中国农业碳排放时空特征及影响因素分解

  本文关键词：中国农业碳排放时空特征及影响因素分解，由笔耕文化传播整理发布。

· 中国人口 资源与环境

2011 年

第 21 卷

第8 期

CHINA POPULATION， RESOURCES AND ENVIRONMENT

Vol． 21

No． 8

2011

中国农业碳排放时

空特征及影响因素分解
李 波
1， 2

张俊飚

1， 2

李海鹏

3

（ 1． 湖北农村发展研究中心， 湖北 武汉 430070； 2． 华中农业大学经济管理学院， 湖北 武汉 430070； 3． 中南民族大学， 湖北 武汉 430074）

摘要

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。本研究基于农业生产中 6 个主要方面的碳

测算了我国 1993 － 2008 年农业碳排放量。发现自 1993 年以来我国农业碳排放处于阶段性的上升态势， 总体上可分为快速增长 源， 期、 缓慢增长期、 增速反弹回升期、 增速明显放缓期等四个变化阶段。其中农业碳排放总量和强度年平均增长率分别为 4． 08% 、 2. 38% 。农业碳排放总量较高地区主要集中在农业大省， 农业碳排放强度较高地区主要集中在发达城市、 东部沿海发达省份和中部 结果表明， 效率因素、 结构因素、 劳动力规模因素对碳 农业大省。进一步通过 Kaya 恒等式变形对农业碳排放影响因素进行分解研究， 1994 － 2008 年与基期相比分别累计实现 12． 95% 、 62% 、 29% 的碳减排， 26． 33． 排放量具有一定的抑制作用， 而农业经济发展则对农 累计产生 154． 94% 的碳增量。最后， 据此提出促进农业减排的政策建议。 业碳排放具有较强推动作用， 关键词 农业碳排放；时空特征；因素分解 ；Kaya 恒等式 F323， X22 文献标识码 A 文章编号 1002 － 2104（2011）08 － 0080 － 07 doi：10． 3969 / j． issn． 1002 － 2104． 2011． 08． 013 中图分类号

农业既是温室气体排放源， 也是最易遭受气候变化影 响的产业。农业碳排放是指农业（ 本文所指种植业） 生产 过程中由于化肥、 农药、 能源消费， 以及土地翻耕过程中所 直接或间接导致的温室气体的排放。由于农业生产活动 普遍性以及农业生产主体的分散性， 加上农业 的广泛性、 碳排放涉及范围广、 随机性大、 隐蔽性强、 不易监测、 难量 18 使之存在着控制难度大的特点。据相关专家研究， 化， 世纪以来， 气 中 的 CH4 浓 度 增 加 了 一 倍 多， 中 约 有 大 其 70% 是人类生产活动的结果， 如水稻种植、 生物燃烧等的 快速增长等
［1 ］

肥生产和使用过程中所导致的农业直接或间接的碳排放； 二是农药生产和使用过程中所导致的碳排放； 三是农膜生 产和使用过程中所引起的碳排放； 四是由于农业机械运用 而直接或间接消耗化石燃料（ 主要是农用柴油） 所产生的 碳排放； 五是农业翻耕破环了土壤有机碳库， 大量有机碳 流失到空中所形成的碳排放； 最后是灌溉过程中电能利用 间接耗费化石燃料所形成的碳释放。 碳排放估算公式为： E = ∑E i = ∑T i ·δ i Ei 式中 E 为农业的碳排放总量， 为各种碳源的碳排放 T 量， i 为各碳排放源的量，i 为各碳排放源的碳排放系数。 δ 根据有关经验数据， 分别归纳出农业碳排放系数如表 1。 1． 2 数据来源 农药、 农膜、 柴油数据均来自中国农村统计年鉴， 化肥、 以当年我国实际使用量为准； 翻耕数据以当年我国农作物实 际播种面积为准， 农业灌溉以当年我国实际灌溉面积为准， 农作物播种面积和灌溉面积也均出自中国农村统计年鉴。

。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约占 其中农业排放的甲烷和二氧化氮 全国排放总量的 17% ， 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， 如何实现农业碳减排也越来越被重视。因 此， 分析和准确把握我国农业碳排放的时空特征和影响因 素， 对科学制定农业碳减排政策具有重要的意义。

