城市、城市群与居民碳排放（上篇）(2)

　　（一）人口密度对居民碳排放的影响
　　城市建筑的碳排放主要受居民的消费习惯和生活方式的影响，但也有研究认为，城市密度对居民的住宅选择有决定作用，进而影响城市建筑的碳排放。随着城市人口密度的增加，居民必然会增加选择复合式住宅的概率，这往往比蔓延式城市或城郊地区典型的低密度独立住宅更能节省单位能耗。当然，人口密度的抬升、城市建筑容积率提高，也会造成城市热岛效应，通风状况恶化，反而增加整体能耗和碳排[13]。此外，根据Mills-Muth模型的城市土地竞租曲线，住宅面积与交通费用是互为替代的，即选择郊区较大的居住空间必然会损失交通的便利程度；选择交通便利的市中心居住必然会降低居住空间面积。这表明，较高的城市密度导致居民分布更为集中，更有利于发展公共交通工具，居民也会减少私家车的使用，降低能耗。因此人口密度对城市建筑碳排与交通碳排放的影响方向并不明确。
　　（二）土地利用方式对居民碳排放的影响
　　根据紧凑型城市和新城市主义的基本观点，混合功能的城市用地意味着居民居住地与就业地及公共服务设施之间有较高的空间匹配程度。这使得居民的日常生活需求可以在较小的空间范围内得到满足，缩短了居民通勤距离，降低交通使用强度；另一方面，城市空间匹配程度越高，对公共交通体系的要求也更高，随着城市通达性的提高，居民的交通出行结构也会得到改善。反观中国“职住分离”日益严重的现象，无疑增加了居民的通勤距离，巨大的交通需求加剧了城市的交通能耗[17]。此外，城市中心的混合土地利用还能均衡整个城市的交通流分布，缓解城市交通拥挤。因此，土地的混合利用通过缩短居民的出行距离，改变居民出行方式，进而减少居民的交通需求（包括降低私家车拥有率和使用强度）。
　　（三）交通系统对居民碳排放的影响
　　城市的交通系统决定了城市的通达性，进而影响了居民的出行方式。与以小汽车为主导的交通系统相比，新城市主义理论认为通过TOD模式，建立起通达的城市公共交通网络（地铁、轻轨、公交线路），同时沿轨道交通走廊进行高强度且多样化的土地开发利用。这无疑与“鼓励非机动出行，在此基础上倡导以低碳公共交通为主导的机动出行，并控制高碳小汽车发展”[18]的低碳出行方式相契合。学界已普遍认可了这种以公共交通为主导的城市交通系统，丹麦哥本哈根通过轨道交通引导城市发展的“手指形态规划”，更成为了城市实现低碳发展的典范。因此，公共交通系统发达的城市，通过影响居民的出行结构，降低城市的交通碳排放。
　　（四）绿地体系对居民碳排放的影响
　　城郊边缘地带是城市和郊区的气候过渡带，良好的城乡边缘结构有利于将郊区的自然风导入市区。增加城郊边缘地带的相交程度，如哥本哈根指状交错状的城市边缘形态，通过缩短郊区至城市内部的通风道距离，不仅改善了城市的通风状况，缓解城市热岛效应，也控制了城市的无序蔓延。当然，实际应用中尺度不当的绿地空间也会在一定程度上阻碍了步行穿越的可能性，增加通勤距离。
　　（五）城市群尺度下城市空间形态对居民碳排放的影响
　　作为更高层次的一种城市集聚形式，城市群的空间形态取决于各城市集聚力与扩散力的均衡结果。城市群形成初期，核心城市的集聚力占主导地位，人口的高度集中往往导致城市地域范围无限的蔓延，外围中小城市的发展陷入被动，相较于周围城市的低效，区域内核心城市的膨胀呈现出高能耗高碳排的特征。随着核心城市空间的蔓延，同心圆膨胀的边际效益下降，城市群沿交通线的扩展成为这一时期的主导[19]，牵引着经济活动与人口的扩展、转移，城市群由“单中心”向“多中心”的转变。城市群发育成熟后，城市的集聚效应不仅来自于城市内部高密度、高强度的开发，还来自外部不同城市间经济要素（人口、资金、土地等）的频繁流动以及协同发展。
　　交通，尤其是城际交通，作为城市空间发展的骨架，决定了城市群内各经济要素的流动方向、速度与效率，从而也会从根本上改变经济活动的空间运行方式。现代交通工具的飞速发展，缩小了空间运输成本与时间成本。城际轨道交通不仅转变了微观个体的出行方式，替代高碳耗能的交通工具，而且其大运量的特征也满足了更多的出行需求，减低了区域整体的单位交通碳排，具有明显的节能效应。与普通汽车相比，快速轨道交通因其载客量、行车自由度等方面的差距，会带来两种截然不同的城市空间模式[20]：日本引导大都市卫星城建设时采用的是沿轨道交通步行合理区点状、高密度发展；美国则采用小汽车的引导形成分散、低密度的郊区化城市布局。因此，作为共生的城市发展模式，城市群城际快捷交通的发展不仅促进城市间的融合，也会引导城市扩展的方向，优化城市内部的空间结构，进而影响城市的碳排放。
　　三、计量模型与变量说明
　　（一）计量模型
　　根据前文的理论梳理与分析，我们先考察城市内部人口密度、交通系统、土地利用方式、绿地体系以及城市间空间结构等五个要素对城市居民碳排放的影响效应。为此，本研究将基础模型设定如下：
　　其中，CEPjt表示j城市在t年的人均居民生活碳排放量，PD表示城市人口密度，Tr表示公共通勤度，H表示城市用地类型混合程度，GP表示城市绿地比重，D表示城市群内各城市间的空间结构，本文用城市群紧凑程度来测度，Z表示一组控制变量。一些经验研究显示，国家或地区的经济发展状况与环境质量密切相关，而要想实现经济增长与环境的协调发展，政府的主导地位不容忽视。因此本研究引入人均GDP（GDP）和城市维护建设财政性资金支出（GOV）作为模型的控制变量，以描述经济发展水平与政府的调控作用。模型（Ⅰ）中的回归系数β1、β2、β3和β4分别刻画了城市内部人口密度、通勤交通、土地利用和绿地体系等要素对城市居民碳排放的单一影响，β5则刻画了城市间的联系程度对城市居民碳排放的影响。若β1、β2、β3、β4和β5系数均为负并显著，说明高密度、高强度的紧凑型城市空间有利于降低城市居民的人均碳排放，符合理论预期。
　　鉴于中国各城市群之间发育程度的巨大差异，我们将城市群根据紧凑程度D的高低进行分类，并通过引入人口密度PD2探讨不同紧凑度的城市群内是否呈现出库兹涅茨环境曲线的特征，基础模型扩展为模型（Ⅱ）：
　　（二）数据来源及变量说明
　　我国已达标的15个城市群，由于天山北坡城市群数据不完整，本研究选取其他14个城市群内的110个地级以上大中城市作为研究对象，考察时期选定为2006—2012年，数据来源于《中国城市统计年鉴》《中国城市建设统计年鉴》《中国区域经济统计年鉴》，全部数据的统计口径均为市辖区。

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