GreenandLow-carbonTownandVillage基于碳排放、碳汇的县域城镇体系优化——以广西全州县为例郑全义文正敏摘要：“双碳”目标的提出开启了广泛深刻的变革，国土空间规划应积极响应落实低碳发展。其中，作为发展框架的城镇体系是协同低碳发展的有效抓手，而作为基本单元的县域城镇体系能够最为直接、有效地协同低碳发展。研究以广西壮族自治区桂林市全州县为例，探究乡镇碳排放量、碳汇量核算方法，分析县域碳排放、碳汇特征，进而按照“碳功能分类—碳功能定位—产业引导”的思路进行县域城镇体系优化，以期推动国土空间规划落实低碳发展，助力“双碳”目标的实现。关键词：碳排放；碳汇；城镇体系；县域；全州县doi：10.3969/j.issn.1009-1483.2022.11.012中图分类号：TU984.2文章编号：1009-1483（2022）11-0088-07文献标识码：AOptimizationofCountyTownSystemBasedonCarbonEmissionandCarbonSequestration:ACaseStudyofQuanzhouCounty,Guangxi88小ZHENGQuanyi,WENZhengminDEVELOPMENTOFSMALLCITIES&TOWNS城2022年第40卷第11期VOL.40NO.11NOV.2022镇[Abstract]Theproposalofthe'dualcarbon'goalhasinitiatedextensiveandprofoundchanges,andthe建spatialplanningofnationallandshouldimplementlow-carbondevelopmenttorespondpositively.Amongit,the设urbansystemasthedevelopmentframeworkisaneffectivestartingpointforcoordinatedlow-carbondevelopment,whilethecountyurbansystemasthebasicunitcanmostdirectlyandeffectivelycoordinatelow-carbondevelopment.TakingQuanzhouCounty,GuilinCity,GuangxiZhuangAutonomousRegionasanexample,thisstudyexplorestheaccountingmethodsoftownshipcarbonemissionsandcarbonsequestrations,analyzesthecharacteristicsofcountycarbonemissionandcarbonsequestration,andthenoptimizesthecountyurbansystemaccordingtotheideaof'carbonfunctionclassification-carbonfunctionpositioning-industrialguidance',soastopromotetheimplementationoflow-carbondevelopmentinthespatialplanningofnationallandandhelprealizethe'dualcarbon'goal.[Keywords]carbonemission;carbonsequestration;countytownsystem;countyterritory;QuanzhouCounty引言区域协同发展框架的城镇体系是国土空间规划引导2020年9月，国家主席习近平在第七十五届各地协同低碳发展的有效抓手。县域是城镇体系的联合国大会上提出，我国二氧化碳排放力争于2030基本单元[1]，能够最为直接、有效地引导城镇低碳年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。