中国木材市场时空格局分析

李林蓓,李剑泉,郭慧敏

(中国林业科学研究院林业科技信息研究所,北京100091)

21世纪以来,中国木材市场迅速发展。据统计,2020年全国木材总供给5.38亿m3原木当量,比2000年1.99亿m3增长1.70倍,木质林产品进出口贸易量达3.79亿m3,比2000年0.51亿m3增长6.43倍[1]。同时,中国幅员辽阔,木材市场类型多、数量大、分布广,木材生产、流通与市场交易活跃,市场发展不确定性高。木材市场时空动态分析对于促进中国林木资源优化配置、保持木材市场供需稳定和推动行业经济高质量发展意义重大。目前,中国木材市场的相关研究,特别是时空格局与动态分析得较少,木材市场研究集中在木材价格[2-3]、木材供需[4]、木材贸易[5]等方面,时空格局研究主要基于市场交易额[6]、国际贸易额[7]、木材产量[8-9]、人造板产量[10]、林业产值[11-15]、规模企业主营业务收入[16]和林业生产效率[17]等年度数据应用区位熵、社会网络和探索性空间数据分析等方法进行分析。这些研究缺乏基于省域木材供给年度数据的中国木材市场时空动态分析,更没有基于中国省域商品材产量数据的木材市场时空格局研究。考虑到重庆市1997年并进原四川省所辖黔江地区、涪陵市和万县市后直辖,本文基于1997—2020年中国31个省域商品材产量年度数据,利用集中度及空间基尼指数、重心模型研究木材市场省域分布特征和总体演变趋势,采用全局莫兰指数、局域热点指数,从全域和局域角度分别对中国省域木材市场时空动态格局及空间相关性进行分析,为全国重点木材市场监测数据采集点布局及监测数据获取提供科学依据,为木材市场行情分析与动态信息发布和行业主管部门宏观调控服务奠定坚实基础。

1 研究区概况

中国陆地总面积约960万km2,南北相距5 500 km、跨越纬度约50°,东西相距5 200 km、跨越经度约62°,大部分处于温带,且森林资源分布不均[18]。木材市场具有明显区域性,可分为南方集体林区、西南地区、北方国有林区、沿海城市、华北中原地区和西北地区6个木材区域市场。中国木材产品市场的所有制结构经历统购统销阶段、多种所有制并存阶段和自由交易阶段,旧中国的木材市场集中在长江中下游和东北地区,新中国成立后木材流通按照指令性管理,随着改革开放和市场经济体制的建立和完善,木材市场管理机制得到进一步改革,木材市场中竞争与垄断并存,多种所有制和经营形式并存[19]。

2 研究方法

2.1 数据来源

1997—2020年,中国31个省域商品材产量数据(不含台湾、香港和澳门),分别来源于1997年《中国林业统计资料》、1998—2017年《中国林业统计年鉴》和2018—2020年《中国林业和草原统计年鉴》[1,20-22]；省域空间数据来源于国家基础地理信息中心。

2.2 区域分布特征指数

2.2.1集中度指数

集中度指数(Concentration ratio,CRn)用来测度整体区域内研究对象规模最大的n个区域属性数据之和在整体中所占的比重,反映某个研究对象市场竞争或行业区域垄断的程度大小[23],其计算公式为:

(1)

式中:CRn表示商品材产量排名最n个省域的商品材产量之和在整体中所占的比例,qi表示i省的商品材产量,n为排名最前面的省域个数,N为省域总数。

2.2.2空间基尼指数

空间基尼指数(Space Gini coefficient,G)可用于测度空间数据分布的差异性,是衡量空间分布水平差异程度的重要指标。空间基尼系数可借助洛伦兹曲线进行计算,G对应的是洛伦兹曲线与45度线所夹面积同等边直角三角形面积的比值,其计算公式为:

(2)

式中:Si为i省的商品材产量占商品材总量的比例,Xi为i省GDP占GDP总量的比例。G值在0和1之间,G值越接近0,则研究对象在该地区的分布差异越小越均衡,G值越接近1,则分布差异越大。

2.3 重心模型

重心模型是一种利用均值中心或加权均指中心参数判断重心的移动和时空格局演变趋势的方法,加权平均中心反映要素总体分布格局的重心位置,以时间上的变动度量木材市场空间格局的动态变化,反映木材市场空间分布特征的演变趋势[24]。

