不同石漠化等級地區(qū)農(nóng)村薪柴消費的影響因素

王 琦

(貴州林業(yè)勘察設(shè)計有限公司， 貴州 貴陽 550003)

鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的提出不僅是促進城鄉(xiāng)融合發(fā)展，也是新時代解決“三農(nóng)”問題和全面建成小康社會的必然要求[1]。能源是農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間發(fā)展的重要物質(zhì)需求及和諧發(fā)展的關(guān)鍵因素，傳統(tǒng)生物質(zhì)能源作為農(nóng)村最主要的家庭能源來源[2]，雖可再生，但過度依賴薪柴能源且低值粗放的利用方式，造成室內(nèi)空氣污染以及森林植被退化，繼而引發(fā)各種人類健康問題和生態(tài)環(huán)境問題[3]。因此，掌握農(nóng)戶使用薪柴的原因并通過源頭控制以加快傳統(tǒng)生物質(zhì)能向高效、清潔能源的轉(zhuǎn)變在中國農(nóng)村乃至全球發(fā)展中國家農(nóng)村的意義重大。因地制宜地對薪柴能源消費的影響因素進行研究，不僅對地理環(huán)境能源分異特征起理論意義的補充作用，而且在區(qū)域能源政策制定、鄉(xiāng)村振興發(fā)展及生態(tài)文明建設(shè)方面具有重要的實踐意義。

中國南方喀斯特地貌是我國喀斯特地貌類型多樣且最集中連片分布的地區(qū)，以貴州省為分布中心，涉及重慶、四川、云南、湖北、湖南、廣西、廣東。喀斯特地貌由碳酸鹽巖發(fā)育形成，因巖石特殊性，地表生態(tài)環(huán)境極其脆弱[4]，水土極易流失、植被逆向演替，引發(fā)石漠化等生態(tài)環(huán)境問題[5-6]?？λ固氐貐^(qū)雖然農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能潛力巨大[7]，但未能有效利用，薪柴的使用率仍較高，過度依賴薪柴能源成為我國南方喀斯特地區(qū)發(fā)生石漠化的主要原因[8]。目前喀斯特地區(qū)生態(tài)修復(fù)是石漠化治理的重點，在此類生態(tài)工程的治理下，石漠化惡化趨勢得到遏制，但效果未完全顯現(xiàn)[9]。選擇代表中國南方喀斯特環(huán)境總體結(jié)構(gòu)的貴州高原山地畢節(jié)撒拉溪示范區(qū)、高原峽谷花江示范區(qū)、山地峽谷施秉示范區(qū)進行研究，探索不同石漠化等級喀斯特農(nóng)村地區(qū)薪柴消費的影響因素，為區(qū)域能源發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)及鄉(xiāng)村振興發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和決策參考。

1 調(diào)查研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)分別為喀斯特高原山地潛在-輕度石漠化研究區(qū)、喀斯特高原峽谷中-強度石漠化研究區(qū)和喀斯特山地峽谷無-潛在石漠化研究區(qū)。3個研究區(qū)代表了3種不同類型的喀斯特地貌，也代表了3種不同石漠化等級的石漠化治理示范區(qū)，是喀斯特石漠化地區(qū)典型的代表。

潛在-輕度石漠化研究區(qū)位于貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)西南部六沖河流域支流區(qū)，包括撒拉溪鎮(zhèn)的撒拉溪村、水營村、沙樂村、龍鳳村、永豐村、朝營村、鐘山村、沖鋒村和野角鄉(xiāng)的茅坪村，研究區(qū)光照充足，年均日照時數(shù)為1 360 h，年均溫12.8℃，糧食作物以玉米、馬鈴薯為主，養(yǎng)殖以豬為主，煤炭資源豐富。

中-強度石漠化研究區(qū)位于貴州關(guān)嶺縣與貞豐縣交界處的北盤江花江河段，屬于典型的南亞熱帶干熱河谷氣候，熱量豐富，年均溫18.4℃，海拔440～1 419 m，區(qū)域小氣候明顯，包括關(guān)嶺縣花江鎮(zhèn)的峽谷村、壩山村、木工村、五里村的干耳盤、法郎兩個村小組以及貞豐縣北盤江鎮(zhèn)的查耳巖村、銀洞灣村；研究區(qū)種植作物主要包括玉米、花椒和火龍果，養(yǎng)殖以豬牛為主。

