JOURNAL OF NATURAL RESOURCES >
The relationship between China's provincial carbon balance capacity and urbanization under carbon neutrality target
Received date: 2021-11-05
Revised date: 2022-04-04
Online published: 2022-12-28
It has great theoretical value and practical significance to clarify the relationship between carbon balance capacity and urbanization for realizing the carbon neutrality target and the development of new urbanization. The greenhouse gas inventory method, carbon absorption inventory method, carbon balance index method and multiple urbanization measurement method were used to calculate the carbon balance capacity and urbanization indicators of various types of China's provincial-level regions from 1999 to 2018 respectively. The spatial natural breakpoint classification method and Granger causality test were used to analyze the spatio-temporal evolution and interaction between China's provincial carbon balance capacity and urbanization. Furthermore, the development paths of new urbanization in different types of regions were discussed. Main conclusions are as follows: Firstly, China's provincial carbon emissions continue to increase, carbon absorption continue to decline and carbon balance capacity showed four trends, namely, increasing, decreasing, decreasing first and then increasing, and increasing first and then decreasing. The spatial distribution of carbon emissions presented a pattern of "more in the east and less in the west", and the spatial distributions of carbon absorption and carbon balance capacity were "more in the west and less in the east" and "stronger in the west and weaker in the east", respectively. Secondly, the population, economy, space, ecological urbanization and urbanization comprehensive indexes of China's provinces were increasing continuously. In addition, the spatial urbanization showed a pattern of "high in the west and low in the east", while the other types of urbanization showed "high in the east and low in the west" distribution. Thirdly, except for spatial urbanization, the relationship between carbon balance capacity and various types of urbanization was feedback type, and the provincial growth and protection type was the most, followed by the reduction and destruction type, and the neutral type was the least. The development path of China's new urbanization can be divided into four types: growth and protection type, destruction and reduction type, feedback type and neutral type. Improving regional carbon balance capacity and enhancing the development path of new urbanization had important theoretical and practical significance for realizing regional sustainable development targets. Regional differences in population, economic, social and ecological development had an influence on the realization of "dual carbon" and new urbanization goals. Therefore, in designing carbon reduction action plans, regional differences should be considered to identify carbon reduction levels and adopt differentiated measures to form carbon reduction networks.
