盧冬冬 郭勇

【摘要】本文通過(guò)Kaya恒等式變形對(duì)云南省農(nóng)業(yè)碳放影響因素進(jìn)行分解研究，結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率因素、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放具有正效應(yīng)，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)因素對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放呈現(xiàn)負(fù)效應(yīng)，農(nóng)業(yè)就業(yè)人口規(guī)模對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的影響先正后負(fù)。

【關(guān)鍵詞】云南 ?農(nóng)業(yè)碳排放 ?時(shí)序特征 ?因素分解

農(nóng)業(yè)在云南省整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有非常重要的地位，全省66%的人口為農(nóng)業(yè)人口，75%的國(guó)民收入、70%的財(cái)政收入、60%的創(chuàng)匯收入和80%的輕工業(yè)原料直接或間接來(lái)自農(nóng)業(yè)。云南省農(nóng)業(yè)屬于山地農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用率不到40%，化肥的利用率不到30%，高碳農(nóng)業(yè)依然是當(dāng)前云南農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要特征。研究云南省農(nóng)業(yè)碳排放的情況，對(duì)云南省經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

一、研究方法選擇及數(shù)據(jù)來(lái)源

（一）農(nóng)業(yè)碳排放量估算方法

農(nóng)業(yè)碳排放研究相對(duì)復(fù)雜，目前國(guó)內(nèi)研究還處于起步階段，對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放估算的方法也有一定的差異性。李波等（2011）選擇化肥、農(nóng)藥、農(nóng)業(yè)機(jī)械、灌溉用能、秸稈焚燒5個(gè)測(cè)算指標(biāo)。田云等（2011）認(rèn)為農(nóng)業(yè)活動(dòng)所導(dǎo)致的碳排放來(lái)源于六個(gè)方面：化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、和農(nóng)用機(jī)械使用引發(fā)的碳排放;農(nóng)地翻耕對(duì)土壤表層的破壞，使有機(jī)碳流失而形成的碳排放;農(nóng)業(yè)灌溉用能引起的碳排放。綜合現(xiàn)有學(xué)者研究及數(shù)據(jù)可獲得性，本文在指標(biāo)選擇上選擇化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、柴油、翻耕、灌溉作為研究指標(biāo)。

碳排放估算公式為：■ （1）

其中，C為農(nóng)業(yè)碳排放總量，Ci為第i種碳源的碳排放量，Ei為第i種排放源的使用量，ηi為第i種碳排放源的碳排放系數(shù)，碳排放系數(shù)如表1所示。

表1 農(nóng)業(yè)主要碳源、系數(shù)及參考來(lái)源

（二）農(nóng)業(yè)碳排放分解方法

楊來(lái)科等（2012）對(duì)碳排放影響因素測(cè)算的研究方法進(jìn)行了梳理，將其分為單一型和組合型，單一型具體包括情景分析法、指數(shù)分解分析法和傳統(tǒng)計(jì)量法，組合型包括情景分析下的投入產(chǎn)出、CGE、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)。指數(shù)分解法（LMDI）是目前運(yùn)用較為廣泛的方法，利用日本學(xué)者Yoichi Kaya建立的Kaya碳排放恒等式，從歷史數(shù)據(jù)中分解出影響地區(qū)碳排放總量的因素，并實(shí)證測(cè)算各因素對(duì)碳排放量影響程度大小。本文選擇指數(shù)分解分析法作為碳排放分解研究方法。

Kaya模型設(shè)定碳排放量與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源使用效率、能源結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。其表達(dá)式為：

■ （2）

■

其中，C、PE、GDP、P分別表示碳排放量、能源消費(fèi)總量、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、人口總量。CI、EI、G、P分別表表示能源結(jié)構(gòu)因素、能源效率因素、經(jīng)濟(jì)規(guī)模因素、人口規(guī)模因素。結(jié)合本文研究需要，對(duì)kaya恒等式進(jìn)行適當(dāng)變形，如下所示：

■ （3）

■

其中，C、AGRI、AGR、P分別表示農(nóng)業(yè)碳排放量、種植業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)就業(yè)人口數(shù)量。EI、AI、EL分別為表示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率因素、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)因素、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、農(nóng)業(yè)就業(yè)人口規(guī)模效應(yīng)。則（3）式可寫(xiě)為：

