農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放的影響研究

中圖分類號：F323；X322 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5553（2025）07-0335-11

Abstract：Low-carbon developmentofagricultureisesentialforChinatoachieveits“dualcarbon”goal，withtechnological progress inagriculture serving as a critical driving force.Using panel data from 3O provinces in China spanning from 2005 to 2023，thisstudy employeda spatial Durbinmodel toexamine thespatial spilover effectsandatenuation boundaries of agricultural technological progresson carbonemissions inagriculture.Italsoexplored theunderlying mechanismsandregionaldisparitiesintheseeffects.Thefindingsindicate thatprovincialagricultural carbon emission intensity in Chinaexhibitsclearspatial agglomeration patterns，characterizedby“high-high”and“l(fā)owlow”clusters.Technologicaladvancements inagriculturenotonlyreducelocalcarbonemision intensitybutalsocontributeto emissionreductionsinneighboring regionsthroughspatial splloverefects.Both frontieragriculturaltechnological innovationandoverall technicalefciencypositivelyimpactcarbonemisionreductioninlocalandadjacentareas，with frontierinnovationplaying thedominantrole.However，theefectof technological progressvariessignificantlyacross regions.Intheeasternprovinces，thedirectemision-reducingefectispronounced，butthespatialspillovereffectisrelatiely weak.Conversely，inthecentralandwesternregions，althoughanegativespatialcorrelationexists，theimpactofagricultural technologyonemisionreductionisnotstatisticallysignificant.ThespatialspilovereffectfollowedaninvertedU-shaped pattern with the increase of distance，which gradually increased within the range of 400km ，weakened significantly between 400and 700km ，and becamenegligiblebeyond 700km .These results highlight the need to strengthen research， development，andthewidespreadadoptionofagriculturaltechnologies，eliminatebarriers totechnologydifusion，optimize thespatial alocationof technologicalandresourceinputs，and implementregion-specificemissionreduction strategies to effectively promote low-carbon development across China's agricultural sector.

Keywords：agricultural technologicalprogress；agriculturalcarbonemisions；spatialspilovereffect；spatial attenuation boundary

0 引言

當前，全球變暖已成為威脅人類生存與發(fā)展的嚴峻挑戰(zhàn)之一，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會曾警示，氣溫升高 1.5°C 將是關鍵節(jié)點[]。作為全球氣候治理的積極倡導者與踐行者，我國在2009年及2015年分階段提出自主減排承諾，并在2020年9月于第75屆聯(lián)合國大會上提出“雙碳”目標，2024年的《政府工作報告》明確將“大力發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟，積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和\"列為重點工作之一。盡管如此，2023年中國碳排放總量仍占全球三分之一，且年度增量達 5.65×10⁸t ，較2022年顯著上升，成為全球增長最快的國家。農業(yè)作為支撐人類生存與發(fā)展的基礎性產業(yè)，其碳排放占比高達我國總量的 17%^[2] ，農業(yè)減排潛力巨大且不容忽視。因此，探索農業(yè)低碳轉型與綠色發(fā)展路徑，推動農業(yè)部門減排降碳，實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調發(fā)展，已成為政府亟待解決的關鍵議題。

技術進步作為破解經(jīng)濟增長碳減排約束的關鍵途徑[3]，是推動經(jīng)濟社會綠色低碳發(fā)展、促進生態(tài)文明建設的核心驅動力[4]。技術進步不僅從“碳源端\"著手削減碳排，還從“碳匯端”吸納部分碳排，“源頭防控”到“末端治理”的結合助力“雙碳”目標的達成[4·5]。作為驅動農業(yè)經(jīng)濟增長的四大要素之一[6]，農業(yè)技術進步既包括狹義的機械、化學品、生物技術等“硬技術”進步，還涵蓋了管理、經(jīng)營技術等促使各種技術手段協(xié)調與優(yōu)化的“軟技術\"進步，在農業(yè)碳減排方面扮演著重要的角色。閆豪瑋8、祝偉9、胡婉玲10等指出，農業(yè)技術進步是抑制農業(yè)碳排放的重要因素；陳佩[1]田云[12]等研究揭示，盡管農業(yè)碳排放存在部分回彈現(xiàn)象，但技術進步帶來的碳減排效果依然明顯；Zhang[13]、胡中應[14]等指出農業(yè)碳排放效率的提升受到技術效率的制約較低;魏瑋等[15]認為農業(yè)全要素技術進步和能源增進型技術進步均能有效控制農業(yè)碳排放；而資源回收與再利用技術是減緩農業(yè)碳排放的關鍵手段[16]。此外，環(huán)境污染的外部性特征意味著環(huán)境問題通常具有區(qū)域關聯(lián)效應[17]。部分學者基于區(qū)域關聯(lián)角度研究發(fā)現(xiàn)，農業(yè)排放總量、強度及效率存在顯著的空間相關性[18-20]，區(qū)域間的技術擴散可以增強技術進步的碳減排效果[21]。

