城市、城市群与居民碳排放(2)

　　四、估计结果与分析

　　首先，本研究对110个城市进行了模型Ⅰ的固定效应模型与随机效应模型的估计，由于Hausman检验拒绝了零假设，因此采用固定效应回归，并对误差项进行了cluster聚类修正，结果见表1。总体来看，城市内的空间形态要素中只有用地类型混合程度H的系数显著为负，其他要素均不显著，但城市群的紧凑度D对城市内居民的碳排放却有显著的正向影响，控制变量人均GDP的系数亦为正，表明随着城市群紧凑度的增加，经济越发达的城市，居民的人均碳排放也相应增加。鉴于我国各城市群发育程度与紧凑程度的差异，我们根据前文的分类对不同紧凑度（高度紧凑、中度紧凑和低度紧凑）的城市群进行模型（Ⅱ）的估计。

　　对于紧凑度较高的城市群，城市人口密度PD2的系数为负，说明这些城市的人口密度与人均碳排放之间存在“倒U”型的曲线关系，拐点在人口密度约4000人/平方公里处，2012年常住人口密度超过4000人/平方公里的城市只有深圳、上海和石家庄，其余城市的人口密度仍处在的拐点的左侧，即随着人口密度的不断提升，人均碳排放会增加。这些城市化水平较高的城市，经济发达，城镇数量大，市中心人口密集，密度将近饱和，热岛效应明显，居民建筑能耗增加。此外，公共通勤度T对人均碳排放的影响为正，也表明城市群内人口的集聚尽管有利于城市公共交通的完善，但这些城市拥堵现象严重，反而会刺激注重舒适与便捷的居民增加高碳私人汽车的出行次数，无法发挥出改善居民出行方式的作用。因此，可以预测这些城市如果继续依靠抬升人口密度来实现集聚经济效益，只会适得其反。城市用地类型混合程度H符合预期，这些城市用地类型混合程度较高，基础设施的空间配置也较为合理，居民日常需求在较小的空间范围内得到满足。

　　对于中度紧凑的城市群，人口密度PD的系数为负，PD2的系数为正，说明这些城市的人口密度与人均碳排放之间存在“U”型的曲线关系。但除部分城市如合肥、郑州、洛阳和许昌的人口密度超过了3500人/平方公里的拐点外，其余城市的均处在拐点的左侧，说明这些城市人口密度的增加和人口集聚有利于降低人均生活碳排放。其中武汉城市群的黄石和鄂州，皖中城市群的铜陵、淮南、滁州、池州和马鞍山，关中城市群的咸阳、铜川、宝鸡和渭南，山东半岛城市群的东营和淄博，辽宁半岛城市群的鞍山、抚顺、本溪、阜新、盘锦、葫芦岛，中原城市群的焦作、平顶山和漯河等均属于资源型城市⑤，这些城市需要的劳动力虽多，但由于就业和人口的分布依赖于特殊资源的分布，居民的工作与居住并不需要全部集中在城市中心，因此这类城市建成区的面积往往不会太大，居民日常生活空间范围较小，出行距离短，生活碳排放也相对减少。公共通勤度T对人均碳排放的影响为正，不符合前文的理论预期，与高度紧凑城市群内的城市不同，这一层次的城市经济发展水平虽然较高，但并未构建起发达的城市交通体系，随着居民生活水平的提升，反而形成对私人汽车购买和使用的刚性需求，更不用说其对个人身份地位的象征，使环境与经济问题再次陷入“杰文斯悖论”。

　　对于低度紧凑的城市群，只有城市用地类型混合程度H的系数显著，但对居民碳排放的影响为正，城市用地多样性降低城市碳排放的作用受到了抑制。当前我国很多城市的“混合”用地并非“有效混合”，即不能保证土地混合使用的目标是增加短路径出行。城市建设用地类型虽然多了，但分布却并不合理[11]。因此，我们认为低度紧凑城市群内的城市并未形成高密度、高强度的紧凑空间特征，并不具备低碳城市的空间形态特征。

　　模型（Ⅱ）中控制变量人均GDP（GDP）对人均碳排放有正向的影响，这可以解释为城市经济发展能够改善居民的生活水平，由此引发了更多的消费需求，增加建筑方面和交通方面的能耗。城市维护建设财政性资金支出（GOV）系数均为正，这可能是因为政府用于城市建设的财政支出并未以“低碳化”为目标，财政支出对改善居民的低碳生活环境作用极为有限。但在经济实力较好、政府财政实力较雄厚的高度紧凑城市群内，城市的政府作用有所提高但不显著，这可能得益于发达地区本身较为完备的基础设施以及投资回报率较高的经济环境，一定程度上填补了低碳财政支出的“缺位”。

