农业碳排放动态变化及效率研究

农业碳排放动态变化及效率研究摘要：2018年中央一号文件中明确提出“开展农业绿色发展行动，实现投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化”。农业减排是农业绿色发展的重要指标。本研究测算了1996-2015年山西省农业碳排放总量，并用农业碳排放强度和密度对山西省农业碳排放效率进行了分析，最后结合农业碳排放源在碳排放总量中的作用程度以及碳排放效率高低，提出相关建议。 关键词：山西省；农业碳排放；动态变化；效率 随着经济和科学技术的快速发展，化肥、电力、农药和机械等农业物质资源的投入程度越来越高，虽然带来了农业生产率的大幅提高，但也导致碳排放的增加。联合国粮农组织统计,农业生产所排放的二氧化碳等温室气体约占到全世界人为温室气体排放总量的1/3,农业生产所排放的温室气体是世界温室气体排放的第二大来源。我国在第21届联合国气候大会中承诺：到2030年碳排放强度在2005年的基础上降低60%65%，在巨大的减排压力下，对我国农业碳排放进行研究具有重大的现实意义。 在农业碳排放问题上，国内学者进行了大量研究。田云等以化肥、农药、农膜、农用柴油四大碳源为主测算了湖北省1993-2010年及其他市2008年的农业碳排放量，利用LMDI模型研究农业生产资料效率因素、农业结构因素和农业经济水平因素对农业碳排放的影响。高标等分析了吉林省农业碳排放结构的动态变化，用STIRPAT模型实证分析农业碳排放的影响因素，并对吉林省农业碳排放进行了预测。张广胜等采用生命周期评价法构建了我国农业碳排放测算体系，利用1985-2011年的时间序列数据测算了我国农业碳排放总量、结构和效率。黄庆淋等基于省际面板数据研究农业技术进步、农业经济发展和农业碳排放的关系，证明农业科技进步有利于减少农业碳排放量。田伟等发现我国农业碳排放量仍处于“倒U”型左侧。胡中应等发现农业产业集聚对碳排放强度的影响为“正N”型。纵观已有研究，大部分研究主要集中于国家层面，关于省级层面的有关农业碳排放研究也较为广泛，但关于山西省这一重要的农业省份的农业碳排放研究较少。本文借鉴已有研究，对1997-2015年山西农业碳排放量及农业碳排放效率进行分析，以期提出针对性的低碳农业发展策略。 一、数据来源与方法 （一）数据来源 本文从农业物质资源投入角度，根据已有研究成果，并综合考虑山西省的整体农业实际情况，将农业碳排放源设定为5个方面（表1）：一是化肥、农药、农膜在农业生产过程中引起的碳排放；二是农业机械在使用过程中消耗柴油等主要燃料造成的碳排放；三是农业灌溉所耗费的机械和电力而引起的碳排放，用土地有效灌溉面积来表示；四是农用土地翻耕过程中造成土壤中碳成分的流失形成的碳排放，利用农作物总播种面积来表示；五是玉米秸秆焚烧量，秸秆焚烧量根据20%的焚烧比例与玉米秸秆量计算得出，玉米秸秆量为玉米产量和谷草比（谷草比选用农业技术手册修订本的比值1.2）。技术数据来源于山西省统计年鉴和中国农业统计年鉴。 （二）农业碳排放测算 借鉴刘治国等文献，将农业碳排放估算模型设定为：iiiiiEcC=7171C为农业碳排放总量，Ci为第i种(i=17)碳源的碳排放量，Ei为第i种碳排放源的使用量，i为第i种碳排放源的碳排放系数。 （三）农业碳排放效率测算及评价 农业碳排放强度和密度是反映农业碳排放效率的两个主要指标。通过农业碳排放总量进一步计算出农业碳排放强度和农业碳排放密度。其中农业碳排放强度指平均每万元农业GDP所产生的碳排放量（农业碳排放总量/农业GDP），农业碳排放密度指每hm2播种面积上所产生的碳排放量(农业碳排放总量/播种总面积)。 二、结果与分析 （一）山西省农业碳排放总量 从图1可以看出，1996-2015年，山西省农业碳排放整体呈现波动上升态势，由1996年的250.83万吨增至2015年的440.08万吨，年平均增长率为3.77%。其变化大致分为3个阶段：第一阶段为1996-2001年，总量有所下降；第二阶段为2002-2009年，该时期呈波动上升趋势，但上升幅度较小；第三阶段为2010-2015年，该阶段排放总量逐年递增，但2014-2015年增速小幅下降。其中化肥、农药、柴油、农膜和玉米秸秆焚烧的碳排放量也呈现明显的增长态势，灌溉和翻耕的碳排放增长速度较平缓慢且增长率低。从环比增速来看，1996-2005年增速波动较大，2005年后小幅波动。 （二）山西省农业碳排放效率测算及评价 山西省农业碳排放强度呈阶段性波动下降趋势。1996-2006年中间虽有下降，但农业碳排放强度总体下降幅度较小。1996年农业碳排放强度为1.04吨碳/万元，2006年为1.19吨碳/万元，总体动态变化为波动上升态势。2007-2015年下降速度变快，从2007年的1.06吨碳/万元逐年下降到2015年的0.45吨碳/万元。相反，农业碳排放密度为波动上升态势，与农业碳排放总量变动趋势一致，由1996年的0.64吨碳/hm2到2015年的1.17吨碳/hm2，平均年增长率为4.14%。从农业额碳排放强度和密度的变动趋势中可以看出，山西省农业碳排放效率有所提高。 三、结语 研究结果显示山西省农业碳排放总量仍然较高，近年来虽有下降，但总体看来并不可观。其中化肥和玉米秸秆焚烧是两大主要碳排放源，在农业减排过程中应予以关注。针对研究结果，提出如下对策。一是积极探索高效利用农资的途径。要加强施肥管理，鼓励农民交叉施用有机和无机化肥，积极探索研究新型科学的化肥施用方法，提高对农用地膜的回收率；二是加强对农业重点区域秸秆焚烧的监管力度。一方面加大对秸秆焚烧的对环境、土地以及人体的潜在威胁等知识的宣传力度，提高农民的农业低碳发展意识；另一方面，政府有关部门在禁止秸秆焚烧的前提下，制定一系列如何帮助农民处理秸秆的问题，形成农民与政府间有效的“双向互动”，减少因秸秆焚烧带来的碳排放增加。 参考文献： 1田云,张俊飚.基于投入角度的农业碳排放时空特征及因素分解研究湖北省为例J.农业现代化研究,2011,32(02):753-755. 2高标,房娇.吉林省农业碳排放动态变化及驱动因素分析J.农业现代化研究,2013,34(05):618-620. 3张广胜,王珊珊.中国农业碳排放的结构效率及其决定机制J.中国农业经济问题,2017(07):18-25. 4黄庆琳,赵聪.低碳视角下农业碳排放、农业科技进步与农业经济发展的实证研究基于中国省域面板数据J.江苏农业科学,2016,44(05):541-544.4