城市、城市群与居民碳排放（上篇）
2022-06-09
【论文摘要】城市居民生活碳排放不仅受到城市内部人口密度、交通系统、土地利用方式、绿地体系等空间形态的影响，还会因城市外部空间结构的不同而进一步受到影响。为此，对我国14个已成型城市群中的110个大中城市2006—2012年的面板数据进行实证分析。结论显示：若不考虑城市外部空间结构的影响，只有混合土地用地类型能有效减少居民生活碳排放，其他要素对生活碳排放的减排作用甚微；若考虑城市外部空间结构的影响，即城市群体空间形态从“绝对集中”向“相对分散”的紧凑发展模式转变后，城市内部的人口密度、交通系统和绿地体系才释放出对生活碳排放的调节作用，这种作用随着城市发展低碳城市能力的差异而有所不同。
【论文关键词】城市群；低碳；城市空间形态；生活碳排放
一、引言
我国快速的城市化进程给城市群资源环境带来了较大的压力，城市群已经成为我国生态环境问题最为突出的地区。根据方创琳等人提出的城市群识别的七大标准[1]，我国已达标的城市群有15个①。这些城市群已成为我国各省份加快经济发展、提高区域竞争力的主要地域单元，但同时也是我国能源消耗、二氧化碳等温室气体排放最为集中的地区。牛文元的研究报告显示，目前中国经济规模最大的前100座城市CO2排放总量已占全国排放总量的一半以上，达到30亿吨，对于百万以上人口的城市，因交通拥堵每年多排放的二氧化碳量就有2800万吨②。高碳式的城市建设模式已经成为制约我国城市可持续发展的瓶颈，发展低碳经济、建设低碳城市及城市群势在必行。
究竟何种城市形态最适宜降低城市碳排放，一直是学术界争论的热点话题。主流观点认为：城市紧凑发展有利于城市的可持续发展。所谓紧凑型城市（CompactCity），其最初是与低密度蔓延的城市相对应，即希望通过高密度发展城市中心城区，减少对小汽车出行的依赖，减少能源消耗，提升公共设施的可及性和有效利用，遏止城市蔓延[2]。然而密度反映的仅是城市要素（人口、住宅等）的平均分布情况，无法反映这些要素在城市内部集聚与分布情况。随着发达国家城市中心城区的衰落以及城市居民的外移，紧凑城市开始强调对城市内城区的填充，鼓励城市土地的混合利用[3]，即通过提倡多样化的高密度，将居住用地与工作地、休闲娱乐、公共服务设施用地等混合布局，以在更短的通勤距离内提供更多的工作。随着人们对健康生活方式要求的不断提高，西方提出了大量的可持续城市发展理念。其中“新城市主义”（NewUrbanism）最广为流传，该理论认为紧凑城市应在高密度和土地混合利用的基础上，引入公共交通为导向的发展模式（TransitOrientedDevelopment，TOD）和城市绿带（Greenbelt）作为城市空间形态优化的重要策略。至今，大多数学者认为可持续发展的低碳城市模式应具备的“紧凑”空间形态特征包括：相对较高密度、土地混合利用和高强度的开发利用[4]。
然而也有学者认为紧凑型的城市发展模式并非放之四海而皆准的真理。学者们发现许多过高强度和密度对城市能耗的不利影响，特别是在发展中国家和东亚国家[5]。一些研究甚至认为城市密度对城市碳排放具有U型影响，中等密度水平最有利于减少碳排放[6]，适当分散的城市布局更有利于交通的疏导和降低城市热岛效应[7]。因此，对于人口众多、城市间差异巨大的中国，究竟是紧凑式还是分散式的城市空间形态更有利于可持续发展，是一个需要慎重考虑的问题[8]。即便是走紧凑型城市的模式，其在发展中国家的内涵与侧重点也应有所不同。
