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基于行业减排的森林碳汇需求空间测度与分类

朱梅钰 龙飞 祁慧博 张哲

朱梅钰, 龙飞, 祁慧博, 张哲. 基于行业减排的森林碳汇需求空间测度与分类[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200386
引用本文: 朱梅钰, 龙飞, 祁慧博, 张哲. 基于行业减排的森林碳汇需求空间测度与分类[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200386
ZHU Meiyu, LONG Fei, QI Huibo, ZHANG Zhe. Spatial measurement and classification of forest carbon sink demand based on industry emission reduction[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200386
Citation: ZHU Meiyu, LONG Fei, QI Huibo, ZHANG Zhe. Spatial measurement and classification of forest carbon sink demand based on industry emission reduction[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200386

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基于行业减排的森林碳汇需求空间测度与分类

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200386
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(71473230);浙江省自然科学基金青年项目(Q17G030042)
详细信息
    作者简介: 朱梅钰(ORCID: 0000-0002-3567-4043),从事林业资源与环境经济研究。E-mail: 1571848969@qq.com
    通信作者: 龙飞(ORCID: 0000-0002-0464-2719),教授,博士,博士生导师,从事林业管理工程、资源与环境管理研究。E-mail: longf2007@163.com
  • 中图分类号: S7-05

Spatial measurement and classification of forest carbon sink demand based on industry emission reduction

  • 摘要:   目的   对全国28个省级行政区域和深圳市的森林碳汇需求空间进行分类,就提升各类地区未来的森林碳汇需求空间提出针对性的建议,为科学设计碳汇政策以及有针对性地开发森林碳汇需求空间提供客观依据。   方法   以全国28个省级行政区域和深圳市为样本地区,收集整理2008−2017年《统计年鉴》中工业行业的投入产出数据,运用方向性距离函数模型测算各地区工业行业碳边际减排成本,并采用需求空间模型,对全国28个省级行政区域和深圳市10 a的森林碳汇需求空间进行测度,对求得的需求空间数据进行聚类分析和判别分析。   结果   各样本地区的碳边际减排成本和森林碳汇需求空间数据均存在一定的地区性波动。3类地区碳边际减排成本与森林碳汇需求空间的皮尔逊相关系数为0.999,呈显著正相关。聚类结果发现:1、2、3类地区的碳边际减排成本平均值分别为1.59、1.18、0.51万元·t−1;1、2、3类地区森林碳汇需求空间平均值分别为571.91、374.93、174.15万t·a−1。最终判别方程发现:2011、2014年的需求空间数据对地区分类的影响最为显著。   结论   整体来看,分类结果与中国东中西部地区的经济发展水平大致吻合。政策情景模拟显示:差异化开发森林碳汇需求空间要将超排处罚率作为第1、2类地区的重要切入点,同时优化配额发放模式;第3类地区以鼓励引导为主。表6参16
  • 表  1  2008−2017年全国29个样本地区工业行业二氧化碳边际减排成本

    Table  1.   Marginal CO2 emission reduction cost of 29 sample areas in China from 2008 to 2017