空间重心位置坐标为:

(3)

2.4 空间相关性指标

2.4.1全局莫兰指数

全局莫兰指数:

(4)

2.4.2局域热点指数

局域热点指数:

(5)

式中:s为q的标准差。当Gi>0表示省域i为周围属性值高的“热点”,Gi<0表示省域i为周围属性值低的“冷点”,Gi的绝对值越高热点或冷点的聚集就越紧密。

2.5 数据分析工具

中国31个省域商品材产量年度数据和空间数据的结合分析与展示由Arcgis10.7软件中空间统计度量地理分布模块和Geoda空间分析模块完成参数的计算分析。

3 结果与分析

3.1 空间分布概况

1997—2020年中国省域国产商品材产量分布变化如图1所示,折线表示总量的变化趋势,柱形表示各省产量的百分比。国产商品材总量从1997年的6 394.79万m3增长到2020年10 257.01万m3,增幅为60.40%。产量降幅最大的五省域依次为黑龙江、内蒙古、吉林、四川和陕西,分别下降693.47万,436.15万,337.47万,180.14万和90.83万m3,降低了84.83%,83.21%,59.68%,44.68%和77.75%,累计减少71.61%,其中黑龙江从第1位退到第16位；商品材产量增幅最大的5省域依次为广西、广东、云南、山东和安徽,分别上升3 234.14万,739.52万,459.67万,339.89万，266.29万m3,增加了8.84倍,2.66倍,1.19倍,2.03倍和0.99倍,累计增加3.44倍,尤其广西从第7位进到第1位。

3.2 区域分布特征

3.2.1空间集中程度

利用1997—2020年中国木材市场商品材产量数据,选取各年商品材产量前5名的省域,进行集中度分析(图2)。总体来看,木材市场集中度偏高,始终在40%以上,24年间,市场集中度从43.63%增长到64.10%,增加了20.48个百分点,集中度明显上升。1997—2009年集中度在43.62%～48.80%之间浮动,2009—2020年出现较快增长,从45.27%增长到64.10%,年均增长1.80个百分点。结合图1可知,1997年商品材产量占比排名前5的省域为黑龙江、吉林、内蒙古、福建和四川,分别占总量的10.52%,7.27%,6.74%,6.16%和5.18%；2020年商品材产量占比排名前5的省域为广西、广东、云南、福建和安徽,分别占总量的35.10%,9.92%,8.25%,5.62%和5.23%,其中广西占比增幅最大、增加了29.38个百分点,黑龙江占比降幅最大、减少了11.57个百分点。说明木材市场分布区域发生了较大变化,且集中度进一步提升,木材市场集中趋势明显,且占主导作用的省域发生了明显改变。

图1 1997—2020年中国省域国产商品材产量分布变化

图2 1997—2020年中国木材市场集中度指数变化

3.2.2区域差异程度

1997—2020年中国木材市场空间基尼指数变化如图3所示,从1997年0.044上升到2020年0.129,增加了2.07倍,中国木材市场空间区域分布差异性明显上升。1997—2012年空间基尼指数在0.04～0.06的较低区间波动,表现为较弱的空间集聚现象,2013—2017年以较快速度增长,发展差异明显加大,木材市场在一些省域集聚发展态势较强,而2018—2019年出现小幅回落,下降7.31%,2020年又有上升趋势。结合图1可知,东南地区的广西、广东和云南省域商品材产量之和占比从16.10%增至53.27%,而西北地区的新疆、青海、宁夏和甘肃省域的产量占比多年来仅为1%左右,不同区域间木材市场发展差距扩大,不平衡程度加剧。

3.3 时序演变趋势

1997—2020年中国木材市场分布重心从(35.11°N,115.20°E)迁移至(28.04°N,111.30°E),向西迁移3.90°,向南迁移7.07°,迁移距离为818.99km,总体移动范围为北纬28.01°～35.17°,东经111.30°～117.08°(表1)。中国国土分布空间几何中心的坐标为(36.28°N,103.26°E),可看出我国木材市场分布特征呈现出东西方向偏东、南北方向偏南(图4)。

