土地利用变化是仅次于化石燃料燃烧的人类碳源^[1]，是影响中国碳减排目标实现的关键因素之一。过去150年，土地利用变化引起的碳排放占人类活动影响总排放量的1/3，占同期工业碳排放量的一半。^[2]世界自然基金会推测^[3]，全球每年土地利用、土地利用变化及林业活动（LULUCF）造成的碳排放可能高达10亿吨，约相当于日本一年的工业碳排放量。中国过去50年土地利用变化碳排放10.6PgC，占同期我国全部人为碳排放量的30%，工业碳排放的43%。^[4]

中国城市化进程极为剧烈，速度和规模均是人类历史上前所未有。1978～2012年，中国城市化水平从20%提高到50%以上。^[5]未来20年，中国城镇人口将在2011年基础上净增1.85亿人口，城镇化率接近65%，每年约有1000万人口从乡村转移到城市^[6]，相当于每年新增1座巨型城市（人口≥1000万）或5座200万人口的大型城市。城市土地面积的扩展速度一般超过人口的增加速度^[7]，而中国城市用地规模弹性系数高达2.28^[8]，从而使中国城市人口激增带来城市土地转化更为剧烈。预计到2030年需要新增城市土地约50000平方公里^[9]，为国土面积的0.52%，相当于20个中等县的面积，由此带来的碳排放效应不容忽视。

在哥本哈根会议上，中国政府承诺到2020年单位国内生产总值CO₂排放比2005年下降40%～45%，并计划将其作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。有关研究表明，由于中国以煤炭为主的能源结构短期内难以改变，如仅仅依靠转变能源结构、提高能源效率和工业政策等常规低碳控制政策，实现上述减排目标难度很大，且需要付出巨大的转型成本代价，每年的增量成本将达到1000多亿美元。^[10]而土地利用结构优化的碳减排潜力约为常规低碳政策（主要是能源、工业政策）的1/3，通过采取土地利用调控措施，可在一定程度上减轻我国所面临的温室气体减排压力，对中国履行并顺利达成自愿性减排承诺将有着十分重要的现实意义与应用价值。^[11]

作为中国的经济特区，深圳自建立以来经过短短二十多年的发展就由一个边陲小镇发展成为中国最为年轻的特大城市，创造了世界工业化、城市化和现代化发展史上的奇迹。浓缩的城市化发展历程使深圳成为研究城市化过程的理想实验场，本文将深圳市作为案例城市，分析近30年城市土地利用变化导致的碳排放量，研究揭示城市土地利用变化碳排放土壤因素、气候因素和生物因素的关系，阐明城市不同土地利用方式转化的碳排放特征，明确不同土地利用转化方式对碳排放的影响规律，为城市土地资源的开发利用、温室气体减排增汇及制定区域可持续发展战略等提供科学的理论依据。

一 深圳市土地利用类型碳库、碳汇与碳汇潜力估算

（一）不同土地利用类型土壤有机碳含量与密度特征

根据深圳市土壤、植被空间分布特点以及土地利用状况，^[12]分别对深圳市的农田、园地、林地、红树林、市区乔木、市区灌木、市区草地、城市景观带、城市建设用地和城市闲置土地等主要土地利用类型进行了土壤有机碳实测，结果表明深圳市不同土地利用类型之间表现出很大的差异，不同土地利用类型0～30厘米土壤有机碳含量均值介于0.72～40.52克/千克，红树林＞湿地＞林地＞城市景观带＞市区乔木＞市区灌木＞园地＞市区草地＞农田＞城市建设用地＞闲置土地，各土地利用类型的土壤有机碳含量都随土层深度的增加而降低，变动幅度也随着土层深度的增加而减小，土地利用变化对不同土层内的土壤有机碳产生的影响不同，对第一层的影响比第二、三层大，并且主要对0～20厘米土层内的土壤有机碳产生影响。

0～30厘米不同土地利用类型土壤有机碳密度均值介于0.27～13.36kg/m2，红树林＞湿地＞林地＞城市景观带＞市区乔木＞园地＞市区灌木＞农田＞市区草地＞城市建设用地＞城市闲置土地。不同土地利用类型土壤有机碳密度与有机碳含量的排序大体一致，但也有一定的差异，主要是因为受到土壤容重的影响。

土地利用方式的变化可以改变有机碳在土壤中的贮存与分布。总体来说，红树林、林地、湿地、园地和农田转变为城市建设用地，土壤有机碳含量与密度均会降低，而城市闲置土地或城市建设用地向城市绿地（市区乔木、市区灌木、市区草地和城市景观带）的转变将会增加土壤有机碳含量与密度。^①

（二）不同植被类型碳储量特征及其空间分布

深圳市现有森林植