綜上所述，學術界關于農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放影響的研究成果豐碩，為本文提供良好的理論參考，但仍存在可深入探討的空間。首先，現(xiàn)有文獻多聚焦于農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放的直接效應，而較少探討其空間溢出效應的潛在影響。其次，現(xiàn)有文獻在探討空間溢出效應時，往往假定省域間技術溢出均勻，忽略了農業(yè)經(jīng)濟環(huán)境差異及制度壁壘導致的溢出效應衰減邊界。此外，多數(shù)研究局限于廣義或狹義的農業(yè)技術進步視角，鮮有將農業(yè)綜合技術效率（“軟技術\"納入框架以分析其影響機制。

鑒于此，本文利用2005—2023年中國省域面板數(shù)據(jù)，建立空間杜賓模型及3種空間權重矩陣，深入探究農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放的空間溢出效應、衰減邊界及區(qū)域差異。為進一步探討其影響機制，將農業(yè)技術進步分解為農業(yè)前沿技術進步與農業(yè)綜合技術效率，旨在為推進我國農業(yè)碳減排及探索綠色低碳發(fā)展路徑提供有力的政策支撐。

1理論分析與研究假說

農業(yè)技術進步有廣義與狹義之分。廣義上，它指的是農業(yè)產出增長中無法由生產要素投入增長解釋的部分[22]，這一范疇不僅包含農業(yè)生產環(huán)節(jié)中自然科學技術進步（狹義），還涵蓋農業(yè)經(jīng)營管理、服務技術進步，即社會科學技術進步[23]。本文研究的是廣義的農業(yè)技術進步。

內生增長理論認為，技術進步是提升自然資源利用效率、推動資源可持續(xù)與循環(huán)再利用的關鍵驅動力，能有效遏制生態(tài)退化和環(huán)境污染。理論上看，農業(yè)技術進步對農業(yè)碳減排的影響首要體現(xiàn)在減少化石燃料需求上，從而提高碳排放效率[24]。具體而言，農業(yè)技術進步推動新型清潔能源的研發(fā)與應用，逐步替代傳統(tǒng)化石能源，優(yōu)化農業(yè)能源消費結構，進而減少碳排放；同時，農業(yè)技術進步還能提高能源利用效率，減少單位產值的能耗，進一步提高碳排放效率，實現(xiàn)碳減排。此外，農業(yè)技術進步促進高效節(jié)能與清潔生產技術的應用，取代高能耗、高碳排的傳統(tǒng)生產工藝，加速產業(yè)結構的綠色轉型，有效降低區(qū)域碳排放[25]。綜上，提出假說1：農業(yè)技術進步能夠有效降低農業(yè)碳排放。

農業(yè)技術進步的碳減排效應還體現(xiàn)在其區(qū)域間的溢出作用上[12，19]，這是一種相對\"省力\"且能促進區(qū)域間良性互動的減排策略。各地區(qū)通過分析鄰近地區(qū)農業(yè)碳排放變化趨勢及原因，優(yōu)化自身的農業(yè)生產方式。農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平較高、技術較先進的地區(qū)，憑借自身努力及外部援助，不斷深化對軟、硬技術（包括先進技術、專業(yè)知識和管理經(jīng)驗等）的學習與累積，不僅提升農業(yè)生產效益，還達成減排目標。該地區(qū)隨后成為鄰近地區(qū)學習的標桿，憑借其強大的引領和輻射能力，將先進技術向鄰近地區(qū)“輸送”，形成“涓滴效應”[19]，促進了農業(yè)發(fā)達地區(qū)對欠發(fā)達地區(qū)的帶動，以及向技術滯后地區(qū)的資源傾斜，共同推動區(qū)域碳減排進程。同時，鄰近地區(qū)在自然條件（如土壤、地形、氣候）和社會經(jīng)濟環(huán)境上的高度相似性，加之交通基礎設施（如鐵路、公路）的不斷完善，為農業(yè)技術在區(qū)域間的空間溢出提供更加便捷的條件22]，有利于實現(xiàn)鄰近地區(qū)農業(yè)碳排放的協(xié)同下降。綜上，提出假說2：農業(yè)技術進步存在空間溢出效應，有助于推動鄰近地區(qū)的農業(yè)碳減排。

