雙碳目標下農(nóng)用地碳排放研究進展及熱點分析

0 引言

碳排放既是環(huán)境問題，又是經(jīng)濟發(fā)展問題。中國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所導致的碳排放量的持續(xù)增加以及帶來的不可估量的環(huán)境問題已引起眾多學者的關注。IPCC評估報告指出農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為全球溫室氣體第二大來源，農(nóng)業(yè)源溫室氣體占全球人為溫室氣體排放量的13.5%。我國“十四五”全國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃中重申了挖掘農(nóng)田碳匯等減排固碳潛力，為落實碳達峰、碳中和的重大戰(zhàn)略決策指明了方向。因此，為深入了解農(nóng)用地碳排放的研究現(xiàn)狀，系統(tǒng)性及不足之處，本文以農(nóng)用地碳排放為切入點，通過中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫檢索“農(nóng)地、農(nóng)用地、農(nóng)地利用+碳排放”關鍵詞，利用Note Express軟件刪除了與主題相關性較弱或重復的文獻，最終獲得319篇文獻。對其已發(fā)表文獻進行簡單梳理和歸納，并采用文獻計量法與社會網(wǎng)絡分析技術，將農(nóng)用地碳排放研究熱點進行可視化分析，試圖探析農(nóng)用地碳排放的研究焦點以及未來研究的可拓展空間。

1 文獻回顧

1.1 農(nóng)用地碳排放測算

目前，農(nóng)用地碳排放的測算通常采用《2006年IPCC國家溫室氣體排放清單指南》從不同角度選取碳源因子，結合碳排放系數(shù)進行測算。一些學者從種植業(yè)角度選擇指標進行農(nóng)用地碳排放測算，如農(nóng)用物資投入和能源利用，包括化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、農(nóng)用柴油、翻耕和灌溉6類碳源，并且碳排放量和排放強度存在地區(qū)差異特征。其中，化肥是農(nóng)地利用的主要碳源，要通過減少農(nóng)資消耗來降低碳排放。隨著低碳減排農(nóng)業(yè)政策的實施，農(nóng)地利用碳排放呈現(xiàn)出凈碳匯的特征，但整體上凈碳匯量在逐漸減少。另有學者將水稻種植、動物養(yǎng)殖中腸道發(fā)酵和糞便管理產(chǎn)生的碳排放納入測算指標體系。此外，基于投入產(chǎn)出-生命周期法測算碳足跡，得出農(nóng)業(yè)碳足跡僅占實際總碳足跡的43.55%，從而對農(nóng)業(yè)隱含碳排放進行闡述。但針對農(nóng)用地碳排放的測算還未形成統(tǒng)一規(guī)范的核算體系，相關部門需建立完善溫室氣體排放清單及排放因子的統(tǒng)計，健全碳排放核算體系。

1.2 農(nóng)用地碳排放影響因素

1.2.1 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平是碳排放增加的驅動因素。農(nóng)地利用碳排放主要來源于種植業(yè)，尤其是種植業(yè)中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結構、發(fā)展水平和城鎮(zhèn)化率對其碳排放量呈現(xiàn)增長正效應，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和勞動力規(guī)模對農(nóng)地利用碳排放量增長具有負效應。因此，優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構對抑制碳排放具有重要作用。田云等利用脫鉤模型研究農(nóng)地利用碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展之間的關系，發(fā)現(xiàn)湖北省農(nóng)地碳排放以強脫鉤和弱脫鉤為主。此外，有學者基于投入產(chǎn)出模型認為農(nóng)業(yè)碳排放與經(jīng)濟發(fā)展之間符合環(huán)境庫茲涅茨曲線且不同地區(qū)間碳排放與經(jīng)濟增長存在差異性。在農(nóng)業(yè)碳排放與經(jīng)濟增長的脫鉤關系研究中發(fā)現(xiàn)由于地區(qū)和農(nóng)業(yè)發(fā)展本身的異質(zhì)性會導致出現(xiàn)不同的脫鉤特征。農(nóng)業(yè)碳排放與經(jīng)濟增長之間，若表現(xiàn)為耦合關系則說明碳排放隨著經(jīng)濟增長而增加，若表現(xiàn)為脫鉤關系則碳排放不隨經(jīng)濟增長而增加甚至還會減少。在雙碳目標背景下，我國需要健全農(nóng)業(yè)綠色低碳發(fā)展機制，使碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長向強脫鉤關系轉變。