1
1． 1

我国农业碳排放测算方法及数据来源
测算方法 一般而言， 农业碳排放主要来源于 6 个方面： 一是化
收稿日期：2011 － 03 － 25 作者简介：李波， 博士生， 主要研究方向为资源与环境经济。

2
2． 1

我国农业碳排放时空特征分析
我国农业碳排放的时序特征 测算 1993 － 2008 年 根据已给出的碳排放测算公式，

基金项目：国家社会科学基金（ 编号： 07BJY043） ； 中央高校基本科研业务费专项资金项目（ 编号： CSY10012） 。

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李 波等：中国农业碳排放时空特征及影响因素分解

1993 年的农业碳排放 的农业碳排放（ 见表 2） 。结果表明， Tab． 1
碳源 Source 化肥 农药 农膜 柴油 翻耕 农业灌溉

表 1 农业碳排放碳源、 系数及参考来源 Agricultural carbon emission source，coefficient and reference sources
碳排放系数 Coefficient 0． 895 6 kg·kg － 1 4． 934 1 kg·kg － 1 5． 18 kg·kg － 1 0． 592 7 kg·kg － 1 312． 6 kg·km － 2 25 kg·Cha － 1 参考来源 Reference T． o． west［2］ 、 国 橡 树 岭 国 美 家实验室 美国橡树岭国家实验室［3］ 南京农业大学农业资源与生 态环境研究所 IPCC 联合国气候变化政府间 专家委员会 中国农业大学生物与技术学 院［4］ Dubey［5］
2

2008 年为 7 843． 08 万 t， 量为 4 307． 54 万 t， 年平均增长率 农业碳排放总量的环 为 4． 08% 。从环比增速情况来看， 比增长率总体上处于阶段性下降态势 （ 图 1 ） 。化肥、 农 药、 农膜、 农用柴油、 灌溉、 翻耕等所产生的碳排放量都不 4． 同程度出现了增长， 年均递增率分别为 3． 45% 、 65% 、 7. 20% 、 77% 、 22% 、 38% 。在总量增长的同 时， 4. 1. 0. 碳 排放的 强 度 也 在 增 加， 1993 年 的 30. 20kg / 亩 增 长 到 从 2008 年的 42. 96kg / 亩， 年均递增率 2. 38% 。从环比增速 情况来看， 农业碳排放强度的环比增长率总体上处于阶段 其中 1996 年出现异常， 主要是由于耕 性下降态势（ 图 2） ， 地面积大幅调整所致。 2） 从我国农业碳排放量变化趋势（ 图 1、 中可以看出， 1993 年至 2008 年我国农业碳排放量一直呈现上升趋势， 但不同阶段增速存在着一定差异， 总体上可以分为四个变 化阶段： 第一阶段为 1993 － 1997 年， 为快速增长期， 年际增长 率均高于 5% 。这主要是由于步入 90 年代后， 我国农业现 代化进程进一步加快， 对柴油等能源需求增加， 另一方面

注： 农业灌溉的碳排放系数本为 25kg / hm ， 但考虑到仅火力发 电对化石燃料的需求才导致间接的碳排放， 故在 25kg 的基础上乘以 了火电系数（ 即火力发电占我国总发电量之比） ， 依据 2004 － 2008 年 计算出的平均火电系数为 0． 819， 最终农业灌溉 中国年鉴统计数据， 实取系数为 20． 476kg / hm2 。

Tab． 2
年份 Year 化肥 Fertilizer 农药 Pestcide

表 2 1993 － 2008 年我国农业碳排放量情况 Agricultural carbon emissions in China from 1993 to 2008
灌溉 Irrigation 翻耕 Plowing 总量 Carbon emissions 4 307． 54 4 632． 55 5 020． 93 5 326． 23 5 637． 71 5 824． 67 5 957． 80 6 027． 59 6 228． 60 6 378． 54 6 520． 23 6 943． 55 7 189． 61 7 427． 56 7 738． 95 7 843． 08 4． 08% 环比增速 Growth rate 强度 （ kg / 亩） Carbon intensity 30． 20 32． 54 35． 24 27． 31 28． 93 29． 95 30． 74 31． 33 32． 54 33． 77 35． 23 37． 81 39． 26 38． 08 42． 38 42． 96 2． 38%

