山西省農(nóng)業(yè)碳排放動態(tài)變化及效率研究

張瑞玲

（山西財(cái)經(jīng)大學(xué) 國際貿(mào)易學(xué)院，山西 太原 030006）

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，化肥、電力、農(nóng)藥和機(jī)械等農(nóng)業(yè)物質(zhì)資源的投入程度越來越高，雖然帶來了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率的大幅提高，但也導(dǎo)致碳排放的增加。聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所排放的二氧化碳等溫室氣體約占到全世界人為溫室氣體排放總量的1/3,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所排放的溫室氣體是世界溫室氣體排放的第二大來源。我國在第21屆聯(lián)合國氣候大會中承諾：到2030年碳排放強(qiáng)度在2005年的基礎(chǔ)上降低60%～65%，在巨大的減排壓力下，對我國農(nóng)業(yè)碳排放進(jìn)行研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

在農(nóng)業(yè)碳排放問題上，國內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了大量研究。田云等[1]以化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、農(nóng)用柴油四大碳源為主測算了湖北省1993-2010年及其他市2008年的農(nóng)業(yè)碳排放量，利用LMDI模型研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料效率因素、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)因素和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平因素對農(nóng)業(yè)碳排放的影響。高標(biāo)等[2]分析了吉林省農(nóng)業(yè)碳排放結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，用STIRPAT 模型實(shí)證分析農(nóng)業(yè)碳排放的影響因素，并對吉林省農(nóng)業(yè)碳排放進(jìn)行了預(yù)測。張廣勝等[3]采用生命周期評價(jià)法構(gòu)建了我國農(nóng)業(yè)碳排放測算體系，利用1985-2011年的時(shí)間序列數(shù)據(jù)測算了我國農(nóng)業(yè)碳排放總量、結(jié)構(gòu)和效率。黃慶淋[4]等基于省際面板數(shù)據(jù)研究農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)業(yè)碳排放的關(guān)系，證明農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步有利于減少農(nóng)業(yè)碳排放量。田偉等[5]發(fā)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)碳排放量仍處于“倒U”型左側(cè)。胡中應(yīng)等[6]發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚對碳排放強(qiáng)度的影響為“正N”型。

縱觀已有研究，大部分研究主要集中于國家層面，關(guān)于省級層面的有關(guān)農(nóng)業(yè)碳排放研究也較為廣泛，但關(guān)于山西省這一重要的農(nóng)業(yè)省份的農(nóng)業(yè)碳排放研究較少。本文借鑒已有研究，對1997-2015年山西農(nóng)業(yè)碳排放量及農(nóng)業(yè)碳排放效率進(jìn)行分析，以期提出針對性的低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展策略。

一、數(shù)據(jù)來源與方法

（一）數(shù)據(jù)來源

本文從農(nóng)業(yè)物質(zhì)資源投入角度，根據(jù)已有研究成果，并綜合考慮山西省的整體農(nóng)業(yè)實(shí)際情況，將農(nóng)業(yè)碳排放源設(shè)定為5個(gè)方面（表1）：一是化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中引起的碳排放；二是農(nóng)業(yè)機(jī)械在使用過程中消耗柴油等主要燃料造成的碳排放；三是農(nóng)業(yè)灌溉所耗費(fèi)的機(jī)械和電力而引起的碳排放，用土地有效灌溉面積來表示；四是農(nóng)用土地翻耕過程中造成土壤中碳成分的流失形成的碳排放，利用農(nóng)作物總播種面積來表示；五是玉米秸稈焚燒量，秸稈焚燒量根據(jù)20%的焚燒比例與玉米秸稈量計(jì)算得出，玉米秸稈量為玉米產(chǎn)量和谷草比（谷草比選用《農(nóng)業(yè)技術(shù)手冊修訂本》的比值1.2）。技術(shù)數(shù)據(jù)來源于《山西省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

表1 農(nóng)業(yè)碳排放源及系數(shù)匯總

（二）農(nóng)業(yè)碳排放測算

借鑒劉治國[8]等文獻(xiàn)，將農(nóng)業(yè)碳排放估算模型設(shè)定為：C為農(nóng)業(yè)碳排放總量，Ci為第i種(i=1…7)碳源的碳排放量，Ei為第i種碳排放源的使用量，δi為第i種碳排放源的碳排放系數(shù)。

