喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源消費(fèi)特征及影響因素*

王 琦，熊康寧,2，盈 斌,2※，張興菊，任 威

(1．貴州師范大學(xué)喀斯特研究院，貴陽(yáng) 550001；2.國(guó)家喀斯特石漠化防治工程技術(shù)研究中心，貴陽(yáng) 550001；3.貴州師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，貴陽(yáng) 550025)

0 引言

農(nóng)村能源是農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)生活必不可少的物質(zhì)資源，涵蓋了電力、煤炭、石油、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能等，作為一個(gè)民生問(wèn)題，農(nóng)村能源與農(nóng)村社會(huì)發(fā)展并存。我國(guó)從20世紀(jì)50年代開(kāi)始關(guān)注農(nóng)村能源， 80年代以后針對(duì)該問(wèn)題的政策、計(jì)劃以及報(bào)告明顯增多，并在1998年與2006年分別頒布了《節(jié)約能源法》和《可再生能源法》。2007年，我國(guó)發(fā)布了《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》，農(nóng)村能源被賦予了減緩和適應(yīng)氣候變化的新使命[1]， 2016年12月，習(xí)近平總書(shū)記在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會(huì)議中提出加快農(nóng)村種養(yǎng)殖廢棄物資源化利用以加速農(nóng)村能源革命，在十九大報(bào)告中再次提到推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，以及鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施都是解決能源問(wèn)題的重要舉措，農(nóng)村能源問(wèn)題被推向了新的起點(diǎn)。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)農(nóng)村地區(qū)一直保持著自給自足的社會(huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，能源的消費(fèi)也是如此，雖然電力等商品能源進(jìn)行了補(bǔ)充，但是依靠當(dāng)?shù)刭Y源賦存進(jìn)行能源消費(fèi)的特點(diǎn)并沒(méi)有改變。我國(guó)物質(zhì)資源儲(chǔ)量豐富、區(qū)域分布差異明顯[2-8]，農(nóng)村能源消費(fèi)也呈現(xiàn)出較強(qiáng)的異質(zhì)性特征，且利用效率低下。例如，西南喀斯特山區(qū)以薪柴和煤炭為主[9-10]，東北地區(qū)和甘肅中部黃土丘陵山區(qū)的農(nóng)村能源以秸稈消費(fèi)為主[11-12]，河北、山東、山西3省以及北京市的農(nóng)村能源消費(fèi)則以煤炭為主，僅冀魯晉3省農(nóng)村的煤炭能源消費(fèi)量就占了全國(guó)農(nóng)村煤炭消費(fèi)量的46.6%[13-15]，海南、湖北、福建3省的農(nóng)村地區(qū)以秸稈、薪柴的消費(fèi)為主[16]。已有研究表明我國(guó)的農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)隨著家庭特征的變化呈現(xiàn)出典型的階梯效應(yīng)，家庭的經(jīng)濟(jì)收入水平對(duì)農(nóng)戶的商品能源以及清潔的可再生能源等的消費(fèi)表現(xiàn)出顯著的正向影響[17-18]，對(duì)傳統(tǒng)生物質(zhì)能源的消費(fèi)表現(xiàn)出顯著負(fù)向影響[19]，教育水平越高越優(yōu)先接受清潔能源[20]，人口規(guī)模越大，薪柴消費(fèi)的概率越大[21]，能源的人均消費(fèi)量越少[22]。同時(shí)，農(nóng)村能源利用結(jié)構(gòu)與區(qū)域資源的資源稟賦、農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)方式以及地方惠農(nóng)補(bǔ)貼政策存在顯著相關(guān)性，傳統(tǒng)的生物質(zhì)能消費(fèi)量與農(nóng)作物面積、林地面積呈現(xiàn)顯著正相關(guān)[17-18]，人均牲畜飼養(yǎng)數(shù)量與人均能源消費(fèi)呈正相關(guān)[23-24]，養(yǎng)殖業(yè)收入對(duì)薪柴消費(fèi)具有顯著正向影響[25]，而非農(nóng)就業(yè)能顯著降低人均薪柴消費(fèi)量[26]，政府的能源政策對(duì)農(nóng)村能源使用具有導(dǎo)向作用，補(bǔ)貼和優(yōu)惠的實(shí)施可促進(jìn)能源的結(jié)構(gòu)調(diào)整，且對(duì)電力之類的商品能源以及清潔能源產(chǎn)生了顯著的正向作用[27]。

喀斯特地貌作為一個(gè)具有特殊地質(zhì)背景的自然地理單元，受其巖性特征的影響，該地區(qū)土壤、水文、植被、人文環(huán)境脆弱[28]，變異敏感度高，環(huán)境承載力低且能承受災(zāi)害的彈性系數(shù)小[29]，薪柴的過(guò)度消費(fèi)容易造成植被退化、水土流失進(jìn)而演化形成喀斯特石漠化等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題[30-33]，這種過(guò)程和結(jié)果不僅導(dǎo)致了喀斯特地區(qū)成為我國(guó)貧困集中連片的高發(fā)區(qū)域，而且對(duì)長(zhǎng)江和珠江中下游地區(qū)的生態(tài)安全產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅[34]。十九大報(bào)告中明確了建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)，提出需加大生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)力度，積極推進(jìn)石漠化綜合治理。然而能源問(wèn)題不解決就無(wú)法保證各項(xiàng)生態(tài)修復(fù)措施的順利實(shí)施，因此，對(duì)當(dāng)前低值粗放的農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)以及清潔化利用是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的必經(jīng)之路[35-36]，也是喀斯特地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要對(duì)策之一[28]。