“双发展。碳”目标的实现需要在碳排放、碳汇规律的基础上国内外学者从不同空间尺度上开展了碳排放、从各方面入手，国土空间规划作为各类开发保护建碳汇研究，主要包括两方面：一是碳核算研究，主设活动的基本依据，对于引导低碳发展，助力“双碳”要是在各空间尺度上基于数据的全面性、可得性、目标的实现具有重要作用。碳排放、碳汇具有外部准确性及核算目的探究碳核算的方法，碳核算空间效应，应从区域层面协调各地的低碳发展，而作为尺度主要包括国家、省域、市域、县域、乡镇、企业、————————————————————————————————————————————————————————作者简介：郑全义，桂林理工大学土木与建筑工程学院硕士研究生。文正敏，桂林理工大学土木与建筑工程学院教授，硕士生导师。通讯作者：文正敏，812475701@qq.com。绿色低碳村镇社区[2-14]。二是基于碳核算结果进行低碳空间规划1.2研究方法的研究。杨立等在分析曲周县土地利用类型、土地1.2.1碳排放量碳汇能力、土地碳汇适宜性的基础上，兼顾耕地保在《城市温室气体核算工具指南（测试版1.0）》障、建设用地需求、增加碳汇，对土地利用结构进基础上，结合全州县乡镇的经济社会发展现状及数行调整[8]；姜洋等基于对北京碳排放的分析，对规据的全面性、可得性、准确性，确定全州县乡镇碳划指标提出建议[15]；赵荣钦等在分析中原经济区县排放量包括工业燃料碳排放量、工业用电碳排放量、域碳收支空间分异的基础上，提出了中原经济区主居民用电碳排放量、公共服务用电碳排放量、耕体功能区的优化策略[9]；张小平在分析恒台县乡镇地碳排放量。全州县全部乡镇已通公交，居民在县碳排放、碳汇能力的基础上，通过对县域进行碳平域范围内的中短距离出行主要靠电动自行车，长距衡分区实现低碳空间规划。[10]离出行主要靠公交车，电动公交车占公交车总数的79.96%[18]，所以交通碳排放量主要包含在居民用电总体而言，当前国内外对不同空间尺度的碳排放、碳汇进行了较为深入的研究，但乡镇作为我国碳排放量及公共服务用电碳排放量内。乡镇碳排放最小的行政区，社会经济发展状况及生态环境压力量计算公式为：等差异明显，对其展开的研究较少。并且，低碳空Cip=Cigr+Cigd+Cimd+Cifd+Cig（1）间规划的研究多是从土地利用结构、规划指标、分其中：Cip为i乡镇碳排放量；Cigr为i乡镇工区管控等方面探讨，未从城镇体系的区域协调功能业燃料碳排放量；Cigd为i乡镇工业用电碳排放量；入手，现有城镇体系构建侧重生产—经济[16]，忽略Cimd为i乡镇居民用电碳排放量；Cifd为i乡镇公共环境—生态。针对既有研究的不足，本研究以广西服务用电碳排放量；Cig为i乡镇耕地碳排放量。壮族自治区桂林市全州县为研究对象，对乡镇的碳（1）工业燃料碳排放量排放量、碳汇量、碳排放经济贡献系数、碳汇生态因规模以下工业主要消耗电力，消耗燃料较少，89小承载系数进行核算，分析县域碳排放、碳汇特征，故只核算规模以上工业的燃料碳排放量。用乡镇规城镇DEVELOPMENTOFSMALLCITIES&TOWNS2022年第40卷第11期VOL.40NO.11NOV.2022探究通过县域城镇体系达到协同低碳发展的方法。模以上工业数量占县域规模以上工业数量的比重表建设1研究区域与研究方法示乡镇工业燃料碳排放量占县域工业燃料碳排放量1.1区域概况与数据来源的比重，推导出乡镇工业燃料碳排放量公式：[19-20]全州县位于广西东北部，与湖南交界，地处湘nig（2）桂走廊，素有“广西北大门”之称。2020年末，全县常住人口为56.57万人，城镇化率为38%[17]，辖15Cigr=ng×∑(Mj×Rj×Tj×Yj)其中：nig为i乡镇规模以上工业数量；ng为县镇3乡。全州县现以第一产业为主，第二产业为辅。