1.2.2 微觀主體行為

作為農(nóng)用地的微觀經(jīng)營主體，從農(nóng)戶視角研究碳排放問題的文章正逐漸增多。農(nóng)戶低碳生產(chǎn)行為是促進農(nóng)業(yè)碳減排的源頭措施之一。農(nóng)戶生產(chǎn)的專業(yè)化水平對低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有正向作用，而對農(nóng)業(yè)碳排放具有抑制作用。一些學者研究表明土地面積和周圍人的行為方式，農(nóng)戶年齡、種植規(guī)模、受教育程度，外界環(huán)境、社會公平等諸類因素對農(nóng)戶低碳生產(chǎn)的影響比較顯著。而且，在農(nóng)民兼業(yè)經(jīng)營的背景下，非農(nóng)收入過高也會阻礙農(nóng)戶采取低碳生產(chǎn)行為，也有學者認為農(nóng)戶兼業(yè)會促使農(nóng)戶采納低碳生產(chǎn)。農(nóng)戶低碳生產(chǎn)態(tài)度、行為效能感知作為前置驅動要素決定了稻農(nóng)的低碳生產(chǎn)意愿，進而影響農(nóng)戶低碳生產(chǎn)行為。相關研究表明，農(nóng)戶對低碳政策的認知程度會影響農(nóng)戶的低碳生產(chǎn)意愿。在一定價值認同基礎上，政府補貼也會有助于農(nóng)戶低碳生產(chǎn)技術的采納。

1.2.3 農(nóng)地利用與管理方式

土地利用變化是造成溫室氣體排放的重要原因。不同的土地利用方式產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益都不相同。在農(nóng)用地范疇內(nèi)，土地利用類型的相互轉換都會造成碳排放的增加或減少，且隨著土層深度增加土壤有機碳含量逐漸減少。不同的農(nóng)地利用方式通過擾動土壤使其碳效應產(chǎn)生變化。因此，必須要突破傳統(tǒng)農(nóng)地利用模式，將有碳源屬性的農(nóng)地發(fā)揮碳匯作用。適當?shù)霓r(nóng)田管理措施也有利于土壤固碳減排。陳靜等研究不同耕作方式對碳排放的影響發(fā)現(xiàn)保護性耕作比傳統(tǒng)耕作方式的土壤固碳能力強。施用有機肥、免耕、休耕和秸稈還田等保護性耕作措施都能提高土壤碳匯能力。尤其是免耕能顯著提高表層土壤有機碳儲量?？茖W的測土配方施肥技術還能提高農(nóng)作物增產(chǎn)增收的效果。因此，優(yōu)化農(nóng)地利用結構和采取適當?shù)霓r(nóng)地管理措施均有利于提高土壤生產(chǎn)力和固碳減排能力。

1.2.4 政策措施

除了微觀主體行為、農(nóng)地利用和管理方式等因素對碳排放產(chǎn)生一定的影響，生態(tài)退耕、碳稅、碳交易等政策對減緩碳排放也具有一定的積極作用?；诂F(xiàn)實情況，建立市場與政府相結合的農(nóng)業(yè)碳減排補償機制能夠發(fā)揮長期作用，雙方共同約束農(nóng)戶的碳行為，促進農(nóng)業(yè)低碳減排政策的有效落實。生態(tài)退耕政策能夠增加植被覆蓋度，進而提高農(nóng)地的碳匯能力。相關研究表明，退耕還林還草都會增加土壤的碳儲量且“補貼休耕”政策也能讓農(nóng)地恢復和保持一定的生產(chǎn)力，達到固碳減排的效果。范定祥等認為政府稅收、補貼的干預力度和農(nóng)戶減排本身產(chǎn)生的環(huán)境收益以及碳排放權交易的有效實施能夠誘導農(nóng)戶選擇碳減排策略。農(nóng)業(yè)碳市場制度能夠有效促進農(nóng)用地的生態(tài)價值的實現(xiàn)。而且將碳排放權交易與碳稅二者結合的政策更有利于降低減排壓力。為了更好促進農(nóng)業(yè)部門增匯減排需要對農(nóng)業(yè)碳補償制度進行創(chuàng)新，采取獎懲與補貼相結合的新方式按照碳排放權是否盈余實施獎勵或懲罰，兼顧農(nóng)業(yè)碳減排過程中的公平性與效率性問題。