    年份边际减排成本/(万元·t−1)
    上海市天津市北京市重庆市深圳市广东省湖北省山西省海南省青海省
    20081.174 31.087 10.720 31.741 42.455 12.295 21.229 81.234 80.798 80.665 5
    20091.090 21.070 40.600 31.631 82.384 02.094 51.172 91.095 00.794 60.553 4
    20100.996 81.008 90.519 11.479 00.718 91.928 51.168 10.975 30.658 90.512 6
    20110.852 60.872 00.425 11.317 00.752 81.744 51.029 20.806 10.551 10.362 3
    20120.815 70.811 60.367 91.216 91.787 61.669 00.998 70.732 90.487 20.324 5
    20130.725 60.742 10.305 81.130 21.340 71.551 10.980 60.633 10.425 70.267 1
    20140.653 20.711 70.273 41.040 41.688 21.456 40.952 80.565 90.333 70.238 1
    20150.563 40.666 20.178 00.956 11.551 51.359 00.879 50.520 80.243 20.241 8
    20160.486 20.498 60.085 80.830 01.421 71.248 20.794 80.474 00.155 20.251 7
    20170.422 90.407 00.030 30.644 01.237 71.156 10.852 90.411 30.132 90.265 8
    平均0.778 10.787 60.350 61.198 71.533 81.650 31.005 90.744 90.458 10.368 3
    年份边际减排成本/(万元·t−1)
    山东省浙江省江苏省安徽省宁夏回族
    自治区
    新疆维吾尔
    自治区
    吉林省内蒙古
    自治区
    广西壮族
    自治区
    黑龙江省
    2008 1.722 11.736 11.728 31.497 80.901 90.776 11.187 60.825 31.255 01.379 3
    2009 1.562 21.564 41.519 61.406 30.739 30.678 41.18320.759 21.353 71.303 2
    2010 1.400 11.475 11.425 31.280 40.629 20.548 51.053 00.689 51.369 21.050 9
    2011 1.187 41.146 01.212 91.118 50.502 80.420 50.913 00.533 01.198 90.862 8
    2012 1.114 61.131 61.154 61.071 60.420 30.361 20.854 80.453 51.148 10.829 0
    2013 1.026 01.058 31.099 71.005 30.356 30.243 90.767 00.370 11.061 60.765 7
    2014 0.904 81.015 81.078 10.955 10.252 10.215 50.717 20.284 41.005 10.688 3
    2015 0.825 10.961 90.964 70.855 20.169 80.188 90.662 70.205 30.976 50.630 5
    2016 0.755 60.909 80.886 00.801 90.082 70.145 30.609 80.159 30.912 40.555 2
    2017 0.683 60.857 70.809 90.722 60.030 40.112 50.511 30.082 70.839 50.621 6
    平均1.118 21.185 61.187 91.071 50.408 50.369 10.846 00.436 21.112 00.868 7
    年份边际减排成本/(万元·t−1)
    辽宁省云南省甘肃省湖南省河北省河南省陕西省四川省贵州省
    2008 1.206 00.920 71.196 71.417 21.343 01.640 81.057 91.476 51.229 7
    2009 1.185 60.875 31.054 71.424 61.212 31.573 70.891 31.376 01.148 7
    2010 1.089 10.766 30.910 01.476 41.114 41.456 60.818 21.276 81.068 5
    2011 0.940 20.646 80.638 91.361 91.067 91.383 10.724 91.202 61.026 0
    2012 0.942 30.610 80.559 71.284 70.949 71.276 80.632 41.097 90.993 1
    2013 0.847 60.494 60.454 61.234 90.918 51.16240.520 60.942 10.887 7
    2014 0.775 70.417 60.434 51.193 00.884 31.100 60.458 30.873 50.847 4
    2015 0.640 20.364 60.373 71.153 90.941 01.058 00.409 90.790 20.801 3
    2016 0.422 30.306 50.330 41.081 60.966 61.015 60.346 10.730 10.816 2
    2017 0.374 10.258 50.274 51.005 61.017 90.955 00.301 90.661 80.830 9
    平均0.842 30.566 20.622 81.263 41.041 61.262 30.616 11.042 80.965 0
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    表  2  样本期内全国29个样本地区工业行业的森林碳汇需求空间

    Table  2.   Forest carbon sink demand space of industrial industries in 29 sample areas in the sample period

