国外关于城市化与碳排放关系研究进展_吴婵丹

总第227期

〔文章编号〕1002－2031（2014）06－0022－06

城市问题2014年第6期

〔DOI〕10．13239/j．bjsshkxy．cswt．140605

国外关于城市化与碳排放关系研究进展

吴婵丹陈昆仑

〔摘要〕从人口的城市集聚、城市化生活方式以及城市形态三方面，对探讨城市化与碳排放关系的大量西方文献进行

了回顾、整理和分析，指出当前对这一领域的关注可分为发达国家城市低碳转型和发展中国家低碳城市化两类，两者之间存在经济基础、城市化阶段等方面的差异。研究发现，由于城市边界界定、数据可获取性、测度技术和方法等方面的差异制约了现有研究的发展，未来城市及各部门之间合作的探索和多学科交叉研究的进一步加强将成为推进低碳城市化研究和实践的重要突破口。此外，中国城市发展的自身特点决定了我国低碳城市研究应在开放视角下立足地区实际开展。

〔关键词〕城市化；碳排放；人口的城市集聚；生活方式；城市形态〔中图分类号〕X22

〔文献标识码〕B

在工业城市全面兴起之前，全球气候变化被认为是超出人类掌控的纯粹的自然变化过程

［1］

正因为人口和生产的集为碳排放的主要来源；同时，

聚，社会转型、制度创新和技术革新更易在城市发生，从而带来了高效的节能减排技术和碳排放制度

［4］

，然而

在过去二十多年里，城市在全球气候变化中扮演的学者和普通大众所认知。角色已经被各级政府、

IPCC在2007年的报告中明确指出：全球气候暖化“无可争辩”已是的事实，且已对自然系统和社会经济产生了显著的负面影响，挑战着人类生态系统发展的可持续性；这种变化的发生90%以上可能源自人为活动排放的过量温室气体

［2］

。此外，城市往往能在公众与政府决策者之间

［5］

提供更直接和有效的沟通，并经常充当各种社会变革的实验室，且能够充分发挥规模效益

。因此，

低碳城市化成为了全球低碳研究的重点，并将成为减缓全球温室气体排放的关键突破口之一。

本文从城市化与碳排放之间关系的脉络出发，整理回顾了大量国外文献，从人口的城市集聚、城市化生活方式、城市形态三方面总结和分析了城市化与碳排放之间的关系，并在此基础上对现有研究的内容、特点、局限性及其成因进行了归纳整理，对该领域未来发展方向进行了展望，以期给我国低碳城

。根据国际能源

2006年城市区域的温室气体排放已经占署的数据，

而作为到全球温室气体人为排放总量的71%以上，城市化的直接结果，预计到2030年，这一比例可能上升至76%

［3］

。城市作为人口与产业活动的集聚

地、资源消耗与污染排放的集中地，已毫无争议地成

〔作者简介〕吴婵丹（1979—），女，汉族，湖北赤壁人，华中科技大学经济学院博士研究生，研究方向为区域经济和资源环境；陈昆仑（1982—），男，汉族，湖北荆门人，湖北大学资源环境学院讲师，博士，研究方向为城市地理与城市规划。

〔基金项目〕湖北省教育厅科学技术研究项目（Q20131008）。〔收稿日期〕2013－11－05〔修回日期〕2013－12－06

·22·

城市科学

《城市问题》2014年第6期国外关于城市化与碳排放关系研究进展

市化研究和实践提供思路和借鉴。

国家城市的人口快速增长并不必然带来碳排放量的

［14］

迅速增加。虽然发达国家城市人口呈负增长，但其收入水平不断增长带来了能源消耗的不断增长，碳排放总量也呈快速增长趋势。而欠发达国家城市即使人口增长较快，收入水平却较低且生活方式仍