無-潛在石漠化研究區(qū)是貴州施秉喀斯特世界自然遺產(chǎn)地，位于黔中山地向湘西丘陵過渡的斜坡地帶，施秉縣北部，年均氣溫16℃，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，森林覆蓋率高，林地面積占研究區(qū)面積的73.63%，種植以水稻、玉米、烤煙、太子參為主，養(yǎng)殖以豬牛為主。

1.2 調(diào)查方法

于2018年采用參與式評估法依次對3個研究區(qū)的農(nóng)戶進行隨機抽樣調(diào)查，主要形式為問卷訪談，為確保實證研究的可靠性，僅對同意且熟悉家庭情況及能源使用情況的成年農(nóng)戶進行訪談，每戶家庭訪談時間在30～50 min。3個研究區(qū)共訪談了434戶家庭，通過數(shù)據(jù)整理，剔除2戶無效訪談，共收集432戶家庭的經(jīng)濟、能源使用數(shù)據(jù)，其中，潛在-輕度石漠化、中-強度石漠化及無-潛在石漠化研究區(qū)分別有113份、156份和163份。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1 模型選擇 將薪柴消費量與選取的解釋變量進行回歸分析，通過回歸模型對薪柴能源消費的影響因素進行識別，由于部分家庭存在不使用薪柴的情況，薪柴消費為零，采用普通最小二乘法進行回歸會造成結(jié)果預(yù)估系數(shù)不準確，影響回歸結(jié)果，進而導(dǎo)致研究區(qū)影響因素的分析出現(xiàn)偏差。因此，采用Tobit模型進行回歸分析，該模型在考慮零值存在的情況下對所有樣本數(shù)據(jù)進行整體估計，回歸結(jié)果更符合實際情況，模型的函數(shù)形式如下：

1.3.2 變量描述及檢驗 在馬克思主義經(jīng)濟學(xué)消費理論的框架下，家庭特征、經(jīng)濟特征、能源獲取特征作為影響薪柴消費的三大因素，從家庭因素中選取人口數(shù)量、戶主年齡、外出打工人數(shù)，從經(jīng)濟因素中選取年均純收入、能源支出占比(商品能源經(jīng)濟支出占全年經(jīng)濟總支出的比例)、電器數(shù)量，從能源獲取因素中選取了養(yǎng)殖數(shù)量、耕地面積、林地面積、海拔分別作為回歸分析的自變量，即為解釋變量，而薪柴的戶均消費量作為回歸分析的因變量，即為被解釋變量。因農(nóng)戶采集薪柴均在房屋周邊進行拾取及少量砍伐，因此回歸模型中的林地面積是指以農(nóng)戶居住點為圓心，半徑為1 km范圍內(nèi)的林地面積，而非農(nóng)戶家庭所占有的林地面積。為保證回歸結(jié)果具有較高的可靠性，數(shù)據(jù)判斷符合真實情況，在進行模型回歸之前，需對回歸分析的自變量進行多重共線性檢驗，如果回歸自變量的方差膨脹因子(VIF)值大于10，則自變量存在多重共線性，結(jié)果可靠性低，不符合真實判斷。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同石漠化等級地區(qū)的能源用戶及消費量

從圖1看出，研究區(qū)內(nèi)的農(nóng)戶使用的能源主要包括電力、薪柴、塊煤、蜂窩煤、秸稈、液化石油氣(LPG)、汽/柴油、沼氣以及太陽能。其中，電力的使用率最高，潛在-輕度石漠化、中-強度石漠化以及無-潛在石漠化研究區(qū)的電力用戶分別占調(diào)查總農(nóng)戶的98.23%、100%、99.39%；其次是薪柴用戶，分別占73.45%、78.21%、94.48%；塊煤用戶以潛在-輕度石漠化研究區(qū)的最多，占74.34%；汽/柴油用戶以無-潛在石漠化區(qū)的最高，占60.74%，其次是中-強度石漠化研究區(qū)的，占51.28%。