图3 1997—2020年中国木材市场空间基尼指数变化

图4 1997—2020年中国木材市场分布重心位置变化

表1 1997—2020年中国木材市场重心位置(经纬度坐标)及迁移距离

(续表)

由表1可知,分布重心1997年在山东省菏泽市,2000年移至江苏省徐州市,平均每年移动距离为63.43 km；2008年移至湖北省孝感市,平均每年移动距离为60.16 km；2010年移到湖北省孝感市,平均每年移动距离为26.34 km；2016年移到湖南省益阳市,平均每年移动距离为62.79 km；2020年移至湖南省娄底市,平均每年移动29.20 km。

1997—2020年中国木材市场分布重心位置变化如图4所示,中国木材市场空间格局表现出明显的演化特征并从东北向西南方向迁移,中国木材市场重心演变总体上呈现“东北—西南”的空间格局；同时,中国木材市场空间分布不均衡,重心位置均处于中国东南部地区,而西北地区国产木材市场发展落后。重心位置西南部各省域的商品材产量增加较快,对木材市场发展的整体拉动作用较强。1997—2020年中国木材市场分布重心位置的移动变化可分为3个阶段:1997—2000年向东南移动,2001—2016年向西南方向快速移动,2017—2020年较为稳定。同时结合图1中数据可知,东北和西部地区受天然林禁伐影响明显,2008年后随着天然林禁伐、南方集体林权制度改革和速生丰产用材林工程等的开展,湖南和福建等省域商品材产量虽下降明显，分别达62.19%和14.5%,但广西人工林商品材林木生长速度远高于全国平均水平[25],产量显著增加，增幅达2.14倍,使得南部省域市场商品材产量快速上升,成为整体市场空间格局演变的主要拉力,带动空间重心不断朝西南方向移动。

3.4 空间相关性

3.4.1全局空间自相关分析

1997—2020年中国省域商品材产量年度数据的全局莫兰指数及变化趋势如图5所示。期间,全局莫兰指数始终为正,中国省域木材市场间存在显著的空间自相关性,在空间上存在集聚的可能性较大,但这种空间集聚状态并不稳定,伴随木材市场发展仍在不断演变并呈现出一定的空间集聚分布特征,说明商品材产量高的省域,其周边商品材产量也较高；商品材产量低的省域也同样趋于相邻。总体呈现出先上升、小幅波动后明显下降、再缓慢回升的变化趋势,其中1997—1999年和2016—2020年呈现上升趋势,各市场间联系更加紧密,带动作用增强；1999—2006年呈现小幅波动,2006—2009年基本稳定,2009—2016年出现快速下降,省域间原有木材市场相关性下降,相互促进影响作用减弱；2016年集聚态势开始变化,空间依赖性有所增强。

图5 1997—2020年中国木材市场全局莫兰指数变化

3.4.2局域空间自相关分析

局域空间自相关研究某区域与相邻区域的空间相关程度,推算出集聚地范围。为了进一步阐明中国木材市场空间相关性,依据冷热点区域变化趋势的节点选取1997,1999,2003,2006,2012和2020年共6个关键时间点分析中国木材市场的冷点区和热点区,其分布及变化如表2所示。

通过GeoDa软件计算分析得出,1997—1998年中国木材市场热点区域集中在东北的黑龙江和吉林,1999年热点区域新增了辽宁和江西,冷点区域有新疆、青海和四川；2000—2003年热点区域在南方逐渐增加,新增加了广东和福建、减少了东北地区的辽宁,冷点区减少、只剩下四川；2004—2006年热点区域南移、东北地区逐渐退出,南方新增了广西、湖南和贵州,减少了福建,冷点区进一步减少；2007—2012年间南部地区热点集聚区域不断增强,新增了云南、减少了江西，热点区域面积扩大,东北地区完全退出热点区域,冷点区域增加了甘肃；2013—2020年间热点区域基本稳定在广东、广西、湖南、贵州和云南,冷点区域在西北方向显著增大、增加了新疆和内蒙古,总体来看，热点区域呈现从东北向西南转移、区域扩大并保持稳定,冷点区域始终分布在西北地区并呈现先缩小后扩大的趋势,总体的集聚程度提高。