近年来，不少学者认为通过城市群策略，形成走廊城市（Corridorcity）或边缘城市（Edgecity）等城市群布局，也可获得与紧凑城市类似甚至更好的效果[9]。紧凑城市理论开始从单核的集中模式逐步向高密度、高强度的“分散化集中”模式拓展，更多地强调功能紧凑而不是形态紧凑[4，10]。这恰恰与当前国内的普遍共识——“中国都市区低碳发展”的模式不谋而合，即城市间依赖绿楔间隔的公共交通进行走廊式空间扩张，将新的开发集中于公共交通枢纽[11]，并逐渐意识到构建“街区—城市—都市圈—城市群”多层次的低碳城市研究框架的必要性[12]。但现有研究主要集中在阐述规划的相关理念和原则上，缺少细致的实证分析，针对单个或多个城市空间形态（城市密度、土地、交通等）的研究较多，或仅关注城市空间形态对某一类型居民碳排放的影响（建筑碳排放或交通碳排放等），全面梳理城市空间形态对居民碳排放影响的研究并不多见。其中，Ewingetal[13]系统性地总结了此问题，但模型中并未考虑最为重要的交通碳排放，而杨磊等[14]和郭韬[15]分别系统地梳理了影响居民碳排放的空间形态因素，却没有考虑到城市外部空间以及城市群体空间对居民碳排放的影响。
由于空间结构具有一定的锁定效应，城市的物质环境一旦建立就很难改变，并会对人们的社会生活和经济活动产生深远的影响。尽管通过经济发展、结构调整和技术革新可以优化居民的消费结构，增强居民的节能意识，促使城市的低碳发展，但却无法改变由城市空间形态不合理引致的能耗与温室气体排放。如何调整城市内部以及城市之间的空间形态，以提升能源使用效率，降低碳排放，是当前城市化进程中急需解决的重要问题。城市群作为城市空间的一种紧凑发展形式，与分散性城市结构相比，应是一种资源节约型、高密度高效型城市群，但并不一定是环境友好型和生态型城市群[16]。城市群的建设对居民生活碳排放是否有影响？如果有影响又是通过哪些途径或因素产生影响？城市群到底是有助于缓解城市的环境困境、优化城市空间形态、引导居民低碳消费，还是会使环境问题进一步恶化？本研究尝试梳理城市内部、外部的空间形态对居民生活碳排放的影响机制，并借助实证分析回答上述问题。
二、城市空间形态对居民生活碳排放的影响机制
本研究所指的居民生活碳排放与工业碳排放相对应，包括居住建筑碳排放和交通碳排放两部分。城市空间形态并不直接影响居民的生活碳排，而是通过一系列中间因素的共同作用与之产生关联[14]，其中城市人口密度、土地利用方式、交通系统、绿地体系等都是城市空间形态影响城市居民碳排放的重要因素。
【论文关键词】城市群；低碳；城市空间形态；生活碳排放
一、引言
我国快速的城市化进程给城市群资源环境带来了较大的压力，城市群已经成为我国生态环境问题最为突出的地区。根据方创琳等人提出的城市群识别的七大标准[1]，我国已达标的城市群有15个①。这些城市群已成为我国各省份加快经济发展、提高区域竞争力的主要地域单元，但同时也是我国能源消耗、二氧化碳等温室气体排放最为集中的地区。牛文元的研究报告显示，目前中国经济规模最大的前100座城市CO2排放总量已占全国排放总量的一半以上，达到30亿吨，对于百万以上人口的城市，因交通拥堵每年多排放的二氧化碳量就有2800万吨②。高碳式的城市建设模式已经成为制约我国城市可持续发展的瓶颈，发展低碳经济、建设低碳城市及城市群势在必行。
究竟何种城市形态最适宜降低城市碳排放，一直是学术界争论的热点话题。主流观点认为：城市紧凑发展有利于城市的可持续发展。所谓紧凑型城市（CompactCity），其最初是与低密度蔓延的城市相对应，即希望通过高密度发展城市中心城区，减少对小汽车出行的依赖，减少能源消耗，提升公共设施的可及性和有效利用，遏止城市蔓延[2]。然而密度反映的仅是城市要素（人口、住宅等）的平均分布情况，无法反映这些要素在城市内部集聚与分布情况。随着发达国家城市中心城区的衰落以及城市居民的外移，紧凑城市开始强调对城市内城区的填充，鼓励城市土地的混合利用[3]，即通过提倡多样化的高密度，将居住用地与工作地、休闲娱乐、公共服务设施用地等混合布局，以在更短的通勤距离内提供更多的工作。