黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)的脫鉤情況及影響因素研究

摘 要：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的化學(xué)化、機(jī)械化生產(chǎn)方式導(dǎo)致農(nóng)業(yè)碳排放不斷增加和農(nóng)業(yè)面源污染持續(xù)加劇，制約著農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。在測(cè)算黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放的基礎(chǔ)上，基于脫鉤理論分析了黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間的脫鉤狀態(tài)，結(jié)果表明，1993—2011年黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放整體呈上升趨勢(shì)，由1993年的558.92萬(wàn)噸增加到2011年1 358.47萬(wàn)噸，農(nóng)業(yè)碳排放和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間呈現(xiàn)增長(zhǎng)聯(lián)結(jié)狀態(tài)。通過(guò)LMDI模型對(duì)脫鉤狀態(tài)的影響因素進(jìn)行了分解，結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料消耗的快速增長(zhǎng)是導(dǎo)致黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放量增加的最主要的因素，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力素質(zhì)的提高、生產(chǎn)效率提升、農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的減小和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大對(duì)減少農(nóng)業(yè)碳排放進(jìn)而打破農(nóng)業(yè)碳排放和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間的耦合關(guān)系具有一定的促進(jìn)作用，但是短期效果不明顯。

關(guān)鍵詞：黑龍江??；農(nóng)業(yè)碳排放；脫鉤理論；LMDI模型

中圖分類號(hào)：F320 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2013）26-0058-03

全球持續(xù)變暖成為制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，20世紀(jì)世界平均氣溫上升了0.72℃，而目前全球的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方式若不發(fā)生調(diào)整，21世紀(jì)世界平均氣溫將會(huì)上升1.78—4℃[1-2]。農(nóng)業(yè)作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，不斷走向現(xiàn)代化、化學(xué)化和機(jī)械化，大量化肥、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)化學(xué)物資和農(nóng)業(yè)柴油等的使用造成農(nóng)業(yè)源的碳排放持續(xù)增加。IPCC（2007）報(bào)告顯示，農(nóng)業(yè)是人為溫室氣體第二大排放源，占人為溫室氣體排放的13.5%。FAO指出，農(nóng)業(yè)CH4的排放占人為CH4排放總量的47%，農(nóng)業(yè)N2O排放占到人為排放的58%。我國(guó)耕地少、人口多造成我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)嚴(yán)重依賴化肥等化學(xué)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，農(nóng)業(yè)源溫室氣體排放占全國(guó)人為排放量的17%，其中，CH4（動(dòng)物反芻、動(dòng)物糞便和稻田）、N2O（動(dòng)物糞便和農(nóng)田）和CO2（放牧、秸稈燃燒、化肥和農(nóng)藥等）的排放當(dāng)量分別為4.2億噸、3.0億噸和2.3億噸CO2當(dāng)量[3]。黑龍江省作為重要的商品糧基地為保障國(guó)家糧食安全做出了重要貢獻(xiàn)，但是由于化肥、農(nóng)藥等的過(guò)度使用土地的不合理耕作和黑土流失，在造成農(nóng)業(yè)面源污染日趨嚴(yán)峻的同時(shí)，還農(nóng)業(yè)源的碳排放持續(xù)增加。本文運(yùn)用脫鉤理論，量化分析黑龍江省糧食產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)碳排放之間的關(guān)系，并計(jì)量其影響因素和實(shí)現(xiàn)方式，以期對(duì)黑龍江省控制農(nóng)業(yè)源碳排放，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)低碳化、可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)區(qū)域整體經(jīng)濟(jì)的低碳化發(fā)展提供政策參考。

一、研究方法與理論

（一）農(nóng)業(yè)碳排放的測(cè)算方法

結(jié)合前人研究成果并結(jié)合黑龍江省實(shí)際，黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放主要為種植業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所引起的碳排放。本文選取了化肥施用量、農(nóng)藥使用量、農(nóng)用薄膜和農(nóng)用柴油消耗量、農(nóng)業(yè)灌溉面積作為測(cè)算黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放的主要碳源，其計(jì)算公式為：