域规模以上工业数量；Mj为县域规模以上工业j类本研究采用的县域规模以上工业燃料消耗种类燃料消耗量；Rj为平均低位发热量；Tj为单位热值和数量、乡镇规模以上工业数量、乡镇工业数量、含碳量；Yj为碳氧化率。全州县规模以上工业2019乡镇一般公共预算收入来自《桂林经济社会统计年年消耗的燃料主要包括焦炭、汽油、柴油[21]，平鉴2020》，县域各类用电量来自《2019年全州县国均低位发热量依据《综合能耗计算通则》（GB/T民经济和社会发展统计公报》。因2019年常住人口2589—2020），单位热值含碳量、碳氧化率依据《省与2020年相差不大，且第七次人口普查较为准确，级温室气体清单编制指南（试行）》（见表1）。故2019年常住人口采用《全州县第七次全国人口（2）工业用电碳排放量普查主要数据公报》中的数据代替。土地利用数据用乡镇工业数量占县域工业数量的比重表示乡来自第三次全州县国土调查数据。镇工业用电碳排放量占县域工业用电碳排放量的比表1不同燃料平均低位发热量、单位热值含碳量、碳氧化率燃料类型平均低位发热量（kJ/kg）单位热值含碳量（t/TJ）碳氧化率29.50.93焦炭2847018.90.9820.20.98汽油43124柴油42705资料来源：作者根据参考文献[22-23]数据整理绘制。GreenandLow-carbonTownandVillage重，推导出乡镇工业用电碳排放量公式：[19]1.2.3普通最小二乘法Nig（3）采用普通最小二乘法建立分析碳排放量和碳汇量Cigd=Ng×Dg×Pd的模型，判定系数取值在[0,1]内，判定系数越大说其中：Nig为i乡镇工业数量；Ng为县域工业数明模型拟合程度越好。对于模型中的自变量而言，其量；Dg为县域工业用电量；Pd为电网碳排放系数。标准回归系数的绝对值越大，说明其影响程度越大。[24]根据《城市温室气体核算工具指南（测试版1.0）》，全州县电网碳排放系数为0.13×10-3t·kW-1·h-1[19]。1.2.4碳排放经济贡献系数碳排放经济贡献系数用于从生产—经济视角衡（3）居民用电碳排放量量碳排放的差异，在卢俊宇等研究的基础上[25]，用用乡镇常住人口数占县域常住人口数的比重表乡镇一般公共预算收入占县域一般公共预算收入的示乡镇居民用电碳排放量占县域居民用电碳排放量比重表示乡镇经济占县域经济的比重，推导出乡镇的比重，推导出乡镇居民用电碳排放量公式：[19]碳排放经济贡献系数公式：Nir（4）GiCiP（8）Cimd=Nr×Dm×PdECCi=G÷CP其中：Nir为i乡镇常住人口数；Nr为县域常住其中：ECCi为i乡镇碳排放经济贡献系数；Gi人口数；Dm为县域居民用电量。为i乡镇一般公共预算收入；G为县域一般公共预（4）公共服务用电碳排放量算收入；Cip为i乡镇碳排放量；Cp为县域碳排放量。用乡镇常住人口数占县域常住人口数的比重表若ECCi>1，则表明i乡镇在县域中的经济贡献大于示乡镇公共服务用电碳排放量占县域公共服务用电碳其碳排放贡献，i乡镇的经济效率较高；若ECCi<1，排放量的比重，推导出乡镇公共服务用电碳排放量公则表明i乡镇在县域中的经济贡献小于其碳排放贡90小式[19]：献，i乡镇的经济效率较低。DEVELOPMENTOFSMALLCITIES&TOWNS2022年第40卷第11期VOL.40NO.11NOV.2022城Nir1.2.5碳汇生态承载系数镇Cifd=Nr×(D−Dg−Dm)×Pd（5）建碳汇生态承载系数用于从环境—生态视角衡量设其中：D为县域用电总量。碳汇的差异，根据卢俊宇等的研究[25]，公式为：（5）耕地碳排放量CihCiPESCi=Ch÷CP根据《城市温室气体核算工具指南（测试版（9）1.0）》，乡镇耕地碳排放量公式为：[19]其中：ESCi为i乡镇碳汇生态承载系数；Cih为Cig=Sig×Pg×A（6）i乡镇碳汇量；Ch为县域碳汇量；Cip为i乡镇碳排其中：Sig为i乡镇耕地面积；Pg为耕地碳排放放量；Cp为县域碳排放量。若ESCi>1，则表明i乡系数；A为年数。