表2 1997—2020年中国木材市场局域冷热点区域变化

4 结论与讨论

4.1 结论

1)中国木材市场在区域间分布差异扩大,集中度提高。木材市场集中趋势明显,发展差异明显加大,西北地区国产木材市场发展落后,木材市场的发展呈现东部优于西部、南部多于北部,分布不均衡的空间分布特征。

2)中国木材市场空间分布重心和热点区从东北向西南迁移。由重心模型得出空间重心演变呈东北—西南的空间格局,结合局域热点指数显示,从2007年开始，东北地区完全退出热点区,南部地区成为新的热点区,占主导作用的省域由北方林区转移到南方林区。

3)中国木材市场分布呈现空间正相关性,集聚区域趋于稳定。全局莫兰指数表现为正,呈先下降后上升变化趋势,中国木材市场分布集聚现象明显,2013—2020年热点区域也稳定在南部地区,预计未来一段时间内仍会以南方人工林区为热点区域。

4.2 讨论

基于中国省域商品材产量年度数据,运用集中度指数、空间基尼指数、重心模型、全局莫兰指数和局域热点指数对中国木材市场时空格局进行分析,可得知1997—2020年中国木材市场分布集中与差异程度、重心和空间相关性的演变情况,但是采用空间回归分析等方法对中国木材市场时空格局的动态分析、通过不同角度对木材市场空间格局分布特征的比较分析均有待进一步研究；并且,国产商品材产量年度数据只考虑了中国木材市场中的国内木材供给量,没有纳入中国木材市场消耗量中包含的大量进口木材量,未来可考虑基于中国各省域木材进口量年度数据进行相关分析,也可基于包括国产商品材和进口木材在内的各省域木材供货量数据开展中国木材市场时空动态格局分析研究。

5 建议

木材是可再生的国家战略资源,对于应对全球气候变化和生态危机非常重要。因此,着重强化西北地区木材市场开发推动全国分布格局均衡,及时完善相关政策措施促进中国木材市场持续健康发展,尤其加强中国省域进口木材动态分析助力中国木材市场供给时空格局全面研究,对于促进中国林木资源优化配置、保持木材市场供需稳定和推动行业经济高质量发展意义重大。

1)强化西北地区木材市场开发推动全国分布格局均衡。相对于中国木材市场空间分布明显偏向东部和南部地区,面积广大的西北地区对空间格局的影响拉动作用较弱。西北地区是我国生态脆弱区、三江源国家公园和“三北”防护林的主要地区,对森林资源的保护需求高于其他地区[26]。在强调生态价值的同时,也应重视西北地区木材市场发展和木材产品供需问题,尽可能做到对森林资源的充分保护和适度利用,推动林业科技成果转化,提高木材资源利用效率,不断优化市场配置,推动西北地区木材市场开发助力全国木材市场健康均衡发展。

2)完善相关政策促进中国木材市场持续健康发展。木材市场供给包括国产材和进口材,国产材中只有商品材才进入市场流通[27]。木材市场发展需要国家相关政策支持,推动木材市场环境改善、带动产业结构调整和林木资源优化配置；同时,践行绿水青山就是金山银山发展理论,应用系统性政策体系调节森林资源的保护和利用,改进林业产业发展政策措施,优化商品林和公益林的营林、育林政策,完善财政扶持、生态补偿、林业保险和林权分立政策,促进我国林业持续发展、森林资源快速增长和林木质量不断提高。并且,加强境外林业投资和贸易的金融扶持和配套政策支持,促进我国从海外众多森林资源丰富的国家和地区进口更多的木材及产品,满足中国社会经济发展和人们生活需求；鼓励在境外建立林业产业示范园区,培养林业跨国公司,提升国际竞争力[28],确保中国木材市场持续健康发展和木材产品的平衡稳定供给。

3)加强中国省域进口木材动态分析助力中国木材市场时空格局全面研究。中国木材供给对外依存度达50%,2020年木材需求缺口达到2.83亿m3[1],在国产商品木材市场时空格局分析的基础上,特别需要加强中国省域进口木材市场空间布局的动态分析,从而全面掌握国内与国际木材市场地理分布格局,提高木材市场监测预警服务的代表性、准确性、可靠性和科学性,为木材市场宏观调控、木材供应链建设和产业布局优化提供参考依据,进而推动行业经济增长、促进高质量发展、助力乡村振兴和美丽中国建设。