進一步而言，廣義的農業(yè)技術進步可分解為狹義上的農業(yè)前沿技術進步與農業(yè)綜合技術效率。農業(yè)前沿技術進步體現(xiàn)了既定生產要素投人下生產可能性邊界的外移，它提高了農業(yè)生產能力的上限[26]，主要源于農業(yè)技術的創(chuàng)新與改良等；農業(yè)綜合技術效率則反映農業(yè)生產中實際產出與理論最大產出之間的差距，差距縮小意味著效率提升，其本質是農業(yè)生產過程中投入產出比例的優(yōu)化[26]，這涵蓋農業(yè)管理效率與資源分配效率。種質創(chuàng)新、農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及精準施肥等前沿技術的應用，能夠精準控制化肥、農藥等含碳要素的投入，避免冗余，進而推動農業(yè)碳減排。農業(yè)生產要素如土地、資本及勞動力的合理配置與高效利用，標志著農業(yè)綜合技術效率的提升，這促使化肥、農藥及傳統(tǒng)能源利用效率大幅提高，從而有效減少碳排放。綜上，提出假說3：農業(yè)前沿技術進步與農業(yè)綜合技術效率均能抑制農業(yè)碳排放的增加。

2模型構建與變量選取

2.1 模型構建

鑒于農業(yè)技術進步存在空間溢出效應，普通面板模型不再適用，而空間計量模型是分析空間效應的有效工具，因此，采用空間計量模型分析農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放的影響。常見的空間計量模型包括空間滯后模型（SLM）、空間誤差模型（SEM以及空間杜賓模型（SDM），構建模型如式（1）所示。

式中： CI 一 被解釋變量，表示農業(yè)碳排放強度；TFP 核心解釋變量，表示農業(yè)技術進步；URB 控制變量，表示城鎮(zhèn)化水平；AED 控制變量，表示農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平；OPEN 控制變量，表示對外開放程度；IND 控制變量，表示產業(yè)經(jīng)濟結構；APS 控制變量，表示農業(yè)種植規(guī)模；AS 控制變量，表示農業(yè)結構；i- 被觀測對象；j 與被觀測對象有地理或經(jīng)濟關聯(lián)的區(qū)域；ξ_t 1 時間；ρ 3 空間自相關系數(shù)；β，δ ——待估參數(shù)；Wij 空間權重矩陣；E 擾動項；μ 省份固定效應；Y- 時間固定效應。

在實證研究中，需進行LM檢驗、LR檢驗及Wald檢驗等以確定最合適的模型形式。

2.2 空間權重矩陣

參考相關文獻[4，22]，設置鄰接矩陣 （τυ₁ ）、地理距離矩陣 ）及地理經(jīng)濟嵌套矩陣 （w₃）3 種空間矩陣進行分析，以增強實證結果的穩(wěn)健性。

2.2.1 鄰接矩陣

鄰接矩陣的計算規(guī)則：若兩省份地理位置相鄰，則賦值為1；反之，則賦值為0，即

2.2.2 地理距離矩陣

地理距離矩陣是基于各省省會城市直線距離平方的倒數(shù)進行計算，其反映空間關聯(lián)的強度：省會城市間距離越近，則空間關聯(lián)性越強；距離越遠，則關聯(lián)性越弱。該矩陣的具體形式如式（3）所示。

式中： d_ij （204號 省會城市 i 與省會城市 j 在地理上的直線距離。

2.2.3地理經(jīng)濟嵌套矩陣

地理經(jīng)濟嵌套矩陣是同時考慮地理距離和經(jīng)濟距離的嵌套矩陣，構建加權形式的地理經(jīng)濟嵌套矩陣，即

w₃=（1-φ）w₂+φw_E

式中： w_E ———經(jīng)濟距離矩陣，其計算依據(jù)為省份間人均 GDP 之差的絕對值倒數(shù)；

兩個地區(qū)的人均 GDP ：φ 經(jīng)濟距離矩陣所占比重，介于 0～1 。

為全面考慮地理位置和經(jīng)濟水平的空間效應，參考邵帥等4研究， φ 取0.5，即地理距離矩陣和經(jīng)濟距離矩陣比重各為 50% 。

2.3變量選取與數(shù)據(jù)來源

2.3.1 被解釋變量

鑒于各省農業(yè)生產規(guī)模差異顯著，采用農業(yè)碳排放總量衡量農業(yè)碳排放水平存在廣泛爭議，其說服力不足[2]，因此，選取農業(yè)碳排放強度（CI）作為被解釋變量。農業(yè)碳排放強度（CI為農業(yè)碳排放總量與農業(yè)總產出之比，以農林牧漁業(yè)總產值表示農業(yè)總產出。