■ （4）

由于LMDI方法采用“乘積分解”和“加和分解”兩種方法進(jìn)行分解，兩種方法最終分解結(jié)果是一致的。對(duì)于公式（3），設(shè)基期碳排放總量為C0，采用加和分解，將差分分解為：

■ （5）

各分解因素貢獻(xiàn)值的表達(dá)式分別為：

■ （6）

■ （7）

■ （8）

■ （9）

總效應(yīng)為：■

（三）數(shù)據(jù)來(lái)源

本文中翻耕數(shù)據(jù)以當(dāng)年農(nóng)作物播種面積為準(zhǔn)，種植業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值剔除了物價(jià)因素，以1995年為價(jià)格基期，農(nóng)業(yè)就業(yè)人口以當(dāng)年第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)為準(zhǔn)。模型中所用數(shù)據(jù)均來(lái)自《云南省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》。

三、云南省農(nóng)業(yè)碳排放實(shí)證分析

（一）云南省農(nóng)業(yè)碳排放時(shí)序特征分析

根據(jù)公式（1），對(duì)云南省1995～2011年農(nóng)業(yè)碳排放進(jìn)行了測(cè)算。

1.從環(huán)比增長(zhǎng)率（如圖1）來(lái)看，1995～2011年碳排放總量變化分三階段：（1）1995～2000年，此階段農(nóng)業(yè)碳排放總量波動(dòng)較大，主要原因在于農(nóng)膜、農(nóng)藥的使用導(dǎo)致碳排放增長(zhǎng)率先降后升，在2000年各碳源的碳排放增長(zhǎng)率明顯，化肥、農(nóng)藥、柴油、翻耕、灌溉、農(nóng)膜的碳排放增長(zhǎng)較上一年均有增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)率為歷史最高;（2）2001～2007年，此階段農(nóng)業(yè)碳排放增長(zhǎng)率穩(wěn)定在4%水平，柴油、農(nóng)膜的碳排放增長(zhǎng)率有明顯下降的趨勢(shì)，同期農(nóng)藥的碳排放為逐漸上升趨勢(shì);（3）2008～2011年，此階段農(nóng)業(yè)碳排放總量增長(zhǎng)率約8%，2008年各項(xiàng)指標(biāo)在2007年基礎(chǔ)上有較大幅度的增加，柴油使用碳排放年增長(zhǎng)率仍處于10%以上的高水平，此階段農(nóng)業(yè)碳排放特征與云南省農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)方式調(diào)整有關(guān)，但高碳排放的根本趨勢(shì)并未得到改善。

圖1 1995～2011年云南省農(nóng)業(yè)主要投入的碳排放量增長(zhǎng)率趨勢(shì)圖

2.碳排放強(qiáng)度分析。碳排放的強(qiáng)度從1995年的254.55kg/ha增長(zhǎng)到447.22kg/ha，年均增長(zhǎng)率為3.58%;同時(shí)，人均農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度由1995年的31.64kg/人增長(zhǎng)為2011年的64.73kg/人，年均增長(zhǎng)率4.56%，均高于全國(guó)水平（如圖2）。從圖2中可以看出，云南省農(nóng)業(yè)碳排放的強(qiáng)度處于全國(guó)水平之上，其原因從一定程度上是由經(jīng)濟(jì)水平所決定的，2011年為例，云南省三次產(chǎn)業(yè)比重為16.1：45.6：38.3，全國(guó)三次產(chǎn)業(yè)比重為10.1：46.8%：43.1%，另一方面是由于云南省特殊地貌特征造成的化肥、農(nóng)藥的有效使用率較低。

圖2 1995～2011年云南省及全國(guó)農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度變化

