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温室气体引发的全球变暖被世界各国广泛关注，学界对有关低碳经济的研究也越来越多。本书认为可持续发展理论是低碳发展的理论基础，低碳经济理论是构建绿色城市和生态文明建设的支撑和目标，环境库兹涅茨假说阐述了生态环境和经济发展关系的作用机理和趋势。
“人类中心主义”思想认为人类是宇宙的主宰，世界上的一切都应该为人类服务，人绝对地、无条件地统治着自然界。正是在这种思想的支配下，在追求经济增长的过程中人类可以不惜任何环境代价，导致环境问题愈演愈烈。可持续发展理论正是人类对于人与环境关系反思的结果。1962年，美国海洋经济学院蕾切尔·卡森（Rachel Carson）发表了《寂静的春天》一书，从环境公害问题入手，引发了世人对环境问题的忧虑和反思。唐奈·梅多斯（D.H.Meadows）于1972年发表的《增长的极限》以量化和具体的方式将环境压力呈现在人类面前，人类前所未有地认识到了环境问题的紧迫性。1980年《世界自然资源保护大纲》中第一次提出可持续发展这一概念，为后来联合国世界环境与发展委员会正式定义这一概念提供的基础。1987年在东京特别会议上布伦特兰夫人（G.H.Brundtland）代表联合国环境规划署做了题为《我们共同的未来》的报告，对可持续发展的概念和理论做了详细的阐述。广义上说，可持续发展战略是寻求一种经济发展机制，这种机制下人与人、人与自然之间的关系都能够维持和谐。狭义上看，可持续发展是在满足当代人需求的前提下，又不对后代人的需求造成损害的发展模式。可持续发展理论包括两对关系，一对关系是“人与自然”的关系，另一对是“人与人”的关系。其中人与自然的关系是确保可持续发展能力的硬性支撑，自然界的基础环境为人的生产和生活提供了物质和能量供给。人与人的关系是确保可持续发展的软性支撑。只有国与国之间、不同利益集团之间、当代人与后代人之间等的各类关系和谐有序，整个社会才能进步。首先，可持续发展鼓励经济增长，但是可持续发展不但关注经济增长的数量，更加关注经济增长的质量。经济数量的增长是受资源限制的，所以可持续发展理念下摒弃传统“高投入、高消耗和高污染”的发展模式。其次，可持续发展强调发展是约束之下的发展，是在环境和自然资源承载力范围之内的发展。最后，可持续发展的目标并非单纯地保护环境，而是追求社会的全面提升和进步。发展的本质不单单是经济增长，在可持续发展的体系内，经济增长是基础，环境和生态保护是条件，目的是社会的全面进步。因此要在可持续发展理念的指导下，在不影响经济发展的前提下，协调好经济、社会和环境三者的关系。通过技术改革、制度完善、产业升级等多种手段，降低能源消耗强度，最大限度地减少温室气体排放，以实现人类的可持续发展。
低碳经济属于经济学的分支，“低碳经济”这一理念最早起源于英国 [1] ，此后学界对其进行了众多研究，哥本哈根气候大会将其推向了发展顶峰。可持续发展是低碳经济的指导理念，低碳经济是实现可持续发展和社会经济环境协调发展的途径。到目前为止，尚未形成有关低碳经济的理论体系。本质上讲，低碳经济是一种不同于以往的新型的经济发展模式。经济学的理论为其发展提供了理论支撑。经济学分析的前提是稀缺性，而稀缺性正是低碳经济产生的根源。能源作为一种投入要素，为人类的生存和发展提供了基本的物质基础。但是自然界能源的储备是有限的，自然界能源储备的有限性和人类对于能源消费的无限性使能源具有稀缺性。在人类消费能源导致能源危机的同时，生态环境也遭受到了压力。温室气体排放引起气温升高，冰川融化等问题已经危及人类的基本生存。人类需要良好的生态环境，但生态环境却不断恶化，两者共同导致了生态环境的稀缺性。经济学为低碳经济发展提供的另一个理论是市场失灵和政府干预理论。由于环境是公共物品，因此具有外部性特征，导致市场在能源环境领域是失灵的。为了实现资源配置的帕累托最优，必须通过政府干预才能发挥市场的调节作用。政府可以通过出台相关政策法规、税收和补贴等方式实现低碳经济的发展。经济学理论为低碳经济的发展提供了理论支持。
美国经济学家库兹涅茨（S.S.Kuznets）提出的库兹涅茨曲线为描述经济增长与收入分配关系的理论假说，他认为收入差距随着经济的发展而加剧，当收入达到特定值时，收入不平等则会随着经济的发展而减缓。1991年，美国经济学家格鲁斯曼（G.M.Grossman）和克鲁格曼（A.B.Krueger）将库兹涅茨曲线引入环境污染与GDP关系的研究中，将其称之为环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve，EKC）。随着温室气体在生态环境领域的影响越来越突出，环境库兹涅茨曲线的研究也聚焦在温室气体尤其是二氧化碳上，于是产生了碳排放库兹涅茨曲线（CKC）。规模效应、结构效应和技术效应三种作用共同影响了环境质量。经济发展水平较低的时期，经济发展为依赖生产要素大量投入的粗放型的增长方式，产出的提高以投入的增加为代价。EKC曲线上升阶段的成因就是规模效应导致的。结构效应主要是产业结构优化和升级对碳排放的影响，当产业结构由农业升级为第二产业，第二产业对能源的需求远远大于第一产业，能源消耗的增加导致温室气体排放的增加；根据产业结构演化理论可知，经济资源会从第二产业转移至附加值高的第三产业。服务业和知识密集型产业为低排放产业，从而能够减少碳排放量。技术效应体现在高效节能的生产技术和环保技术的应用上，减少了对生产要素的依赖，降低了单位产值的碳排放强度。正是因为规模效应与技术效应之间的博弈，才导致产业结构第一次升级时，生态环境加剧恶化，经过拐点之后，生态环境逐渐好转，从而使得经济发展与碳排放之间呈现倒“U”形曲线关系。这种倒“U”形关系的形成过程，也可以用人们对环境要求的改变来解释。如果把优良的生活环境当作一种消费品，依据消费经济学原理，当人们收入没有达到一定水平时，对于物质商品的需要高于对于优美环境的需要，扩大生产是最重要的。在技术水平没有达到一定程度时，生产必然会产生污染，导致生态环境的恶化。当人们收入水平提高到一定程度，假设其他条件并未改变，环境污染的负效应更加明显。优美的环境成为一种奢侈品，人们除了对物质财富的需要和关注，也关注赖以生存的自然环境，对环境质量的需要变高了。但是对于环境商品来说，组织生产的机构能代表公众利益，对于控制污染成本和收益的信息很充足。人们行动上会要求出台更为严格的环境规制政策，公众会自觉自愿地消费环境友好型产品，带动经济结构的改变，逐渐改善环境恶化的局面。另外市场机制也能解释这一现象。在经济发展的初期阶段，多为粗放式发展，资源和能源投入力度较大，由于这些物质的不可再生性，导致了存量不断减少。存量的减少导致能源和资源的价格上升，促使整个社会的技术革新，减少对能源依赖，提高能源利用效率，进而减少了人类活动对环境的破坏。发展低碳经济的实质就是低碳经济取代高碳经济，这个过程即碳排放库兹涅茨曲线描述的生态环境质量“过山车”的过程。