為方便分析與對比，對能源的消費量進行標(biāo)準化處理，折算為標(biāo)準煤，太陽能與沼氣的消費量無法統(tǒng)計,因此不包含。潛在-輕度石漠化研究區(qū)消費量最多的是煤炭能源，達1 957.82 kgce，其次是薪柴，為1 381.83 kgce，分別占總能耗的49.92%、35.23%；中-強度石漠化研究區(qū)消費量最多的是薪柴，為2 793.54 kgce，占總能耗的53.61%；無-潛在石漠化研究區(qū)的薪柴消費量為3 530.39 kgce，占總能耗的54.96%。3個研究區(qū)電力能源的使用率最高，幾乎每個家庭都在使用，但是折算為標(biāo)準煤的電力消費量卻較低，薪柴仍然是喀斯特農(nóng)村家庭最主要的消費能源。

2.2 不同石漠化等級地區(qū)薪柴消費的影響因素

經(jīng)對回歸分析的自變量進行多重共線性檢驗結(jié)果(表1)表明，各自變量的方差膨脹因子值(VIF)均小于10，符合回歸要求。

表1 不同石漠化等級地區(qū)薪柴消費的影響因素變量及VIF

2.2.1 潛在-輕度石漠化地區(qū) 從表2看出，在1%的顯著水平下潛在-輕度石漠化地區(qū)農(nóng)戶的薪柴消費量與年均純收入、能源支出占比呈顯著負相關(guān)，與耕地面積呈顯著正相關(guān)，與其他因素?zé)o顯著的相關(guān)性。

表2 潛在-輕度石漠化地區(qū)模型回歸系數(shù)及顯著性檢驗

潛在-輕度石漠化地區(qū)的家庭戶均年純收入為4.3萬元，在3個研究區(qū)中收入最低，也是唯一受到年均純收入顯著影響的研究區(qū)，呈負向相關(guān)。年均純收入越低，表示家庭經(jīng)濟水平較低，消費的薪柴能源越多，而年均純收入每增加1萬元，薪柴消費就會減少197.67 kgce。能源支出占比與薪柴消費呈負相關(guān)，商品能源的開支占家庭總開支的比例越大，消費的商品能源越多，薪柴的消費就越少。此2項經(jīng)濟變量均指示商品能源等其他能源的消費替代了薪柴消費，符合“能源階梯”理論，即隨著收入增加，家庭能源消費的類型從傳統(tǒng)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)向商品能源，這一結(jié)果與梁育填等[10-12]的研究結(jié)論一致。耕地面積與薪柴消費量呈顯著正相關(guān)，表示家庭擁有的耕地面積越多，薪柴消費越多，這是因為研究區(qū)為國家石漠化防治工程技術(shù)研究中心的石漠化綜合治理示范區(qū)，生態(tài)修復(fù)、生態(tài)衍生產(chǎn)業(yè)示范等一系列石漠化治理工程產(chǎn)業(yè)化模式與技術(shù)的推廣應(yīng)用[13]，帶動了農(nóng)戶的種養(yǎng)殖業(yè)，耕地內(nèi)種植的經(jīng)果林等經(jīng)濟作物增多，修枝產(chǎn)生的林業(yè)剩余物也是研究區(qū)農(nóng)戶的薪柴來源，因此，耕地面積與薪柴消費呈顯著正向相關(guān)。

2.2.2 中-強度石漠化地區(qū) 從表3看出，在1%顯著水平下中-強度石漠化地區(qū)的薪柴消費與人口數(shù)量、戶主年齡、海拔呈顯著正相關(guān)，與外出打工人數(shù)呈顯著負相關(guān)，與其他影響因素?zé)o顯著相關(guān)性。