式中，CE為農(nóng)業(yè)總碳排放量，CEi為第類農(nóng)業(yè)碳源的碳排放量，Ni為第類農(nóng)業(yè)碳源量，δi為第類農(nóng)業(yè)碳源的碳排放系數(shù)，化肥的碳排放系數(shù)為0.895 6t/t [4]，農(nóng)膜的碳排放系數(shù)為5.18t/t，農(nóng)藥的碳排放系數(shù)為4.934 1t/t，農(nóng)業(yè)灌溉的碳排放系數(shù)為20.476kg/hm2[2]。

（二）脫鉤理論

工業(yè)革命以來(lái)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)尤其是工業(yè)發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題，使得經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境狀況之間的關(guān)系成為學(xué)術(shù)界重要的研究課題。Kuznets S（1955）認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量之間呈現(xiàn)“倒U型曲線”，即隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展環(huán)境質(zhì)量將會(huì)下降，但是發(fā)展到一定階段后環(huán)境質(zhì)量就會(huì)逐漸提升[5]。OECD（2002）提出了脫鉤理論，用脫鉤指數(shù)來(lái)衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平，以期打斷經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量下降之間的耦合關(guān)系[6]。Tapio（2005）在脫鉤理論的基礎(chǔ)上提出彈性脫鉤理論，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系鏈，并將脫鉤指標(biāo)細(xì)化，在克服OECD脫鉤理論的誤差大等缺陷的同時(shí)，使得脫鉤理論更具可操作性[7]。國(guó)內(nèi)相關(guān)專家和學(xué)者在OECD脫鉤理論和彈性脫鉤理論的基礎(chǔ)上分析了國(guó)內(nèi)各個(gè)產(chǎn)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的脫鉤狀況。Tapio的彈性脫鉤指標(biāo)根據(jù)彈性值t細(xì)化為8個(gè)指標(biāo)，即擴(kuò)張負(fù)脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤、弱負(fù)脫鉤、強(qiáng)脫鉤、弱脫鉤、衰退脫鉤、增長(zhǎng)連結(jié)和衰退連結(jié)[8]。

其中彈性值（t）的具體算法為：

（三）農(nóng)業(yè)CO2排放的LMDI分解法

為了探尋黑龍江省農(nóng)業(yè)CO2排放的影響因素，本文利用對(duì)數(shù)平均權(quán)重Divisia指數(shù)法（LMDI）從經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)出效率和勞動(dòng)力等因素量化分解影響黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放的相關(guān)因素[9]。結(jié)合前人研究成果，本文對(duì)黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放進(jìn)行如下分解：

式中，C表示農(nóng)業(yè)源碳排放量，本文采用農(nóng)業(yè)CO2排放，Ci表示第i類碳源的碳排放量，GOT表示糧食產(chǎn)量，MPi表示第類碳源的消耗量，SG表示農(nóng)業(yè)播種面積，P為農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力數(shù)量。SCi=Ci/GOT表示第i類碳源的糧食產(chǎn)量碳排放強(qiáng)度，EMi=GOT/MPi表示生產(chǎn)效率，SMi=MPi/SG表示單位面積第類碳源的使用強(qiáng)度，SP=SG/P表示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，P表示農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力投入量。

鑒于LMDI的“和分解”和“乘積分解”最終結(jié)果的一致性[2]，本文在計(jì)算過(guò)程中采用“和分解”，即分部門的效應(yīng)的加和等于總體的效應(yīng)[10]，分部門的效應(yīng)分別為農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度、生產(chǎn)效率、投入強(qiáng)度、生產(chǎn)規(guī)模和勞動(dòng)力五個(gè)部分，其表達(dá)式為：

二、數(shù)據(jù)來(lái)源與碳排放測(cè)算結(jié)果

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源

本文使用的數(shù)據(jù)包括黑龍江省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料消耗、糧食產(chǎn)量和播種面積的相關(guān)數(shù)據(jù)，具體的數(shù)據(jù)來(lái)自于《黑龍江省統(tǒng)計(jì)年鑒2012》。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料消耗的數(shù)據(jù)主要包括黑龍江省1993—2011年的化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油、農(nóng)用薄膜和農(nóng)田灌溉面積相關(guān)數(shù)據(jù)。

（二）碳排放測(cè)算結(jié)果

本文運(yùn)用式（1），根據(jù)前文（一）的數(shù)據(jù)測(cè)算了黑龍江省1993—2011年的農(nóng)業(yè)各類碳源的CO2排放量。具體數(shù)據(jù)見圖1。