LI Zhu , WANG Zhao-feng , WU Wei , SHAO Hai-qin . The relationship between China's provincial carbon balance capacity and urbanization under carbon neutrality target[J]. JOURNAL OF NATURAL RESOURCES, 2022 , 37(12) : 3136 -3152 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20221208
表1 城镇化发展指标体系Table 1 Urbanization development indicators system |
目标层 | 准则层(权重) | 指标(权重) | 代码(方向) |
---|---|---|---|
城镇化综合指标C | Z1人口城镇化(0.139) | 城镇人口占比/%(0.033) | X1+ |
非农从业人员占比/%(0.105) | X2+ | ||
Z2经济城镇化(0.558) | 人均GDP/万元(0.139) | X3+ | |
二产业产值占比/%(0.020) | X4+ | ||
三产业产值占比/%(0.071) | X5+ | ||
人均社会消费品零售额/万元(0.155) | X6+ | ||
人均社会固定资产投资额/万元(0.173) | X7+ | ||
Z3空间城镇化(0.073) | 建成区面积占土地面积占比/%(0.073) | X8 + | |
Z4生态城镇化(0.230) | 建成区绿化覆盖率/%(0.013) | X9+ | |
人均公园绿地面积/m2(0.043) | X10 + | ||
森林覆盖率/%(0.090) | X11+ | ||
工业固体废物综合利用率/%(0.040) | X12+ | ||
生活垃圾无害化处理率/%(0.043) | X13+ |
表2 1999—2018年中国省域碳平衡能力计算结果Table 2 Calculation results of provincial carbon balance capacity in China from 1999 to 2018 |
省级 | 年份 | 省级 | 年份 | 省级 | 年份 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1999 | 2009 | 2018 | 1999 | 2009 | 2018 | 1999 | 2009 | 2018 | |||
上海↑ | 0.017 | 0.031 | 0.042 | 安徽∩ | 0.636 | 0.742 | 0.652 | 湖北↑ | 0.945 | 1.298 | 1.625 |
天津↑ | 0.053 | 0.063 | 0.076 | 浙江∪ | 0.690 | 0.638 | 0.730 | 甘肃↑ | 1.243 | 1.741 | 1.908 |
山东↓ | 0.201 | 0.153 | 0.135 | 陕西↓ | 1.854 | 1.481 | 0.810 | 湖南∪ | 2.018 | 1.832 | 2.474 |
山西↓ | 0.321 | 0.245 | 0.131 | 广东↑ | 0.790 | 0.842 | 0.892 | 吉林↑ | 1.255 | 1.681 | 2.490 |
江苏∪ | 0.153 | 0.150 | 0.160 | 海南↓ | 2.294 | 1.341 | 1.336 | 江西∪ | 2.899 | 2.255 | 2.767 |
宁夏↓ | 0.393 | 0.260 | 0.211 | 新疆∩ | 1.941 | 1.954 | 1.412 | 广西∪ | 3.554 | 3.088 | 3.210 |
北京↑ | 0.141 | 0.259 | 0.431 | 贵州∪ | 1.769 | 1.350 | 1.429 | 黑龙江↑ | 1.779 | 2.807 | 3.379 |
河北↑ | 0.328 | 0.343 | 0.447 | 重庆↑ | 0.728 | 0.960 | 1.473 | 四川↑ | 2.594 | 2.748 | 3.710 |
河南∪ | 0.469 | 0.332 | 0.461 | 福建↓ | 2.139 | 1.611 | 1.586 | 青海∪ | 4.571 | 4.346 | 4.375 |
辽宁↑ | 0.265 | 0.367 | 0.500 | 内蒙古↓ | 2.772 | 1.665 | 1.539 | 云南∪ | 4.580 | 3.772 | 5.274 |
注:符号“↑”“↓”“∪”和“∩”为各省域碳平衡能力变化趋势。表格数据呈“左小右大”顺序。因篇幅有限,仅展示1999年、2009年和2018年结果。 |
表3 面板单位根检验结果Table 3 Results of unit root test |
变量 | ESC | Z1 | Z2 | Z3 | Z4 | C |
---|---|---|---|---|---|---|
LLC检验 | -2.995 (0.001) | -2.120 (0.017) | -3.843 (0.000) | -3.208 (0.000) | -4.253 (0.000) | -2.821 (0.002) |
Fisher-ADF检验Z值 | -7.155 (0.000) | -5.187 (0.000) | -8.880 (0.000) | -6.786 (0.000) | -8.107 (0.000) | -7.552 (0.000) |
检验结果 | 平稳 | 平稳 | 平稳 | 平稳 | 平稳 | 平稳 |
注:括号里的数值是显著性P值。 |
表4 碳平衡能力与人口城镇化的Granger因果检验Table 4 Granger cause and effect test of carbon balance capacity and population urbanization |
截面单位 | ESC→Z1 | Z1→ESC | 因果类型 | 截面单位 | ESC→Z1 | Z1→ESC | 因果类型 | 截面单位 | ESC→Z1 | Z1→ESC | 因果类型 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