10 4 t
环比增速 Growth rate

农用 农膜 柴油 Agricultural Agricultural film diesel 366． 23 459． 47 473． 97 547． 01 601． 92 625． 23 652． 16 691． 53 750． 58 793． 06 824． 66 870． 24 912． 72 955． 71 1 003． 37 1 039． 63 7． 20% 555． 57 572． 32 644． 32 637． 16 727． 99 778． 43 801． 88 831． 90 879． 45 892． 59 932． 32 1 077． 33 1 126． 59 1 138． 49 1 196． 52 1 117． 83 4． 77%

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 年均递增率

2 822． 84 2 971． 51 3 218． 52 3 428． 27 3 565． 11 3 657． 36 3 693． 72 3 713． 52 3 809． 70 3 886． 37 3 951． 03 4 152． 54 4 268． 61 4 413． 25 4 574． 54 4 692． 04 3． 45%

416． 93 483． 05 536． 34 562． 98 589． 62 607． 88 652． 29 631． 56 629． 10 646． 86 653． 77 683． 87 720． 38 758． 37 800． 80 824． 98 4． 65%

99． 79 99． 86 100． 93 103． 18 104． 94 107． 10 108． 87 110． 22 111． 10 111． 32 110． 81 111． 57 112． 70 114． 18 115． 75 119． 75 1． 22%

46． 18 46． 34 46． 85 47． 63 48． 13 48． 67 48． 88 48． 86 48． 67 48． 34 47． 64 48． 00 48． 61 47． 56 47． 97 48． 85 0． 38%

—— — 7． 54% 8． 38% 6． 08% 5． 85% 3． 32% 2． 29% 1． 17% 3． 33% 2． 41% 2． 22% 6． 49% 3． 54% 3． 31% 4． 19% 1． 35% —— —

—— — 7． 77% 8． 31% － 22． 52% 5． 96% 3． 52% 2． 63% 1． 93% 3． 84% 3． 78% 4． 32% 7． 32% 3． 85% 3． 57% 4． 23% 1． 36% —— —

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第8 期

2008 调了资源节约、 生态环境保护的重要性， 另一方面， 年中央一号文件也明确指出， 要通过降低生产成本实现增 大力发展节约型农业， 促进秸秆等副产品和生活废弃 收， 物资源化利用， 提高农业生产效益。本文中虽没涉及 2009 2010 年的农业碳排放数据， 年、 但随着国家对低碳农业的 重视， 我们有理由相信， 今后， 我国农业碳排放量增速将进 农业碳排放现状得到更为明显的改善。 一步放缓， 2． 2
图1 我国农业碳排放总量及年均环比增速 （1993 － 2008 年） China's agricultural carbon emissions and average annual link relative ratio （ 1993 － 2008）

我国农业碳排放的区域比较分析 从 2008 年各地区农业碳排放总量的大小排序来看

（ 表 3、 3） ， 图 排在前 10 位地区依次为河南、 山东、 河北、 江 10 苏、 湖北、 安徽、 吉林、 四川、 湖南、 广东， 省碳排放总量 占全国农业总排放的 59． 14% 。排在后 10 位的地区依次 为山西、 重庆、 贵州、 海南、 宁夏、 天津、 上海、 北京、 青海、 西 10 藏， 省市碳排放仅占全国 8． 01% 。从排序结果可以看 农业碳排放主要集中在农业大省。农业大省在发展方 出， 高投入、 高排放发展模式依旧 式上仍然以传统成分占主导， 普遍存在。其中， 广东相比而言尽管耕地面积不大， 农业规 模较小， 但是化肥、 农药等投入强度依然较高， 因而碳排放 较大。广东省政府副秘书长颜学亮指出广东省化肥施用量 每亩大约 240 kg， 农药使用量平均每亩 1． 8 kg， 化肥及农药 2010） 。从 2008 的使用量全世界最高（ 中国投资咨询研究， 年各地区农业碳排放强度的大小排序来看， 排在前 10 位地 区依次为海南、 上海、 福建、 浙江、 湖北、 广东、 北京、 河南、 天 津、 安徽， 主要集中在发达城市、 东部沿海发达省份和中部 农业大省； 排在后 10 位的地区依次为辽宁、 云南、 重庆、 甘 宁夏、 青海、 山西、 内蒙古、 西藏、 黑龙江， 主要集中在西 肃、 部落后省份以及东北地区。通过农业碳排放总量和强度的 首先说明了我国农业依然停留在高消耗、 高 区域格局来看， 污染、 高排放的粗放经营状态， 农业发展方式还没有发生根 本性的改变， 同时也反映了地区经济发展中重发展轻环境、 重利用轻排放的发展观尚未发生根本改变。