（三）農(nóng)業(yè)碳排放效率測算及評價(jià)

農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度和密度是反映農(nóng)業(yè)碳排放效率的兩個(gè)主要指標(biāo)。通過農(nóng)業(yè)碳排放總量進(jìn)一步計(jì)算出農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度和農(nóng)業(yè)碳排放密度。其中農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度指平均每萬元農(nóng)業(yè)GDP所產(chǎn)生的碳排放量（農(nóng)業(yè)碳排放總量/農(nóng)業(yè)GDP），農(nóng)業(yè)碳排放密度指每hm2播種面積上所產(chǎn)生的碳排放量(農(nóng)業(yè)碳排放總量/播種總面積)。

二、結(jié)果與分析

（一）山西省農(nóng)業(yè)碳排放總量

從圖1可以看出，1996-2015年，山西省農(nóng)業(yè)碳排放整體呈現(xiàn)波動上升態(tài)勢，由1996年的250.83萬噸增至2015年的440.08萬噸，年平均增長率為3.77%。其變化大致分為3個(gè)階段：第一階段為1996-2001年，總量有所下降；第二階段為2002-2009年，該時(shí)期呈波動上升趨勢，但上升幅度較小；第三階段為2010-2015年，該階段排放總量逐年遞增，但2014-2015年增速小幅下降。其中化肥、農(nóng)藥、柴油、農(nóng)膜和玉米秸稈焚燒的碳排放量也呈現(xiàn)明顯的增長態(tài)勢，灌溉和翻耕的碳排放增長速度較平緩慢且增長率低。從環(huán)比增速來看，1996-2005年增速波動較大，2005年后小幅波動。

圖1 1996-2015年山西省農(nóng)業(yè)碳排放總量及環(huán)比增速

（二）山西省農(nóng)業(yè)碳排放效率測算及評價(jià)

從圖2可以看出，山西省農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度呈階段性波動下降趨勢。1996-2006年中間雖有下降，但農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度總體下降幅度較小。1996年農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度為1.04噸碳/萬元，2006年為1.19噸碳/萬元，總體動態(tài)變化為波動上升態(tài)勢。2007-2015年下降速度變快，從2007年的1.06噸碳/萬元逐年下降到2015年的0.45噸碳/萬元。相反，農(nóng)業(yè)碳排放密度為波動上升態(tài)勢，與農(nóng)業(yè)碳排放總量變動趨勢一致，由1996年的0.64噸碳/hm2到2015年的1.17噸碳/hm2，平均年增長率為4.14%。從農(nóng)業(yè)額碳排放強(qiáng)度和密度的變動趨勢中可以看出，山西省農(nóng)業(yè)碳排放效率有所提高。

圖2 1996-2015年山西省農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度和密度變化

三、結(jié)語

研究結(jié)果顯示山西省農(nóng)業(yè)碳排放總量仍然較高，近年來雖有下降，但總體看來并不可觀。其中化肥和玉米秸稈焚燒是兩大主要碳排放源，在農(nóng)業(yè)減排過程中應(yīng)予以關(guān)注。針對研究結(jié)果，提出如下對策。

一是積極探索高效利用農(nóng)資的途徑。要加強(qiáng)施肥管理，鼓勵(lì)農(nóng)民交叉施用有機(jī)和無機(jī)化肥，積極探索研究新型科學(xué)的化肥施用方法，提高對農(nóng)用地膜的回收率；二是加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)重點(diǎn)區(qū)域秸稈焚燒的監(jiān)管力度。一方面加大對秸稈焚燒的對環(huán)境、土地以及人體的潛在威脅等知識的宣傳力度，提高農(nóng)民的農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展意識；另一方面，政府有關(guān)部門在禁止秸稈焚燒的前提下，制定一系列如何幫助農(nóng)民處理秸稈的問題，形成農(nóng)民與政府間有效的“雙向互動”，減少因秸稈焚燒帶來的碳排放增加。