采用排放系數(shù)法測算農業(yè)碳排放總量（CE），選取的農業(yè)碳排放源主要有4個方面：（1）農業(yè)種植方面，水稻種植引發(fā)的稻田甲烷排放，基于水稻種植面積計算，水稻生長周期取其中位值130天；土地翻耕所引發(fā)的氧化亞氮排放，基于農作物總播種面積計算；灌溉耗費電能引起的碳排放，基于農業(yè)有效灌溉面積計算。（2）農用物資方面，化肥、農藥、農膜、農用柴油的使用產生的碳排放，均基于實際使用量計算。（3）動物養(yǎng)殖方面，主要是動物腸道發(fā)酵與糞便分解引發(fā)的甲烷與氧化亞氮排放，選擇豬、牛、羊三大主要牲畜進行測度。（4）秸稈焚燒所造成的碳排放，借鑒已有研究[28]，選取小麥、水稻、玉米、大豆、棉花及油菜籽作為秸稈焚燒的碳源。為便于分析，根據(jù)溫室效應將甲烷、氧化亞氮轉換成二氧化碳當量（依據(jù)IPCC第四次評估報告內容，1t 甲烷相當于 25t 二氧化碳，1t氧化亞氮相當于310t 二氧化碳）。

農業(yè)碳排放總量計算如式（6）所示。

式中： CE_it ——農業(yè)碳排放總量；CE_kit —第 k 種碳源產生的碳排放總量；T_kit?δ_k —第 k 種碳源的量及其所對應的碳排放系數(shù)，見表1。

表1各類碳排放源及排放系數(shù)

Tab.1 Various carbon emission sources and emission coefficients

注：IABCAU：中國農業(yè)大學農學與生物技術學院；ORNL：美國橡樹嶺國家實驗室；IREEA：南京農業(yè)大學農業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究所；IPCC：聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會。

2.3.2核心解釋變量

選取農業(yè)技術進步（TFP）作為核心解釋變量。鑒于考察的是廣義農業(yè)技術進步，參考相關文獻[31]，采用農業(yè)全要素生產率作為其衡量指標。利用DEA—Malmquist指數(shù)模型測算得出農業(yè)全要素生產率，該指標可分解為農業(yè)前沿技術進步（TEC）與農業(yè)綜合技術效率（EFF）。盡管本文主要聚焦于農業(yè)全要素生產率，但為深入剖析其對農業(yè)碳排放的影響機制，亦保留了農業(yè)前沿技術進步與農業(yè)綜合技術效率的測算結果。在使用DEA—Malmquist指數(shù)法時，需確定投入與產出指標，選取農林牧漁業(yè)總產值作為產出指標，選取農作物總播種面積作為土地投人指標，農林牧漁業(yè)從業(yè)人員數(shù)量作為勞動投人指標，選取農業(yè)機械總動力、有效灌溉面積、農用化肥施用量及農藥使用量作為資本投人指標。

2.3.3 控制變量

控制變量：農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平（AED），以人均農林牧漁業(yè)總產值表征；城鎮(zhèn)化水平（URB），以城鎮(zhèn)人口占總人口的比重表征；對外開放程度（OPEN），以進出口總額占GDP的比重表征；產業(yè)經(jīng)濟結構（IND），以第一產業(yè)增加值占GDP的比重表征；農業(yè)種植規(guī)模（APS），以農作物總播種面積與農林牧漁業(yè)從業(yè)人員之比衡量；農業(yè)結構（AS），以種植業(yè)和畜牧業(yè)總產值占農林牧漁業(yè)總產值的比重衡量。

2.3.4 數(shù)據(jù)來源

鑒于西藏與港澳臺地區(qū)的數(shù)據(jù)存在顯著缺失與不完整的情況，為確保研究結論的準確性與可靠性，選取中國30個省份（不含西藏、港澳臺）2005—2023年的面板數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來自《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》《中國農業(yè)年鑒》《中國農村統(tǒng)計年鑒》及各省份統(tǒng)計年鑒、國家統(tǒng)計局。此外，為消除異方差帶來的影響，對各變量取對數(shù)。各變量描述性統(tǒng)計如表2所示。

表2變量定義及描述性統(tǒng)計 Tab.2Variable definition and descriptive statistics

注： z 表示標準化后的觀測值， Wz 表示空間滯后項。

3 實證結果分析

3.1 空間相關性分析

判斷是否采用空間計量模型的關鍵在于被解釋變量是否存在空間相關性。參考相關文獻[19]，采用Moran's I 指數(shù)對農業(yè)碳排放強度的空間相關性的顯著性予以判斷。

1）全局莫蘭指數(shù)。全局莫蘭指數(shù)的計算如式（7） 所示。

式中： x_j —第 i 個空間單元的觀測值;

1 所有觀測值的平均值；

S² （204號 樣本方差。

全局莫蘭指數(shù)的取值區(qū)間為一1，1]，正值與負值分別表示空間正相關和空間負相關，取值為0意味著空間不相關。基于前文3種空間權重矩陣，計算2005一2023年農業(yè)碳排放強度的全局莫蘭指數(shù)，結果均顯著為正，見表3，這說明中國省域間農業(yè)碳排放強度存在顯著的空間相關性。