Fig． 1

我国农业碳排放强度及年均环比增速 （1993 － 2008 年） Fig． 2 China's agriculture carbon intensity and average annual link relative ratio （ 1993 － 2008）

图2

为了提高单位面积产量， 农民加大了对化肥农药等生产原 料的使用。其中化肥使用量由 1990 年的 2 590． 3 万 t 上 升到 了 1997 年 的 3 980． 7 万 t， 短 七 年 间 增 长 了 短 53. 68% 。 第二阶段为 1998 － 2003 年， 为缓慢增长期， 年际增长 率均在 3． 5% 以内， 介于 1． 17% － 3． 33% 之间。由于农民 ， 负担过重 “三农” 问题进一步凸显， 越来越多的农民放弃 务农转向务工。受其影响， 农民对农用生产资料的需求增 速放缓， 这在一定程度上抑制了农业碳排放量的快速增 加。但与此同时， 在此阶段， 我国粮食产量总体上出现下 粮食安全问题逐渐显现， 我国农业生产尤其是粮 滑趋势， 食生产面临巨大挑战。 第三阶段为 2004 － 2007 年， 增速反弹回升期， 年际增 速介于 3． 3% － 6． 5% 之间。导致这一状况的最重要原因 是 2004 年中央一号文件的颁布， “两减免， 其 三补贴” 的政 策， 刺激了广大农民种田积极性， 农业生产水平得到了较 大提高。但农业的复苏也带动了农业生产资料投入的增 加， 进而使得农业碳排放增速加快。 第四阶段为 2008 年—至今， 增速明显放缓， 其中 2008 年仅为 1． 35% 。这一方面是 2007 年中共十七大的召开强

2008 年我国各地区农业碳排放总量与 碳排放强度对比分析 Fig． 3 Compared agricultural carbon emissions with intensity of all provinces in China in 2008

图3

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李 波等：中国农业碳排放时空特征及影响因素分解

表3

2008 年我国各省市（ 区） 农业的碳排放情况

Tab． 3

Agricultural carbon emissions of all provinces in China in 2008
农膜 Agricultural film 农用 柴油 Agricultural diesel 2． 664 5 9． 532 8 195． 333 8 17． 230 1 32． 624 7 37． 835 2 31． 558 9 65． 249 4 8． 230 2 49． 671 3 109． 112 2 37． 426 6 47． 960 1 14． 092 0 108． 176 7 58． 736 3 31． 055 6 21． 108 4 39． 493 1 32． 802 3 11． 072 3 8． 881 5 23． 565 6 3． 315 8 29． 605 0 1． 006 6 28． 314 2 14． 861 7 3． 315 8 10． 124 9 33． 927 3 0． 495 0 0． 712 9 9． 337 2 2． 569 4 5． 880 4 3． 057 5 3． 387 6 6． 394 9 0． 480 3 7． 817 4 2． 940 7 7． 073 2 1． 956 9 3． 770 8 9． 948 2 10． 217 9 4． 772 2 5． 548 0 3． 816 2 3． 115 8 0． 504 0 1． 349 4 5． 133 7 1． 878 8 3． 147 6 0． 452 0 2． 665 3 2． 569 6 0． 515 5 0． 925 5 7． 316 5 0． 100 7 0． 139 5 2． 723 7 1． 164 9 2． 144 7 1． 224 2 1． 562 4 3． 778 8 0． 121 4 2． 347 7 0． 776 0 2． 806 1 0． 694 2 1． 666 4 3． 364 8 4． 422 5 2． 297 6 2． 345 6 1． 376 8 1． 780 4 0． 253 4 1． 005 0 2． 950 6 1． 444 0 1． 893 2 0． 073 7 1． 302 2 1． 209 3 0． 160 6 0． 378 2 1． 402 5 灌溉 Irrigation 翻耕 Plowing 碳排 放总量 Carbon emissions 24． 720 2 41． 309 6 589． 516 4 144． 111 1 213． 519 7 240． 302 4 390． 351 1 302． 027 6 36． 669 0 455． 575 9 255． 573 9 414． 769 2 217． 275 5 207． 905 5 681． 437 0 738． 709 0 430． 515 3 320． 718 8 315． 657 6 283． 017 3 78． 704 7 116． 542 0 332． 558 5 112． 179 4 244． 724 7 6． 536 6 200． 586 1 156． 534 6 23． 509 8 48． 451 5 272． 613 0