    年份森林碳汇需求空间/万t
    上海市天津市北京市重庆市深圳市广东省湖北省山西省海南省青海省
    2008425.530 7395.142 1261.231 0645.974 1880.597 1832.525 9457.635 1463.993 3295.125 0250.854 9
    2009395.190 2389.350 0217.424 3604.192 7853.360 7759.917 6435.460 4412.016 7294.630 8208.741 5
    2010360.497 9366.513 3187.543 5540.441 4257.265 7697.876 1431.230 0365.914 4243.005 1192.837 9
    2011307.965 9316.245 6153.225 0479.784 2268.866 0630.513 5377.599 0301.413 1203.721 9136.295 4
    2012294.599 7294.125 4132.439 5442.521 5637.229 3603.287 7365.503 7274.105 8179.870 9122.023 6
    2013262.158 4268.685 2109.910 4409.955 7477.651 4559.596 4358.373 1237.950 1157.319 9100.332 7
    2014235.778 9257.541 297.986 5376.492 9601.341 9524.559 7347.685 7212.396 4123.276 289.466 7
    2015203.509 7240.992 863.785 9345.374 8552.412 5489.240 3320.607 5195.108 790.051 290.964 1
    2016175.615 2180.356 630.754 7299.338 8506.162 7448.900 7289.405 9177.294 957.396 894.494 6
    2017152.477 8147.282 410.820 4233.758 9441.080 6415.863 8311.105 5153.688 749.138 099.950 0
    平均281.332 4285.623 5126.512 1437.783 5547.596 8596.228 2369.460 6279.388 2169.353 6138.596 1
    年份森林碳汇需求空间/万t
    山东省浙江省江苏省安徽省宁夏回族
    自治区
    新疆维吾尔
    自治区
    吉林省内蒙古
    自治区
    广西壮族
    自治区
    黑龙江省
    2008 630.253 7636.862 3631.536 0561.117 8341.099 8293.080 8447.657 5309.865 1468.059 6520.871 7
    2009 570.442 4574.530 3554.929 5526.258 2279.604 9256.392 3444.933 7284.253 1504.069 6484.984 5
    2010 510.358 5539.758 6519.268 4476.582 3237.946 2207.244 6393.885 4256.297 4504.212 0396.492 9
    2011 432.256 1419.122 5441.849 0414.075 9190.128 3158.851 7340.667 0198.503 5439.809 6324.935 1
    2012 404.694 2413.084 4419.890 3395.802 3158.935 7136.430 4317.902 5168.827 3419.973 2311.821 8
    2013 371.902 1386.086 0398.849 8370.895 3134.723 592.130 3284.560 5137.679 0387.779 7287.227 6
    2014 327.233 1369.979 5390.672 2351.813 795.322 781.418 9265.078 1105.345 3366.252 4257.924 5
    2015 298.444 0350.371 1349.241 5314.428 164.194 471.117 1244.464 976.513 6354.816 7236.649 9
    2016 273.220 7331.187 5320.749 2294.116 231.289 254.715 4223.876 259.277 9331.148 8208.483 8
    2017 247.480 8312.980 6293.207 2264.811 911.487 042.332 1187.970 031.045 5304.477 8233.843 9
    平均406.628 6433.396 3432.019 3396.990 2154.473 2139.371 4315.099 6162.760 8408.059 9326.323 6
    年份森林碳汇需求空间/万t
    辽宁省云南省甘肃省湖南省河北省河南省四川省陕西省贵州省
    2008 451.759 9347.007 0448.955 2533.319 9499.975 0608.348 2547.278 8396.237 4463.326 2
    2009 442.426 5330.176 7395.524 2535.025 8450.870 4583.354 9508.845 9333.362 8432.676 5
    2010 405.310 0288.590 5340.103 9552.182 9412.466 7540.003 1470.701 8305.461 3401.732 5
    2011 349.301 5243.184 7238.099 2506.962 0393.870 8512.764 5442.425 4271.917 3384.434 1
    2012 348.947 4229.295 7208.365 4476.968 6349.810 0472.053 4403.810 3237.160 7371.192 8
    2013 313.450 8185.657 9168.930 0458.259 6337.873 3429.481 1345.111 0195.399 9329.724 7
    2014 286.771 9156.370 6161.298 1439.817 0324.878 9405.864 4319.321 6172.046 4313.636 7
    2015 238.740 6136.265 3139.103 3424.683 0345.130 2388.950 6288.475 0154.146 9295.465 8
    2016 158.807 9114.412 9122.971 5397.644 4354.087 2372.605 3265.916 5130.088 5300.254 0
    2017 140.602 996.409 8102.433 1369.643 6373.191 9349.506 3241.167 4113.420 1305.912 7
    平均313.612 0212.737 1232.578 4469.450 7384.215 4466.293 2383.305 4230.924 1359.835 6
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    表  3  样本期内全国29个样本地区工业行业森林碳汇需求空间聚类结果

    Table  3.   Spatial clustering results of forest carbon sink demand of industrial industry in 29 sample areas in the sample period

    样本地区碳汇
    需求空间(bi)
    需求空间
    分类(Ck)
    样本地区碳汇
    需求空间(bi)
    需求空间
    分类(Ck)
    样本地区碳汇
    需求空间(bi)
    需求空间
    分类(Ck)
    样本地区碳汇
    需求空间(bi)
    需求空间
    分类(Ck)
    样本地区碳汇
    需求空间(bi)
    需求空间
    分类(Ck)
    b11b72b132b192b253
    b21b82b142b202b263
    b32b92b152b213b273
    b42b102b162b223b283
    b52b112b172b233b293
    b62b122b182b243
      说明:在聚类分析中,假设全国29个样本地区过去10 a的森林碳汇需求空间分别为 bi, i= 1, 2, ···, 29,即bi=b1, b2, ···, b29 (1~29分别     代表:深圳市、广东省、上海市、天津市、重庆市、湖北省、山东省、浙江省、江苏省、安徽省、吉林省、辽宁省、湖南     省、河北省、河南省、贵州省、四川省、山西省、广西壮族自治区、黑龙江省、北京市、云南省、甘肃省、海南省、青海     省、陕西省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区),需求空间分类为Ck(k为需求空间的分类数)
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    表  4  聚类分析的方差分析表