碳排放总量增长反而较缓慢。然保持低能耗模式，

3．新兴工业化国家

正在迈入中等收入水平的新兴工业化国家，由

于产业在城市的快速集聚和发展，人口迅速增加，能耗与碳排放也都呈现迅速增加的趋势，造成了城市人均碳排放量明显高于农村的局面。中国就是非常典型的例子。过去50年，中国城市人口从1960年

增长了5倍的1．07亿增加到2009年的5．86亿，

高排放的现代化生活方多。随之而来的是高能耗、

——小汽车、式—热水器、空调、冰箱等的普及，使城市

碳排放总量大大增加。与此同时，北京、上海和广州等经济发达、人口密集的大城市的居民能源消费大

这使得其人均碳排放量约是农村的3．5倍到4倍，

［15］

大大高于农村地区。

因此，从现有研究可以看出，城市碳排放总量的

一人口的城市集聚与碳排放

人口不断向城市集聚是城市化最重要的特征之

2008年以来全球城市人口已一。联合国报告指出，

超过农村人口，城市化进程正在全球范围加速推进，

尤其是拉美和东亚地区。城市中人口的大规模集聚会引起城市产业结构、就业结构、生活方式和物理空间的急剧变化，从而引起城市碳排放的改变。因此，城市化过程中人口增长与碳排放的关系就成为许多学者关注的议题，诸多研究都发现城市人口规模与碳排放总量之间存在着同步增长效应。但是也

城市人口增长并不是城市碳排放有部分研究指出，

总量增长的关键动因，人口向城市聚集后，伴随着收入增加而来的生活方式城市化才是城市碳排放增长［7］

的重要原因。更有相当部分的研究认为人口的城市集聚有利于城市碳排放的集中管理和碳减排规

［8－10］

。模效益的发挥和提升

1．发达国家

在发达国家的一些城市，尤其是城市中心，人口

高度密集且城市运行高效，人均碳排放水平甚至低于乡村；而一些富裕人群选择住在环境优美的小镇或是城市周边乡村，却带来了比城市居民更高的碳排放比例。美国城市人均碳排放量就明显低于郊［11］

区。在英国，人均碳排放量最高的是东北部农村地区、约克郡和亨伯河区域，而伦敦区是人均排放最

［12］

低的区域，高度城市化的西米德兰兹郡次之。但其城市人均碳排放量并不比芬兰的情况有所不同，农村低，由于城市居民有更高的收入，城市的人均消费量明显高于农村和郊区。因此，并不是说将城市

［13］

人口转移到农村，就能起到减排作用。发达国家的事实表明，人口在农村和城市间的空间分布差异和区域流动会对城市碳排放量造成显著影响，但人口向城市的聚集或者人口向乡村的流动都不必然带来碳排放量的增长。一项涵盖亚欧、北美和拉美多个大城市样本的研究表明，城市不应成为全球碳排放的指责对象，而且事实上大部分国家城市人均碳排放量也大大低于全国人均值。但是从城市碳排放总量来看，城市人口规模越大，则相对本国其他城市来说就越有更高水平的碳排放总量。

2．发展中国家

对比人口负增长的发达国家城市和人口快速增长的发展中国家城市的碳排放量，可以发现发展中

城市科学

［6］

显著增长不是城市人口增长的必然，而是人口向城

市集聚过程中发生的生活方式的城市化转变，即高能源消耗的生活方式带来的结果。如果人们能将其生活方式转变为能源节约型，即使城市人口总量和经济持续增长，实现社会可持续发展也是完全可能［16］的。

二城市化生活方式与碳排放

自上世纪80年代，能源消费方面的文献已经开始关注城市化的生活方式和高能源消耗之间的正相关关系。现在，消费者角色和他们的生活方式以及消费模式已经越来越多地成为研究碳排放的学者关注和讨论的焦点。城市化过程中生活方式和消费行为的改变是城市碳排放增加的重要动因已成为学界的共识。

