珠江三角洲土地利用转变对碳排放时空动态的影响

城市扩张与碳排放为何关系到日常生活

随着城市蓬勃发展，它们不仅增加了建筑和道路，还改造了农田、森林和湿地，进而影响地球吸收和释放二氧化碳的能力。本研究考察了中国珠江三角洲——世界增长最快的城市群之一——以了解过去二十年土地利用变化如何推动碳排放。弄清这些联系有助于解释为何一些地区陷入高排放轨道而另一些地区实现更清洁的增长，以及这对空气质量、粮食安全与影响我们所有人的气候行动意味着什么。

土地变化并非总是我们所见的样子

大多数人把土地变化想象成飞机窗外能看到的场景——农田变郊区，或森林被清理建厂。研究者称之为“显性”土地利用转变，并用2000–2020年的详细土地图进行追踪。在珠江三角洲，建设用地几乎翻倍，主要以农地和林地为代价，尤以广州、深圳、东莞和佛山等核心城市周边为甚。但还有一种更隐蔽的“隐性”转变，难以从航拍照片中直接看到：即通过固定资产投资、技术进步、产业升级和政策改革等手段提高土地使用强度。研究团队构建了包含固定资产投资、就业、能耗以及向服务业转型等因素的综合指数，显示这种隐性转变推进迅速，尤其在以创新为驱动的核心城市中最为明显。

增长、调整与质量提升的三阶段故事

作者发现，珠江三角洲的显性与隐性土地变化都遵循三个明显阶段。2000–2010年，该地区在“土地财政”驱动下快速扩张——地方政府通过出让工业和城市用地筹集财政收入。建设用地激增，农田减少，随着能源密集型产业在核心城市集聚，碳排放快速上升。2010–2015年，增长放缓并开始调整：产业转移、老工业区改造以及更严格的生态保护等政策，抑制了新建设用地的无序扩张。2015–2020年，发展重心转向更高质量，更多强调创新、清洁产业以及更高效利用现有土地，而非单纯向外扩张。

碳排放先上升，随后开始脱钩

在整个二十年期间，珠江三角洲的总碳排放约增长了1.6倍，但增长速度逐步放缓。核心城市仍是主要排放源，反映了其产业与人口规模，但这些城市在单位经济产出碳排放削减方面也取得了最大进展。研究采用两步分析框架，先识别最重要的影响因素，再绘制这些因素随时空变化的影响轨迹。结果显示，早期建设用地扩张是推动排放的最强单一因素，而在后期，经济密度（单位土地的GDP）和能源强度（单位土地的能耗）变得同样重要，尤其在技术和服务业占优的地区。

城市核心、沿海与内陆的拼图

情况并不均一。核心城市因建设用地密集和高经济产出形成了增长与排放的强循环——但同时也具有最大程度的低碳创新潜力。接收大量搬迁工厂的内陆外围城市，排放急剧上升，并更依赖于传统高碳产业。珠海、中山等沿海城市则居于两者之间，港口与重工业与清洁能源试点和多功能土地利用并存，例如将养殖与光伏结合。全区范围内，研究发现土地利用的“隐形”一面——投资选择、产业结构与土地制度改革——即便在地表覆被相近时，也能将地区锁定于污染路径或为更绿的出路打开大门。

对更清洁城市群的启示

对非专业读者来说，结论很直接：我们如何使用土地以及使用强度会强烈影响区域碳足迹。仅仅限制城市蔓延并不足够；政策还必须引导投资、产业和技术，使同一块土地以更少能耗和更低排放创造更多价值。珠江三角洲的经验表明，核心超大城市可以通过更智能的土地再开发和创新，逐步将经济增长与碳增长脱钩；而周边地区需要防护措施，避免成为搬迁产业的“污染避风港”。显性土地规划与隐性土地管理转变相结合，为寻求在增长与向碳中和转型之间取得平衡的城市群提供了有力工具。

引用: Wang, W., Zhang, Y., Hu, Y. et al. Spatiotemporal dynamics of land use transition impacts on carbon emissions in the pearl river delta. Sci Rep 16, 7607 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38176-5

关键词: 土地利用变化, 碳排放, 城市化, 珠江三角洲, 低碳发展