黑龍江省的農(nóng)業(yè)源CO2排放量總體呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)，從1993年的558.92萬(wàn)噸增加到1997年的753.09萬(wàn)噸，1998年和2000年略有所下降，但是從2001年開始又快速增長(zhǎng)，2011年達(dá)到了1 358.47萬(wàn)噸，年均增長(zhǎng)7.9%。其中，增加最多的是化肥源CO2排放量，從1993年的329.05萬(wàn)噸增加到2011年的750.05萬(wàn)噸，增幅到了421.00萬(wàn)噸。增長(zhǎng)最快的是農(nóng)藥源的CO2排放量，從1993年的30.76萬(wàn)噸增加到2011年的141.13萬(wàn)噸，年均增長(zhǎng)率達(dá)到了19.93%。

三、黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)的脫鉤分析

本文以黑龍江省1993—2011年的糧食產(chǎn)量作為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，以農(nóng)業(yè)CO2排放作為農(nóng)業(yè)環(huán)境壓力，測(cè)算了黑龍江省農(nóng)業(yè)發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量之間的脫鉤狀況。

黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放與糧食產(chǎn)量在1993—1994年、1995—1996年、1998—1999年、2000—2002年、2003—2005年、2007—2008年和2009—2011年期間處于弱脫鉤狀態(tài)，2001—2002年期間脫鉤狀態(tài)最優(yōu)，彈性值t為0.3053，農(nóng)業(yè)CO2排放量增幅為3.33%，糧食產(chǎn)量增幅為10.92%。1994—1995年、1996—1997年、2005—2006年和2008—200年期間為擴(kuò)張負(fù)脫鉤，其中1994—1995年期間彈性值t達(dá)到最大的9.0466，農(nóng)業(yè)CO2排放量增幅4.84%，糧食產(chǎn)量增幅為0.54%。1997—1998年、1999—2000年和2002—2003年期間為弱負(fù)脫鉤，其中1997—1998年期間彈性值t為最大值0.3998，農(nóng)業(yè)CO2排放量減少幅度為1.24%，糧食產(chǎn)量減產(chǎn)幅度為3.09%?？傮w來(lái)看，黑龍江省1993—2011年期間農(nóng)業(yè)CO2排放量與糧食產(chǎn)量之間呈現(xiàn)增長(zhǎng)連結(jié)的狀態(tài)，其脫鉤彈性值t達(dá)到了1.0756，農(nóng)業(yè)CO2排放量增幅為143.05%，年均增幅7.95%，糧食產(chǎn)量增幅為133.00%，年均增幅為7.39%，整體脫鉤狀態(tài)不理想。

四、基于LMDI模型的脫鉤影響因素分析

本文基于LMDI模型和相關(guān)數(shù)據(jù)，借助Excel工具，從農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度、生產(chǎn)效率、投入強(qiáng)度、生產(chǎn)規(guī)模和勞動(dòng)力5個(gè)方面對(duì)黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放的影響因素進(jìn)行量化分解，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料消耗的快速增長(zhǎng)是導(dǎo)致黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放量增加的最主要的因素。除了在1993—1994年、2002—2003年、2004—2005年、2006—2007年和2008—2009年期間投入強(qiáng)度對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的影響為負(fù)之外，其他的年度都呈現(xiàn)正影響，從1993—2011年整個(gè)時(shí)間段來(lái)看投入強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率達(dá)到了50.38%（402.82萬(wàn)噸）。這主要是由于為了片面追求農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)大量使用化肥、農(nóng)藥和除草劑等農(nóng)業(yè)化學(xué)生產(chǎn)資料導(dǎo)致的。隨著黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械化、化學(xué)化的繼續(xù)推進(jìn)，不難預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)投入強(qiáng)度仍將是影響黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放的主要影響因素。