1．影响路径

城市化生活方式主要从两个层面影响碳排放：一方面是直接能源消费需求，如大量用于制冷与取暖的天然气和电器的使用、食物烹饪、室内照明、摩托车和小汽车出行方式的普及等；另一方面是间接的能源消费需求，如食物、衣服等日常消耗品使用的

［17－18］

。据此，增加，房屋居住面积需求的扩大等一些研究者把家庭节能减排行为分成一次性节能减排

·23·

《城市问题》2014年第6期国外关于城市化与碳排放关系研究进展

的投资行为和减少能耗的重复操作行为两类。前者如购买环保节能电器、汽车和住房等设备；后者如随手关灯、及时关电器、减少私车出行等

［19］

者”的人群更有可能购买有机食品，或者更加主动

改变原有的高能耗行为。人们常常觉得自己的能源消费行为与碳排放乃至全球气候变化距离遥远，因为能源的消费是不可见的，大多数用户被陷在“直——他们直接从银行帐户付款，接付款”的困境中—甚至不需要打开账单，他们很难对自己的能源消费建立直观的印象。虽然这些信息本身通常是不足以改变能源消费行为的，但若能与其他措施相结合，如反馈能源利用信息，同时帮助用户制定个性化的能源效率建议，可以促进行为模式的改变。

发达国家城市的案例表明，以社区为单位推广环境友好理念对居民能耗行为向低碳转变最为有效，这在荷兰和英国已被证实。尤其在具有相同文社会背景的社区鼓励环境友好的行为模式，更容化、

易形成积极互动的局面。比如荷兰的EcoTeam计划（ETP），它是6－10人的自愿组织，他们通常是邻居或朋友，这些团队经常分享个人和家庭在消费行环境友好等方面的经验、思想和成就。为期三年为、

150名ETP项目参与者大大减少了天的研究发现，

电力和水的使用，在两年后续研究中多数参与然气、

者也一直保持着这种环境友好行为。此外，基于市场的价格调节机制也能很好地影响人们的能源使用行为，比如当私人小汽车出行面临较高的成本时，人们不得不改变他们的行为，积极寻找公共交通等节省成本的替代产品。其他类型的经济奖赏和激励措施也能鼓励节能减排行为的发生（表1）。

。虽然节

能行为的普及能改变人们的能耗习惯并形成较好的行为惯性带来较好的减排效果，但购买节能设备的节能效果往往可能被更频繁地使用所带来的反弹所抵消。相关研究显示，总的来说一次性节能减排投资的行为更为有效

［20］

。但是，无论一次性节能减排

投资行为模式还是重复性减少能源消费操作行为模式，都应被统一到减排政策目标中来，并使减少直接和间接的能源使用和碳排放两类政策设计高度协

［21］

调，综合发挥效果。

2．转变动因

城市化进程中生活方式的改变有其必然性，影响因子包括社会、经济、文化以及个体自身特性等多个方面。例如英国家庭的能源消费和碳排放就与收入水平、区域气候、家庭所属社会属性以及地区节能其中家庭收入越高碳排放量明显技术等因素相关，

［22］

越高。而个人消费行为一方面受到个人内部因包括信仰、价值观和态度。同时也受外部因素影响，

素的影响，包括他人行为、文化和生活背景、社会制度约束、经济激励措施以及社会结构等

［23］

。例如，

人们通常倾向于使用某类消费品来表征和维持其社会等级地位，城市炫耀性的消费被视为一个富人的“身份象征”，从农村转移到城市的居民渴望效仿这种生活方式，这些行为都会导致碳排放的快速增加。全球化进程的深入不断表现在建筑环境、职业、产业、贸易和广告等方面，全球生活方式正在加速趋欧美发达国家“高能耗，高排放”的生活方向一致，