2）局部莫蘭指數(shù)。局部莫蘭指數(shù)通過莫蘭散點圖直觀顯示了空間集聚情況，該圖的4個象限依次代表高—高集聚、低—高集聚、低—低集聚和高—低集聚的空間分布特征。2005年與2023年三種空間權重矩陣下農業(yè)碳排放強度的局部莫蘭散點圖顯示，多數(shù)省份的散點集中于第一、三象限，見圖1。2005年莫蘭散點圖的第一象限（H一H集聚）涵蓋了甘肅、青海、寧夏、新疆、吉林及黑龍江等地區(qū)，展現(xiàn)出農業(yè)碳排放強度的高值集聚；而第三象限（L一L集聚）則主要包括北京、天津、河北、廣東、廣西及云南等地區(qū)，呈現(xiàn)出低值集聚。

2023年3種空間矩陣下的莫蘭散點圖分布特征與2005年基本一致。這揭示了我國省域農業(yè)碳排放強度在空間上分布不均，存在明顯的空間集聚特征，即“高一高\"集聚和“低—低\"集聚，進一步印證了空間正相關性的存在。

3.2 空間面板回歸結果分析

1）空間計量模型的檢驗及選擇。為確定空間計量模型的具體形式，需進行Hausman檢驗、LM檢驗、Wald檢驗及LR檢驗，結果見表4?？梢钥闯?，Hausman檢驗結果在 1% 顯著性水平上拒絕了原假設，表明固定效應模型為更優(yōu)選擇。LM與RobustLM檢驗結果至少通過了 5% 的顯著性檢驗，表明農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度的影響具有不可忽視的空間效應。LR與Wald檢驗結果均在 1% 顯著性水平上拒絕了原假設，證實了空間杜賓模型無法簡化為空間滯后或空間誤差模型。因此，采用固定效應的空間杜賓模型。

2）空間回歸結果分析。在鄰接矩陣 （w₁） 、地理距離矩陣 （w₂ ）及地理經(jīng)濟嵌套矩陣 （w₃） 下，農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度影響的空間杜賓模型回歸結果見表5。結果顯示，無論是采用鄰接矩陣、地理距離矩陣還是地理經(jīng)濟嵌套矩陣，空間自相關系數(shù) ρ 、農業(yè)技術進步的直接效應系數(shù)及其空間滯后項系數(shù) （Wx 均顯著。空間自相關系數(shù)顯著為正，表明農業(yè)碳排放強度存在較強的空間正相關性，意味著某一地區(qū)農業(yè)碳排放強度的增減會相應地影響其鄰近地區(qū)的排放模式。農業(yè)技術進步的直接效應系數(shù)顯著為負，表明其對本地農業(yè)碳排放強度具有顯著的負向影響。農業(yè)技術進步的空間滯后項系數(shù)顯著為負，說明某一地區(qū)農業(yè)技術進步能有效降低鄰近地區(qū)的農業(yè)碳排放強度，反映了技術在“學習效應\"與“涓滴效應”下的跨區(qū)傳播。

表4模型檢驗結果Tab.4 Model testresults

表5空間杜賓模型估計結果Tab.5Estimation results of spatial Durbin model

注：*** 、**和*分別表示 1%.5% 和 10% 的顯著水平，括號內為t值。下同。

3）空間效應分解。鑒于上述空間自相關系數(shù)顯著且不為0，空間杜賓模型中各估計系數(shù)無法直觀反映自變量對因變量的影響，故需借助偏微分方法計算各變量的直接效應、間接效應及總效應[32]。直接效應表示農業(yè)技術進步對本地農業(yè)碳排放強度的作用；間接效應則揭示了農業(yè)技術進步通過空間溢出機制作用于鄰近地區(qū)的農業(yè)碳排放強度；總效應則反映了上述兩種效應的整體作用。空間效應的具體分解結果見表6。

表6空間效應分解結果Tab.6 Decomposition results of spatial effects

由表6可知，對于3種空間權重矩陣的回歸結果，核心解釋變量與控制變量的系數(shù)符號及顯著性高度一致，這證實了回歸結果的穩(wěn)健性較強。在3種空間權重矩陣下，農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度的直接效應分別為 -0.163，-0.165，-0.172， 且至少在 5% 的水平上顯著，表明農業(yè)技術進步能顯著降低本地農業(yè)碳排放強度；而其間接效應分別為 -0.496，-0.282，-0.304 ，至少通過了 5% 的顯著性檢驗，表明農業(yè)技術進步對鄰近地區(qū)農業(yè)碳排放強度有明顯的減緩作用，展現(xiàn)出正向的空間溢出效應，且該間接效應大于直接效應。究其原因，一方面，農業(yè)技術進步推動新型清潔能源與清潔生產技術的應用，提高農業(yè)生產過程中的碳排放效率，從而直接減少碳排放。另一方面，技術進步伴隨著“學習效應\"與“涓滴效應”，中心地區(qū)憑借其強大的輻射能力向鄰近地區(qū)“輸送”先進技術，而后者通過借鑒與學習提升其農業(yè)技術水平，進而推動農業(yè)碳減排，產生空間溢出效應。因此，假說1和假說2得證。

