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1、 长江经济带碳排放空间差异性及公平性分析 孙冰洁+王润+刘甜+胡道华+蔡爱玲摘要：为积极应对气候变化，中国制定了清晰量化的碳减排方案。但宏观的碳减排目标最终需要在区域层次上落实，公平合理地评价和分配区域碳排放权份额成为当下碳排放研究的重点。通过构建碳排放公平性3E评价模型（Ecology-Equity-Efficiency），对长江经济带各省20002013年碳排放公平性进行具体的量化计算，并借助ArcGIS平台分析代表年份各省碳排放公平值的空间差异及可能原因，同时，将公平值结果与国家“十二五”减排指标进行对比，结果表明，长江经济带碳排放公平值基本呈现从东部沿海向中上游递增的规律，这与“十二五
2、”省级碳减排分配原理基本吻合，但国家在中部地区的碳减排分配上存在模糊化和一刀切的问题，因此，最后针对区域碳减排一体化和协调化提出了相关建议。关键词：气候变化；碳排放；公平性；长江经济带F323.22文献标志码： A：1002-1302（2017）06-0235-05全球气候变化导致地球生态系统发生一系列深刻变化，进而影响到政治、经济、社会各个方面。为应对全球气候变化，各国积极制定了温室气体控制目标及减排预案。2015年巴黎气候大会各方一致通过巴黎协定，要求各方努力将全球升温幅度控制在2 之内，并为1.5 而努力。中国作为世界第一碳排放大国，依照“共同但有区别”原則，中国也承担相同、定额且具有约
3、束力的减排任务，并且一直坚持努力减排。2009年，中国宣布到2020年碳排放强度比2005年下降40%45%；2014年，中国承诺到2030年左右CO2排放达到峰值，并且努力早日达峰；2015年，中国提出到2030年碳排放强度比2005年下降60%65%的目标。国家宏观层面明确的碳减排目标最终需要在区域层次上具体落实1。但由于各省经济发展和能源利用差异很大，减排目标很难公平、公正、合理地分解下去2。因此，在碳排放总量控制的情况下，如何准确测度和评价现实存在的排放不公平性，并据此科学配置各区域的约束性份额成为了一个重大难题3-4。本研究通过构建碳排放公平性3E评价模型（Ecology-Equit
4、y-Efficiency），从生态承载、公平分配、经济效率3个方面对长江经济带各省20002013年碳排放的公平性进行具体的量化计算，最后通过Delphi法确定3个指标的权重，计算得出最终的3E公平值。并通过ArcGIS平台分析代表年份各省3E公平值的空间差异及可能原因，同时将公平值结果与国家“十二五”减排指标进行对比，希望提出一种相对公平的碳排放公平性评价方式，为科学核定各地区排放权和减排责任，更好地了解国内碳排放不公平现状，促进国家碳减排目标以及可持续发展公平性原则在各个尺度上的有效落实4-6。1国内外研究进展国外，Heil最先探讨了国际碳排放不公平性与各国GDP的关系，并得出国际间碳排放
5、不公平主要是各国收入的不公平7-8；Druckman通过对英国家庭能源消费的研究，发现碳排放和家庭收入密切相关，最贫穷10%人口排放的CO2仅为最富有10%人口的45%9；Brand研究发现英国国内个人及家庭非商务出行的碳排放存在不公平性，并体现所谓的“60-20定律”，即20%的高排放者占据了60%的排放总量10。国内，卢俊宇通过基尼系数构建碳排放公平性评价模型，评价全国各个区域能源消费碳排放的公平性和差异性，发现各地区能源消费碳排放量与碳的生态容量处于不协调状态11；陈华以生态经济学为依据，对主要国家19902050年的碳排放空间进行了分析，发现国际间碳排放存在不公平，发达国家应大力提高碳