表3 中-強度石漠化地區(qū)模型回歸系數(shù)及顯著性檢驗

中-強度石漠化地區(qū)的家庭人口數(shù)量與薪柴消費的相關(guān)系數(shù)為262.797，表示家庭成員每增加1人，作為家庭主要生活能源的薪柴消費就會增加262.797 kgce，典型的喀斯特高原峽谷地區(qū)石漠化現(xiàn)象嚴重，薪柴是該地區(qū)消費量最大的能源，人口增長顯著增加了該地區(qū)林木資源的壓力，粗放的薪柴消費進而影響了生態(tài)環(huán)境，由此可見喀斯特石漠化地區(qū)人口承載力與生態(tài)環(huán)境容量的協(xié)同發(fā)展極其重要。當(dāng)研究區(qū)外出打工人數(shù)增多時，家庭薪柴的消費量減少，呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-1 672.29，表示每增加1名外出打工人員，家庭的薪柴消費量便會減少1 672.29 kgce，與邰秀軍等[14-16]的研究結(jié)論一致，外出務(wù)工減少了農(nóng)村相對人口數(shù)量，且務(wù)工人員在農(nóng)村常住時間少，農(nóng)戶獲得了高于務(wù)農(nóng)的收入，提高了對商品能源的接受程度，經(jīng)濟水平提高、能源認知體系的完善以及農(nóng)村人口壓力減少都促進了薪柴向商品能源等其他能源的過渡，加快了對薪柴的替代作用。戶主年齡是另一個顯著影響薪柴消費的家庭特征，戶主年齡越大，家庭薪柴消費越多，這與何威風(fēng)等[8]的研究結(jié)果一致，薪柴作為傳統(tǒng)的生物質(zhì)能，使用歷史悠久，高齡戶主對傳統(tǒng)烹飪?nèi)剂线x擇的路徑依賴很難改變，而低齡戶主接受新鮮事物的能力較強，也反映農(nóng)村家庭的戶主對家庭能源的選擇掌握了較大的決定權(quán)。海拔高度與薪柴消費量呈顯著正相關(guān)，這與梁育填[10]的研究結(jié)果一致，但原因有所不同，研究區(qū)內(nèi)海拔越高，薪柴消費越高，這是由于高原峽谷地區(qū)是一種深切峽谷，海拔落差及坡度較大，區(qū)域小氣候明顯，居民點分布并不集中，沿陡坡斜面分散分布于不同海拔高度，隨著海拔的升高，氣溫降低，因此高海拔區(qū)域的農(nóng)戶對取暖燃料的需求增大，薪柴的消費增加。在調(diào)查過程中，該地區(qū)沼氣安裝農(nóng)戶較多，氣溫適宜沼氣發(fā)酵，但是由于沼氣裝置損壞無人維修等原因?qū)е抡託馐褂寐蕵O低，利用沼氣對該地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化是一項重要的能源改善措施。

2.2.3 無-潛在石漠化地區(qū) 從表4看出，在1%顯著水平下，無-潛在石漠化地區(qū)的薪柴消費量與養(yǎng)殖數(shù)量呈顯著負向相關(guān)，與林地面積呈顯著正向相關(guān)，與其他自變量無顯著相關(guān)性。

表4 無-潛在石漠化地區(qū)模型回歸系數(shù)估計及顯著性檢驗

無-潛在石漠化地區(qū)養(yǎng)殖數(shù)量與薪柴消費量呈顯著負相關(guān)，與周曙東等[17]的結(jié)果不一致，研究區(qū)養(yǎng)殖類型以豬牛為主，小規(guī)模養(yǎng)殖家庭的豬牛主要維持飲食需求，該地區(qū)在冬季有熏制臘肉的習(xí)俗，養(yǎng)殖較少的農(nóng)戶除了新鮮食用外主要將肉類用于熏制臘肉，熏制過程中需大量薪柴不充分燃燒為食材提供熱量和煙量，同時滿足家庭取暖需求，但其造成的室內(nèi)空氣污染非常嚴重；而大規(guī)模養(yǎng)殖戶以售賣牲畜為生計方式獲取收入，對熏制臘肉的數(shù)量要求并不高，且養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)獲得的收入較高，對液化石油氣、電力等清潔的商品能源需求較大，雖然在回歸結(jié)果中，年均收入與薪柴的相關(guān)性并不顯著，但是并不影響對“能源階梯”理論的理解。而林地面積與薪柴的消費在1%顯著性水平呈正相關(guān)，這與仇煥廣等[18]的研究結(jié)果一致，林地面積越大，薪柴消費越多，雖然研究區(qū)施秉縣是世界自然遺產(chǎn)地，是全球范圍內(nèi)自然保護級別最高的保護區(qū)，對自然環(huán)境的保護極為嚴格，但是由于森林覆蓋率高，擁有豐富的林地資源，農(nóng)戶僅通過拾取林中的剩余物便可滿足巨大的薪柴消費需求，農(nóng)戶家庭周邊的林地面積越多，可拾取的林業(yè)剩余物充足，薪柴消費量也相對增多。

