生态脆弱区能源消费碳足迹与植被碳承载力动态研究：以贵州省为例_胡剑波等_9787030508546

生态脆弱区能源消费碳足迹与植被碳承载力动态研究：以贵州省为例

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《生态脆弱区能源消费碳足迹与植被碳承载力动态研究：以贵州省为例》以贵州省能源消费碳足迹与植被碳承载力动态变化作为研究对象，在生态文明视阈下构建出贵州省碳足迹测度模型、碳承载力估算模型、碳足迹与经济增长脱钩模型、碳足迹等级评价模型、碳安全评估模型等，并基于2000～2014年相关数据，运用IPCC分析法、脱钩弹性系数测算法、碳足迹指数测算法、碳压力指数测算法等对贵州省能源消费碳足迹与植被碳承载力动态变化进行实证分析，并基于实证结果提出相应的对策建议。

　　“应对气候变化，实现低碳发展”已成为当今世界发展的主旋律。中国身为发展中国家，尽管自身面临多重挑战，但仍旧积极推动气候变化国际合作，并且还主动向其他发展中国家伸出援助之手，积极开展“南南合作”，在减缓全球气候变化中扮演着重要角色，彰显了一个负责任大国的良好形象。2016年，在《巴黎协定》高级别签署仪式上，中国承诺使C02的排放量到2030年左右达到峰值，努力争取尽早实现达到峰值的目标，并已经将这一目标纳入国家的整体发展议程。事实上，早在2006年底，中国国家科技部、气象局、发展改革委等六部委就联合发布了我国第一份《气候变化国家评估报告》。近年来，中国不断推进低碳发展进程。2010年，国家发展改革委确立了第一批低碳省区和低碳城市试点；2012年，党的十八大将“大力推进生态文明建设”单独成章，明确指出要“着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展”；2013年，十八届三中全会首次提出了“生态文明体制”新概念，并将其纳入全面深化改革的目标体系；2014年，十八届四中全会提出要用严格的法律制度来保护生态环境；2015年，中共中央明确提出，到2020年，资源节约型和环境友好型社会建设取得重大进展，生态文明主流价值观在全社会得到推行。
　　目前，中国正处在城市化、工业化高速发展时期，要实现国家减排目标，面临较大挑战，这就要求我国每个省市、自治区都积极行动，为实现碳减排目标而努力奋斗。作为中国西部欠发达地区的贵州省，一方面是能源储量和能源消耗大省，目前由于能源大量消耗而引起的碳排量不断增加，进而引发的一系列环境问题已经成为制约其经济社会发展的瓶颈因素；另一方面，贵州省受喀斯特地貌控制，属于典型的生态脆弱区，对气候变化颇为敏感。为适应和减缓气候变化，促进其经济社会低碳可持续发展，急需全面掌握其CO2排放的动态规律、碳承载力的范围、排放水平与经济增长的关系等。基于此，作者撰写了本书，从碳足迹、碳承载力等多个维度构建模型，利用相关数据进行实证分析，并基于计量结果提出对策建议，以期为贵州省制定相关减排政策、坚守发展与生态“两条底线”提供科学依据。
　　全书共分为11章，第1章为绪论，主要介绍选题背景、研究意义、国内外研究现状、研究思路、研究方法与创新之处；第2章是相关理论基础；第3章是我国生态脆弱区空间格局及发展演化；第4章是贵州省生态环境及经济发展状况；第5章是贵州省能源消费碳足迹动态分析；第6章是贵州省能源消费碳足迹与经济增长脱钩关系分析；第7章是贵州省能源消费碳足迹等级评价；第8章是贵州省植被碳承载力动态分析；第9章是贵州省碳安全评估分析；第10章是促进贵州省低碳发展的对策措施；第11章是本书的主要结论、不足之处以及未来展望。
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第1章绪论