采用魏燕茹等的研究[5]，耕地碳排放系数取值为0.461t·ha-1·a-1。镇在县域中的碳汇贡献大于其碳排放贡献，i乡镇具有较高的生态潜力；若ECCi<1，则表明i乡镇在1.2.2碳汇量县域中的碳汇贡献小于其碳排放贡献，i乡镇的生根据《城市温室气体核算工具指南（测试版态潜力较低。2全州县碳排放、碳汇特征1.0）》，乡镇碳汇量公式为：[19]2.1工业是主要碳排放来源根据碳排放量公式（1—6）计算，全州县域的Cih=∑(Six×Hx×A)（7）碳排放量为31.95万t。其中，工业燃料碳排放量为其中：Cih为i乡镇碳汇量；Six为i乡镇x地类面8.29万t，占比25.95%；工业用电碳排放量为14.24万t，积；Hx为i乡镇x地类碳吸收系数。参考《省级温室气体清单编制指南（试行）》，全州县乡镇碳汇地类包括湿地、园地、林地、草地、水域、未利用地，占比44.56%；居民用电碳排放量为5.71万t，占地类碳吸收系数采用魏燕茹等的研究[5]（见表2）。比17.87%；公共服务碳排放量为1.25万t，占比表2地类碳吸收系数（单位：t·ha-1·a-1）地类湿地园地林地草地水域未利用地5.0520.9490.2530.005碳吸收系数0.4102.451资料来源：作者根据参考文献[5]数据整理绘制。绿色低碳村镇3.91%；耕地碳排放量为2.46万t，占比7.71%。工从乡镇尺度分析，才湾镇、大西江镇、东山瑶业占县域碳排放量的73.38%，对于县域尺度而言，族乡的碳汇量最大，均在13.71万t以上；全州镇、为主要碳排放来源。枧塘镇、黄沙河镇、庙头镇碳汇量最小，均在4.57从乡镇尺度分析，全州镇碳排放量最大，在万t以下（见图2）。采用普通最小二乘法，以乡12.00万t以上；其他乡镇碳排放量较小且相差不大，镇各类碳汇地类的碳汇量作为自变量，乡镇碳汇量均在4.80万t以下，其中才湾镇、文桥镇碳排放量作为因变量，建立乡镇碳汇量模型。判定系数为1，稍大，在[2.40,4.80)万t内（见图1）。根据前述碳表明模型拟合度很好。在乡镇碳汇量模型中，湿地、排放量公式，乡镇碳排放来源可分为工业生产、居园地、林地、草地、水域、未利用地的标准回归系民生活、公共服务、耕地种植。采用普通最小二乘数绝对值分别为0.000532、0.070662、0.997141、法，以乡镇这4种来源的碳排放量作为自变量，乡0.002732、0.001305、0.000010，表明林地对乡镇碳镇碳排放量作为因变量，建立乡镇碳排放量模型。汇量影响最大。无论对于县域尺度还是乡镇尺度而判定系数为1，表明模型拟合度很好。在乡镇碳排言，林地都为主要碳汇类型。放量模型中，工业生产、居民生活、公共服务、耕2.3碳排放经济贡献系数大致呈县城<中心镇<地种植的标准回归系数绝对值分别为0.869690、一般乡镇的格局0.138093、0.005708、0.017849，表明工业生产对乡根据碳排放经济贡献系数公式（8）计算，县镇碳排放量影响最大。无论对于县域尺度还是乡镇城的碳排放经济贡献系数最小，仅为0.20。中心镇尺度而言，工业都为主要碳排放来源。中碳排放经济贡献系数最小的石塘镇为0.90；最大2.2林地是主要碳汇类型的绍水镇为1.40；中心镇的平均碳排放经济贡献系根据碳汇量公式（7）计算，全州县域的碳汇量数为1.19。一般乡镇中碳排放经济贡献系数最小的为152.36万t，可以完全吸收县域碳排放，实现县域凤凰镇与文桥镇都为0.80；最大的蕉江瑶族乡为91小DEVELOPMENTOFSMALLCITIES&TOWNS碳中和。其中，湿地碳汇量为0.02万t，占比0.01%；8.88；一般乡镇的平均碳排放经济贡献系数为2.82。2022年第40卷第11期VOL.40NO.11NOV.2022城镇园地碳汇量为6.79万t，占比4.46%；林地碳汇量碳排放经济贡献系数大致呈县城<中心镇<一建设为145.17万t，占比95.28%；草地碳汇量为0.14万t，般乡镇的格局，主要是由主导产业经济效率的差异占比0.09%；水域碳汇量为0.23万t，占比0.15%；导致的（见图3）。