長(zhǎng)期以薪柴為主的能源消費(fèi)是促成我國(guó)西南喀斯特地區(qū)石漠化發(fā)生的主要原因[37]，但當(dāng)前對(duì)喀斯特地區(qū)的研究熱點(diǎn)集中于喀斯特水、喀斯特植被、喀斯特土壤、喀斯特生態(tài)環(huán)境、石漠化等方面[38]，弱化了作為一種強(qiáng)烈人類活動(dòng)的能源消費(fèi)對(duì)該地區(qū)的壓力，且忽視了家庭能源消費(fèi)以薪柴為主導(dǎo)且替代進(jìn)程緩慢的客觀事實(shí)[26,39]，缺乏在喀斯特生態(tài)環(huán)境下針對(duì)能源消費(fèi)影響因素的深入探討及微觀視角的分析。因此，文章選取了位于中國(guó)南方喀斯特中心的3個(gè)不同石漠化等級(jí)的地貌類型區(qū)作為研究對(duì)象，立足區(qū)域?qū)嶋H，對(duì)喀斯特地區(qū)的農(nóng)村能源消費(fèi)特征及影響因素進(jìn)行了分析，以期推動(dòng)區(qū)域能源發(fā)展與建設(shè)，以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的方式推進(jìn)喀斯特石漠化治理并為制定區(qū)域能源政策提供參考和依據(jù)。

1 研究理論及框架

農(nóng)村能源消費(fèi)作為一種農(nóng)戶對(duì)自然資源直接或間接利用的過(guò)程，滿足于馬克思主義經(jīng)濟(jì)學(xué)消費(fèi)理論中對(duì)消費(fèi)的定義，即利用消費(fèi)資料來(lái)滿足個(gè)人享受和個(gè)人需要[40]。在馬克思主義經(jīng)濟(jì)學(xué)的消費(fèi)理論中，認(rèn)為影響消費(fèi)的主要因素有分配制度、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、收入水平、價(jià)格、儲(chǔ)蓄以及其他因素，應(yīng)用于農(nóng)村能源消費(fèi)的框架，可概括為家庭因素、經(jīng)濟(jì)因素、能源獲取因素以及政策因素(圖1)，該文在馬克思主義經(jīng)濟(jì)學(xué)理論的框架下進(jìn)行了影響因素的篩選。

圖1 農(nóng)村能源消費(fèi)影響因素的理論框架

圖2 研究區(qū)區(qū)位

2 研究區(qū)、數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法

2.1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)來(lái)源

貴州省是典型的喀斯特大省，喀斯特出露面積占全省國(guó)土面積的73%[33]，地貌類型多樣，涵蓋了喀斯特峽谷、高原山地、槽谷、斷陷盆地、峰叢洼地5種地貌類型。該文以貴州省喀斯特峽谷區(qū)、高原山地區(qū)以及槽谷區(qū)3個(gè)石漠化治理示范區(qū)作為研究對(duì)象(圖2)，研究區(qū)涉及關(guān)嶺縣、貞豐縣、畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)以及施秉縣4個(gè)區(qū)縣的8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，分別代表了喀斯特峽谷、高原山地、槽谷3種喀斯特地貌類型，峽谷區(qū)年均溫18.4℃，熱量豐富，高原山地區(qū)年均日照時(shí)數(shù)1 360h，光照充足，槽谷區(qū)屬于世界自然遺產(chǎn)地，林地面積占總面積的87%以上，植被覆蓋高，在石漠化發(fā)生等級(jí)上也具有顯著差異，分別代表了喀斯特中度—強(qiáng)度石漠化、潛在—輕度石漠化以及無(wú)—潛在石漠化類型區(qū)[41]。2017年12月26日至2018年1月10日對(duì)研究區(qū)內(nèi)全部的28個(gè)村通過(guò)隨機(jī)抽樣方式開(kāi)展農(nóng)村能源利用的問(wèn)卷調(diào)查與訪談，為保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性，每戶調(diào)查時(shí)間控制在40min左右，調(diào)查對(duì)象均為愿意接受調(diào)查且足夠了解家庭經(jīng)濟(jì)、能源情況的成年農(nóng)戶。3種不同的地貌類型區(qū)共收集了434份問(wèn)卷，其中無(wú)效問(wèn)卷2份，有效問(wèn)卷432份，有效率為99.54%，在有效問(wèn)卷中喀斯特峽谷區(qū)156份，高原山地區(qū)113份，槽谷區(qū)163份。

2.2 研究方法

2.2.1 模型選擇

該文參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《綜合能耗計(jì)算通則》GBT2589-2008以及相關(guān)文獻(xiàn)[9]對(duì)所有能源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)煤折算等預(yù)處理，在能源消費(fèi)量的統(tǒng)計(jì)中，將同一屬性不同形式的能源進(jìn)行了合并，采用軟件Stata 14中的Tobit模型對(duì)煤炭、薪柴、秸稈、電力以及石油消費(fèi)的影響因素進(jìn)行回歸分析，該模型也稱為刪失模型、樣本選擇模型或者受限因變量模型[42]，Tobit模型表達(dá)式如下：

(1)

由于3個(gè)研究區(qū)使用沼氣的家庭較少，僅有12戶，且與太陽(yáng)能使用的消費(fèi)量都無(wú)法估計(jì)，于是將使用沼氣的家庭或者使用太陽(yáng)能的家庭歸納為新能源用戶，采用軟件Stata 14中的Logit模型對(duì)新能源用戶進(jìn)行二分類因變量分析，Logit模型[43]表達(dá)式如下：

(2)