    Table  4.   ANOVA of cluster analysis

    变量聚类误差F显著性
    均方差自由度均方差自由度
    P2008262 367.42025 624.6672646.6460.000
    P2009259 582.92824 342.0222659.7840.000
    P2010132 329.93327 692.0152617.2040.000
    P2011132 612.74226 034.3942621.9760.000
    P2012212 062.42423 028.8192670.0150.000
    P2013178 662.66323 036.3322658.8420.000
    P2014212 975.58423 037.5802670.1140.000
    P2015200 772.89323 184.3822663.0490.000
    P2016184 581.88923 989.7252646.2640.000
    P2017166 137.99024 388.2822637.8590.000
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    表  5  判别分析的 Wilks’ Lambda 检验

    Table  5.   Wilks’ Lambda test for discriminant analysis

    方程检验Wilks’ Lambda卡方自由度显著性
    方程10.06857.923200.000
    方程 20.06857.923200.000
    方程 30.53613.404 90.145
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    表  6  逐步回归的Wilks’ Lambda检验

    Table  6.   Test of Wilks’ Lambda for stepwise regression

    Wilks’ Lambda自由度1自由度2自由度3精确F
    统计自由度1自由度2显著性
    0.156122670.114226.0000.000
    0.116222624.221450.0000.000
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-06-15
  • 修回日期:  2020-12-28
  • 网络出版日期:  2021-01-13

基于行业减排的森林碳汇需求空间测度与分类

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200386
    基金项目:  国家自然科学基金面上项目(71473230);浙江省自然科学基金青年项目(Q17G030042)
    作者简介:

    朱梅钰(ORCID: 0000-0002-3567-4043),从事林业资源与环境经济研究。E-mail: 1571848969@qq.com

    通信作者: 龙飞(ORCID: 0000-0002-0464-2719),教授,博士,博士生导师,从事林业管理工程、资源与环境管理研究。E-mail: longf2007@163.com
  • 中图分类号: S7-05

摘要:    目的   对全国28个省级行政区域和深圳市的森林碳汇需求空间进行分类,就提升各类地区未来的森林碳汇需求空间提出针对性的建议,为科学设计碳汇政策以及有针对性地开发森林碳汇需求空间提供客观依据。   方法   以全国28个省级行政区域和深圳市为样本地区,收集整理2008−2017年《统计年鉴》中工业行业的投入产出数据,运用方向性距离函数模型测算各地区工业行业碳边际减排成本,并采用需求空间模型,对全国28个省级行政区域和深圳市10 a的森林碳汇需求空间进行测度,对求得的需求空间数据进行聚类分析和判别分析。   结果   各样本地区的碳边际减排成本和森林碳汇需求空间数据均存在一定的地区性波动。3类地区碳边际减排成本与森林碳汇需求空间的皮尔逊相关系数为0.999,呈显著正相关。聚类结果发现:1、2、3类地区的碳边际减排成本平均值分别为1.59、1.18、0.51万元·t−1;1、2、3类地区森林碳汇需求空间平均值分别为571.91、374.93、174.15万t·a−1。最终判别方程发现:2011、2014年的需求空间数据对地区分类的影响最为显著。   结论   整体来看,分类结果与中国东中西部地区的经济发展水平大致吻合。政策情景模拟显示:差异化开发森林碳汇需求空间要将超排处罚率作为第1、2类地区的重要切入点,同时优化配额发放模式;第3类地区以鼓励引导为主。表6参16

English Abstract

朱梅钰, 龙飞, 祁慧博, 张哲. 基于行业减排的森林碳汇需求空间测度与分类[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200386
引用本文: 朱梅钰, 龙飞, 祁慧博, 张哲. 基于行业减排的森林碳汇需求空间测度与分类[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200386
ZHU Meiyu, LONG Fei, QI Huibo, ZHANG Zhe. Spatial measurement and classification of forest carbon sink demand based on industry emission reduction[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200386
Citation: ZHU Meiyu, LONG Fei, QI Huibo, ZHANG Zhe. Spatial measurement and classification of forest carbon sink demand based on industry emission reduction[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200386

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