摘要
随着温室气体浓度的日益增加，气候变化已成为21世纪全人类面临的严峻挑战之一。如何应对气候变化风险，实现碳减排，已逐渐成为全球性课题。“碳达峰、碳中和”（简称“双碳”）是党中央经过深思熟虑后做出的重大战略决策。完善绿色低碳循环发展的经济体系，推动经济社会发展全面绿色转型，既是我们对国际社会的庄严承诺，也是我国生态文明建设的内在要求。城市群作为当下我国大力推动城镇化建设而形成的产物，不仅是国家参与全球竞合的主要地域单元，更是推动地方区域协同发展的战略桥头堡，从而成为实现“双碳”目标的重要力量。而呼包鄂榆城市群地处我国西部生态脆弱区，社会经济综合实力较弱，资源与环境压力的却在逐年加大，由此导致人地矛盾问题日益严重。作为我国北方地区实施绿色经济发展的典型生态屏障区，在呼包鄂榆城市群内部建立起横向补偿和利益分享机制，对于开展碳减排责任分摊、积极稳妥实现“双碳”目标以及推动区域协调发展具有重要意义。 土地利用/土地覆被变化（LUCC）影响下的碳排放充分反映了人类活动对生态环境安全格局的干扰程度，从这一视角研究碳源、碳汇及生态补偿对区域绿色经济和均衡发展具有重要意义。本研究以呼包鄂榆城市群的土地利用遥感数据为研究起点，首先基于碳排放系数将直接核算法与IPCC标准下的间接核算法进行互构，通过测算城市群内耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地6类土地利用类型的碳源、碳汇量，达成研究区净碳排放量的核算；其次通过经济贡献－生态承载二维评价体系揭示区域内碳排放效应，并通过计算Dagum基尼系数分别从总体和子群分解角度把握碳排放的空间分异规律；最后采用K-Means聚类算法构建基于主体功能区的碳补偿分区优化格局，从而针对每一类碳补偿－主体功能区二维联合分区，提出精准化、指向性的低碳经济发展建议。研究结果表明： （1）2020年呼包鄂榆城市群整体上土地利用碳源排放量远远高于碳汇吸收量，各县域城市间的土地利用净碳排放量区域分布不均衡性显著，总体Dagum基尼系数G为0.628，呈现出“中部高，南北低”的空间分布格局，这主要是由城市群区域内的资源禀赋差异与产业规划布局决定的。鉴于区域土地利用的变化是引起碳排放数量规模转变与空间布局差异的重要因素，很有必要将“双碳”目标全面引入到土地用途管制工作中，从而有效防范由于城市无序扩张造成的碳排放风险扩大局面，以用地结构的合理规划来引导城市群整体固碳能力的提高。 （2）碳排放经济贡献系数（ECC）值总体空间分布较为均衡，大多介于0.5~1.0之间，呈现出“东高西低”的分布特征；鄂尔多斯市与包头市间的ECC差异相对最低，两地组间Dagum基尼系数Gnb为0.230，碳生产力相对持平，且ECC均处于整个城市群区域的下位区。研究区碳排放生态承载系数（ESC）值的空间差异相对更加明显，总体Dagum基尼系数G为0.651，整体呈现“南北高，中部低”的空间分布特征。四市中ESC内部差异最大的地区是榆林市，组内基尼系数Gw为0.619；地区间ESC的组间基尼系数Gnb基本持平，且均处于0.6以上，因此呼包鄂榆城市群内任何两市之间皆存在较大的碳排放生态承载力差异，亟需在区域内加紧形成环境保护联防联控机制，以协同提高区域碳汇吸收能力。 （3）依据各县域单元规模本底、经济贡献、生态环境承载和开发基础四维属性的标准显性比较优势指数，基于K-Means聚类模型，将呼包鄂榆山城市群碳补偿区划分为三类：补偿区、平衡区和补偿区。补偿区包括10个县级城镇单元，主要集中在区域中部和南部；平衡区共有16个县单元，该区域大多位于补偿区周边，碳排放的经济贡献与生态承载功能相对较为匹配稳定，正处于城镇化快速发展阶段；获补区总共5个县级城市，全部分布于呼包鄂榆城市群外缘地区，占城市群县级城市总数量的16.129%。 将3类碳补偿分区与主体功能区划叠加后，最终形成呼包鄂榆城市群县域碳补偿分区细化方案，即将其重构为6种分区：补偿区－重点开发区、平衡区－重点开发区、平衡区－农产品主产区、平衡区－重点生态功能区、获补区－农产品主产区以及获补区－重点生态功能区，针对重塑后的每一类碳补偿分区，分别提出精细化、指向性的低碳经济发展方向及策略。经检验，研究区多数样本的Silhouette值均大于0，平均值为0.587，聚类效果总体较优。
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