式备受推崇。城市化加速推进的中国、印度等新兴工业化国家，在城市人口及其劳动收入不断增长的同时，传统燃料的淘汰和向电力、天然气等现代能源的过渡也在加速进行，其发达城市富裕居民的人均碳排放水平正在向西方靠近。因此，如何在发展中国家没有形成“高能耗、高排放”生活方式的前提下，放弃追求西方生活方式的理念，形成低碳的城市生活理念显得极其紧迫而关键。

3．应对策略

正如前文所言，城市生活方式往往受到社会等多种因素的广泛影响。因此，低碳生活方式的形成除了法制法规和行为指导的科学制定外，还应从社会宏观因素和个人微观因素两个层面着手，倡导低碳生活理念，全面有效地改变人们的环境行为。比如在可持续消费理念指导下，自认为是“绿色消费·24·

三城市形态与碳排放

低碳约束下的城市形态发展已成为当前城市化

与气候变化研究最热点的领域之一。城市形态发展通过引导土地利用方式调整、公共设施共享效率提升和城市交通体系重构，对城市碳排放产生重要影响。因此，从城市形态角度综合考虑城市建设、城市交通及土地利用等政策和规划的协调发展正逐步成为控制城市污染、减少城市碳排放的重要工具。

1．城市形态

城市密度会影响到汽车使用和能源消耗，继而影响到城市碳排放。无论发达国家还是发展中国家，城市密度与人均碳排放之间均表现为明显的负相关。城市密度的增加能显著降低人均汽车使用率，从而减少燃料消耗和相应温室气体的排放。因此，紧凑城市作为降低城市能源消耗量、控制城市碳排放增长的一种城市形态被广泛关注和实践。

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《城市问题》2014年第6期

表1

目标

通过市场机制调节消费行为转变企业消费行为

国外关于城市化与碳排放关系研究进展

向低碳生活方式转型的措施建议

措施

对燃料价格进行修正以反映碳排放；金融机构用附加条款鼓励消费者购买环境友好型产品；在商品标签上增加碳排放信息；垃圾分类处理；基于碳排放成本寻找相关产品的替代物

并对负责任的企业实施奖励，从而促使企业自觉在各个环节关注企业在可持续发展方面的社会责任，

和工作场所贯彻低碳理念，例如对低碳员工进行奖励

针对不同阶层人群对低碳生活和低碳产品的认知差异，通过各种正式和非正式渠道开展宣传教育，来定义和规范低碳生活方式，使之成为社会普遍认可的习惯行为，比如激励和引导居民理性选择低碳产开发低碳礼物并使用绿色包装甚至开发更多非实物化礼物品、

媒体宣传引导，将低碳生活树立成身份和地位象征，促进社会、家庭、个人形成低碳价值通过各种广告、观

引导选择和使用节能产品的行为

形成低碳价值观

一项对美国、欧洲、澳大利亚和亚洲的84个城市的研究发现，城市空气污染的变化与城市空间形——分散态具有较强相关性。通常的三种城市形态—

——存在着不同的碳排放特点：走廊型和紧凑型—型、

分散型城市中城市单位面积碳排放量最低，紧凑型

［24］

城市居民人均碳排放量最低，走廊型介于其中。

2．城市交通

城市化过程中道路基础设施和交通运输体系建设与能源消耗和碳排放的关系紧密而复杂。一方面，城市道路设施的建设主要是为应对私人汽车保有量的增长；另一方面，道路设施的改善又刺激了小汽车的需求，尤其在郊区道路得到延伸，而公共交通滞后时，大大促进了私家车的使用。19世纪50年代以来，欧元区城市扩张规模平均为78%，而人口只增加了33%，美国在1960－1990年期间大都市地区土地开发数量增加一倍以上，人口却增长不到

［25］

一半，与之相伴的则是个人小汽车的普及。绝大多数经合组织成员在过去几十年中庞大的经济增长导致了城市的迅速扩张和私家车的快速增长。虽然技术革新显著改善了燃油效率，但交通运输行业的持续迅速增长，燃料效率改进的节能减排效果被部分抵消，尤其是城市无序扩张推动了私人汽车的发展，城市能耗和碳排放也被持续推高。总的说来，城市形态通常通过土地使用效率、公共设施使用效率、交通出行效率等方面影响着城市碳排放。不同的研究者，对不同的城市发展形态有