控制變量中，城鎮(zhèn)化水平在地理距離矩陣和地理經(jīng)濟嵌套矩陣下對農業(yè)碳排放強度的直接及間接效應均顯著為負，說明推進城鎮(zhèn)化進程有助于本地及鄰近地區(qū)的農業(yè)碳減排。城鎮(zhèn)化提升了人們的綠色發(fā)展意識，促使農民轉向清潔生產方式，并通過學習與示范效應抑制鄰近地區(qū)的農業(yè)碳排放。農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平在3種空間權重矩陣下對農業(yè)碳排放強度的直接效應顯著為負，但間接效應不顯著，表明其減排效果主要局限于本地。這可能與農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展所帶來的新技術、新設備的引入，以及對農業(yè)生產者的培訓和教育有關，這些因素共同推動了農業(yè)碳減排。對外開放程度在鄰接矩陣和地理經(jīng)濟嵌套矩陣下對農業(yè)碳排放強度的直接及間接效應均顯著為負，表明對外開放有利于本地及鄰近地區(qū)的農業(yè)碳減排。對外開放加速了國際低碳農業(yè)技術的引進與應用，這些高效低排技術直接降低了本地農業(yè)碳排放，同時，技術溢出效應推動了鄰近地區(qū)低碳技術的普及，有效抑制了該區(qū)域的碳排放增長。產業(yè)經(jīng)濟結構在3種空間權重矩陣下的直接及間接效應均顯著為正，說明第一產業(yè)占比的增加會加劇本地及鄰近地區(qū)的農業(yè)碳排放強度。這可能與高能耗農業(yè)生產和低效資源管理的路徑依賴有關，鄰近地區(qū)可能受到本地農業(yè)技術和管理方式的影響，導致碳排放增加。農業(yè)種植規(guī)模的擴大在3種空間權重矩陣下均顯著促進了本地及鄰近地區(qū)的農業(yè)碳排放強度，這可能與農用物資消耗的增加密切相關，而鄰近地區(qū)為了提升農業(yè)經(jīng)濟競爭力，可能跟隨擴展種植規(guī)模，從而導致碳排放增加。農業(yè)結構的直接效應在3種空間權重矩陣下均顯著為正，間接效應顯著為負，表明種植業(yè)與畜牧業(yè)產值占比的增加雖然提升了本地農業(yè)碳排放強度，但卻能降低鄰近地區(qū)的碳排放。可能是因為種植業(yè)與畜牧業(yè)相比于林業(yè)和漁業(yè)，對農用物資投入依賴更大，而本地糧食增產會緩解鄰近地區(qū)糧食生產壓力，進而減少其農業(yè)碳排放。

3.3 影響機制分析

為深人分析農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度的作用機制，將農業(yè)前沿技術進步（TEC）與農業(yè)綜合技術效率（EFF）作為核心解釋變量進行實證分析，結果見表7。

表7農業(yè)前沿技術進步和農業(yè)綜合技術效率對農業(yè)碳排放強度影響的估計結果

在3種空間權重矩陣下，農業(yè)前沿技術進步對農業(yè)碳排放強度的直接效應均在 1% 的水平上顯著為負，而其間接效應也至少在 10% 的水平上顯著為負，表明農業(yè)前沿技術進步不僅有效降低本地農業(yè)碳排放強度，還顯著抑制鄰近地區(qū)的碳排放增長，且間接效應大于直接效應。相應地，農業(yè)綜合技術效率在3種空間權重矩陣下的直接效應分別為 -0.128，-0.134 和一0.140，至少通過 10% 的顯著性檢驗，間接效應分別為—0.446、—0.325和—0.351，至少在 10% 的水平上顯著，顯示出類似但稍弱的效應模式，即同樣促進本地減排并抑制鄰近地區(qū)排放增長，且間接效應大于直接效應。綜合比較，農業(yè)前沿技術進步在直接、間接及總效應上均超過農業(yè)綜合技術效率，顯示出其在區(qū)域碳減排中的更大潛力。這一現(xiàn)象的潛在原因包括：農業(yè)前沿技術進步作為科技進步的前沿代表和高效生產方式的基石，是推動農業(yè)技術進步和實現(xiàn)碳減排的主要驅動力，因此對本地農業(yè)碳排放的直接影響更為顯著。對于鄰近地區(qū)而言，農業(yè)前沿技術通過先進的機械設備和新型生物化學技術的普及與應用，展現(xiàn)出顯著的空間溢出效應；相比之下，農業(yè)綜合技術效率作為“軟技術”，其效果受限于特定地區(qū)的資源稟賦條件和經(jīng)營管理水平，缺乏普遍適用性，故而對鄰近地區(qū)的碳減排影響相對較弱。因此，假說3得證。