全州县县城以工业为主，一般未利用地碳汇占比接近于0。对于县域尺度而言，乡镇以农业为主，中心镇兼顾农业与工业。全州县林地为主要碳汇类型。与我国发达地区相比，经济社会发展水平较低，工图例图例[0.00,2.40)万t[0.00,4.57)万t[2.40,4.80)万t[4.57,9.14)万t[4.80,7.20)万t[9.14,13.71)万t[7.20,9.60)万t[13.71,18.28)万t[9.60,12.00)万t乡镇界[12.00,14.40)万t乡镇界图1全州县乡镇碳排放量图2全州县乡镇碳汇量资料来源：作者自绘。资料来源：作者自绘。GreenandLow-carbonTownandVillage业仍处于粗放阶段，经济效率较低。然而，随着先城>中心镇>一般乡镇，故对于碳排放量，县城>进农业技术的普及，农业已有较高的经济效率。中心镇>一般乡镇。其次，较多的工业会导致较多的建设用地，碳汇空间进而受到侵占。对于全州县2.4碳汇生态承载系数大致呈县城<中心镇<碳汇空间规模，县城<中心镇<一般乡镇，故对于一般乡镇的格局碳汇量，县城<中心镇<一般乡镇。根据碳汇生态承载系数公式（9）计算，县城的3全州县城镇体系优化碳汇生态承载系数最小，仅为0.07。中心镇中碳汇3.1碳功能分类生态承载率最小的石塘镇为1.02；最大的黄沙河镇全州县现状乡镇等级分为3级，故全州县碳排为1.79；中心镇的平均碳汇生态承载系数为1.41。放经济贡献系数、碳汇生态承载系数也可分为3类，一般乡镇中碳汇生态承载系数最小的文桥镇为0.82；与乡镇等级对应，便可在县域范围内协调乡镇的碳最大的蕉江瑶族乡为11.64；一般乡镇的平均碳汇生排放、碳汇。根据取值范围所代表的意义，碳排放态承载系数为3.26。经济贡献系数、碳汇生态承载系数分类以1、1.5为临界值，可将碳功能分为9类（见表3）。全州县碳汇生态承载系数大致呈县城<中心3.2碳功能定位及产业引导镇<一般乡镇的格局，主要原因是碳排放量与碳汇综合考虑乡镇等级和前述碳排放经济贡献系量是此长彼消的关系（见图4）。首先，如前所述，工业是主要碳排放来源，对于全州县工业数量，县DEVELOPMENTOFSMALLCITIES&TOWNS922022年第40卷第11期VOL.40NO.11NOV.2022小城镇建设图例[0,0.5)图例[0,0.5)[0.5,1)[0.5,1)县城[1,1.5)县城[1,1.5)中心镇[1.5,2)中心镇[1.5,2)一般乡镇[2,2.5)一般乡镇[2,2.5)乡镇界[2.5,3)乡镇界[2.5,3)[3,10)[3,13)图3全州县乡镇碳排放经济贡献系数图4全州县乡镇碳汇生态承载系数资料来源：作者自绘，乡镇等级来源于参考文献[26]。资料来源：作者自绘，乡镇等级来源于参考文献[26]。表3全州县碳功能分类碳排放经济贡献系数碳汇生态承载系数碳排放、碳汇特点碳功能类别(0,1)(0,1)低经济效率，低生态潜力低效低潜(0,1)[1,1.5)低经济效率，中生态潜力低效中潜(0,1)低经济效率，高生态潜力低效高潜[1,1.5)[1.5,+∞)中经济效率，低生态潜力中效低潜[1,1.5)(0,1)中经济效率，中生态潜力中效中潜[1,1.5)[1,1.5)中经济效率，高生态潜力中效高潜高经济效率，低生态潜力高效低潜[1.5,+∞)[1.5,+∞)高经济效率，中生态潜力高效中潜[1.5,+∞)(0,1)高经济效率，高生态潜力高效高潜[1.5,+∞)[1,1.5)资料来源：作者自绘。[1.5,+∞)绿色低碳村镇数、碳汇生态承载系数格局，县城作为县域经济中中潜，一般乡镇作为县域经济基础应至少高潜。根心应至少高效，中心镇作为县域经济副中心应至少据碳功能定位、现状产业特点，进行产业引导。中效中潜，一般乡镇作为县域经济基础应至少高潜。根据前述对主要碳排放来源、碳汇类型的分析，产业是影响乡镇碳排放、碳汇的主要因素，故根据碳功能定位、现状产业特点，进行产业引导（见图5、表4）。