2.2.2 變量選取

為了驗(yàn)證家庭因素、經(jīng)濟(jì)因素、能源獲取因素以及政策因素對(duì)喀斯特農(nóng)村地區(qū)能源消費(fèi)的影響，將薪柴消費(fèi)量、煤炭消費(fèi)量、秸稈消費(fèi)量、電力消費(fèi)量、石油消費(fèi)量以及使用新能源情況分別作為回歸分析的因變量，考慮眾多自變量中某些存在共線性問(wèn)題，所以引入家庭人口數(shù)量、年純收入、使用電器數(shù)量、能源消費(fèi)占總支出的比例、養(yǎng)殖牲畜數(shù)量、耕地面積、10km范圍內(nèi)是否存在煤礦以及是否享受能源政策作為分析的核心自變量對(duì)因變量進(jìn)行回歸分析，將戶主年齡、戶主受教育年限、農(nóng)業(yè)收入，外出打工人數(shù)占家庭總?cè)藬?shù)的比例引入作為回歸分析的控制變量(表1)。經(jīng)檢驗(yàn)，自變量的VIF(方差膨脹因子)的平均值為1.42，均小于2，VIF的值越大，因變量之間的多重共線性越嚴(yán)重，當(dāng)值在0～10之間表示不存在多重共線性。

表1 變量屬性描述及VIF

變量屬性變量變量定義VIF因變量煤炭煤炭消費(fèi)量(kgce)薪柴薪柴消費(fèi)量(kgce)秸稈秸稈消費(fèi)量(kgce)電力電力消費(fèi)量(kgce)石油石油消費(fèi)量(kgce)新能源新能源用戶?自變量控制變量年齡戶主年齡1.28 教育年限戶主教育年限1.37 務(wù)農(nóng)年收入務(wù)農(nóng)年收入(萬(wàn)元)1.49 打工率外出打工人數(shù)占家庭總?cè)藬?shù)的比例1.06 核心自變量家庭因素人口數(shù)量家庭人口數(shù)量1.31 大型電器家庭大型電器使用數(shù)量1.81 經(jīng)濟(jì)因素年純收入家庭年純收入(萬(wàn)元)1.49 能源支出占比能源支出占家庭總支出的比例1.27 能源獲取因素煤礦研究區(qū)10km范圍內(nèi)是否存在煤礦1.89 耕地面積耕地面積(hm2)1.12 養(yǎng)殖數(shù)量家庭養(yǎng)殖牲畜數(shù)量1.52 政策因素享受政策享受能源政策的用戶1.07 ?:使用沼氣或太陽(yáng)能的農(nóng)戶

3 結(jié)果及分析

3.1 喀斯特地區(qū)用能結(jié)構(gòu)特征

喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源利用類型以電力和薪柴為主，并且不同地貌類型區(qū)用能結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)顯著差異。在調(diào)查的432戶農(nóng)村家庭中，使用能源的形式主要有電力、薪柴、汽油或柴油、秸稈、塊煤、太陽(yáng)能、蜂窩煤、液化石油氣以及沼氣，用戶所占比例分別為99.31%、83.10%、46.06%、31.94%、25.46%、11.11%、10.19%、6.71%、2.78%(圖3)，僅有電力和薪柴的用戶過(guò)半且高于80%，其他能源用戶均不足50%，結(jié)構(gòu)較為單一，雖然擁有沼氣裝置的家庭達(dá)53戶，有3戶正在修建，但是由于進(jìn)料不足、沼氣池?fù)p壞等原因，僅有12戶家庭使用，使用率僅為22.64%。在不同地貌類型區(qū)中，各能源使用的農(nóng)戶分布差異明顯(表2)，電力作為最普遍的能源，在峽谷區(qū)、高原山地區(qū)和槽谷區(qū)的使用率分別為100%， 98.23%和99.39%， 3個(gè)研究區(qū)的薪柴利用比例也較高，分別為78.21%， 73.45%和94.48%，塊煤用戶占比最高的是高原山地區(qū)，為74.34%，而峽谷區(qū)和槽谷區(qū)的用戶占比為1.28%和14.72%，蜂窩煤僅出現(xiàn)在高原山地區(qū)，用戶比例為38.94%,峽谷區(qū)和槽谷區(qū)的汽油或柴油用戶占比分別為51.28%、60.74%，而秸稈能源的用戶均不足50%，尤其是各研究區(qū)液化石油氣、沼氣和太陽(yáng)能的用戶比例更是低至20%以下。高原山地區(qū)年平均氣溫為12°C，冬季氣候更為寒冷，農(nóng)戶對(duì)高熱值取暖資源塊煤和蜂窩煤表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的需求，冬季以無(wú)煙煤等塊狀優(yōu)質(zhì)煤炭為主，夏季使用蜂窩煤進(jìn)行間歇性取暖，主要用于生活中的取暖和炊事； 在調(diào)查的峽谷區(qū)家庭中，電力和薪柴用戶較多，主要用于炊事，煤炭?jī)H有2戶家庭使用，且消費(fèi)量較少； 槽谷區(qū)的薪柴主要用于熏肉、取暖和炊事，塊煤用戶均為烤煙種植戶，用于生產(chǎn)中煙葉的烘烤，生活用能中沒(méi)有出現(xiàn)煤炭的消費(fèi)，而各研究區(qū)對(duì)電力以外的清潔能源較少使用。

圖3 喀斯特地區(qū)不同能源用戶占比

表2 不同喀斯特地貌類型區(qū)能源使用結(jié)構(gòu)及占比

電力用戶薪柴用戶塊煤用戶蜂窩煤用戶秸稈用戶液化石油氣用戶汽油和柴油用戶沼氣設(shè)備安裝用戶太陽(yáng)能用戶?峽谷區(qū)15612220646802622用戶占比(%)100.0078.211.280.0041.033.8551.2816.6714.10高原山地111838444632024用戶占比(%)98.2373.4574.3438.945.312.6517.701.773.54槽谷區(qū)1621542406820992522用戶占比(%)99.3994.4814.720.0041.7212.2760.7415.3413.50 ?表示太陽(yáng)能源利用方式均為使用太陽(yáng)能熱水器