全球气候变暖严重威胁着人类社会和资源环境的可持续发展。未来100年，全球变暖的趋势还会进一步加剧，而这将会对自然系统和社会经济产生更为显著的负面影响。随着中国经济持续稳定的增长以及工业化、城镇化进程的不断推进，生态脆弱的贵州省作为能源资源大省，其碳足迹和碳承载力的变化引起了学者们的广泛关注。
1.1研究背景
科学监测表明，在过去一个世纪里，全球气候变暖给人类及生态系统带来了极端天气、海平面上升、海水酸化、冰川消融、永久冻土层融化、珊瑚礁死亡、生态系统改变、旱涝灾害增加等诸多灾难，而导致以上种种灾难的主要原因就是人类活动，特别是化石燃料消费的不断增长和森林植被的大量破坏。人为排放的温室气体(green house gases，GHG)温室气体(green house gas，GHG)，主要包括6种气体：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)以及六氟化硫(SF6)；据IPCCTAR(2007)的研究，在全球人为温室气体排放中，CO2占74%，CH4占14%，N2O占8%，其他气体占4%。不断增长是造成气候变暖的主要原因。针对这种情况，低碳发展已经成为全球各国的共识。近年来，国家主席习近平也在诸多场合阐述了我国应对全球气候治理的主张：“气候变化是全球性挑战，任何一国都无法置身事外”、“中国愿发挥建设性作用，推动巴黎大会如期达成全面、均衡、有力度的协议”等论述均明确表达了我国对于全球气候问题的重视。
(1)国际层面。为应对越来越严峻的全球气候变化新形势，2015年12月，全球领导人在巴黎气候大会上一致同意减少碳排放，全球民众也强烈要求采取气候行动。2016年3月底，中美两国领导人联合发表了《中美元首气候变化联合声明》，进一步承诺将共同与其他各方一道推动《巴黎协定》的全面实施。2016年4月22日，包括中国在内的175个国家的领导人或代表在联合国正式签署《巴黎协定》。《巴黎协定》设定并强化了更加具体的全球行动目标，建立了不断提高各方行动力度的机制，并做出关于加强应对气候变化行动的决定。《巴黎协定》这一里程碑式的重要成果，为全球气候合作奠定了坚实的基础，也指明了行动的方向。《巴黎协定》向各国政府、企业和投资者传递出了全球将实现绿色低碳、气候适应型和可持续发展的强有力的积极信号，全球经济将逐步实现从以非清洁能源驱动向可持续增长方向的转变。
(2)国家层面。中国作为一个有着13亿人口的主要发展中国家，是世界第二大经济体及最大的温室气体排放国，中国实现减排承诺，发展低碳经济势在必行。当前，中国已成为全球规模最大、工业化发展速度最快的新兴经济体，现代化建设取得了巨大成就。然而，在实现快速发展过程中，也付出了非常沉重的环境代价和生态代价，特别是大气污染治理的形势越来越严峻，治理难度越来越大。自20世纪70年代以来，中国因为经济快速增长，工业化日益增长的资源能源需求导致其消耗已经大大超过了其自身生态系统所能提供的供给，碳足迹占中国生态足迹的54%，中国正经历有史以来最大的生态赤字。因此，彻底改变“高投入、高消耗、高排放、低效率”的经济发展模式已经成为我国当前一项重要课题。
(3)省际层面。近年来，贵州省坚守发展和生态“两条底线”不动摇，着力走出一条不同于东部、有别于西部其他省份的绿色循环低碳发展道路。从武陵山脉到乌蒙腹地，从乌江之畔到草海之滨，初夏的黔中大地，青山葱郁，碧水迢迢，一片苍莽。天蓝、水清、山绿、景靓，典型的喀斯特地貌给贵州省带来了多姿多彩的山水风光，同时也造就了相对脆弱的生态环境。作为我国扶贫攻坚战的主战场，贵州省与全国同步全面建成小康社会的任务极为艰巨繁重。面对“赶”与“转”、经济发展与生态保护等多重压力与矛盾，既要保护绿水青山、空气土壤，走出一条低碳赶超之路，又要坐山养山、蓄水用水，走出一条不同于东部、有别于西部其他省份的绿色低碳循环发展道路，实现“绿水青山生态美、金山银山百姓富”的有机统一成为生态脆弱的贵州省所需解决的一项重要课题。