（二）云南省碳排放影響因素分解分析

利用公式（5）-（9）對(duì)影響因素對(duì)碳排放量的影響進(jìn)行量化。從圖3中可以看到不同影響因素對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的影響效應(yīng)有較大的差別。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放影響在2000年形成拐點(diǎn)，在2000年前對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放影響較大，影響作用具有先正后負(fù)的短期波動(dòng)性特征，其原因在于此期間農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜、柴油的使用量大幅波動(dòng)，2002年以來(lái)農(nóng)用生產(chǎn)資料利用效率有所提高，但受傳統(tǒng)生產(chǎn)方式影響，總體上處于一種低水平的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì);農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)因素對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的影響作用在2001年是拐點(diǎn)，由不顯著逐漸趨向明顯的負(fù)效應(yīng)，與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的調(diào)整相關(guān)，2001年以來(lái)農(nóng)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸調(diào)整，林、牧、漁等農(nóng)產(chǎn)業(yè)得到顯著的發(fā)展，種植業(yè)在農(nóng)業(yè)中的比重由64.42%降為56.70%;農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的影響作用也是在2003年形成一個(gè)拐點(diǎn)，由不顯著轉(zhuǎn)為明顯趨勢(shì)的正效應(yīng)，在2008～2010年期間較為平穩(wěn)，2011年有較大幅度的上升，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)率的變動(dòng)相一致，說(shuō)明高能耗、高物耗、高排放、高污染的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式并未發(fā)生根本改變;勞動(dòng)力人口規(guī)模對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的影響處于低水平的先正后負(fù)效應(yīng)，與1995～2011年期間第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)先增后減的特征相一致，2002年形成拐點(diǎn)，表明第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)的減少有益于適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)，生產(chǎn)方式的調(diào)整有助于減少了農(nóng)業(yè)碳排放規(guī)模。

圖3 1995～2011年各影響因素比較

四、結(jié)論與啟示

從前面分析可以看出，1995年以來(lái)云南省農(nóng)業(yè)碳排放量具有明顯的上升趨勢(shì)，化肥、農(nóng)藥、柴油、農(nóng)膜是主要的碳排放來(lái)源。碳排放的強(qiáng)度從1995年到2011年，年均增長(zhǎng)率為3.58%;人均農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度由1995年到2011年，年均增長(zhǎng)率4.56%，均高于全國(guó)水平。從其影響因素分解來(lái)看，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率因素、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放具有正效應(yīng)，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)因素對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放呈現(xiàn)負(fù)效應(yīng)，農(nóng)業(yè)人口規(guī)模對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的影響先正后負(fù)。

云南省要實(shí)現(xiàn)從高碳農(nóng)業(yè)向低碳農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變，控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳排放量可從以下兩方面著手：一是走出“大量投入—大量使用資源—大量碳排放”的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，走循環(huán)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)之路，推廣保護(hù)性耕作、輪作施肥、秸稈還田、施用有機(jī)肥等技術(shù)，實(shí)施沃土工程變“三跑土”（跑水、跑土、跑肥）為“三留土”（留水、留土、留肥），增加農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)和固碳潛力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程碳排放的有效改善;二是因地制宜實(shí)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推廣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)，促進(jìn)農(nóng)村剩余勞動(dòng)力向第二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，通過(guò)制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開(kāi)發(fā)利用等多種手段，減少農(nóng)業(yè)能源消耗，減少碳排放，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏。

參考文獻(xiàn)

[1]IPCC.Climate change 2007： the fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change[M].NewYork：Cambridge University Press，2007

[2]Hoffmann，Ulrich.Promoting Poles of Clean Growth to Foster the Transition to a More Sustainable Economy UNCTAD Trade and Environment Review[EB/OL].United Nations，2009/2010，March 3，Available at SSRN：http：//ssrn.com/abstract= 1564069，2010

[3]冉光和，王建洪，王定祥.我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳排放變動(dòng)趨勢(shì)研究[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，2011（2）：32-38

[4]李波，張俊飚等.中國(guó)農(nóng)業(yè)碳排放時(shí)空特征及影響因素分解[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2011（8）：80-86

[5]田云，李波等.我國(guó)農(nóng)地利用碳排放的階段特征及影響因素分解[J].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2011（1）：59-63

[6]伍芬琳，李琳等.保護(hù)性耕作對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)凈碳釋放量的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2007，26（12）：2035-2039.

作者簡(jiǎn)介：盧冬冬（1988-），女，漢族，河南南陽(yáng)人，畢業(yè)于云南財(cái)經(jīng)大學(xué)，研究方向：農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、農(nóng)村發(fā)展;郭勇（1986-），男，漢族，四川廣安人，畢業(yè)于云南財(cái)經(jīng)大學(xué)，研究方向：農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、農(nóng)村發(fā)展。