4结论与讨论4.1结论研究以广西全州县为例，采用碳排放量、碳汇量、碳排放经济贡献系数、碳汇生态承载系数分析县域碳排放、碳汇特征，并在此基础上优化县域城镇体系。主要结论如下：第一，县域碳排放、碳汇特征。无论对于县域尺度还是乡镇尺度而言，工业图例县城都为主要碳排放来源，林地都为主要碳汇类型；受中心镇一般乡镇产业类型影响，碳排放经济贡献系数与碳汇生态承中高效效载系数大致呈县城<中心镇<一般乡镇的格局。第中潜二，县域城镇体系优化。县城作为县域经济中心应高潜至少高效，中心镇作为县域经济副中心应至少中效乡镇界图5全州县乡镇碳功能定位资料来源：作者自绘，乡镇等级来源于参考文献[26]。93小表4基于碳功能定位的全州县乡镇产业引导DEVELOPMENTOFSMALLCITIES&TOWNS城2022年第40卷第11期VOL.40NO.11NOV.2022乡镇现状碳功能碳功能现状产业镇等级乡镇名称产业引导类别定位特点建设以集约利用工业用地作为用地规划的重点，将工业向工业园集聚，工业园外原则上不再审批新增工业县低效低潜工业为主，项目；鼓励现有工业通过革新生产技术、调整能源全州镇高效城服务业为辅结构、产业转型升级等路径减排；工业园实行碳约束准入制度。依托人口、交通优势，大力发展服务业，提高服务县域的能力石塘镇低效中潜中效中潜工业为主，鼓励现有工业通过革新生产技术、调整能源结构、中效中潜中效中潜农业为辅产业转型升级等路径减排；控制工业数量，实行碳中约束准入制度。在保持碳汇能力的基础上，优化农工农兼顾业生产；适当发展农产品存储运输、商贸等服务业，心提高服务区域的能力镇绍水镇控制工业数量，实行碳约束准入制度。在保持碳汇能力的基础上，优化农业生产；适当发展农产品存储运输、商贸等服务业，提高服务区域的能力黄沙河镇中效高潜中效高潜工农兼顾，控制工业数量，实行碳约束准入制度。在保持碳汇农业较优能力的基础上，优化农业生产；适当发展农产品存储运输、商贸等服务业，提高服务区域的能力工业为主，鼓励现有工业通过革新生产技术、调整能源结构、庙头镇、文桥镇、凤凰镇低效低潜高潜农业为辅产业转型升级等路径减排；原则上不再审批新增工业项目。大力发展现代农业一工业为主，鼓励现有工业通过革新生产技术、调整能源结构、农业为辅产业转型升级等路径减排；原则上不再审批新增工般才湾镇低效中潜高潜业项目。大力发展现代农业高效中潜高潜工农兼顾乡原则上不再审批新增工业项目；优化现代农业镇安和镇、枧塘镇、永岁镇大西江镇、两河镇、龙水高效高潜高效高潜工农兼顾，镇、咸水镇、白宝乡、东原则上不再审批新增工业项目；继续优化现代农业山瑶族乡、蕉江瑶族乡农业较优资料来源：作者自绘。GreenandLow-carbonTownandVillage4.2讨论态学报,2014,25(3):863-874.碳的排与汇发生在各种活动中，本研究受统计[14]朱雪梅,江海燕,肖荣波,等.广州居住区碳排放特征数据限制，只核算了主要活动的碳排放量、碳汇量，及对低碳社区的启示[J].中国人口·资源与环境,2014,24(z1):且本研究采用相关研究的碳排放系数、碳吸收系数19-23.等参数，但实际各地略有不同。故本研究计算的碳[15]姜洋,何永,毛其智,等.基于空间规划视角的城市温室排放量、碳汇量虽有一定代表性，但仍与实际有一气体清单研究[J].城市规划,2013,37(4):50-56,67.定差距，对乡镇碳排放量、碳汇量的计算方法可进[16]王兴平.以家庭为基本单元的耦合式城镇化:新型城镇一步研究。要实现碳排放和碳汇的区域协同，还需化研究的新视角[J].现代城市研究,2014,29(12):88-93.确立城镇间的碳补偿制度，确保公平发展，方能有[17]全州县统计局,全州县第七次全国人口普查领导小效落实城镇体系的引导。组办公室.全州县第七次全国人口普查主要数据公报[E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