3.2 喀斯特地區(qū)能源消費(fèi)特征

圖4 喀斯特地區(qū)戶均能源消費(fèi)量占比

喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源消費(fèi)量少，薪柴消費(fèi)占總能耗的50.69%； 不同地貌類型區(qū)能源消費(fèi)量差異明顯?？λ固剞r(nóng)村地區(qū)能源戶均年消費(fèi)5 330.95kgce，人均能源年消費(fèi)1 274.47kgce，是2016年全國(guó)人均能源消費(fèi)量3 161kgce的40.32%[44]，能源消費(fèi)的差距也標(biāo)志著生產(chǎn)生活水平的差距，且該地區(qū)在低值粗放的用能模式下能源轉(zhuǎn)換效率低下，造成了能源的大量浪費(fèi)。從戶均年消費(fèi)量來(lái)看，消費(fèi)最多的是薪柴，達(dá)到戶均2 702.30kgce，占總能耗的50.69%，其次是電力和煤炭的消費(fèi)量，分別為1 001.32kgce、741.93kgce，石油和秸稈的消費(fèi)量較少，依次為473.26kgce、412.14kgce(圖4)。不同地貌類型區(qū)的能源消費(fèi)量差異明顯(圖5)，槽谷區(qū)戶均能源消費(fèi)量最大，為6 423kgce，其中薪柴的消費(fèi)最多，高達(dá)3 530.39kgce，占總能耗的54.96%，與第二消費(fèi)量的電力相差2 282.18kgce，其他能源的消費(fèi)較為均衡； 高原山地區(qū)戶均能源消費(fèi)量最少，為3 922kgce，其中煤炭消費(fèi)最多，消費(fèi)量為1 957.82kgce，占總能耗的49.92%，其次是薪柴，消費(fèi)量為1 381.83kgce，占比35.23%，電力的消費(fèi)水平較低，消費(fèi)量為517.06kgce，秸稈和石油的消費(fèi)量極少，僅消耗20.71kgce和44.56kgce； 峽谷區(qū)戶均能源消費(fèi)量為5 210.48kgce，其中薪柴消費(fèi)量最大，為2 793.54kgce，占總能耗的53.61%，煤炭消費(fèi)量最少，僅為5.26kgce。

表3 變量定義及其描述性統(tǒng)計(jì)

變量變量定義均值標(biāo)準(zhǔn)差煤炭煤炭消費(fèi)量(kgce)741.93 1 723.16 薪柴薪柴消費(fèi)量(kgce)2 702.30 5 506.16 秸稈秸稈消費(fèi)量(kgce)412.14 1 019.65 電力電力消費(fèi)量(kgce)1 001.32 873.58 石油石油消費(fèi)量(kgce)473.26 2 111.38 新能源新能源用戶?0.13 0.34 年齡戶主年齡50.99 12.28 教育年限戶主教育年限5.17 3.44 人口數(shù)量家庭人口數(shù)量4.18 1.66 煤礦研究區(qū)10km范圍內(nèi)是否存在煤礦0.26 0.44 大型電器家庭大型電器使用數(shù)量6.60 2.58 養(yǎng)殖數(shù)量家庭養(yǎng)殖牲畜數(shù)量3.78 9.62 年純收入家庭年純收入(萬(wàn)元)6.61 6.65 務(wù)農(nóng)年收入務(wù)農(nóng)年收入(萬(wàn)元)2.55 5.49 能源支出占比能源支出占家庭總支出的比例0.15 0.15 耕地面積耕地面積(hm2)1.46 6.08 打工率外出打工人數(shù)占家庭總?cè)藬?shù)的比例0.25 0.22 享受政策享受能源政策的用戶??0.15 0.36 注:?使用沼氣或太陽(yáng)能記為1,否則記0, 0.13表示13%的農(nóng)戶使用新能源。??享受過(guò)能源政策記為1,否則記0, 0.15表示15%的農(nóng)戶享受過(guò)能源政策

3.3 喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源消費(fèi)的影響因素分析

進(jìn)行回歸分析的變量定義及其描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表3)、模型回歸系數(shù)估計(jì)及顯著性檢驗(yàn)結(jié)果(表4)如下。

圖5 不同喀斯特地貌區(qū)農(nóng)村能源戶均消費(fèi)量及占比

表4 模型回歸系數(shù)估計(jì)及顯著性檢驗(yàn)