3.4 區(qū)域異質性分析

為進一步探究農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放影響的地域差異，將研究樣本劃分為東部、中部及西部三大區(qū)域分別進行實證估計，回歸結果見表 8～ 表10。其中，東部區(qū)域包含北京、天津、河北、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、海南、廣西、遼寧；中部區(qū)域包含內蒙古、吉林、黑龍江、河南、湖北、湖南、安徽、江西、山西；西部區(qū)域包含陜西、甘肅、青海、四川、貴州、云南、重慶、新疆、寧夏。

表8東部地區(qū)模型估計結果 Tab.8Model estimation results in the eastern region

表10西部地區(qū)模型估計結果

表9中部地區(qū)模型估計結果

由表 8～ 表10可知，農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度的影響呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域異質性特征。具體而言，東部地區(qū)在鄰接矩陣與地理經(jīng)濟嵌套矩陣下的空間自相關系數(shù) ρ 均不顯著，僅在地理距離矩陣下勉強通過 10% 的顯著性檢驗，且模型擬合度 R² 極低，表明該地區(qū)農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度的空間溢出效應微弱，甚至不存在。這可能歸因于東部地區(qū)農業(yè)技術發(fā)展的高度均衡性，相鄰地區(qū)間技術差異較小，從而限制了空間溢出效應。盡管如此，東部地區(qū)的直接效應系數(shù)顯著為負，意味著農業(yè)技術進步能有效抑制農業(yè)碳排放強度的增長，這得益于該地區(qū)技術創(chuàng)新水平較高，農業(yè)生產者能便捷獲取技術指導、培訓及先進設備，促進新技術的采納與應用，進而降低碳排放強度。

相比之下，中部與西部地區(qū)在3種空間權重矩陣下的空間自相關系數(shù) ρ 均顯著為負，中部省份間資源與產業(yè)結構的相似性引發(fā)資源競爭“以鄰為壑”現(xiàn)象，以及西部地區(qū)內部經(jīng)濟發(fā)展不均衡、產業(yè)結構差異大等問題，共同導致了空間負相關性。然而，在這兩大區(qū)域中，直接效應系數(shù)與空間滯后項系數(shù)在3種空間權重矩陣下均不顯著，這可能受限于中部與西部地區(qū)較低的經(jīng)濟水平、資金技術匱乏及基礎設施滯后，制約了農業(yè)技術進步在推動農業(yè)碳減排方面的積極作用。

3.5空間衰減邊界分析

根據(jù)地理學第一定律，地區(qū)間的空間相關性會隨地理距離的增加而降低。為探究農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度的空間溢出效應是否遵循地理距離衰減規(guī)律，設定兩省份間地理距離區(qū)間為 [d_min，d_max] ，記 τ 為 的遞增距離，基于式（3）構建空間距離權重矩陣如式（8）所示。

式中： d 一 距離閾值。

鑒于兩省份間地理距離約為100～3800 km[33]，設置初始距離閾值 d_min 為 100km ，且以 100km 為遞增單位?？紤]到地理距離矩陣下農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度的空間回歸結果在空間距離大于 700km 時變得不顯著，因此僅聚焦于 100～800km ，計算不同閾值下農業(yè)技術進步的空間溢出效應系數(shù)，并對結果進行曲線擬合，見圖2。

L 200 400 600 800 空間距離/km

由圖2可知，隨著地理距離的增加，農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度的空間溢出效應總體呈現(xiàn)出“倒U形\"特征。這一現(xiàn)象源于農業(yè)技術傳播依賴于信息共享、技術示范及人員流動等要素，這些要素在短距離范圍內更易實現(xiàn)，從而有效抑制鄰近地區(qū)的農業(yè)碳排放強度。然而，隨著距離的增加，信息傳遞效率和頻率逐漸降低，技術擴散難度增加，導致空間溢出效應隨之減弱。

基于距離閾值與空間溢出系數(shù)絕對值的變動，將空間衰減過程劃分為兩個階段。第一階段，當距離閾值為 100～400km 時，地理鄰近性帶來的交通便利、信息交流的高效性以及文化習俗的相似性促進了本地農業(yè)技術的迅速傳播與采納。此階段，技術傳播密集，對鄰近地區(qū)農業(yè)碳排放強度的抑制作用隨距離的遞增而增強，直至 400km 處達到峰值，形成技術溢出密集區(qū)。而在第二階段，當距離閾值為 400～700km 時，地理障礙、文化差異及信息傳播成本的上升導致農業(yè)技術傳播效率顯著下降，進而減弱了對遠距離地區(qū)農業(yè)碳排放強度的抑制作用。雖然技術溢出效應在這一階段仍然存在，但其影響力與顯著性已明顯減弱。

