中国省际农业碳排放的时空分异特征及关联效应

文章选择1997-2015年数据测算了中国31个省(市、区)农业碳排放量,从时空2个纬度分析了其空间分布规律,利用探索性空间数据分析方法(ESDA)分析了农业碳排放的空间关联效应。结果显示:(1)中国农业碳排放总量波动的趋势呈现出"波动上升-快速下降-缓慢上升"3阶段特征,且波动幅度较大。(2)农业碳排放总量及其强度空间分布存在明显的非均衡性,有集聚的趋势,集聚的区域层次分明,有明显的地域特征。(3)农业碳排放呈现出较强的空间相关性,高-高型集聚区域为青藏高原地区,低-低型集聚区域是以河北和江苏为中心的2个集聚区域,但区域面积非常有限。据此,提出农业"碳减排"要实行差异化的政策;考虑邻近区域政策等要素的负溢出性,在高-高型集聚区域,要实行联防共治,避免农业碳排放的此消彼长,实现多赢。     

基于时间序列模型残差的中国东部地区空气质量指数（AQI）空间自相关特征分析

空间自相关分析可以揭示变量的空间聚集性质.基于中国东部城市群的日空气质量指数(AQI)数据,研究了AQI的空间自相关特征.同时,考虑到日AQI的空间非平稳性,分析分成两步进行.首先,对每个城市的日AQI序列建立时间序列模型,进而获得其标准残差序列;然后再基于残差项进行空间自相关分析,计算其全局Moran's I指数和局域Moran's I指数.结果表明,全局Moran's I指数体现出明显的季节变化特征,呈现出冬季高而夏季低的以年为周期的循环变化.通过分析局域Moran's I指数,发现中国东部城市群存在2个值得重视的高空间自相关区域:京津冀地区和长三角地区.由于残差项体现的是气象条件的影响,因此,大面积的高自相关区体现了邻近城市群空气质量对气象条件变化的同步响应特征.     

东北三省农田生态系统碳排放时空分异特征及驱动因素研究

根据2000—2014年东北三省碳排放的相关数据,结合空间探索性分析及地理加权回归等模型方法,对研究区农田生态系统碳排放量的空间集聚性、差异性及其重要驱动因素进行研究.结果表明:东北三省农田生态系统碳排放量存在比较显著的全局空间正相关,自相关性在整体上表现出逐渐增强的趋势,到2014年全局Moran's I指数达到最高值0.3395.在局部空间相关关系上,东北三省农田生态系统碳排放量的高-高区域集中在黑龙江省和吉林省,低-低地区主要集中在辽宁省,表现出不平衡的发展格局.人均GDP对农田生态系统碳排放有负效应,总人口数对农田生态系统碳排放的影响从正效应转变为负效应,化肥施用对农田生态系统碳排放影响程度的空间分布格局发生了较大变化,代表生产技术水平和能源消耗的农业化肥施用量和农业机械总动力因素对农田生态系统碳排放的影响较大,东北三省农田生态系统碳排放和农业机械总动力相关程度有逐渐趋同的趋势.     

县级尺度的重庆市碳排放时空格局动态

碳排放具有明显的时间和空间分布特征,研究区域碳排放时空格局动态特征可为制定合理的碳减排政策和措施提供重要的依据.本文以重庆为例,基于其38个区县的碳排放数据,利用空间统计、空间自相关和位序-规模法则探讨了其县级尺度碳排放的区域差异和空间格局演变特征.结果表明,重庆市各区县都经历了快速的碳排放增长过程,但碳排放的二元空间分布结构并没有改变;重庆市县级尺度碳排放全局Moran's I指数呈现出波浪式的降低趋势,主城区区县在中心相互辐射,形成一个碳排放HH中心;位序-规模法则分析结果则表明重庆市县级尺度碳排放基本属于首位型分布,1997~2012年区县碳排放规模分布趋于分散的力量均大于趋于集中的力量;1997和2012年,第二产业比例和城市化率成为影响重庆市碳排放的最重要的因素,人口与碳排放的相关关系却并不显著.     