變量煤炭消費(fèi)量薪柴消費(fèi)量秸稈消費(fèi)量電力消費(fèi)量石油消費(fèi)量新能源人口數(shù)量177.2-33.402.52361.95???387.5???-0.030 6(140.074)(198.772)(79.729)(21.819)(100.009)(0.104)煤礦6 556.5???-3 378.9???-2 871.2???-409.9???-2 775.6???-0.905(698.970)(883.554)(481.573)(95.738)(486.374)(0.582)電器數(shù)量304.2???-246.8-18.37110.1???332.3???0.206???(110.728)(149.712)(61.009)(16.604)(77.872)(0.077)養(yǎng)殖數(shù)量-6.887-16.3860.46???16.71???10.30-0.001 30(26.823)(35.105)(11.466)(3.603)(14.622)(0.018)年純收入-3.896-14.06-23.1221.98???62.57???0.048 9??(40.878)(51.361)(21.578)(5.711)(22.199)(0.021)能源支出占比3 889.5???-148.8379.21 387.8???11 906.8???-0.607(1 437.142)(2 251.057)(922.323)(245.087)(1 036.348)(1.187)耕地面積-2.2043.303-10.66??-0.541-1.263-0.007 13(2.899)(4.772)(4.799)(0.538)(2.292)(0.008)享受政策-403.554.04283.062.80538.70.047 3??(633.194)(856.890)(337.251)(94.354)(404.633)(0.025)常數(shù)項(xiàng)-7 557.7???4 709.4???-317.0-298.2??-6 860.1???-3.309???(1 143.252)(1 224.852)(485.677)(137.217)(765.829)(0.699)樣本量432432432432432432擬R20.0710.002 380.033 70.029 10.0540.116Chi2統(tǒng)計(jì)量201.717.6294.86204.5220.139.01P值0.0000.024 20.0000.0000.0000.000 注:(1)括號(hào)內(nèi)表示各估計(jì)系數(shù)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)誤; (2)?、??和???分別表示在10%、5%和1%的統(tǒng)計(jì)水平上顯著; (3)新能源因變量采用Logit模型,其他均為T(mén)obit模型; (4)新能源包括太陽(yáng)能和沼氣;(5)擬R2、Chi2分別表示擬合優(yōu)度、卡方統(tǒng)計(jì)量

通過(guò)對(duì)回歸系數(shù)的估計(jì)和顯著性的檢驗(yàn)，家庭人口數(shù)量、年純收入、養(yǎng)殖牲畜數(shù)量、耕地面積、煤礦以及能源政策是顯著影響喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源消費(fèi)的因素。

煤炭的消費(fèi)量與煤炭資源賦存水平呈現(xiàn)顯著正相關(guān)。在3種地貌類型區(qū)中，使用煤炭的用戶集中在高原山地區(qū)和槽谷區(qū)，高原山地區(qū)使用的煤炭包含了塊煤和蜂窩煤，用途主要有取暖、做飯、燒水、煮豬食等，取暖是煤炭選擇的首要原因，高原山地研究區(qū)10km的范圍內(nèi)共包含了3個(gè)煤礦，楊家灣煤礦、埡關(guān)煤礦、金橋煤礦，也是該地區(qū)農(nóng)戶煤炭的主要來(lái)源地，充足且便利的資源成為了消費(fèi)最多的能源。雖然槽谷區(qū)不存在煤礦，但是由于煙葉烘烤的需求，生產(chǎn)用能中出現(xiàn)了煤炭消費(fèi)，但生活用能中沒(méi)有出現(xiàn)。因此，煤炭資源的賦存水平與周邊農(nóng)戶的煤炭消費(fèi)量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，尤其對(duì)農(nóng)戶生活用能的影響更為明顯。

薪柴的消費(fèi)與煤炭資源賦存水平呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，與其他因素的相關(guān)性不顯著。這說(shuō)明煤炭對(duì)薪柴的消費(fèi)具有替代作用，且對(duì)秸稈、電力和石油均有相同的替代作用。此外，在選取的其他核心自變量中，不存在與薪柴消費(fèi)量具有顯著相關(guān)的變量，薪柴作為重要的傳統(tǒng)生物質(zhì)能，獲取雖然需要以時(shí)間成本為代價(jià)，但相對(duì)低廉的用能成本，加上對(duì)傳統(tǒng)能源利用方式的路徑依賴使之容易成為農(nóng)戶首選的能源，吸引了大量貧困及非貧困家庭的青睞，這是薪柴與其他因素相關(guān)性不顯著的主要原因之一。

秸稈能源消費(fèi)量與耕地面積呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，與養(yǎng)殖牲畜數(shù)量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)。原因在于秸稈去向主要有3種方式，一種留于田地，還田造肥或田間焚燒； 第二種將秸稈進(jìn)行有償或無(wú)償轉(zhuǎn)移； 第三種運(yùn)回家用于牲畜飼料、豬圈鋪墊、引火或少量炊事。在研究區(qū)內(nèi)，農(nóng)戶擁有耕地面積的差異，會(huì)使農(nóng)戶在經(jīng)濟(jì)作物和糧食作物之間的耕作選擇產(chǎn)生明顯區(qū)別，進(jìn)而影響秸稈資源的產(chǎn)量及能源消耗量。牲畜養(yǎng)殖大戶會(huì)將秸稈運(yùn)回家中作為飼料或鋪墊圈舍等，秸稈量不足時(shí)會(huì)向產(chǎn)量豐富的農(nóng)戶購(gòu)買(mǎi)或索取，家中存放的秸稈量多，使用較為方便，故與秸稈能源消費(fèi)量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)。

電力和石油兩者的消費(fèi)量與家庭人口數(shù)量、使用電器數(shù)量、年純收入、能源支出占總支出的比例均呈現(xiàn)顯著正相關(guān)。家庭經(jīng)濟(jì)收入的提高、人口的增加會(huì)拉動(dòng)大型家用電器、液化石油氣、摩托車(chē)和轎車(chē)等的使用需求，電器、液化石油氣及交通工具被使用的概率增大，進(jìn)而促進(jìn)電力和石油的消費(fèi)，提高電力和石油的經(jīng)濟(jì)支出比例，推動(dòng)農(nóng)村家庭進(jìn)入能源替代的清潔化演變，養(yǎng)殖牲畜數(shù)量的增加也對(duì)電力消費(fèi)表現(xiàn)出顯著的正向影響。