農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力是影響黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放的第二大因素。農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的影響分兩類情況，一類是隨著勞動(dòng)力自身素質(zhì)的提升和農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的積累，對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放有一定的抑制作用，這主要表現(xiàn)在1998年以后，尤其是1998—2007年期間；另一類是農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力數(shù)量的增加和農(nóng)民片面追求經(jīng)濟(jì)利益，大量的使用化肥、農(nóng)藥等，造成農(nóng)業(yè)碳排放的不斷增加，這個(gè)表現(xiàn)在1998年之前，變化最大的是1996—1998年，1996—1997年的年度貢獻(xiàn)率達(dá)到了198.03%（113.77萬(wàn)噸），1997—1998年期間總貢獻(xiàn)率為—9.31萬(wàn)噸的情況下勞動(dòng)力的貢獻(xiàn)率為203.88萬(wàn)噸，這主要是由于黑龍江省農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力從1996年的494.8萬(wàn)人迅速增加到1998年最多的760.3萬(wàn)人。隨著低碳農(nóng)業(yè)的宣傳、相關(guān)政策的出臺(tái)和農(nóng)民自身素質(zhì)的提升，以及農(nóng)村剩余勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移就業(yè)，今后黑龍江省農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力因素對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的貢獻(xiàn)率將會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但是短期內(nèi)壓力還將繼續(xù)。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放具有一定的抑制作用。從黑龍江省1993— 2011年期間的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的貢獻(xiàn)來(lái)看，在規(guī)模擴(kuò)大的初期具有一定的抑制作用，最多的時(shí)候達(dá)到了1997—1998年的195.69萬(wàn)噸，但是隨后就會(huì)出現(xiàn)反復(fù)，這也是由于黑龍江省農(nóng)業(yè)的經(jīng)營(yíng)規(guī)模相對(duì)較小，對(duì)減少農(nóng)業(yè)碳排放的抑制作用不是很明顯，隨著農(nóng)業(yè)確權(quán)、土地流轉(zhuǎn)的推進(jìn)，尤其是新農(nóng)合、家庭農(nóng)場(chǎng)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大將會(huì)對(duì)黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放有一定的抑制作用。

農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放有一定的促進(jìn)作用，但是影響較小。隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提升，農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度將會(huì)逐漸降低，進(jìn)而減少碳排放量。黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放較弱，1993—2011年期間占到總貢獻(xiàn)率的4.76%，這主要得益于農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的減弱，尤其是自2003年以來(lái)，從最大的0.3089tCO2/t糧食緩慢下降到2011年的0.2439tCO2/t糧食，這與碳排放強(qiáng)度對(duì)黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放的影響相符合。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放具有較強(qiáng)的抑制作用。黑龍江省1993—2011年期間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的貢獻(xiàn)率為—22.59%（—180.64萬(wàn)噸），成為黑龍江省低碳農(nóng)業(yè)最大的貢獻(xiàn)者，隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷提升、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整和農(nóng)業(yè)的規(guī)?；?jīng)營(yíng)，農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率還會(huì)進(jìn)一步的提升。由此可見，未來(lái)一段時(shí)間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率仍將是黑龍江省低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的最主要貢獻(xiàn)者。

五、結(jié)論

本文基于1993—2011年期間黑龍江省的面板數(shù)據(jù)，以農(nóng)業(yè)碳排放和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值為研究對(duì)象，對(duì)兩者之間的脫鉤狀況進(jìn)行了實(shí)證分析，并借助LMDI模型對(duì)脫鉤狀況的影響因素進(jìn)行了分解。結(jié)果表明：（1）黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間整體呈現(xiàn)增長(zhǎng)連結(jié)狀態(tài)，脫鉤情況不理想，脫鉤狀態(tài)不穩(wěn)定。黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間的線性關(guān)系還要持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間，低碳農(nóng)業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。（2）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料消耗的快速增長(zhǎng)是導(dǎo)致黑龍江省農(nóng)業(yè)碳排放量增加的最主要的因素，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力素質(zhì)的提高、生產(chǎn)效率提升、農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的減小和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大對(duì)減少農(nóng)業(yè)碳排放進(jìn)而打破農(nóng)業(yè)碳排放和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之間的耦合關(guān)系具有一定的促進(jìn)作用，但是短期效果不明顯。（3）推動(dòng)農(nóng)村剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移就業(yè)，提升農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)，培育職業(yè)農(nóng)民，完善土地確權(quán)和流轉(zhuǎn)機(jī)制，形成農(nóng)業(yè)的規(guī)模化經(jīng)營(yíng)，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料消耗，提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率成為黑龍江省低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

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[責(zé)任編輯 王 莉]