中国 | 2.808*** | 6.354*** | 反馈 | 安徽 | 0.179 | -0.121** | 减少 | 甘肃 | 0.257** | 0.113 | 保护 |
上海 | 0.182* | -0.240 | 保护 | 浙江 | 0.487*** | 0.077*** | 反馈 | 湖南 | -0.310* | 0.238*** | 反馈 |
天津 | 0.487** | 0.414* | 反馈 | 陕西 | -0.334*** | -0.833*** | 反馈 | 吉林 | 0.027 | 0.470** | 增长 |
山东 | -0.093 | -0.046 | 中立 | 广东 | 0.205 | 0.218*** | 增长 | 江西 | 0.140 | 0.049 | 中立 |
山西 | 0.016 | -1.351*** | 减少 | 海南 | 0.006 | -0.965*** | 减少 | 广西 | -0.041 | -0.0002 | 中立 |
江苏 | 0.022 | 0.167*** | 增长 | 新疆 | -0.236 | -0.346*** | 减少 | 黑龙江 | 0.018 | 0.880** | 增长 |
宁夏 | -0.109 | -0.326* | 减少 | 贵州 | -0.357** | -0.041 | 破坏 | 四川 | -0.259 | 0.152*** | 增长 |
北京 | 0.011 | 1.760*** | 增长 | 重庆 | 0.024 | 0.250*** | 增长 | 青海 | -0.020 | -0.234 | 中立 |
河北 | 0.076 | 0.271*** | 增长 | 福建 | -0.109** | -0.038 | 破坏 | 云南 | -0.028 | 0.025 | 中立 |
河南 | -0.110*** | 0.210*** | 反馈 | 内蒙古 | -0.155*** | 0.068 | 破坏 | ||||
辽宁 | -0.020 | 0.706** | 增长 | 湖北 | -0.001 | 0.290** | 增长 |
注:*表示在10%水平下显著,**表示在5%水平下显著,***表示在1%水平下显著,下同。 |
表5 碳平衡能力与经济城镇化的Granger因果检验Table 5 Granger cause and effect test of carbon balance capacity and economic urbanization |
截面单位 | ESC→Z2 | Z2→ESC | 因果类型 | 截面单位 | ESC→Z2 | Z2→ESC | 因果类型 | 截面单位 | ESC→Z2 | Z2→ESC | 因果类型 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
中国 | 7.318*** | 7.689*** | 反馈 | 安徽 | -0.205*** | -0.177 | 破坏 | 甘肃 | 0.182 | -0.022 | 中立 |
上海 | 0.071 | -0.287 | 中立 | 浙江 | 0.070*** | 0.142*** | 反馈 | 湖南 | -0.002 | 0.491*** | 增长 |
天津 | 0.561*** | 0.437*** | 反馈 | 陕西 | -0.121** | -1.871*** | 反馈 | 吉林 | 0.145** | 0.484** | 反馈 |
山东 | -0.031 | -0.066 | 中立 | 广东 | 0.410*** | 0.449*** | 反馈 | 江西 | -0.163* | 0.199 | 破坏 |
山西 | -0.093*** | -0.682 | 破坏 | 海南 | -0.091*** | -0.931** | 反馈 | 广西 | -0.064 | 0.006 | 中立 |
江苏 | -0.226 | 0.266*** | 增长 | 新疆 | 0.058 | -0.425*** | 减少 | 黑龙江 | 0.087** | 0.244 | 保护 |
宁夏 | -0.117* | -0.355 | 破坏 | 贵州 | -0.157* | -0.262 | 破坏 | 四川 | 0.098 | 0.438*** | 增长 |
北京 | -0.069*** | 3.571*** | 反馈 | 重庆 | -0.033 | 0.737*** | 增长 | 青海 | -0.082*** | 0.015 | 破坏 |
河北 | 0.004 | 0.637*** | 增长 | 福建 | -0071*** | -0.063 | 破坏 | 云南 | 0.070*** | 0.170 | 保护 |
河南 | -0.058 | 0.295*** | 增长 | 内蒙古 | -0.151** | -0.166 | 破坏 | ||||
辽宁 | 0.105 | 0.565* | 增长 | 湖北 | 0.066 | 0.389** | 增长 |
表6 碳平衡能力与空间城镇化的Granger因果检验Table 6 Granger cause and effect test of carbon balance capacity and spatial urbanization |
截面单位 | ESC→Z3 | Z3→ESC | 因果类型 | 截面单位 | ESC→Z3 | Z3→ESC | 因果类型 | 截面单位 | ESC→Z3 | Z3→ESC | 因果类型 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
中国 | -0.251 | 6.576*** | 增长 | 安徽 | 0.082 | -0.137*** | 减少 | 甘肃 | 0.246 | 0.495*** | 增长 |
上海 | 0.190 | 0.116 | 中立 | 浙江 | -0.028 | 0.074*** | 增长 | 湖南 | 0.063 | 0.232 | 中立 |
天津 | 0.365 | 0.394** | 增长 | 陕西 | 0.051 | -0.789** | 减少 | 吉林 | -0.379 | 0.158*** | 增长 |
山东 | -0.046 | -0.006 | 中立 | 广东 | -0.097 | 0.154*** | 增长 | 江西 | 0.033 | 0.085 | 中立 |
山西 | -0.016 | -0.910** | 减少 | 海南 | 0.015 | -1.580*** | 减少 | 广西 | -0.036 | -0.009 | 中立 |