綜上所述，目前對農(nóng)用地碳排放的實證研究已經(jīng)很豐富，為農(nóng)業(yè)領域發(fā)展低碳經(jīng)濟提供了有力的理論支撐。但少有從定量分析的角度去探究農(nóng)用地碳排放的研究熱點及未來可拓展空間。本文試圖通過文獻計量法和社會網(wǎng)絡分析技術將農(nóng)用地碳排放的研究熱點進行可視化分析。

2 描述性統(tǒng)計分析

本文通過CNKI知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫以“農(nóng)地碳排放、農(nóng)用地碳排放、農(nóng)地利用碳排放”為主題詞進行文獻檢索（時間截止至2022年7月1日）。利用Note Express刪除與文章主題相關性較弱和重復文獻（僅保留學術期刊和學位論文），最終獲得319篇文獻。借助Note Express進行數(shù)據(jù)處理，按照作者、文獻來源、關鍵詞進行詞頻統(tǒng)計和詞頻云圖分析。

2.1 年度發(fā)文量

從CNKI數(shù)據(jù)庫中篩選出來的農(nóng)用地碳排放研究文獻的年發(fā)文量變化趨勢見圖1。從2008-2021年學者對農(nóng)用地碳排放的研究越來越豐富（圖1）。2008-2019年呈現(xiàn)快速增加趨勢，這是因為2007年中央一號文件《關于積極發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 扎實推進社會主義新農(nóng)村建設的若干意見》指出大力推進節(jié)約高效的農(nóng)業(yè)技術和保護性耕作措施，為農(nóng)業(yè)碳減排提供技術保障和現(xiàn)實路徑。因此，我國學者從2008年開始對農(nóng)用地碳排放進行了大量研究。

圖1 農(nóng)用地碳排放研究文獻發(fā)表數(shù)量的時間序列分析

2.2 作者分布情況

根據(jù)高被引作者的論文發(fā)表詞頻，一定程度上可反應該領域、學科的研究熱點及發(fā)展趨勢。針對農(nóng)用地碳排放研究的學者較多，因此，為方便統(tǒng)計發(fā)文作者僅分析農(nóng)用地碳排放研究的高產(chǎn)作者（圖2）。李波、張俊飚和田云的發(fā)文量分別是15篇、13篇和10篇，約占檢索文獻的12%，說明其在農(nóng)用地碳排放領域的期刊發(fā)文量具有一定規(guī)模。三位學者都對農(nóng)地碳排放的時空特征分析及脫鉤效應進行了大量研究。但每位學者針對農(nóng)地碳排放研究的側重點有所差別：李波主要研究不同的農(nóng)地利用方式對碳效應的影響及其變化特征進行分析；張俊飚從農(nóng)業(yè)碳減排潛力及減排成本進行研究；而田云側重于低碳生產(chǎn)效率和空間異質(zhì)性研究。

圖2 農(nóng)用地碳排放研究的高產(chǎn)作者分布（作者詞頻≥4）

2.3 期刊來源分布

由文獻來源分布可知，農(nóng)用地碳排放相關文獻發(fā)表在《生態(tài)經(jīng)濟》《安徽農(nóng)業(yè)科學》和《水土保持通報》期刊的文獻排在前三位，頻率分別為12、8、7（圖3）。通過對樣本文獻來源的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，期刊發(fā)文量在4篇及以上的約占文獻總量的24%，發(fā)文相對集中。此外，農(nóng)用地碳排放研究涉及到社會科學和自然科學的交叉融合，屬于多學科、多視角的研究，很多期刊來源都屬于自然科學與社會科學相結合的綜合性刊物，且各類期刊對緊跟時事熱點的文章的可接受度越來越高，期刊來源不斷增多。

圖3 農(nóng)用地碳排放研究的文獻來源分布（詞頻≥4）

2.4 關鍵詞詞頻統(tǒng)計

在進行文獻關鍵詞分析時，319篇文獻經(jīng)合并處理再刪去無益于研究的詞后，發(fā)現(xiàn)詞頻為1的關鍵詞有15個。借助Donohue高頻詞與低頻詞界分公式計算高頻詞閾值，根據(jù)公式求得T=5，因此，刪去詞頻5以下的關鍵詞最終得到29個關鍵詞（圖4）。初步由關鍵詞的詞云可知，“農(nóng)地利用”、“碳效應”和“時空特征”關鍵詞的字體較大且處于詞云的靠近中間位置，在文章中出現(xiàn)的頻數(shù)分別為210、83、51，說明學者在研究農(nóng)用地碳排放問題時對農(nóng)地利用、碳效應及時空特征涉及較多，也是眾多學者研究的熱點問題。而學者可能對處于詞云邊緣的關鍵詞，如碳補償、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、農(nóng)業(yè)政策工具、碳儲量的關注度較低。