　　接着，为考察城市群内城市间的集聚程度对城市内居民碳排放的影响，我们引入城市群紧凑度D与城市人口密度、公共通勤度、用地混合程度以及绿地比重的交叉项进行模型（Ⅲ）的固定效应模型估计（表2）。城市群紧凑度与城市人口密度交叉项D×PD的系数在高度、中度紧凑的城市群中为负，而低度紧凑城市群的系数为正，基本符合理论预期。我国大部分城市群仍处在发育的初期，区域的经济效益来源于单个（或多个）孤立城市极核的规模扩张、人口集聚，中小城市经济集聚能力有限，无法发挥出区域整体的协同效益，部分城市群内中小城市的主要功能仅是人口供给和污染产业承接，区域内部的不均衡严重制约了城市群的可持续发展，能源浪费现象严重。随着城市群集聚向心力的加强，城市间的吸引范围会不断袭夺、削弱或加强，区域的空间结构由“单中心”向“多中心”转变，空间形态由“绝对集中”向“相对分散”演变。因此，随着城市群紧凑度的提高、大中小城市结构有序，人口流向的多样化有助于缓解交通堵塞、居住环境的低劣、环境污染的高度集中和热岛效应等现象。

　　引入城市群紧凑度与城市公共通勤度的交叉项D×Tr后，Tr系数均由模型（Ⅱ）的“正”转为“负”，D×Tr的系数均为正。说明城市群内紧凑度的提高，尽管增加城市间要素流动的频率，但城际高速铁路、高速公路、快速轨道交通等交通网络架构的搭建，会增强城际交通的可达性，为居民出行提供更多快捷低碳的选择，因而降低了私人轿车的购买和使用需求，促进居民交通出行结构的优化。联合D×Tr和T，我们发现，在城际交通运行频率与效率提高的情况下，只有高度紧凑城市群内较为完备的城际交通网络才大致实现了对居民出行结构的优化。

　　城市群紧凑度与用地类型混合程度的交叉项D×H系数均为正，表明城市群内各城市在空间扩散的过程中，并未发挥出土地多功能混合利用对碳排放的调节作用。我们认为在城市群发育的过程中，尽管部分城市空间结构出现“相对分散”的趋势，并逐步形成围绕着中心城市的新城（新区），但主要是单一的工业开发区，缺少配套的市政设施和服务设施，居民宁愿拉长通勤距离也不愿意居住在工业区，新城并没有得到真正的发展，城市交通量大大增加抵消了土地混合利用对碳排放的改善作用。在我国城市群发育、发展过程中，各级政府在城市建设中盲目建立新城、新区引致空间结构分散，这也是高度紧凑与中度紧凑城市群D×PD系数不显著，以及D×Tr并未如理论预期为负的原因。

　　最后，城市群紧凑度与城市绿地比重的交叉项D×G的系数只在高度紧凑城市群中显著为负，根据伦敦城市绿带、东京都市圈绿带的经验，低碳城市群的“碳汇”构建需要区域内各城市的共同整合和规划，然而目前我国不少城市群是通过行政区划地域的调整而形成，原本处于不同行政级别的城市，划分城市群后仍保留着建立于原本行政区划之上的各种政策壁垒，多中心结构尚未形成。大部分城市群区域内外、城际之间、城乡之间、城市规划部门与交通规划部门之间缺乏顺畅的衔接，且传统的城市规划仅将绿地生态系统作为空间布局的后续支撑体系，因此难以真正发挥绿地系统对于低碳城市乃至城市群的调节作用。

　　五、结论与政策建议

　　我国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，还会因外部城市与城市之间紧凑度或集聚度的不同而进一步受到影响[22]。本研究通过理论梳理并实证检验城市空间形态对居民生活碳排放的影响机制，发现：（1）适度的人口密度、发达的公共交通网络、混合的土地用地类型以及间隔的绿地体系是低碳城市应具有的空间形态特征。（2）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，人口密度、交通系统和绿地体系等均未完全发挥出对生活碳排放的减排作用。（3）若考虑了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。

　　为此，我们提出以下政策建议：各级政府尤其是省级政府在推动城市群空间格局的良性发展时，应根据城市群发育、发展程度，制定“集团式”的低碳发展战略，不能搞“一刀切”。（1）对于正在起步的城市群，最有实力的核心城市不仅要继续引领城市群的经济发展，还要成为引领城市群低碳发展的“新引擎”。中小城市应借助核心城市的辐射与示范效应，加快城市化步伐、完善城市基础服务设施、提高公共交通通达性，通过高密度、高强度的城市空间形态来实现城市低碳集约式的发展。（2）处于快速成长的城市群，应避免盲目“摊大饼式”地扩张城市面积，而是通过完善城内、城际交通引导城市沿交通走廊扩张，建设区域一体化、同城化的交通网络，实现“分散化集中”的城市低碳发展战略。（3）对于较为成熟的城市群，在倡导城市外部交通走廊式扩张的同时，应发挥城市绿地系统对资源、环境的调节作用，通过构建政府合作机制实现城乡之间、城际之间绿化建设的协调规划。

