舒 心 夏楚瑜 李 艳 童菊儿 史 舟

摘 要：城市是一种重要的碳源，城市扩张过程中的用地面积增长和空间特征变化均会影响城市碳排放。本文分析了1995—2015年长三角城市群碳排放的重心转移，揭示了碳排放和城市用地增长的脱钩状态时空变化特征，并通过构建面板数据模型探究了城市形态变化对碳排放的影响，得出以下结论：(1)1995—2015年长三角城市群碳排放重心经历了西南向—西北向—东南向—西北向的转移过程，这种转移过程与其相应时期内部分城市的工业发展与产业结构调整有关。(2)1995—2015年，长三角城市群碳排放与城市用地增长的脱钩状态存在着显著的时空异质性。研究区由以扩张负脱钩为主变化为以弱脱钩为主，2005年以后，区域之间的脱钩差异开始缩小，总体来看研究区脱钩状态趋向于同质。至2015年，近70%的城市已达到了脱钩，其中上海等城市实现了强脱钩。(3)连续完整的地块在区域内的主导程度会对城市碳排放产生负向的影响，而城市用地斑块的破碎化程度和聚集程度对碳排放有着正向的影响，且相对而言，聚集程度的正向影响更为显著。

关键词：碳排放；城市用地增长；城市形态变化；面板数据模型；长三角城市群

Relationships between Carbon Emission，Urban Growth，and Urban Forms of Urban Agglomeration in the Yangtze River Delta

SHU Xin XIA Chuyu LI Yan TONG Juer SHI Zhou

Abstract：Cities are one of many carbon sources.Urban area change and spatial characteristic change during the urban expansion can also affect urban carbon emission.In this study，we analyzed the shift of the gravity center from 1995—2015 for carbon emissions，and defined the decoupling index as well as analyzing the temporal-spatial changes of the decoupling relationships between carbon emissions and urban growth in the Yangtze River Delta.We also built panel data models to estimate the impact of urban forms on carbon emissions.Based on that，the conclusions are as follows：(1)The shift of the gravity center from 1995—2015 for carbon emissions of the study area was southwest-northwest-southeast-northwest.The shift may be related to the development of industry and change of industrial structure in some cities during this period.(2)There was a significant temporal-spatial heterogeneity in the decoupling relationships between carbon emissions and urban growth from 1995—2015.The leading decoupling relationship between carbon emissions and urban growth of the study area changed from expansive negative decoupling to weak decoupling from 1995—2015.The difference of decoupling relationships between cities narrowed after 2005 and the overall decoupling relationship of the study area became homogeneous.In 2015，almost 70%of cities reached the decoupling state and the decoupling states of Shanghai，Shaoxing，and Taizhou were strong.(3)Urban carbon emissions can be negatively influenced by the dominance of complete patches，and positively influenced by the degree of fragmentation and aggregation of urban patches.Carbon emissions can be more sensitive to the more aggregative distribution of the urban patches.(www.daowen.com)

Key words：carbon emission；urban growth；urban form；panel data model；urban agglomeration in the Yangtze River Delta

2014年联合国政府间气候变化委员会(IPCC)第5次评估报告(AR5)指出，1970—2010年化石燃料燃烧和工业过程的CO2排放量占温室气体总排放增量的约78%，且2000—2010年，年度人为温室气体排放总量增长了约10Gt CO2-eq，该增量直接源于能源(47%)、工业(30%)等行业。城市扩张和城市化的过程会对城市碳排放产生重要的影响，研究表明城市化与二氧化碳排放量之间存在着长期稳定的均衡关系[1]。因此，城市作为人口和经济活动最为密集的区域，是碳排放的重要来源。

针对城市碳排放问题，有学者从城市的发展[2]、城市的土地利用[3]、城市的某一行业(如工业)[4]等不同角度研究了城市碳排放的特征与效应。在研究城市扩张与碳排放之间的关系时，较多研究分析了城市用地的面积增长对碳排放总量、强度等的影响[5，6]，而对城市某一空间特征对城市碳排放的影响关注较少，相关研究的研究对象多为居民或家庭等微观个体，针对的行业也为交通、建筑等城市中的某一部门[7-9]，在宏观尺度上的研究较少，且多是从城市土地利用模式、交通系统结构等方面来定性证明城市空间形态会对城市碳排放产生影响[10]，缺乏某种定量指标直接表征城市用地的空间特征及其与城市碳排放的关系。

本研究以长三角城市群为研究区，在分析城市用地面积与碳排放脱钩关系时空变化的基础上，通过构建面板数据模型探究了城市形态对碳排放的影响及其程度。为了实现城市形态的定量化，且使这种定量表征更为直观、统一，同时考虑到数据的可获得性，本研究中的城市形态指的是城市用地的景观格局特征，用景观生态学中的景观格局指数表示。研究结果可为长三角城市群制定低碳城市发展战略、完善土地利用规划和城市规划提供一定的科学依据。