此外，從空間溢出效應系數(shù)的顯著性來看，農業(yè)技術進步對鄰近地區(qū)農業(yè)碳排放強度的空間溢出效應存在明確的 700km 邊界。超出此范圍，技術溢出效果變得不再顯著，這主要歸因于信息傳遞的衰減、技術采納成本的增加以及地區(qū)間經(jīng)濟、社會條件的顯著差異。因此， 700km 可被視為農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度空間溢出效應的邊界閾值。

4 結論與建議

4.1結論

基于2005—2023年中國30省的面板數(shù)據(jù)，利用空間杜賓模型實證探究農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度的空間溢出效應、衰減邊界及區(qū)域差異。結果顯示：（1）中國省域農業(yè)碳排放強度存在顯著的空間相關性與空間集聚特征，表現(xiàn)為“高—高”與“低一低\"集聚的空間分布模式。（2）農業(yè)技術進步不僅能顯著降低本地農業(yè)碳排放強度，還對鄰近地區(qū)農業(yè)碳排放強度有明顯的減緩作用，展現(xiàn)出正向且顯著的空間溢出效應。（3）農業(yè)前沿技術進步與農業(yè)綜合技術效率均有助于降低本地及鄰近地區(qū)農業(yè)碳排放強度，但農業(yè)前沿技術進步起主導作用。（4農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度的影響存在區(qū)域異質性，東部地區(qū)直接減排效果顯著但空間溢出效應微弱，而中部與西部地區(qū)雖呈現(xiàn)空間負相關性，但農業(yè)技術進步在推動碳減排上作用不顯著。（5）農業(yè)技術進步對農業(yè)碳排放強度的空間溢出效應隨地理距離增加呈“倒U形”變化， 400km 范圍內溢出效應逐漸增強，在 400～700km 范圍內顯著減弱，超出 700km 則不再顯著。

此外，本文已深入探討農業(yè)前沿技術進步與農業(yè)綜合技術效率對農業(yè)碳排放強度的空間溢出效應，并測算技術溢出效應的衰減邊界，從而增強研究結論的準確性。然而，受限于數(shù)據(jù)可獲取性，本文的分析范疇僅限于我國省域層面。顯然，縣域層面的農業(yè)碳排放研究能為省域層面研究提供有益補充，二者結合將更全面地揭示我國農業(yè)低碳轉型面臨的核心挑戰(zhàn)，提供一個更為深刻且全面的視角。因此，進一步拓展至縣域層面的農業(yè)碳排放研究是亟待深入的重要方向。

4.2 政策建議

1）強化農業(yè)科技研發(fā)與推廣，促進區(qū)域協(xié)同減排。加強對節(jié)能減排、精準農業(yè)等關鍵技術的財政支持與政策傾斜，促進產學研深度融合，加速科技成果在“高一高\"集聚區(qū)的轉化應用。構建多元化技術推廣體系，通過在線培訓、技術指導等提升農民技術應用能力，縮小技術區(qū)域差異。建立農業(yè)技術大數(shù)據(jù)共享平臺，整合創(chuàng)新資源，強化地理距離在 400km 內技術交流，推動區(qū)域協(xié)同減排，共同降低農業(yè)碳排放強度。

2）消除技術擴散障礙，加速前沿技術高質量發(fā)展。構建政府引導、企業(yè)引領、農戶參與的協(xié)同減排體系，結合政策與市場機制打破地域壁壘，確保技術持續(xù)有效擴散。對于地理距離在 700km 內的技術溢出顯著區(qū)域，應優(yōu)先推廣先進農機裝備、新型生物技術等前沿技術，實現(xiàn)增產減排雙贏。同時，探索數(shù)字化傳播方式，克服地理障礙，加速技術在地理距離在 700km 外的溢出效應不顯著區(qū)域進行傳播與應用。

3）優(yōu)化技術布局與資源配置，提升綜合技術效率。根據(jù)技術溢出效應的“倒U形\"特征，應合理布局農業(yè)技術研發(fā)與推廣中心，強化技術溢出密集區(qū)的交流與合作。在技術溢出密集區(qū)加強生產要素監(jiān)控，優(yōu)化資源配置，改進生產管理模式。同時，針對技術溢出減弱區(qū)實施差異化策略，促進區(qū)域間農業(yè)碳排放均衡降低，提升農業(yè)綜合技術效率。

4）實施差異化減排策略，推動區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。針對技術碳減排的區(qū)域異質性，東部地區(qū)應強化前沿技術創(chuàng)新與應用，提升直接減排效果；中西部地區(qū)則需加強技術引進與轉化，突破經(jīng)濟與技術瓶頸。結合區(qū)域特點，推廣生態(tài)農業(yè)、循環(huán)農業(yè)等低碳模式，推動農業(yè)向低碳、高效、可持續(xù)方向邁進，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益的協(xié)調發(fā)展，為農業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎。

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