中国农业碳排放与经济发展的实证研究

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1、中国农业碳排放与经济发展的实证研究　　【内容提要】农业生产所导致碳排放大幅增加以及引发的环境问题，越来越受到人们的关注。文中从化肥、农药生产和使用、农业机械使用、灌溉用能、秸秆焚烧等5个方面测算并分析我国碳排放结构特征及区域差异。结果表明：农业碳排放总量从1991-2008年均增长率为2.59%，约占碳排放总量10.43%；秸秆焚烧排放占比例最高为90.60%；农药碳排放年均增长最快为4.71%。聚类发现，我国农业碳排放存在3类区域：主要集中在中东部地区的农业大省的高排放区、中西部地区的一般排放区、发达非农业城市以及落后的西部省份的低排区。农业碳排放强度与人均GDP

2、的EKC检验发现，倒U型曲线关系明显，13省市超过人均国内生产总值20899元的拐点。最后，据此提出促进我国农业减排的政策建议。　　【关键词】农业碳排放结构特征区域差异环境库兹涅茨曲线　　农业碳排放是指农业(文中所指种植业)生产过程中由于化肥、农药、能源消费，以及农业废弃物资源处理过程中所直接或间接导致的温室气体的排放。由于农业生产活动的广泛性、普遍性以及农业生产主体的分散性，加上农业碳排放涉及范围广、随机性大、隐蔽性强、不易监测、难量化，使之存在着控制难度大的特点。据相关专家研究，18世纪以来，大气中的浓度增加了一倍多，其中约有70%是人类生产活动的结果，如水稻种

3、植、生物燃烧等的快速增长等[1]。2000年发布的《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》报道，农业温室气体排放总量为6.21亿吨二氧化碳当量，占全国排放总量的17%，其中农业排放的甲烷和二氧化氮分别占全国总量的50%和92%。在全球目光聚焦哥本哈根会议之际，温室气体减排行动正在逐步成为人类发展的责任和共识。农业碳排放会加剧气候暖化，进而影响经济可持续发展，而经济发展方式又会影响农业碳排放，环境质量与经济发展互动关系成为学术界研究的热点和焦点。　　因此，分析和了解我国农业碳排放的结构及其时空规律以及农业碳排放和经济发展之间的关系，对于准确把握农业环境现状、科学制定

4、农业减排政策具有特别重要的意义。文中从农业生产投入、能源消耗、废弃物资源处理等方面入手，定量测算农业的碳排放总量，进而探究其特征以及区域差异，并与经济发展关系进行EKC验证，以求找出农业碳排放一些规律和特征，以期为我国在农业减排政策的制定方面提供较强的理论支撑。　　1研究方法　　一般而言，农业碳排放的碳源种类主要有5个方面：一是化肥生产和使用过程中所导致的碳排放。主要包括生产过程、运输过程和施用过程中耗费的化石燃料所导致的碳排放，同时化肥的过量使用改变了土壤结构、形成了环境污染，也会产生碳排放；二是农药生产和使用过程中所引起的碳排放；三是由于农业机械运用而直接或间接

5、消耗化石燃料所产生的碳排放；四是灌溉过程中的间接耗费化石燃料，形成释放碳；五是农作物秸秆资源作为农户生活燃料或在露天焚烧，所造成的秸秆资源浪费和碳排放(图1)。根据上述五个种类，可以列示出农业碳排放的估算公式如下：　　2我国农业碳排放总量及结构特征分析　　2.1农业碳排放总量特征及趋势分析　　按照上述方法通过计算可知(表2)，农业碳排放总量从1991年的4.6亿吨增长到了2008年的7.1亿吨，增长幅度为54.41%，年均增长率为2.59%。根据德国可再生能源机构IWR研究结果，2008年我国碳排放总量为68.1亿吨，那么我国农业碳排放占据碳排放总量10.43%。从

6、农业碳排放的变化趋势来看(图1)，1991-1995年为上升态势；1995-1996年陡然跃升，究其原因主要是1996年耕地面积大幅增加，农业化肥、农药等投入增加所致；1997-2008年整体上基本处于平稳态势，其中2000-2004年排放略有降低。从农业碳排放强度来看，整体上增长态势明显，从1991年的320.78kg/亩增长到2008年的389.25kg/亩，年均递增率1.14%。　　2.2农业碳排放结构特征及趋势分析　　从碳排放结构比较来看，秸秆焚烧排放平均占比最高，达90.60%，其次依次为化肥、灌溉、农药、农业机械化使用，其排放平均占比分别为5.77%、2

7、.25%、0.95%、0.42%。秸秆燃烧已经成为农业碳排放的最主要来源，随着粮食安全问题的日益突出，国家不断加大粮食优惠政策和支持力度，农业生产规模不断扩大，农业秸秆产生量不断剧增。同时，随着农村经济发展和社会进步，农民生活方式和农村能源结构发生改变，秸秆在相当一部分的农家中不再是能源，露天焚烧处理比例增加，碳排放强度增加。此外，随着农村劳动力的非农转移，农村有效劳动力减少，对于秸秆的愈来愈倾向于简单粗放处理，进而也导致较高的碳排放。从增长指数的变化来看(图2)，1991-2008年农药碳排放平均增速最快，为4.71%，其次依次为化肥、秸秆、灌溉、农业机械化使