中国城市碳排放强度时空演变与影响因素的时空异质性

运用地图可视化、核密度估计、标准差椭圆等方法对中国2005～2020年城市碳排放强度的时空演变与路径迁移进行探究,并基于时空地理加权模型(GTWR),实证考察了城市碳排放强度影响因素的时空异质性.研究发现:(1)中国城市碳排放强度逐年降低,但仍远超同期发达国家水平,减排空间较大.碳排放强度呈“北高南低”的空间分布,南北分异趋势在研究后期愈发明显.(2)各区域内部城市碳排放强度差异逐渐收敛,分布越发均衡.东部城市碳排放强度的多级分化现象显著,西部高碳城市集聚分布.碳排放强度高值区域自山西省境内持续向西北方向转移,西北地区逐步成为中国碳排放的主要贡献区域.(3)总体上,高碳化能源消费对碳排放强度呈正向促进效应,产业升级、经济发展、人口集聚、科技研发与外资强度则主要表现为负向抑制.局部内,各因素作用效果存在较强的时空分异,不同区域与时期内,各影响因素的波动方向与作用强度不尽相同.     

黄河流域水污染排放特征及污染集聚格局分析

掌握污染源排放特征及其空间差异,是在流域尺度提升水污染治理水平的重要基础.该研究分别从污染源的活动水平（简称“活动水平”）、污染物产生、污染物去除和污染物排放4个方面选取了28个指标,对黄河流域60个市州主要水污染物排放特征开展了现状评价和聚类分析.采用污染分布的地理集中度指数表征各市州污染集聚格局,并利用空间分析模型Global Moran's I和G_i*指数判断污染排放的空间集聚趋势与冷热点地区.结果表明:按照水污染排放特征的差异,黄河流域不同地区在水污染格局上可划分为高排放强度区、高排放绩效区、污染集聚区和低排放绩效区;水污染物排放与经济发展格局分布一致,上游、中游到下游地区呈现明显的阶梯型分布,上游地区单位水资源利用效率和排放绩效低,下游地区区域性污染集聚效应明显;山西省、河南省和山东省沿黄城市在空间上表现为区域性连片污染集聚,集中分布在晋中城市群和中原城市群.针对当前黄河流域水污染排放特征和空间集聚格局,建议制定统一的生态环境保护与治理策略,加强中下游城市群的污染协同控制.      

我国人为源气态活性氮排放时空变动特征分析

随着粮食和能源需求的增加,农业生产和化石燃料燃烧带来的活性氮污染越来越成为影响我国环境和人民健康的重要因素之一.通过对2000、2005及2010年全国31个省(直辖市、自治区)的人为源气态活性氮排放总量、单位GDP及单位人均排放量的Moran's I指数和GetisOrd G*i指数进行空间分析,探讨了气态活性氮排放及其强度的时空变动特征.结果表明,全国的气态活性氮排放及其强度呈现明显的空间集聚特征.在空间分布特征上,全国活性氮排放表现为高值集聚分布,其热点主要位于华北平原和长江中下游平原地区;排放强度方面则为高值聚集和低值聚集兼备.通过对3个年份的冷热点比较分析发现,排放强度的冷点地区变化较小,热点地区变化较大.其中,单位GDP排放强度方面,冷点地区处于东南沿海地区,热点地区则由西北地区缩小到四川、甘肃两省;而单位人口排放强度方面,冷点地区范围有所缩减,热点地区则由分散转变为集中分布于京津冀及周边的山西、内蒙古和辽宁等.分析人为源气态活性氮时空分布格局和特征及其形成原因,可为评估和减缓气态活性氮排放对生态环境的影响提供科学基础.     

