文章导读
自工业化进程以来，全球碳排放量日益激增，世界气候变暖与气候问题更需要关注。中国作为最大的发展中国家，如何了解并分析碳排放量，对未来能够更好地实现区域性碳排放规划和国家制定的“双碳”政策具有重要意义。然而，现有的研究中多是以某个地区或者城市群进行碳排放的影响因素分析，对于中国范围内分区域下的地级市碳排放时空格局分析和归因分析尚且较少。
本研究旨在深入研究全国地级市碳排放的时空分布及其驱动因子，通过融合空间自相关理论并采用OLS回归模型及逐步回归模型探究全国地级市影响因素对碳排放的影响，揭示中国地级市碳排放动态演化规律，探讨经济发展水平、人口分布、气候变化、土地占比变化情况等关键因素，为碳减排政策制定和可持续发展规划提供科学依据。
研究材料与方法
◉ 研究区域
本研究描述并分析了中国329个地级行政区 (包括地级市、县、自治州和盟) 的碳排放时空演变。碳排放的时空演变在省级行政区层面进行表征，而在分析碳排放的空间分布模式变化及空间相关性时，则在市级行政区层面进行表征。为确保数据的一致性、完整性和准确性，本研究排除西藏自治区、台湾省、香港特别行政区和澳门特别行政区的数据。中国各省份已被重新划分为以下子区域：中南部地区 (CS) 包括河南省、湖北省、湖南省、广西壮族自治区、广东省和海南省。东部地区 (E) 包括上海市、山东省、江苏省、安徽省、浙江省、福建省和江西省。北部地区 (N) 包括北京市、天津市、河北省和山西省。东北地区 (NE) 包括黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区。西北地区 (NW) 由陕西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区和新疆维吾尔自治区组成。西南地区 (SW) 由重庆市、云南省、四川省和贵州省组成。
◉ 研究数据
本文所使用的2001~2020年碳排放数据来源于中国碳核算数据库，碳排放影响因素的分解包括年末国内生产总值 (GDP) 总量、年末常住人口、累积降水量、平均气温、日照时数、自然环境用地类型使用比例、城市用地类型使用比例以及非自然环境用地类型使用比例 (农业用地)。
◉ 研究方法
如图2所示，研究内容主要分为四个部分：时间演变与占比分析，对碳排放进行线性回归得到逐年变化以及构建各区域下碳排放占比演变；自相关分析与热点分析，分析碳排放局部空间分布特点，解释地级市空间分布格局与碳排放之间的关系；逐步回归探索性分析，探索性回归论证各因素的特点，初步筛选关键影响因素并验证其显著性；OLS回归详细归因分析，进一步量化各因素对碳排放的具体影响程度，对碳排放进行系统归因分析。
研究结果与讨论
◉ 结论一：全国地级市碳排放的时间演变
2001~2020年中国碳排放呈现显著区域分异：东部经济发达地区碳排放增速率先达峰后放缓，而西北、西南和中南地区作为“追赶型”经济体保持年均5.51%~8.54%增长，反映快速城镇化与经济扩张压力。全国碳排放总量持续上升，但区域占比变化凸显发展模式差异 (东部借鉴欧洲能源转型经验，西部依赖重工业)。高碳产业对生态脆弱区的经济可持续性构成威胁，需通过跨境合作与差异化监管推动低碳转型，平衡经济增长与环境韧性。
◉ 结论二：全国地级市碳排放空间分布格局与空间相关性分析
中国地级市碳排放呈现显著空间自相关性，冷热点集聚范围持续扩大且趋密，反映区域差异与动态连续性。碳排放分布呈“东热西冷”两极格局，热点集中于东部沿海，冷点分布于西北至西南，两者集聚范围逐步扩展并趋近，空间正自相关性增强。尽管不同地区聚类类型随时间演变，但整体格局保持稳定。低碳城市需借鉴邻近高效城市经验，推动经济结构调整与产业升级，探索差异化减排路径，提升碳排放效率，以应对区域协同减排挑战。
◉ 结论三：逐步回归探索性分析：碳排放影响因素的回归分析与模型拟合分析
通过逐步回归与OLS模型分析2001~2020年中国地级市碳排放驱动因素，结果显示：GDP与人口规模始终为显著正向驱动因子，经济扩张是核心推力。气候因子的影响复杂且不稳定，如降水量在2010/2020年呈负效应，气温持续抑制排放。城镇化率与自然环境效应波动显著：城镇化在2001/2010年正向显著，2020年减弱；自然环境用地比例则持续加剧排放。
在这一初步结果基础上选取2001年、2010年和2020年采用了普通最小二乘法 (OLS) 回归模型进一步探索。
◉ 结论四：区域碳排放影响因素的定量OLS回归分析
经济增长与人口扩张是驱动中国碳排放增长的核心因素，经济贡献度逐步下降，但仍居主导地位；人口效应相对有限。气候因子与城镇化进程作用复杂且区域异质：东部城镇化系数下降64%，西南地区仍受高碳产业扩张压力。碳排放呈现“东高西低”空间极化，西北能源密集型产业结构加剧排放，需针对性政策：东部强化绿能替代与碳市场机制，西部推动“风光资源+生态修复”协同发展，全域构建差异化治理体系，平衡经济增长与环境可持续性。
研究总结
本研究基于地级市尺度解析了中国碳排放的时空演变特征。研究发现，经济发达地区碳排放呈现快速达峰后趋缓的态势，而西部欠发达地区通过城镇化与产业扩张实现追赶，形成“东热西冷”的显著空间分异格局。经济规模扩张与人口增长是驱动碳排放增长的核心因素，其贡献度呈现阶段性递减特征 (2005~2020年经济驱动量下降46.2%)，而气候因子与城镇化进程的作用呈现显著的区域异质性——东部沿海城镇化系数降幅达64%，西部干旱区仍受能源密集型产业扩张制约。基于空间异质性，建议实施分区治理策略：东部地区需聚焦高质量城镇化与能效提升，加速清洁能源替代与产业结构升级；西部地区应统筹生态屏障建设与低碳产业培育，探索“风光资源开发-碳汇交易”协同机制。本研究为差异化“双碳”政策体系构建提供了实证依据。
原文出自 Land 期刊：https://www.mdpi.com/2823196
期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/land
Land 期刊介绍
主编：Christine Fürst, University of Halle, Germany
创刊于2012年，期刊涵盖土地系统科学、地表景观、土壤和水、城乡发展、土地与气候相互作用、水-能源-土地-食物的关系 (WELF)、生物多样性研究和健康关系、土地建模和数据处理、生态系统服务以及多功能性等研究，并致力于人类可持续发展。现已被Scopus、SSCI、AGRICOLA、AGRIS、GeoRef、RePEc等多个关键数据库收录，5-Year Impact Factor：3.4 (2023)。
2023 Impact Factor：3.2
2024 CiteScore：5.9
Time to First Decision：16.9 Days
Acceptance to Publication：2.3 Days
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自MDPI开放科学科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-3516770-1490171.html?mobile=1
收藏