随着人们对健康生活方式要求的不断提高，西方提出了大量的可持续城市发展理念。其中“新城市主义”（NewUrbanism）最广为流传，该理论认为紧凑城市应在高密度和土地混合利用的基础上，引入公共交通为导向的发展模式（TransitOrientedDevelopment，TOD）和城市绿带（Greenbelt）作为城市空间形态优化的重要策略。至今，大多数学者认为可持续发展的低碳城市模式应具备的“紧凑”空间形态特征包括：相对较高密度、土地混合利用和高强度的开发利用[4]。
然而也有学者认为紧凑型的城市发展模式并非放之四海而皆准的真理。学者们发现许多过高强度和密度对城市能耗的不利影响，特别是在发展中国家和东亚国家[5]。一些研究甚至认为城市密度对城市碳排放具有U型影响，中等密度水平最有利于减少碳排放[6]，适当分散的城市布局更有利于交通的疏导和降低城市热岛效应[7]。因此，对于人口众多、城市间差异巨大的中国，究竟是紧凑式还是分散式的城市空间形态更有利于可持续发展，是一个需要慎重考虑的问题[8]。即便是走紧凑型城市的模式，其在发展中国家的内涵与侧重点也应有所不同。
近年来，不少学者认为通过城市群策略，形成走廊城市（Corridorcity）或边缘城市（Edgecity）等城市群布局，也可获得与紧凑城市类似甚至更好的效果[9]。紧凑城市理论开始从单核的集中模式逐步向高密度、高强度的“分散化集中”模式拓展，更多地强调功能紧凑而不是形态紧凑[4，10]。这恰恰与当前国内的普遍共识——“中国都市区低碳发展”的模式不谋而合，即城市间依赖绿楔间隔的公共交通进行走廊式空间扩张，将新的开发集中于公共交通枢纽[11]，并逐渐意识到构建“街区—城市—都市圈—城市群”多层次的低碳城市研究框架的必要性[12]。但现有研究主要集中在阐述规划的相关理念和原则上，缺少细致的实证分析，针对单个或多个城市空间形态（城市密度、土地、交通等）的研究较多，或仅关注城市空间形态对某一类型居民碳排放的影响（建筑碳排放或交通碳排放等），全面梳理城市空间形态对居民碳排放影响的研究并不多见。其中，Ewingetal[13]系统性地总结了此问题，但模型中并未考虑最为重要的交通碳排放，而杨磊等[14]和郭韬[15]分别系统地梳理了影响居民碳排放的空间形态因素，却没有考虑到城市外部空间以及城市群体空间对居民碳排放的影响。
由于空间结构具有一定的锁定效应，城市的物质环境一旦建立就很难改变，并会对人们的社会生活和经济活动产生深远的影响。尽管通过经济发展、结构调整和技术革新可以优化居民的消费结构，增强居民的节能意识，促使城市的低碳发展，但却无法改变由城市空间形态不合理引致的能耗与温室气体排放。如何调整城市内部以及城市之间的空间形态，以提升能源使用效率，降低碳排放，是当前城市化进程中急需解决的重要问题。城市群作为城市空间的一种紧凑发展形式，与分散性城市结构相比，应是一种资源节约型、高密度高效型城市群，但并不一定是环境友好型和生态型城市群[16]。城市群的建设对居民生活碳排放是否有影响？如果有影响又是通过哪些途径或因素产生影响？城市群到底是有助于缓解城市的环境困境、优化城市空间形态、引导居民低碳消费，还是会使环境问题进一步恶化？本研究尝试梳理城市内部、外部的空间形态对居民生活碳排放的影响机制，并借助实证分析回答上述问题。
二、城市空间形态对居民生活碳排放的影响机制
本研究所指的居民生活碳排放与工业碳排放相对应，包括居住建筑碳排放和交通碳排放两部分。城市空间形态并不直接影响居民的生活碳排，而是通过一系列中间因素的共同作用与之产生关联[14]，其中城市人口密度、土地利用方式、交通系统、绿地体系等都是城市空间形态影响城市居民碳排放的重要因素。