1.2问题的提出与研究意义
1.2.1问题的提出
随着世界各国化石燃料使用量的急剧攀升，全球范围内CO2排放总量迅速增加，由1978年的193.22亿吨增加到2014年的354.99亿吨。据统计，我国CO2排放总量已由1980年的15亿吨飙升到2014年的97.61亿吨，成为全球温室气体排放量最大的国家之一。生态脆弱典型地区的贵州省作为我国能源大省，资源丰富、物种多样，但这也决定了贵州省以能源、资源为主的工业结构，能源资源大量消耗造成CO2等温室气体的大量排放，其能源消费碳足迹与植被碳承载力究竟处于何种状况是一个值得研究的重要课题。生态脆弱区也称为生态交错区(ecotone)，是指介于两种或两种以上具有明显差异性的生态环境之间的过渡或交错地区，容易受到以自然灾害、极端气候事件等为特征的全球气候变化和人地矛盾等因素的相互作用、破坏而不能应对负面影响的自然体.生态脆弱地区的外部性研究.生态贫困视域下民族生态脆弱地区减贫研究——以武陵山为例.贵州民族研究。为了研究温室气体排放过量造成的污染问题，国内外学者开始使用碳足迹作为低碳研究的重要工具，尝试从新角度来量化能源消费碳排放的影响，能源消费碳足迹的研究在环境保护和治理方面蕴含的潜力不容忽视。研究能源消费的碳足迹，有利于控制温室气体的排放，改善温室效应带来的环境问题。承载力(carrying capacity)是从工程地质领域转借过来的概念，其本意是指地基的强度对建筑物所负的能力，现已成为描述发展限制程度最常用的指标之一，并被引申到碳承载力中来，用以衡量一定区域内固定吸收CO2的量(魏媛等，2016)魏媛，蔡绍洪，王名绍.2016.贵州喀斯特山地碳足迹和植被碳承载力动态研究。贵州省近年来经济的飞速发展，更是加深了发展与环境之间的矛盾，能否守住发展与生态“两条底线”则取决于生态系统能否持续承载，人类活动是否超越生态系统的承载限度。在碳排量持续增加，碳排放成为影响贵州省环境质量的重要因素的情况下，研究碳源碳源是指CO2气体成分从地球表面进入大气(如地面燃烧过程向大气中排放CO2)，或者在大气中由其他物质经过化学变化过程转化为CO2气体成分(如大气中的CO被氧化为CO2，对于CO来讲也叫源)(IPCC，2000)。与碳汇碳汇一般是指从空气中清除CO2的过程、活动和机制，主要是指森林吸收并储存CO2的多少，或者说是森林吸收并储存CO2的能力。的现状显得尤为重要。当经济系统排放的CO2不大于陆地生态系统碳承载力时，则该区域不会成为导致大气浓度升高的碳源地，这样才能保证该区域生态系统的可持续发展。基于此，本书试图对贵州省能源消费碳足迹及植物碳承载力进行综合评估，这不仅可以进一步丰富能源消费碳足迹与植被碳承载力动态研究的实证文献，而且对贵州省协同实现生态效益、经济效益和社会效益的最优化也具有重要参考价值。
1.2.2研究意义
(1)理论意义。在全球气候变暖、极端天气频频出现的背景下，减少温室气体排放已经成为当今世界所共同关注的话题。CO2、CH4等温室气体排放和资源环境承载力的相关问题也成为国内外学者研究的重点课题。截至目前，有关碳足迹和承载力的相关研究多以分项研究为主，比如三次产业的碳足迹、水泥行业的碳足迹、进出口贸易的碳足迹、土地资源承载力、水资源承载力、矿产资源承载力等。总体来看，以往相关研究更多是关注微观层面和宏观层面，对中观领域尤其是生态脆弱区的研究涉及较少，同时相关研究并不系统和全面。基于此，本书以处于生态脆弱区的贵州省为例，构建出贵州省碳足迹测度模型、碳承载力估算模型、碳足迹与经济增长脱钩模型、碳足迹等级评价模型、碳安全评估模型等，并基于2000～2014年数据，运用IPCC分析法、脱钩弹性系数测算法、碳足迹指数测算法、碳压力指数测算法等对贵州省能源消费碳足迹与植被碳承载力动态变化进行实证分析，进而根据实证结果提出对策措施。这不仅可以进一步丰富和完善有关碳足迹和碳承载力的实证文献，还可以对低碳经济理论、生态文明理论、可持续发展理论等起到一定的补充作用。