　　注释：

　　①这15个城市群分别是长三角城市群、珠三角城市群、京津冀城市群、山东半岛城市群、辽东半岛城市群、海峡西岸城市群、长株潭城市群、武汉城市群、成渝城市群、环鄱阳湖城市群、中原城市群、哈大长城市群、江淮城市群、关中城市群和天山北坡城市群。

　　②数据来源：经济100强城市二氧化碳排放量占51%，http：//news.hexun.com/2011-03-10/127832878.html。

　　③电力的折标准煤系数0.1229按当年火电标准煤耗计算，碳排系数近似采用煤炭的碳排放系数。煤气消费数据包括人工及天然气，因无法测算人工及天然气消费比例，标煤系数和碳排系数平均值为1.0221。液化石油气的折标准煤系数和碳排系数为1.7143、0.5042，汽油折标准煤系数和碳排系数为1.4714、0.5538。

　　④根据估算，中国私人汽车年均行驶里程为1.5万公里，每公里平均油耗为8.6升。

　　⑤具体见《全国资源型城市可持续发展规划（2013—2020年）》。

　　【参考文献】

　　[1]方创琳.中国城市群形成发育的新格局及新趋向[J].地理科学，2011，（9）：1025-1034.

　　[3]EwingR.IsLosAngeles-styleSprawlDesirable？[J].JournaloftheAmericanPlanningAssociation，1997，63（1）：107-126.

　　[4]吕斌，孙婷.低碳视角下城市空间形态紧凑度研究[J].地理研究，2013，（6）：1057-1067.

　　[5]BartonH.SustainableCommunities：ThePotentialforEco-neighbourhoods[M].London：Earthscan.2000.

　　[6]柴志贤.密度效应、发展水平与中国城市碳排放[J].经济问题，2013，（3）：25-31.

　　[9]黄斌，吕斌.低碳视角的城市空间形态优化路径研究[J].中国市场，2013，（4）：51-56.

　　[10]韩笋生，秦波.借鉴“紧凑城市”理念，实现我国城市的可持续发展[J].国外城市规划，2004，19（6）：23-27.

　　[11]潘海啸，汤湯，吴锦瑜.中国“低碳城市”的空间规划策略[J].城市规划学刊，2008，（6）：57-64.

　　[12]柴彦威，刘天宝，塔娜.基于个体行为的多尺度城市空间重构及规划应用研究框架[J].地域研究与开发，2013，（4）：1-7.

　　[14]杨磊，李贵才，林姚宇.影响城市居民碳排放的空间形态要素[J].城市发展研究，2012，（2）：26-31.

　　[15]郭韬.中国城市空间形态对居民生活碳排放影响的实证研究[D].合肥：中国科技大学，2013.

　　[16]方创琳，祁巍锋，宋吉涛.中国城市群紧凑度的综合测度分析[J].地理学报，2008，63（10）：1011-1021.

　　[17]郑思齐，霍燚.低碳城市空间结构：从私家车出行角度的研究[J].世界经济文汇，2010，（6）：50-65.

　　[18]殷凤军，过秀成，孙华灿，等.“慢城”型低碳新城交通发展策略探讨[J].现代城市研究，2014，（4）：104-108.

　　[19]薛东前，王传胜.城市群演化的空间过程及土地利用优化配置[J].地理科学进展，2002，（2）：95-102.

　　[20]刘天东.城际交通引导下的城市群空间组织研究[D].长沙：中南大学，2007.

　　[21]方创琳，宋吉涛，张蔷，等.中国城市群结构体系的组成与空间分异格局[J].地理学报，2005，（5）：827-840.

　　[22]张璇.城镇化、工业化对区域碳排放影响的实证研究——以湖北省为例[J]哈尔滨商业大学学报：社会科学版，2014，（6）：88-95.

　　Abstract： The residents' life carbon emission is not only affected by the internal spatial factors， like population density， public transport， land use structures and green system， but also further affected by the external spatial structure of urban systems. Therefore， we test the theories by an empirical study using panel data of 110 prefecture cities among 14 compliant urban agglomerations in China from 2006 to 2012. We find that， without considering the external spatial structure， most of the spatial factors fail to lower the carbon emissions completely as expected， except the fixed land use. If we take the external spatial structure into account， namely， the structure of city groups develops from "absolutely concentrated" to "relatively decentralized"， urban population density， public transport and green system start to release regulation effect on residents' life carbon emission， which varies from the different capacity of developing "Low-carbon City".

　　Key words： Urban agglomerations； Low-carbon； Urban spatial morphology； Life carbon emission