新能源的使用受到家庭年純收入、使用電器數(shù)量以及能源政策的影響，呈現(xiàn)顯著正相關(guān)。家庭大型電器數(shù)量受到經(jīng)濟(jì)條件的制約，可以反映出家庭的經(jīng)濟(jì)水平，家庭經(jīng)濟(jì)水平越高的農(nóng)戶，使用新能源的概率越大，能源政策促進(jìn)了太陽(yáng)能以及沼氣的利用，在實(shí)施能源消費(fèi)補(bǔ)貼后，農(nóng)戶更易接受新能源的使用。研究區(qū)中太陽(yáng)能熱水器和沼氣裝置主要有兩種來(lái)源，第一是自行購(gòu)買(mǎi)或修建，第二種為政策全額補(bǔ)貼或部分補(bǔ)貼，兩種方式下新能源用戶的家庭經(jīng)濟(jì)水平都不低，由此可見(jiàn)家庭經(jīng)濟(jì)較高的農(nóng)戶更優(yōu)先接受新能源的使用，政策補(bǔ)貼的受益對(duì)象也偏向于經(jīng)濟(jì)水平較高的農(nóng)戶。

為了驗(yàn)證核心自變量的穩(wěn)健性，將全部自變量引入進(jìn)行回歸分析，從回歸的結(jié)果(表5)可以看出，表4中的核心自變量并未受到引入新變量的影響而發(fā)生顯著性變化，也說(shuō)明進(jìn)行回歸分析的核心自變量具有非常高的穩(wěn)健性。

表5 全部自變量模型回歸系數(shù)估計(jì)與顯著性檢驗(yàn)

變量煤炭薪柴秸稈電力石油新能源年齡-20.857.158-2.040-0.163-42.81???-0.013 4(20.362)(27.327)(10.922)(3.029)(14.118)(0.014)教育年限-108.1-17.1634.8117.38-10.710.030 8(73.174)(100.549)(39.676)(11.084)(49.831)(0.050)人口數(shù)量207.439.5417.1860.97???388.8???-0.053 2(141.304)(204.756)(83.048)(22.460)(102.958)(0.110)煤礦6 438.6???-3 231.1???-2 835.4???-390.2???-2 888.6???-1.002?(695.082)(903.491)(487.458)(98.042)(491.635)(0.591)電器數(shù)量322.7???-219.8-26.44104.3???301.9???0.184??(112.805)(154.440)(63.402)(17.117)(79.646)(0.080)牲畜養(yǎng)殖數(shù)量-15.83-27.7257.08???15.48???9.8290.004 81(26.366)(35.918)(12.034)(3.707)(15.001)(0.018)年純收入-55.37-37.89-32.5519.64???57.24??0.056 8??(46.939)(53.622)(23.795)(5.960)(23.163)(0.022)務(wù)農(nóng)收入139.9???87.3818.865.92027.37-0.038 9(34.285)(58.401)(22.337)(6.595)(24.195)(0.042)能源支出占比3 967.0???-203.8361.51 398.8???11 896.2???-0.590(1 393.111)(2 241.453)(926.699)(244.449)(1 034.101)(1.189)耕地面積-1.7073.120-11.25??-0.574-1.036-0.006 4(2.828)(4.773)(5.012)(0.538)(2.296)(0.008)外出打工率55.66-1 661.8-665.010.68-554.0-0.242(979.282)(1 367.775)(560.178)(152.341)(672.744)(0.693)享受政策-451.4144.2326.361.14502.90.0431??(618.357)(856.360)(340.032)(94.364)(405.992)(0.029)常數(shù)項(xiàng)-6 176.1???4 304.9?-226.6-340.6-4 353.0???-2.484??(1 748.037)(2 273.547)(921.976)(252.111)(1 138.853)(1.133)樣本量432432432432432432擬R20.077 80.002 90.034 40.029 60.056 50.125Chi2統(tǒng)計(jì)量221.121.4196.79207.6230.542.16P值0.0000.043 30.0000.0000.0000.000 注:(1)括號(hào)內(nèi)表示各估計(jì)系數(shù)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)誤; (2)?、??和???分別表示在10%、5%和1%的統(tǒng)計(jì)水平上顯著; (3)新能源因變量采用Logit模型,其他均為T(mén)obit模型; (4)新能源包括太陽(yáng)能和沼氣;(5)擬R2、Chi2分別表示擬合優(yōu)度、卡方統(tǒng)計(jì)量

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

該文通過(guò)對(duì)喀斯特地區(qū)432戶農(nóng)村家庭能源消費(fèi)特征的描述性統(tǒng)計(jì)分析，以及采用Tobit模型和Logit模型對(duì)各能源消費(fèi)情況進(jìn)行回歸分析總結(jié)如下。

(1)喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源利用結(jié)構(gòu)單一，不同地貌類型區(qū)用能結(jié)構(gòu)差異明顯。隨著農(nóng)村電網(wǎng)改造，喀斯特農(nóng)村地區(qū)電力使用普遍，電力用戶占總戶數(shù)的99.31%，使用率高，但對(duì)薪柴的替代作用并不明顯，薪柴用戶的占比仍高達(dá)83.10%，替代進(jìn)程緩慢，而汽油或柴油、秸稈、塊煤、太陽(yáng)能、蜂窩煤、液化石油氣以及沼氣的用戶分別為46.06%、31.94%、25.46%、11.11%、10.19%、6.71%、2.78%，僅有電力和薪柴的用戶高于80%，其他能源用戶均不足50%，說(shuō)明喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源的整體消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍較單一。不同地貌類型區(qū)中，峽谷區(qū)100%的農(nóng)戶使用電力， 78.21%的農(nóng)戶使用薪柴； 高原山地區(qū)98.23%的農(nóng)戶使用電力， 74.34%的農(nóng)戶使用煤炭，薪柴用戶占73.45%； 槽谷區(qū)電力用戶占比99.39%，薪柴用戶高達(dá)94.48%。