3 結(jié)論及建議

研究結(jié)果表明，喀斯特高原山地潛在-輕度石漠化地區(qū)的薪柴消費主要受到經(jīng)濟特征的影響，薪柴消費量與年均收入、能源支出占比呈顯著負相關(guān)，與耕地面積呈顯著正相關(guān)；喀斯特高原峽谷中-強度石漠化地區(qū)的薪柴消費主要受到家庭特征的影響，薪柴消費量與人口數(shù)量、戶主年齡呈顯著正相關(guān)，與外出打工人數(shù)呈顯著負相關(guān)，還與海拔呈顯著正相關(guān)；喀斯特山地峽谷無-潛在石漠化地區(qū)的薪柴消費量與林地面積呈顯著正相關(guān)，與養(yǎng)殖數(shù)量呈顯著負相關(guān)。

根據(jù)不同石漠化等級研究區(qū)薪柴消費的分析結(jié)論，提出能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議：一是潛在-輕度石漠化地區(qū)受到經(jīng)濟因素的影響較多，應(yīng)組織農(nóng)民專業(yè)合作社以龍頭企業(yè)+合作社+農(nóng)戶的模式促進規(guī)模化特色種養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展、帶動農(nóng)戶生計方式轉(zhuǎn)變，同時發(fā)展以政府+公司+農(nóng)戶為模式的太陽能光伏等能源產(chǎn)業(yè)，通過改變經(jīng)濟發(fā)展水平以及多能互補的方式是該地區(qū)促進傳統(tǒng)生物質(zhì)能消費向清潔能源消費轉(zhuǎn)變并優(yōu)化農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)的重要措施。二是中-強度石漠化地區(qū)的薪柴消費受到家庭特征的影響較多，而經(jīng)濟水平的高低并不是影響該地區(qū)薪柴消費的主要因素，需要引導(dǎo)能源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，就近解決非農(nóng)就業(yè)問題，促進外出務(wù)工人員回流和農(nóng)村剩余勞動力轉(zhuǎn)移，提高能源相關(guān)部門對農(nóng)村能源的重視并完善沼氣能源設(shè)備后續(xù)維修服務(wù)管理體系，對大中型沼氣項目進行適宜性評價，合理引進、開發(fā)大中型沼氣項目，加強對清潔能源知識體系和設(shè)備操作步驟的宣傳、培訓(xùn)和示范，改變糞便秸稈等生物質(zhì)能造成的農(nóng)村廢棄物面源污染現(xiàn)狀，引導(dǎo)農(nóng)戶降低對薪柴能源使用的路徑依賴，以升級生物質(zhì)能的用能形式。三是無-潛在石漠化地區(qū)薪柴消費的因素較少，僅養(yǎng)殖數(shù)量與林地面積呈顯著的相關(guān)性，且林地面積的顯著水平更高。由于林木資源較為豐富，使用薪柴對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的影響較小，但是加重了室內(nèi)空氣污染程度，增加了農(nóng)戶患呼吸道疾病的風(fēng)險，對農(nóng)戶的健康造成了極大隱患，加強高效節(jié)柴設(shè)備的示范、推廣與普及，促進林業(yè)剩余物固體成型燃料生產(chǎn)等高效利用方式、改進臘肉熏制方法以及發(fā)明新型低污染熏肉裝置是無-潛在石漠化地區(qū)減少薪柴消費、緩解室內(nèi)空氣污染的有效途徑。