江苏 | -0.121 | 0.028 | 中立 | 新疆 | 0.380*** | -0.079 | 保护 | 黑龙江 | 0.142 | 0.349** | 增长 |
宁夏 | -0.096 | -0.224** | 减少 | 贵州 | -0.324 | -0.212 | 中立 | 四川 | 0.494 | 0.112 | 中立 |
北京 | -0.060 | 0.387 | 中立 | 重庆 | -0.011 | 0.209*** | 增长 | 青海 | -0.049 | -0.132 | 中立 |
河北 | 0.246** | 0.186** | 反馈 | 福建 | -0.179 | -0.052 | 中立 | 云南 | 0.046 | -0.055 | 中立 |
河南 | 0.036 | 0.189 | 中立 | 内蒙古 | -0.348** | -0.028 | 破坏 | ||||
辽宁 | 0.055 | 0.111 | 中立 | 湖北 | -0.217 | 0.229* | 增长 |
表7 碳平衡能力与生态城镇化的Granger因果检验Table 7 Granger cause and effect test of carbon balance capacity and ecological urbanization |
截面单位 | ESC→Z4 | Z4→ESC | 因果类型 | 截面单位 | ESC→Z4 | Z4→ESC | 因果类型 | 截面单位 | ESC→Z4 | Z4→ESC | 因果类型 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
中国 | 2.795*** | 8.760*** | 反馈 | 安徽 | 0.384*** | -0.200*** | 反馈 | 甘肃 | 0.618** | 0.030 | 保护 |
上海 | 0.344** | 0.022 | 保护 | 浙江 | -0.006 | 0.404*** | 增长 | 湖南 | 0.067 | 0.635*** | 增长 |
天津 | 0.443*** | 0.582** | 反馈 | 陕西 | 0.155 | -0.805** | 减少 | 吉林 | 0.233 | 0.323 | 中立 |
山东 | -0.046 | -0.005 | 中立 | 广东 | 0.079 | 0.405*** | 增长 | 江西 | -0.260*** | 0.152 | 破坏 |
山西 | 0.094 | -0.375** | 减少 | 海南 | 0.038 | -2.082*** | 减少 | 广西 | -0.289*** | 0.087 | 破坏 |
江苏 | -0.073 | 0.703*** | 增长 | 新疆 | -0.086 | -0.139** | 减少 | 黑龙江 | 0.074 | 0.426 | 中立 |
宁夏 | -0.147 | -0.283*** | 减少 | 贵州 | -0.249* | -0.176 | 破坏 | 四川 | -0.012 | 0.216** | 增长 |
北京 | -0.018 | 2.197*** | 增长 | 重庆 | 0.287*** | 0.288*** | 反馈 | 青海 | -0.031 | -0.194 | 中立 |
河北 | 0.272** | 0.224*** | 反馈 | 福建 | -0.298** | -0.298* | 反馈 | 云南 | -0.039 | 0.116 | 中立 |
河南 | -0.171* | 0.379*** | 反馈 | 内蒙古 | 0.045 | -0.390** | 减少 | ||||
辽宁 | -0.004 | 0.856*** | 增长 | 湖北 | -0.053 | 0.491** | 增长 |
表8 碳平衡能力与城镇化综合指标的Granger因果检验Table 8 Granger cause and effect test of carbon balance capacity and urbanization comprehensive indicator |
截面单位 | ESC→C | C→ESC | 因果类型 | 截面单位 | ESC→C | C→ESC | 因果类型 | 截面单位 | ESC→C | C→ESC | 因果类型 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
中国 | 2.890*** | 11.243*** | 反馈 | 安徽 | 0.182*** | -0.180** | 反馈 | 甘肃 | 0.284*** | 0.123 | 保护 |
上海 | 0.231*** | -0.215 | 保护 | 浙江 | 0.082** | 0.178*** | 反馈 | 湖南 | 0.009 | 0.516*** | 增长 |
天津 | 0.381*** | 0.554*** | 反馈 | 陕西 | -0.053 | -1.290*** | 减少 | 吉林 | -0.236** | 0.733*** | 反馈 |
山东 | -0.033 | -0.060 | 中立 | 广东 | 0.046 | 0.374*** | 增长 | 江西 | -0.111** | 0.133 | 破坏 |
山西 | 0.033 | -0.712*** | 减少 | 海南 | 0.015 | -1.760*** | 减少 | 广西 | -0.191*** | 0.038 | 破坏 |
江苏 | -0.053 | 0.328*** | 增长 | 新疆 | 0.052 | -0.250*** | 减少 | 黑龙江 | 0.057 | 0.442* | 增长 |
宁夏 | -0.092 | -0.420*** | 减少 | 贵州 | -0.177* | -0.204 | 破坏 | 四川 | -0.054 | 0.196** | 增长 |
北京 | -0.039** | 2.705*** | 反馈 | 重庆 | 0.144** | 0.341*** | 反馈 | 青海 | -0.024 | -0.171 | 中立 |
河北 | 0.175** | 0.294*** | 反馈 | 福建 | -0.097 | -0.117 | 中立 | 云南 | -0.001 | 0.068 | 中立 |
河南 | -0.043 | 0.324*** | 增长 | 内蒙古 | -0.112* | -0.250 | 破坏 | ||||
辽宁 | -0.080 | 1.478*** | 增长 | 湖北 | -0.122 | 0.460** | 增长 |
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