要 This article has no associated abstract. ( fix it )
[28]	York R.2007. Demographic trends and energy consumption in European Union Nations, 1960-2025 [J]. Social Science Research, 36(3): 855-872. https://doi.org/10.1016/j.ssresearch.2006.06.007 Magsci [本文引用: 1] 摘要 <h2 class="secHeading" id="section_abstract">Abstract</h2><p id="">We analyze data for fourteen foundational European Union Nations covering the period 1960–2000 to estimate the effects of demographic and economic factors on energy consumption. We find that population size and age structure have clear effects on energy consumption. Economic development and urbanization also contribute substantially to changes in energy consumption. We use the resultant model to project energy consumption for the year 2025 based on demographic and economic projections to assess the implications of various demographic scenarios. The projections suggest that the expected decline of population growth in Europe will help curtail expansion in energy consumption.</p>
[29]	Zha D L, Zhou D Q, Zhou P.2010. Driving forces of residential CO₂ emissions in urban and rural China: An index decomposition analysis [J]. Energy Policy, 38(7): 3377-3383. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2010.02.011 Magsci [本文引用: 1] 摘要 <h2 class="secHeading" id="section_abstract">Abstract</h2><p id="">There exist many differences between urban and rural China among which residential CO<sub>2</sub> emissions arising from energy consumption is a major one. In this paper, we estimate and compare the energy related CO<sub>2</sub> emissions from urban and rural residential energy consumption from 1991 to 2004. The logarithmic mean Divisia index decomposition analysis is then applied to investigate the factors that may affect the changes of the CO<sub>2</sub> emissions. It is found that energy intensity and the income effects, respectively, contributed most to the decline and the increase of residential CO<sub>2</sub> emissions for both urban and rural China. In urban China, the population effect was found to contribute to the increase of residential CO<sub>2</sub> emissions with a rising tendency. However, in rural China, the population effect for residential CO<sub>2</sub> emissions kept decreasing since 1998.</p>

生态安全: 国内外研究综述

2005

... 当前,因地制宜地构建系统有效的指标体系是对碳排放安全进行有效评价的基础,很多学者从单项指标的选择和指标体系的构建两个方面对此进行分析.首先,在分析碳排放影响因素的基础上选择指标.就宏观层面而言,城市化和工业化进程中土地利用的变化是产生碳排放、影响碳排放安全的根本动力(York, 2007; 孙昌龙等, 2013; 周葵等, 2013; Lin et al, 2014),而能源强度与碳排放量呈负相关关系(Martínez-Zarzoso et al, 2011; 徐安, 2011).聚焦到生产生活方式上,人口数量是影响城市和农村碳排放安全的主要因素,收入水平的高低是碳排放安全出现区域差异的重要因素(Zha et al, 2010; Al-mulali et al, 2012; 胡艳兴等, 2015).从降低碳排放、增加碳汇的视角来看,提高森林固碳能力是影响碳排放安全等级上升的关键因素(鲁丰先等, 2013; 魏晓华等, 2015).因此,人口数量、人均 GDP、煤炭消耗比重、能源强度、森林覆盖率等可作为评价碳排放安全的相关指标.其次是构建碳排放安全体系框架,即从城市—区域低碳发展的角度出发,突出人地关系这一主线,构建压力—响应(Stress-Response, S-R)模型(Rapport et al, 1999)及其衍生的压力—状态—响应(Pressure-State-Response, PSR) 模型(陈星等, 2005)和驱动力—压力—状态—影响—响应(Driving-Pressure-State-Impact-Response, DPSIR)模型(Gari et al, 2015)等.此类模型综合考虑自然环境和人类活动,强调社会经济运作与环境变化的互动关系,具有可测定性和可评价性的特点,容易与预测模型和信息系统相连接,因此得到广泛应用.纵观现有研究,从生态安全的角度进行碳排放问题的量化研究还相对欠缺,能体现时间维度的演变和实现区域间对比的研究更有待加强. ...

生态安全: 国内外研究综述

2005

中国能源消费碳排放强度及其影响因素的空间计量

2013

... 本文所用数据来源于1996-2014年《中国统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》、《中国农村统计年鉴》及各省统计年鉴,其中因中国森林资源清查时间间隔为5年,从而森林覆盖率每5年间的数值采用等差补值处理,其他个别缺失数据采用相邻年份数值进行线性插补.碳排放量的数据采用联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供的方法,选取原煤、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、天然气9类主要化石能源,以各类能源的消费总量乘以各自的平均低位发热量与CO₂排放系数计算得到(程叶青等, 2013; 胡艳兴等, 2015).需要指出的是,因缺乏相关数据,本文研究区域未包括西藏自治区、台湾省、香港和澳门特别行政区. ...

中国能源消费碳排放强度及其影响因素的空间计量

2013

全国资源环境承载能力监测预警(2014版)学术思路与总体技术流程

2015

... 面对全球气候变化带来的挑战,进行碳排放安全评价和预测是有效适应气候变化、降低气候变化风险的重要前提(陆大道等, 2012; 秦大河等, 2014; 樊杰等, 2015).能源消耗作为碳排放的主要来源,对其进行有效控制具有必要性和紧迫性(刘竹等, 2011; Liu et al, 2013).根据相关研究(徐美等, 2012; 张梦婕等, 2015),能源消耗碳排放安全可理解为：在人的必要需求得以满足的前提下,能源消费所产生的碳排放保持与区域人口、资源、环境、经济、社会系统协调发展的状态.可运用相关的预警方法和模型对碳排放安全进行分析、评价和预测,以达到提前预防和控制不安全因素的目的. ...