哈长城市群县域碳排放空间溢出效应及影响因素研究——基于NPP-VIIRS夜间灯光数据的实证

基于2012-2016年NPP-VIIRS夜间灯光数据测算哈长城市群共计68个县级单元碳排放数据,采用空间自相关、位序规模法则、空间计量模型以及空间马尔科夫链模型,对县级尺度城市碳排放空间特征、影响因素和动态空间溢出作用进行分析.结果表明：①城市碳排放呈现逐年下降的趋势,空间Moran''s I指数表明研究区城市碳排放存在高度的空间自相关,碳排放的高值集聚性呈降低的趋势.②位序规模法则表明,研究区全部城市的碳排放属于次位型分布,高位次城市的碳排放表现突出;在前十位城市的碳排放规模先减少再增加,由分散向集中演变.③多种空间面板模型对比分析表明,城市经济水平和人口密度因素呈现显著的正相关关系;固定投资和外商投资因素仅在时间固定模型中起到正向影响作用;技术进步以及路网密度因素则起到显著的抑制作用.④空间马尔科夫链分析结果表明,城市碳排放空间溢出效应明显,位于低水平区域与高水平区域的城市在转移过程中保持稳定;位于中低水平区域的城市与高碳排放的城市相邻会降低转移概率,反之则会提升转移概率.     

经济集聚对区域水污染物排放的影响及溢出效应

基于化学需氧量和氨氮排放数据集,构建影响因素计量模型,探讨经济集聚同水污染物排放的影响效应及其在不同规模城镇下影响程度的差异性,采取双变量空间自相关解析中国经济集聚对水污染物排放的溢出效应,以期为促进经济集聚与污染减排良性互动提供参考。结论如下：（1）从全国总体样本来看,经济集聚能有效降低区域水污染排放强度,经济集聚度每增长1个百分点,化学需氧量和氨氮排放将分别减少0.491%和0.166%;（2）经济集聚对中小城市水污染排放的减排效应更为突出,在化学需氧量估计模型中,中等城市、小城市样本的经济集聚度弹性系数分别为-0.679、-0.546,而大城市及特大城市样本仅为-0.252;（3）经济集聚同水污染物排放的空间溢出效应显著,且呈现高集聚—高排放、低集聚—低排放、低集聚—高排放等空间关联模式,其中,高集聚—高排放区从京津冀向山东半岛绵延分布,还包括哈长城市群、苏北和苏中、长株潭、珠三角等地区。政策启示包括：积极培育中小城市并发挥其经济聚集的减排效应,促进生产技术更新和扩散,提高能源利用效率和环保投入;合理控制大城市经济与人口规模,加快产业结构调整和落后产能淘汰,强化环境规制以防止“污染避难所”效应;遏制经济集聚对水污染物排放的溢出效应,重点推进高集聚—高排放区联防联控和流域共治。     

基于空间回归模型的中国碳排放空间差异模拟

以中国碳排放数据库的多年分省碳排放数据为基础,选取植被指数NDVI、夜间灯光影像DMSP-OLS、生产总值、工业总产值和人口数5项指标,采用1 km×1 km格网,运用空间滞后回归模型对中国2000年和2013年的碳排放进行时空分布模拟,并对空间模拟结果进行误差分析及纠正,获得地均碳排放强度的空间分布图,以弥补传统碳排放统计空间展示效果差、空间分辨率低等缺陷.结果发现,中国碳排放的空间分布格局差异显著,地均碳排放强度分布呈现由东部地区向中西部地区逐渐递减的阶梯状区域分布差异,东部地区的碳排放高值聚集区域大致呈现面状聚集分布特征,区域之间碳排放的差异较小,西部省会城市、工矿城市与农村地区碳排放量差异显著.2013年的地均碳排放强度明显高于2000年,且高值区域的分布范围明显扩大,低值区域分布范围面积明显减少.     

初始排放权分配对各省区碳交易策略及其减排成本的影响分析

碳排放权分配是我国碳交易机制设计的根本性问题之一.然而,不同初始分配方案对我国碳减排和宏观经济的影响尚不明确,成为制约碳交易市场快速发展的重要因素.本文以我国"十三五"时期碳排放强度下降目标为约束构建非线性规划模型,模拟了"祖父分配方案"、"支付能力方案"和"人口规模方案"3种初始排放权分配方案对各省区碳交易策略及其减排成本的影响.结果表明,碳交易市场能有效降低我国实现碳排放强度下降目标的经济成本,但在不同初始排放权分配方案下省区间的碳减排成本差异有所不同.与"支付能力方案"和"人口规模方案"相比,"祖父分配方案"下省区间碳减排成本差异较小,更能体现碳排放权分配的公平性.以公平为导向的初始排放权分配和以效率为导向的碳排放权交易相结合,有助于我国提升碳排放权配置效率、降低减排成本,促进省区间碳交易市场均衡发展.     