6、排放效率并支持发展中国家减排以换取碳排放空间12；王秋贤运用2010年中国各省份碳排放数据，构建了碳排放区域差异的3E（Ecology-Equity-Efficiency）模型，第一次以生态、社会、经济三者综合的角度分析碳排放的公平性问题13。不难发现，当前对碳排放公平性研究，多结合生态环境、GDP、个人收入等单个指标数据考量，未对碳排放的生态、经济、社会影响等因素进行综合分析，在碳排放驱动因素方面存在片面性。另外，在研究尺度上，研究多集中于国家层面碳排放差异及特征分析，对当前我国家新战略下的长江经济带碳排放问题缺乏区域统筹分析。2研究区域及研究问题长江经济带覆盖我国11个省（市），以万里长江
7、为纽带，横贯东中西三大经济发展带，面积约205万km2，约占国土面积的21.4%，人口和GDP均超过全国的40%，经济、文化、战略地位显著，是我国经济发展最具活力和潜力的区域之一，也是我国生态文明建设的先行示范带。2016年1月，习近平主席提出长江生态环境保护方针“共抓大保护，不搞大开发”。当前，在生态环境保护从严从紧的前提下，依托长江水道，统筹上、中、下游生态环境保护工作，正确处理环境、经济、社会关系尤为必要。然而，长江的保护与发展正面临复杂、严峻的形势。受人口集聚、产业发展、资源消耗等因素的影响，长江经济带环境污染负荷一直很大，环境污染累积效应显著，以水环境和大气环境质量下降为标志的环境问
8、题突出14。碳排放就是当下长江经济带各省（市）面临的严峻大气环境质量问题。3数据基础及模型构建3.1数据准备采用的20002013年碳排放数据来自中国碳排放数据库（china emission accounts and datasets，CEADs），CEADs是由英国研究理事会、牛顿基金会、中国科学院等多家研究机构专家学者共同编纂的以分析中国多尺度碳排放清单及碳排放特征为目标的数据库。该数据库为中国实现绿色、低碳发展提供了坚实的理论依据和技术支持，对中国控制温室气体排放的政策设计与实施作出了贡献。另外，本研究各省GDP、人口数据来自2015年中国统计年鉴及各省2015年统计年鉴。土地利用方式
9、面积来自各省农业统计年鉴。3.2模型构建本研究在兼顾长江经济带各省（市）经济发展水平、生态承载力及碳排放权分配公平等因素下，参照王秋贤等关于碳排放公平的研究成果13，构建碳排放公平评价模型3E（Ecology-Equity-Efficiency），即Y3E=31i=1riIi。（1）式中：Y3E表示运用德尔菲法綜合考虑的表征生态、公平、效率3个指标转化而来的可度量指标；Ii表示生态承载指数（ecological support index，ESI）、公平分配指数（equitable distribution index，EDI）、经济效率指数（economy efficient index，E
10、EI）；ri表示每个指标的权重，权重主要通过德尔菲法确定。3.2.1生态承载指数（ESI）生态承载力是指区域生态系统可承受各种自然与人为活动的能力，它可以评价一个区域可持续发展的能力15。碳排放量的增加会提高大气中温室气体的含量，从而导致气候变暖，进而严重威胁到地区生态系统的承载力。但是分析一个地区的生态承载力，仅考虑碳排放是不够的，还应该综合考虑碳汇。当一个地区拥有大量的碳汇，如森林、草地以及其他可通过光合作用吸收大气中CO2的绿色植物及农作物，那么该区域的碳汇就能大大减少空气中的CO2，进而维护该区域生态系统的平衡。长江经济带拥有丰富的森林资源和广阔的耕地资源，区域内成都平原、江汉平原、洞
11、庭湖平原、鄱阳湖平原、江淮地区为我国主要的粮食产区，区域碳汇能力不容小觑。生态承载指数（ESI）为区域主要碳汇量比率与区域碳排放比率的比值，若ESI1，说明区域碳排放的比率大于其碳汇贡献率，其碳排放量将很难自我消化，需要其他区域为其承担过量碳排放带来的生态环境影响，这就侵害了其他区域的利益；若ESI1，则该地区属于有相对较高的生态容量，该地区对减轻碳排放对生态环境的压力有重要贡献。ESI值越大说明该区域碳排放公平性越高。生态承载指数ESI表示公式为：ESI=（Ai/A）/（Ei/E）。（2）式中：Ai和A分别表示各区域和长江经济带的碳汇对碳的吸收量；Ei和E分别为各区域和长江经济带的碳排放量。