有研究者认为遏制城市扩张的政策着不同的看法，

是以降低生活质量、增加交通拥堵和蒙受经济损失

为代价的。虽然高密度城市结构鼓励购买小型或小排量汽车（由于停车约束）从而减少出行中的燃料消耗，但城市的高密度影响了道路通行能力，导致形“走走停停”成的驾驶模式，进而增加了燃料消耗和每公里的平均碳排放量，抵消了高密度所产生的减

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排效果。因此，紧凑城市规划带来的减排效果有被

高估的可能，而分散型城市增长在改变城市森林覆盖面积、增加城市碳存量方面是毋庸置疑的。

此外，在评价城市形态是否更高效节能时，多数研究主要集中在交通部门的碳排放上，且仅考虑能源的直接消耗。虽然考虑间接消耗可能使情况复杂化，但可以为我们提供新的思路，比如人们考虑成本选择步行方式所省下的能源支出会转移到其他物品

［26］

的消费，而这些物品的生产也需要能耗。

四研究评价

1．研究小结

综上可以发现，城市人口的集聚是城市碳排放

两者存在着同向波动的长期总量增加的重要因素，

关系，但是从城市人均碳排放量来说，大部分发达国

在新兴家城市人均碳排放量远低于全国人均水平，工业化国家城市人均碳排放量大大高于农村地区，而在欠发达国家城市人均碳排放量与农村地区相差

不大。因此，城市人口控制不应成为城市减排的主城市化本身也不应成为全球碳排放总量增要手段，

加的批评对象，城市人口集聚带来的减排规模效应更应得到积极关注。

2．研究特点

当前西方低碳城市研究大致可以分为两类：一是发达国家城市如何实现低碳转型，这类研究主要集中在欧美等发达国家；二是正在快速城市化的城市如何发展低碳城市，这类研究主要集中在拉美、非洲南部和亚洲等地。这两类研究具有下述几点显著差异性。

首先是经济差异。一方面，发达国家城市基本进入工业化后期或后工业化阶段，服务业成为城市主导产业，而制造业向城外或国外转移；而发展中国

·25·

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家大城市基本处于工业化中期，传统工业向现代工业转型、制造业向服务业转型，而中小城市则在积极扩张城市边界，大力发展制造业。另一方面，基于城市经济发展阶段的差异，城市居民收入也存在明显差异，不同收入水平的居民有着不同水平的能源消耗与碳排放。

其次是居民生活方式差异。在发达国家，城市倾向于居民生活方式如何从“高能耗、高排放”向“低能耗、低排放”转型。而在发展中国家往往是混合路径研究，即借鉴前者经验，研究高收入者如何从“高能耗、高排放”向“低能耗、低排放”转型，同时更注重引导大量向中等收入迈进的居民直接从传统农村低能耗生活方式过渡到以节能为主的城市低碳生活方式。

最后是城市化阶段差异。发达国家城市化过程基本结束，城市空间基本成型，城市基础设施稳定，人口“规模波动较小，有些城市甚至出现逆城市”现象；而发

人口集聚、城市展中国家正处于城市化快速推进阶段，

空间扩张都处于快速变化中，应以动态观点看待。

3．研究局限

（1）城市边界界定差异造成碳排放指标产生差异当前研究界定城市边界时，有的采用行政边界，有

这造成在不同文献中，由于城市的采用人口密度指标，

边界界定的差异，同一城市得出不同的碳排放指标。

（2）城市碳排放数据可获得性差异影响了发展中国家的研究

当前国家层面以及大都市的碳排放数据具有较好的可获取性，尤其是欧美等发达国家，而发展中国家的相关数据的可获得性明显较差。亚非拉发展中国家低碳城市研究对实现全球可持续发展尤为重要，因此有必要加快完善发展中国家碳排放相关数据的搜集、整理、统计等工作。