圖4 文獻關鍵詞的詞頻云圖

3 社會網(wǎng)絡分析

3.1 網(wǎng)絡圖譜

網(wǎng)絡圖譜是判斷關鍵詞研究領域的直觀方法，可以清楚了解各關鍵詞之間的關系，表示關鍵詞在文獻中同時出現(xiàn)的次數(shù)以及它們之間的聯(lián)系緊密程度。本文通過將樣本文獻合并基本同義或研究范疇一致的關鍵詞，如將“農(nóng)地利用變化、農(nóng)地利用方式、土地利用結構”合并為“農(nóng)地利用”等，再將無益于研究的關鍵詞，如影響因素等剔除，為進一步突出研究重點，根據(jù)Donohue公式劃分高頻詞與低頻詞的界限，最終保留29個高頻關鍵詞，構建高頻關鍵詞共現(xiàn)矩陣，利用UCINET進行矩陣分析，根據(jù)關鍵詞的度數(shù)中心度繪制共詞網(wǎng)絡圖譜（圖5）。圖5中“農(nóng)地利用”、“時空特征”、“碳排放效率”、“碳減排”、“碳效應”這些點較大且處于網(wǎng)絡的中心位置，通過計算它們的度數(shù)中心度分別為96.43、82.14、82.14、82.14和78.57，說明在社會網(wǎng)絡中其他關鍵詞的相互聯(lián)系主要依靠它們連接。此外，一些處于網(wǎng)絡邊緣的點，如“碳補償”、“碳儲量”、“農(nóng)田管理”、“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率”，與其他關鍵詞的關系相對較少。

圖5 農(nóng)用地碳排放研究關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡圖譜

3.2 核心-邊緣度分析

核心邊緣分析是對關鍵詞的位置進行量化分析，將其分為核心區(qū)域和邊緣區(qū)域。通過UCINET軟件分析網(wǎng)絡圖譜的核心邊緣結構，得知“農(nóng)地利用”、“碳效應”、“時空特征”、“碳排放效率”、“碳減排”、“農(nóng)戶視角”關鍵詞處于研究的核心區(qū)域，而“碳補償”、“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率”、“農(nóng)田管理”、“碳核算”、“碳儲量”、“農(nóng)業(yè)政策工具”仍處于邊緣區(qū)域，說明這些視角是未來農(nóng)用地碳排放研究的可拓展空間。

4 研究結論與展望

“十四五”時期，我國農(nóng)業(yè)要實現(xiàn)進一步碳減排就需要轉變經(jīng)濟發(fā)展方式，突破農(nóng)地傳統(tǒng)利用模式，發(fā)揮農(nóng)用地碳匯功能。本文通過梳理農(nóng)用地碳排放測算及影響因素兩方面的文獻，借助Note Express進行描述統(tǒng)計分析，將所得關鍵詞進行詞頻云圖和共詞矩陣分析，利用UCINET繪制關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡圖譜進行社會網(wǎng)絡分析。

通過上述研究結果，本文得出以下幾點結論：①農(nóng)用地碳排放問題的研究成果較豐富，但未來農(nóng)用地碳排放的研究需要更多關注邊緣區(qū)域的子領域；②農(nóng)用地碳排放文獻來源較豐富，且各類期刊對緊跟時事熱點的文章的可接受度越來越高；③農(nóng)地利用、碳效應、時空特征、碳排放效率、碳減排、農(nóng)戶視角成為研究熱點，但碳補償、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、農(nóng)田管理、碳核算、碳儲量和農(nóng)業(yè)政策工具還處于邊緣區(qū)域，未來農(nóng)用地碳排放可以此類視角進行拓展研究。

此外，農(nóng)用地碳補償要根據(jù)省域、市域或縣域的異質(zhì)性，以農(nóng)戶稟賦和地區(qū)差異為基礎形成具有地方特色和切實可行的碳補償方案，不能搞一刀切。針對農(nóng)業(yè)政策問題，從宏觀政策制定到微觀農(nóng)戶實施整個過程需要政府、市場以及農(nóng)戶共同發(fā)揮作用，以政府出臺的各項政策法規(guī)約束農(nóng)戶的碳行為，以農(nóng)業(yè)碳市場為切入點引導農(nóng)戶進行低碳減排行為，因地制宜制定不同區(qū)域的碳減排政策。