1999～2007年中国能源消费碳排放强度空间演变特征

采用Theil指数和空间自相关分析方法,研究1999～2007年国家、区域和省际层面能源碳排放强度特征、区域差异水平和空间格局演变.结果表明,①1999～2007年,全国能源碳排放总量从0.91 Gt逐年上升至1.83 Gt,碳排放强度从0.83t.万元-1震荡下降至0.79 t.万元-1;②八大经济区域碳排放强度呈现...     

基于LMDI模型和Q型聚类的中国城镇生活碳排放因素分解分析

为研究城镇居民生活碳排放特征及影响因素,基于LMDI模型从全国和省级层面研究了我国30个省、自治区、直辖市（不含港澳台及西藏自治区）2006-2015年的城镇生活碳排放,将城镇生活碳排放分解为生活能源消费结构效应、生活能源强度效应、消费倾向效应、人均可支配收入效应和城镇人口规模效应,分析各效应逐年和累积效应贡献度以及区域差异,并基于LMDI模型的计算结果对我国30个省、自治区、直辖市进行Q型聚类分析.结果表明:①从全国层面看,人均可支配收入、城镇人口规模是刺激因素,其中,人均可支配收入的影响效应最为显著,而消费倾向、生活能源消费结构、生活能源强度抑制了生活碳排放的增长.②从省级层面看,人均可支配收入、城镇人口规模的累积效应均为正,而消费倾向、生活能源消费结构、生活能源强度对各省、自治区、直辖市生活碳排放的影响效应有正有负,显示出显著差异.因此,政府应引导城镇人口合理增长,并积极制定相应政策优化居民生活能源消费结构.在制定碳减排战略时,要将省级生活碳排放的表面特征与其潜在驱动力相结合,根据不同区域有针对性地实施碳减排政策,同时应及时作出调整,以应对不同的发展阶段.      

巴黎协定生效下的中国省际碳排放权分配研究

随着《巴黎协定》正式生效,碳排放权作为关系人类福祉的一种新型发展权,如何分配已成为世界各国共同关注的焦点问题.中国是全球最大的碳排放国,面临着巨大的减排压力.为分解落实我国政府提出的2030年碳减排"自主行动目标",提出公平性、效率性、可行性、可持续性4项分配原则,从社会、经济、环境三重维度系统选取分配指标,构建"共同但有区别"的省际碳排放权分配模型,据此对31个省区2016—2030年的碳排放配额进行核算.研究表明,碳排放配额最多为广东、山东和江苏,最少为西藏、新疆和青海.对比配额结果与当前碳排放规模发现,山西等9省区未来的碳排放空间呈现赤字,海南等16省区的碳排放空间呈现盈余,浙江等6省区则收支大致相抵.鉴于各省区面临不同的减排任务和压力,差别化的控排政策是保证我国"2030目标"顺利实现的关键.     

效率视角下中国2030年二氧化碳排放峰值目标的省区分解——基于零和收益DEA模型的研究

实现2030年二氧化碳排放达到峰值不仅是中国在全球气候谈判中做出的国际承诺,也是中国实现经济结构转型的必然选择,而对二氧化碳排放峰值进行合理的区域分解是中国实现二氧化碳排放达峰的必要前提.本文首先对中国2030年二氧化碳排放峰值进行初始的省区分解,利用DEA-BCC模型对初始省区分解方案进行效率评估,在此基础上利用零和收益DEA模型得到全部省区达到有效的中国二氧化碳排放峰值省区分解方案.本文研究表明：1大部分省区初始分解方案的效率值较低,只有2个省区的效率值达到DEA有效,且二氧化碳排放配额比重较大省区的分配效率值较小;2经过零和收益DEA模型的优化,省区分解方案的整体效率最终提升至有效边界,二氧化碳排放配额由效率较低的欠发达地区向效率较高的较发达地区转移,较发达和不发达的两类地区均分配到了较少的二氧化碳排放配额,最终二氧化碳排放权占比较多的地区主要为二氧化碳排放严重但减排潜力较大的省区.文章最后根据本文研究结论提出了具体的碳排放省区分解政策建议.