10 4 t
碳排放强度 （ kg / 亩） Carbon intensity 71． 13 68． 10 66． 60 23． 69 19． 91 39． 21 43． 79 17． 02 119． 21 64． 36 88． 70 66． 71 108． 90 49． 03 60． 49 68． 38 87． 25 56． 42 74． 34 44． 74 119． 68 34． 75 55． 99 42． 64 38． 98 19． 29 46． 95 30． 09 28． 88 29． 18 44． 06

区域 Region

化肥 Fertilizer

农药 Pestcide

北京 天津 河北 山西 内蒙古 辽宁 吉林 黑龙江 上海 江苏 浙江 安徽 福建 江西 山东 河南 湖北 湖南 广东 广西 海南 重庆 四川 贵州 云南 西藏 陕西 甘肃 青海 宁夏 新疆

12． 180 2 23． 196 0 279． 785 4 92． 605 0 138． 012 0 115． 353 3 307． 907 3 161． 834 9 12． 807 1 305． 220 5 83． 290 8 275． 307 4 106． 280 9 119． 114 8 307． 907 3 538． 864 6 293． 488 1 200． 059 1 202． 943 0 199． 342 6 40． 839 4 78． 938 2 217． 451 7 74． 415 4 150． 165 3 4． 137 7 148． 580 0 72． 901 8 18． 001 6 31． 166 9 133． 345 9

1． 924 3 1． 875 0 41． 989 2 11． 841 8 9． 424 1 25． 904 0 19． 983 1 30． 788 8 3． 996 6 46． 281 9 32． 466 4 55． 015 2 28． 371 1 47． 712 7 85． 606 6 58． 765 1 68． 287 9 55． 656 6 49． 587 7 30． 591 4 15． 986 5 10． 361 6 29． 999 3 6． 365 0 21． 167 3 0． 592 1 5． 427 5 18． 009 5 0． 962 1 0． 986 8 9． 078 7

7． 355 6 5． 853 4 60． 347 0 18． 699 8 25． 433 8 56． 928 2 25． 951 8 33． 980 8 11． 023 0 44． 237 2 26． 987 8 37． 140 6 32． 012 4 21． 548 8 166． 433 4 67． 702 6 30． 613 8 36． 001 0 18． 440 8 15． 384 6 10． 049 2 16． 006 2 53． 457 6 24． 760 4 38． 746 4 0． 274 5 14． 296 8 46． 982 6 0． 554 3 4． 869 2 87． 542 0

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3． 1

我国农业碳排放影响因素分解
研究方法 Kaya 碳排放恒等式是由日本教授 Yoichi Kaya 于 1989

化。 ΔC t = C t － C t － 1 = EI t × AI t × EL t × P t － EI t － 1 × AI t － 1 × EL t － 1 × P t － 1 通过变形可以分别得到以下计算公式： ΔEI t = （ EI t － EI t － 1 ） × AI t － 1 × EL t － 1 × P t － 1 ΔAI t = EI t × （ AI t － AI t － 1 ） × EL t － 1 × P t － 1 ΔEL t = EI t × AI t × （ EL t － EL t － 1 ） × P t － 1 ΔP t = EI t × AI t × EL t × （ P t － P t － 1 ） （ （ （ 可以得到： 过公式（ 5） 、 6） 、 7） 、 8） 来进一步验证它， ΔEI t + ΔAI t + ΔEL t + ΔP t = ΔC t 3． 2 数据来源及整理 种植业总产值和农林牧渔总产值数据均来自 2009 年 《中国统计年鉴》 考虑到经济发展中价格不断变化的 ， 的 因素， 以实价计算的产值不能进行纵向对比， 故采用可比 价格换算， 1990 年作为价格基准年来进行分析对比。 以 3． 3 结果及分析 借助相关分析工 根据上述模型以及搜集得来的数据， 具， 得出我国农业碳排放驱动分析结果如表 4 所示：
表4 基于 Kaya 恒等式的我国农业碳排放 影响因素分解结果 Factors decomposition of agricultural carbon emission based on Kaya equation 10 4 t
效率因素 Efficiency 181． 39 202． 13 122． 04 190． 75 105． 64 － 7． 95 － 21． 38 － 36． 81 － 126． 43 － 17． 18 － 137． 54 － 177． 74 － 319． 77 － 304． 28 － 557． 91 － 12． 95% 结构因素 Structure － 223． 21 － 349． 08 － 421． 34 － 532． 58 － 590． 20 － 608． 60 － 734． 83 － 769． 45 － 830． 29 － 1 048． 63 － 986． 65 － 1 085． 71 － 1 087． 56 － 1 079． 45 － 1 146． 50 － 26． 62% 经济发展水平 劳动力规模 Economic Labor development scale 499． 9 1 148． 56 1 714． 81 2 065． 58 2 339． 48 2 506． 16 2 669． 62 2 840． 50 3 079． 13 3 387． 71 4 120． 82 4 781． 06 5 484． 31 6 047． 02 6 673． 95 154． 94% － 133． 05 － 288． 22 － 396． 82 － 393． 58 － 337． 78 － 239． 34 － 193． 35 － 113． 18 － 51． 42 － 109． 22 － 360． 63 － 635． 56 － 956． 97 － 1 231． 88 － 1 434． 01 － 33． 29%