(2)现实意义。①党的十八大报告明确提出：“建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计”。资源环境保护作为生态文明的重要组成部分，是贯彻落实科学发展观，建设资源节约型、环境友好型社会，走可持续发展道路，努力建设美丽中国的本质要求。②党的十八届三中全会、十八届四中全会进一步指出：“建设生态文明，必须建立系统完整的生态文明制度体系，用制度保护生态环境。”“要用严格的法律制度保护生态环境，加快建立有效约束开发行为和促进绿色发展、循环发展、低碳发展的生态文明法律制度。”③当前我国粗放型的增长方式造成了环境污染加剧和资源短缺，未来随着工业化、城镇化进程的不断加快，若不及时采取有效措施，资源环境将面临更多挑战，这势必影响经济社会的健康有序发展。④在国际社会高度关注资源环境问题以及国内建设生态文明大背景下，资源短缺和环境恶化使贵州省面临的压力和挑战与日俱增，量化研究贵州省能源消费的碳足迹以及植被的碳承载力不仅可为当地政策决策者提供客观翔实的基础数据，而且对贵州省进一步推动绿色GDP核算、编制低碳发展规划、构建低碳产业体系、调整能源消费结构、加快碳金融市场建设、支持低碳农业发展、促进林业碳汇发展、加强低碳社会建设、建立健全生态补偿机制、加强人才与低碳技术合作等，以及对协同实现生态效益、经济效益和社会效益的最优化都具有重要的现实意义。
1.3文献综述
1.3.1关于碳足迹的研究现状
针对碳足迹问题国内外相关学者做了诸多研究。对于“足迹(footprint)”的研究始于生态足迹(ecological footprint，EF)，其意为要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积(Wackernagel et al.，1996)Wackernagel M，Rees W E，Testemale P.1996）。碳足迹(carbon footprint，CF)正是源于生态足迹的概念，最早在英国出现，后来被各种机构、高校以及学者关注与研究。Wiedmann和Minx(2008)探讨了公共和学术使用的术语“碳足迹”之间的明显差异，并提出了一个科学的定义，即：“碳足迹是测量一个产品整个生命周期内直接或间接造成的CO2排放量总累计量”。Kenny和Gray(2009)以爱尔兰为例，对六种碳足迹计算模型的效果进行对比；Hertwich和Peters(2009)从全球贸易链的视角出发，选取73个国家和14个地区作为研究对象，对其货物和服务的最终消费碳足迹进行了分析Sovacool和Brown(2010)对全球12个大城市(区)的碳足迹进行了评析；郭运功等(2010)借助碳足迹的相关理论和方法对1995～2006年上海市能源碳足迹、碳足迹的产值和生态压力值进行了实证分析郭运功，汪冬冬，林逢春.2010.上海市能源利用碳排放足迹研究［J］.中国人口资源与环境，20(02):103-108.；耿涌等(2010)从碳足迹的起源及其定义入手，系统阐述了碳足迹的内涵，并从不同角度探讨了碳足迹的分类，重点介绍了碳足迹的计算方法，主要包括投入产出分析方法、生命周期评价法、政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)计算方法和碳足迹计算器等四大类，并总结和比较了四种方法的优缺点
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