(2)喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源的消費(fèi)量整體偏低，能源消費(fèi)方式低值粗放，且不同地貌類型區(qū)能源消費(fèi)差異明顯?？λ固剞r(nóng)村地區(qū)人均能源消費(fèi)量為1 274.47kgce，是同期全國(guó)人均能源消費(fèi)量3 161kgce的40.32%，這標(biāo)志著喀斯特農(nóng)村地區(qū)和全國(guó)其他地區(qū)生產(chǎn)生活水平的差距； 此外，該地區(qū)薪柴是消費(fèi)量最多的能源類型，戶均年消費(fèi)量為2 702.30kgce，占總能耗的50.69%，電力、煤炭、石油以及秸稈的消費(fèi)量占總能耗的比例分別為18.78%、13.92%、8.88%、7.73%，在低值粗放的用能方式下能源轉(zhuǎn)換效率低下，造成大量的浪費(fèi)，且對(duì)脆弱的喀斯特生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的脅迫效應(yīng)。同時(shí)，該地區(qū)能源消費(fèi)特征還受到當(dāng)?shù)刭Y源稟賦狀況的影響，在不同地貌類型區(qū)表現(xiàn)出明顯的差異性，峽谷區(qū)的薪柴為第一消費(fèi)能源，消費(fèi)量為2 793.54kgce，占峽谷區(qū)總能耗的53.61%，煤炭消費(fèi)僅占0.10%； 高原山地區(qū)的煤炭為第一消費(fèi)能源，消費(fèi)量為1 957.82kgce，占高原山地區(qū)總能耗的49.92%，秸稈能源消費(fèi)僅占0.53%； 槽谷區(qū)薪柴消費(fèi)量最大，高達(dá)3 530.39kgce，占槽谷區(qū)總能耗的54.96%，與第二消費(fèi)能源電力的消費(fèi)量相差2 282.18kgce。

(3)家庭人口數(shù)量、年純收入、養(yǎng)殖牲畜數(shù)量、耕地面積、煤礦以及能源政策是影響喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源消費(fèi)的主要因素?？λ固氐貐^(qū)農(nóng)村家庭總?cè)丝跀?shù)量對(duì)電力和石油的消費(fèi)有顯著的正向影響，人口數(shù)量越多，電力和石油的消費(fèi)量越高； 年純收入僅對(duì)電力、石油、新能源的消費(fèi)有顯著正向影響，農(nóng)戶收入越高的家庭，越偏向使用電力、石油和新能源； 養(yǎng)殖牲畜數(shù)量對(duì)秸稈能源消費(fèi)量具有顯著正向影響，養(yǎng)殖牲畜數(shù)量越多，秸稈能源的消費(fèi)量越多； 耕地面積與秸稈能源消費(fèi)量在5%置信水平上呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，耕地面積越大，秸稈能源的消費(fèi)量越少； 煤炭資源的賦存水平對(duì)煤炭消費(fèi)量具有顯著正向影響，尤其是對(duì)生活用能方面，對(duì)新能源的使用的相關(guān)性不顯著，對(duì)其他能源有顯著負(fù)向作用； 能源政策的推廣實(shí)施對(duì)新能源的消費(fèi)起到了正向作用，對(duì)其他能源沒(méi)有顯著的影響。能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整可以從影響因素上進(jìn)行控制，例如通過(guò)政策法規(guī)、扶貧措施等直接或間接進(jìn)行控制，從而優(yōu)化喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)。

農(nóng)村能源的清潔化替代演變是能源發(fā)展的基本規(guī)律，也是新時(shí)代下農(nóng)村發(fā)展的必然產(chǎn)物，喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)單一，加速推廣清潔能源使用以替代薪柴消費(fèi)的多能互補(bǔ)利用方式是農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)、緩解農(nóng)村能源貧困的重要途徑，也是改善農(nóng)村人居環(huán)境的重要手段，更是喀斯特地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要對(duì)策之一。針對(duì)喀斯特峽谷區(qū)、高原山地區(qū)和槽谷區(qū)3種不同地貌類型區(qū)的農(nóng)村能源消費(fèi)特征，依次提出能源服務(wù)配套型、金融貸款合作型和企業(yè)入駐引資型3種政策模式建議： ①峽谷區(qū)能源服務(wù)配套型：峽谷區(qū)石漠化現(xiàn)象嚴(yán)重，生物量低，但是年均溫較高，熱量充足，特色種養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)豐富，以沼氣替代薪柴消費(fèi)是該地區(qū)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的重要方式，但由于沼氣裝置后續(xù)的維修管理和服務(wù)脫節(jié)，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，購(gòu)買(mǎi)更換損壞的材料不便利，農(nóng)戶專業(yè)維修技術(shù)不夠并且不愿額外支付費(fèi)用進(jìn)行維修等原因，導(dǎo)致大量家庭放棄沼氣，使用率極低。該文建議農(nóng)村能源管理機(jī)構(gòu)需要完善沼氣建設(shè)后續(xù)維修服務(wù)管理體系，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)以及定期檢修沼氣裝置等措施有利于提高沼氣裝置的使用率，加速沼氣能源消費(fèi)替代。②高原山地區(qū)金融貸款合作型：高原山地區(qū)光照充足，但是墾殖率高，特色農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，種植業(yè)主要以傳統(tǒng)的玉米和土豆為主，電力消費(fèi)較少且電壓不夠穩(wěn)定。政府應(yīng)與光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)公司進(jìn)行指標(biāo)性合作，為之提供光伏發(fā)電低息或限期免息貸款服務(wù)，形成政府—公司—農(nóng)戶三方合作機(jī)制，為農(nóng)戶提供太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)項(xiàng)目，提高收入的同時(shí)享受便利的電力能源； 組織并發(fā)展好農(nóng)民專業(yè)合作社，引導(dǎo)并鼓勵(lì)特色種植產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)，適度發(fā)展規(guī)模養(yǎng)殖并開(kāi)展畜禽糞便的沼氣建設(shè)工程，提高農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能的利用效率； 精準(zhǔn)實(shí)施家電、太陽(yáng)能熱水器下鄉(xiāng)等能源優(yōu)惠政策，保障真正對(duì)取暖、炊事及熱水設(shè)備有需求的農(nóng)戶用能公平，通過(guò)提高電力消費(fèi)比例，促進(jìn)清潔能源消費(fèi)，降低對(duì)煤炭和薪柴資源的依賴程度，加快能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)。③槽谷區(qū)企業(yè)入駐引資型：槽谷區(qū)生態(tài)環(huán)境相對(duì)較好，植被覆蓋度高，石漠化發(fā)生等級(jí)低，適度開(kāi)展生態(tài)閾值范圍內(nèi)的林業(yè)采伐或?qū)α謽I(yè)剩余物的充分利用不會(huì)導(dǎo)致生態(tài)惡化，但是大量薪柴的低值燃燒不僅影響森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也造成了嚴(yán)重的室內(nèi)空氣污染。政府應(yīng)引進(jìn)林業(yè)剩余物固體成型燃料及設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，引入社會(huì)資金，降低相關(guān)企業(yè)尤其是中小企業(yè)的生產(chǎn)成本，帶動(dòng)相關(guān)能源企業(yè)的發(fā)展，在該地區(qū)加大高效節(jié)柴設(shè)備以及林業(yè)剩余物固體燃料的推廣應(yīng)用可提高薪柴的利用效率，降低薪柴消費(fèi)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響程度。