12、对于碳汇量，本研究用土地利用方式的面积与单位土地利用方式碳汇系数的乘积来表示，计算公式及碳汇系数如下：A=n1i=1TiSi。（3）式中：A表示不同土地利用方式的碳汇量；Ti表示第i种土地利用方式的面积；Si表示第i种土地利用方式的碳汇系数。碳汇系数见表1。表1我国主要土地利用方式碳吸收率15-17土地利用类型1碳汇系数kg/（m2年）林地15.770 0水稻10.414 4小麦10.483 5玉米10.470 9棉花10.450 03.2.2公平分配指数（EDI）衡量一个地区的碳排放公平，不仅要考虑以生态规模为代表的环境接纳能力，还要考虑人民平等的碳排放权利和福利的合理配置。其中，人口规模和
13、区域面积就是不可忽视的碳排放公平考虑因素。巴黎气候大会上，全球一致达成2 阈值控温协议，并为1.5 控温目标努力，这与区域的面积、人口规模、产业规模和结构等因素密切相关。因此，本研究采用人均碳排放量和碳排放密度作为构建公平分配指数的模型指标，通过德尔菲法确定这2个指标在衡量公平性时的比重60%、40%，取两者加权的倒数为公平分配指数。EDI指数越大说明地区人均碳排放占比和碳排放密度占比较小，未来碳排放空间相对较大，更能体现公平性原则。计算公式如下：EDI=11AYpi/Yp+BYsi/Ys。（4）式中：Yp、Ypi分别表示具体年份区域和各省的人均碳排放量；Ys、Ysi分别表示具体年份区域及各省
14、的碳排放密度；A、B分别表示人均碳排放和碳排放密度权重。3.2.3经济效率指数（EEI）一个国家或区域的碳排放量与其社会经济发展密切相关。当前，我国经济发展进入新常态，经济增速放缓，2015年我国GDP同比增长6.9%，25年来首度低于7%，这为我国优化经济结构、提高资源利用效率和能效提供了历史机遇。碳排放的主要来源是能源的消耗，能源的消耗是支撑经济发展的源动力。所以衡量一个地方碳排放效率，必须将碳排放量与其产生的经济效益综合考虑。本研究采用地区GDP占比与碳排放占比的比值来表示EEI，若EEI1，则区域的碳排放比例大于其GDP贡献比例，说明该地区经济效率低下，以高碳排放模式创造了与之不匹配的
15、经济效益，这种粗放的经济发展路径会严重损害其他区域的碳排放权益。反之EEI1，说明该区域经济效率较好，可以分担其他区域过量的碳排放。EEI越大表明地区碳排放公平性越好。具体计算公式如下：EEI=（Gi/G）/（Yi/Y）。（5）式中：Gi、G分别为各省（市）和区域的GDP总量；Yi、Y分别表示各省（市）和区域的碳排放量。4结果与分析4.1生态承载指数（ESI）差异分析依照长江经经济带20002013年的碳排放数据和根据土地利用方式和碳吸收系数计算出来的碳汇量数据，根据公式2计算得出长江经济带20002013年生态承载指数，并对数据作归一化处理，选取2000、2005、2010年ESI指数为代表，结果见图1。从整体上看，20002013年长江经济带ESI呈现由东部沿海向中西部内陆递增趋势，这也说明自东向西长江经济带各省的碳汇贡献率要逐渐大于碳排的贡献率，中上游省份碳的生态容量要大于下游省份。特别是上游的云南省、四川省、以及中游的江西省，ESI指数都在2.0以上，说明这些省份的碳排放总体上处于其生态承载范围内，经济发展带来的碳排放可以同区域生态环境相协调，还有较大的碳排空间。而下游的安徽省、浙江省、江苏省、上海市，ESI指数都小于0.6，说明这些省（市）很难“消化”本地造成的碳排放，需要其他省份共同承担，这会严重侵害其他省份的碳排放权益。4.2公平分配指数（EDI）差异分析