全国资源环境承载能力监测预警(2014版)学术思路与总体技术流程

2015

基于ESDA-GWR的1997-2012年中国省域能源消费碳排放时空演变特征

2015

基于ESDA-GWR的1997-2012年中国省域能源消费碳排放时空演变特征

2015

城市能源消费碳排放核算方法

2011

城市能源消费碳排放核算方法

2011

中国省级区域碳源汇空间格局研究

2013

中国省级区域碳源汇空间格局研究

2013

区域可持续发展研究的兴起与作用

2012

区域可持续发展研究的兴起与作用

2012

IPCC第五次评估报告第一工作组报告的亮点结论

2014

IPCC第五次评估报告第一工作组报告的亮点结论

2014

城市化不同演化阶段对碳排放的影响差异

2013

城市化不同演化阶段对碳排放的影响差异

2013

沈阳市经济发展演变与碳排放效应研究

2014

... 按照选取关键指标、简化指标体系和可操作性原则,从准则层、单元层和指标层3个等级层面上构建碳排放安全评价指标体系,如表1所示.具体来说,考虑碳排放安全受到威胁的原因和环境恶化的速度来分析“压力”;从预防碳排放安全恶化应采取的措施分析“响应”,包括增加碳汇、改进技术和对治理碳排放产生的污染等.需要说明的是,首先,脱钩指数是用来衡量经济发展与能源消耗导致的碳排放之间关系的指标,有不同的计算方法,本文采用能源消费增长率与GDP增长率的比值来表示.改革开放以来,中国GDP一直呈快速正向增长,因而脱钩指数的正负实际上取决于能源消费量的变动,并在中国经济保持平稳增长的前提下为负向作用指标(张金萍等, 2014).其次,根据环境库茨涅茨曲线,经济增长与碳排放量之间并非线性关系,因此,在对城镇居民人均可支配收入和农村居民家庭纯收入两个指标进行性质界定时,参考相关研究(朱永彬等, 2009; 王铮等, 2010; 王莉雯等, 2014),中国人均排放高峰将出现在2030年,在本文的研究时段(1996-2012年)内未达到倒U型拐点,因此将二者定为负向指标.三是能源强度,即单位GDP的能源消耗,用于表征能源使用效率和使用质量,是科技水平高低的体现,直接关系到能源消费碳排放量,其值越高,碳排放安全越受到威胁,故定为负向指标. ...

沈阳市经济发展演变与碳排放效应研究

2014

最优增长路径下的中国碳排放估计

2010

最优增长路径下的中国碳排放估计

2010

人工林碳汇潜力新概念及应用

2015

人工林碳汇潜力新概念及应用

2015

我国城市化与能源消费和碳排放的关系研究

2011

我国城市化与能源消费和碳排放的关系研究

2011

基于RBF的湖南省土地生态安全动态预警

2012

基于RBF的湖南省土地生态安全动态预警

2012

中国低碳发展的类型及空间分异

2014

中国低碳发展的类型及空间分异

2014

基于系统动力学的重庆三峡库区生态安全情景模拟及指标阈值确定

2015

基于系统动力学的重庆三峡库区生态安全情景模拟及指标阈值确定

2015

基于可拓分析的区域生态安全预警模型及应用: 以陕西省为例

2010

... (3) 根据相关研究(赵宏波等, 2014; 张强, 2010),确定能源消费碳排放安全等级的划分标准,如表2所示.将各省每年的碳排放安全预警指标数值与之对应,评价其安全程度. ...

基于可拓分析的区域生态安全预警模型及应用: 以陕西省为例

2010

基于变权—物元分析模型的老工业基地区域生态安全动态预警研究: 以吉林省为例

2014

基于变权—物元分析模型的老工业基地区域生态安全动态预警研究: 以吉林省为例

2014

基于GM(1,1)预测模型的兰州市生态安全预警与调控研究

2011

... (4) 运用GM(1, 1)模型对未来各省区能源消耗碳排放安全的变化趋势进行预测,具体建模步骤参考周健等(2011)的研究,并进行精度检验,当方差比c<0.35和小误差概率P>0.95时,模型可进行预测. ...

基于GM(1,1)预测模型的兰州市生态安全预警与调控研究

2011

中国城市化进程与碳排放量关系的实证研究

2013

中国城市化进程与碳排放量关系的实证研究

2013

基于经济模拟的中国能源消费与碳排放高峰预测

2009

基于经济模拟的中国能源消费与碳排放高峰预测

2009

Exploring the bi-directional long run relationship between urbanization, energy consumption, and carbon dioxide emission

2012

A review of the application and evolution of the DPSIR framework with an emphasis on coastal social ecological systems

2015

Energy demand in China: Comparison of characteristics between the US and China in rapid urbanization stage

2014

A low-carbon road map for China

2013

The impact of urbanization on CO₂ emissions: Evidence from developing countries

2011

How ecosystems respond to stress common properties of arid and aquatic systems

1999

Demographic trends and energy consumption in European Union Nations, 1960-2025

2007

Driving forces of residential CO₂ emissions in urban and rural China: An index decomposition analysis

2010

〈

〉

中国省域能源消耗碳排放安全评价

Energy-related carbon emission security at the provincial level in China

1 引言

2 数据与方法

2.1 数据来源

2.2 指标体系构建

3 结果与分析

3.1 中国碳排放安全时序

3.2 碳排放安全时空变化

3.3 警情预测分析

4 结论及讨论

参考文献 文献选项 原文顺序 文献年度倒序 文中引用次数倒序 被引期刊影响因子

参考文献

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文中引用次数倒序

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