4.2 討論

喀斯特地區(qū)農(nóng)村能源消費(fèi)的影響因素分析中，電力、石油、沼氣以及太陽(yáng)能的消費(fèi)使用與家庭經(jīng)濟(jì)收入呈現(xiàn)正相關(guān)，這與仇煥廣[17]和梁育填[18]的研究結(jié)果一致，而秸稈的能源消費(fèi)量與耕地面積呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，與兩者研究結(jié)果不一致，可能是因?yàn)榭λ固氐貐^(qū)耕地面積較大的農(nóng)戶偏向種植經(jīng)濟(jì)作物，而耕地面積較少的農(nóng)戶偏向種植糧食作物有關(guān)，不同情況下的秸稈產(chǎn)量不同，秸稈的能源消費(fèi)量也有差異，且還受到養(yǎng)殖牲畜數(shù)量的影響； 能源政策的推廣實(shí)施推動(dòng)了新能源的使用，有利于能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，這與王天窮[27]的研究結(jié)果一致，政策的介入能有效發(fā)揮政府有形之手的作用，改善經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、提高能源的供給水平、能源投資水平、農(nóng)村能源基礎(chǔ)設(shè)施水平和管理水平，進(jìn)而改善農(nóng)村能源貧困的狀況[45]，但是該文僅對(duì)農(nóng)戶是否享受能源政策進(jìn)行二分類分析，缺乏對(duì)間接影響能源消費(fèi)的惠農(nóng)政策等進(jìn)行研究?？λ固氐貐^(qū)農(nóng)村能源的實(shí)證分析與建議，可為該地區(qū)能源工作者、石漠化治理團(tuán)隊(duì)以及政府工作人員提供依據(jù)，具有一定的參考價(jià)值，但每個(gè)地貌類型區(qū)在自然和人文方面的差異性較大，對(duì)喀斯特地區(qū)能源消費(fèi)進(jìn)行的普遍性研究不夠深入，針對(duì)尤為突出的薪柴消費(fèi)應(yīng)進(jìn)行更有深度的特殊性研究，諸如薪柴消費(fèi)量與喀斯特生態(tài)環(huán)境的研究、薪柴消費(fèi)對(duì)喀斯特地區(qū)水土流失和發(fā)生石漠化的貢獻(xiàn)率研究、喀斯特生態(tài)環(huán)境下的薪柴消費(fèi)閾值研究等。喀斯特地區(qū)低值粗放的薪柴消費(fèi)是導(dǎo)致石漠化的重要原因，然而薪柴作為一種傳統(tǒng)生物質(zhì)能，在喀斯特農(nóng)村地區(qū)具有重要的能源地位，以薪柴為主導(dǎo)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)在短時(shí)期內(nèi)很難改變，雖然減少薪柴消費(fèi)是石漠化治理中重要的措施，但在生態(tài)閾值范圍內(nèi)對(duì)林業(yè)剩余物合理采伐以及高效利用是不會(huì)導(dǎo)致喀斯特生態(tài)環(huán)境惡化，不同地貌類型區(qū)的資源本底不同，對(duì)能源消費(fèi)的承載力也不同，因地制宜的能源發(fā)展戰(zhàn)略是精準(zhǔn)解決該地區(qū)石漠化問(wèn)題以及保證農(nóng)戶滿足自身發(fā)展需求的關(guān)鍵，加強(qiáng)不同喀斯特地貌類型區(qū)小尺度的能源—環(huán)境研究，不僅能推動(dòng)區(qū)域能源發(fā)展、提供有效的能源建設(shè)方案，而且能為喀斯特脆弱生態(tài)環(huán)境建設(shè)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出科學(xué)貢獻(xiàn)。