（3）城市及各部门之间合作探索和多学科交叉研究有待加强

城市低碳管理与规划一方面应在城市内部部门间进行充分的沟通与合作，一方面应着眼更大范围内的区域协调发展。因此，研究高效和创新的跨城市、跨部门的低碳管理模式尤为重要。同时，低碳城市研究涉及环境学、生态学、经济学等多种学科，多学科交叉研究有助于全面科学理解和规划城市的低碳发展路径。

（4）测度方法差异和技术局限造成了城市形态与碳排放关系研究存有争议

除计量方法外，当前城市碳排放影响因子研究·26·

ImPACT和STIＲPAT。前人的的方法主要是IPAT、

研究虽就城市形态和碳排放之间的关系已给出趋于

一致的答案，即紧缩的城市形态有利于减少人均碳但这一模式却牺牲了个人生活的舒适性；而分排放，

散的城市形态，又增加了个人出行和环境治理的成本。被欧洲广泛实践的多中心模式是否在个人成本与社会成本之间获得了更好的平衡呢？答案也并不一致。城市形态是低碳城市研究无法回避的问题，未来需要更多的探讨。

4．研究展望

理解城市化与城市碳排放之间的关系，对于科学地指导低碳城市化发展，缓解全球气候变化至关重要。西方关于城市化与碳排放关系的研究更多地关注了发达国家城市，或新兴工业国家的大城市。亚非拉国家工业和经济不断发展，并引发中小城镇加速城市化，不断变化的现实将吸引越来越多的学者关注发展中国家及其中小城市。此外，当前研究集中在地理、能源、环境、城市规划以及区域经济等相关领域，随着该项研究多样性和交叉性的不断发

工程学、材料学、环境学和气象学等相关领域专展，

家会更多地加入进来，多领域学者的交叉研究和通力合作将会不断繁荣低碳城市化的研究。

面对区域发展不平衡等深层差异，当前中国低碳城市化的研究在借鉴国际经验时必须深刻理解中国城市自身发展的特点，在开放视角下立足实际。另外，由于我国相当数量的农村转移劳动力在城市与农村流动，许多在城市务工的农民工正在将“高能耗、高排放”的生活方式带到农村，给农村环境带来了不小的压力。因此在研究城市低碳发展的同时，对农村的低碳发展研究亦应给予充分的关注。

【Abstract】Fromtheperspectivesofthepopulationofurbanagglomeration，urbanlifestylesandurbanform，thisessaygivesacomprehensivereviewandanalysisontheforeignlitera-tureconcernedwiththerelationshipbetweenurbanizationandcarbonemissions．Thisessaysuggeststhattheresearchesonthistopiccanbedividedintocity’slowcarbontransformationinthedevelopedcountriesanddevelopingcountrieslow－carbonur-banization，inwhichexistobviouseconomicgapandthediffer-enceofurbanizationstage，etc．Itfindsthatthedifferencesoftheurbanboundarydefinition，dataavailability，measuretech-nologyandmethodrestrictthedevelopmentofthepresentre-search．Thereforeinthefuturethefurtherstrengthenfromtheexplorationofcooperationbetweenthecitiesandthecities’vari-ousdepartmentsandthemultidisciplinarycrossoverresearches

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willbecomeanimportantbreakthroughoflow－carbonurbaniza-tionresearchandpractice．Inaddition，thecharacteristicsofChineseurbandevelopmentdeterminethelow－carbonurbaniza-tionresearchinChinashouldbebasedonthelocalactualtocar-ryoutwithanopenperspective．

【Keywords】urbanization；carbonemission；populationofurbanagglomeration；lifestyles；cityform

国外关于城市化与碳排放关系研究进展

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（编辑：王明哲；责任编辑：刘嫒君）

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