（ 4） （ 5） （ 6） （ 7） （ 8）

年在联合国政府间气候变化专门委员会（ IPCC） 研讨会上 最先提出
［6 ］

。他是用数学的方法将人类社会活动产生的

碳排放与经济、 政策和人口等因素建立起联系。根据该恒 碳排放主要是由人口、 生活水平、 能源使用强度和碳 等式， 排放强度所决定的。具体公式如下： C= CI = C E GDP × × ×P P E GDP （ 1）

事实上， 这是一种没有残差的分解方法， 我们可以通

C E GDP 、EI = 、G = GDP P E

（ C、 GDP、 分别表示碳排放量、 P 其中， 1） 式中， E、 能源 EI、 P 消耗总量、 国内生产总值、 人口总量。CI、 G、 分别为 能源效率因素、 经济规模因素、 人口规模因 能源结构因素、 素。 由于本文主要研究的是农业碳排放因素分析， 结合农 业生产的实际情况， 对该恒等式进行适当变形， 得到如下 结果： C= EI = C AGRI AGR × × ×P AGRI AGR P （ 2）

C P AGR 、AI = 、EL = AGRI AGRI P

Tab． 4

（ 2） 式中， AGRI、 C、 AGR、 分别表示农业碳排放量、 P 种植业总产值、 农林牧渔总产值、 农业劳动力规模。EI、 AI、 分别为农业生产效率因素（ 随着 EI 下降， EL 农业生产 农业结构因素、 农业经济发展水平。鉴于农业 效率提高） 、 各部门之间无论产量还是规模的量化方式均不一致， 为了 以产值代替规模， 统一采用产值作为比较量。 便于分析， 残差的存在使得不能很好的解释碳排放的变化， 为了更好 的利用 Kaya 恒等式进行分析， 对该恒等式进行小的修改， 去掉了暂时无法用于解释的残差
［7 ］

年份 Year 1994 1995 1996 1997 1998

。 （ 3）

ΔC = ΔEI + ΔAI + ΔEL + ΔP

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

△EI t ： 代表从 T － 1 年到 T 年仅有单位种植业产值碳 排放强度变化而其它因子未发生变化而导致的碳排放量 相对于基年的排放量变化； △AI t ： 代表从 T － 1 年到 T 年仅有农业结构发生变化 而 EI 保持在 T 年水平， AGRI 保持在基年水平所引发的 且 碳排放量变化； △EL t ： 代表 T － 1 年到 T 年仅有农业经济发展水平发 AI 生改变而 EI、 均保持在 T 年水平条件下碳排放量的变 化。 △P t ： 代表 T － 1 年到 T 年仅有农业劳动力规模发生 AI、 改变而 EI、 EL 均保持在 T 年水平条件下碳排放量的变

2008 合计

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李 波等：中国农业碳排放时空特征及影响因素分解

4． 2

进一步调整优化农业产业结构， 减少农业碳排放 进一步调整优化农业产业 在确保粮食安全的前提下，

结构， 不断优化区域布局和农产品种植结构。在农业产业 当前我国农业产业结构仍以种植业、 牧业为主， 林业渔 间， 业发展水平相对滞后。因此， 我国农业在未来发展中应减 少种植业比重， 适当向林渔业扩展， 尤其是林业产业， 一方 面发育水平较低， 拥有广阔的开发潜力， 另一方面还能起 到增加碳汇、 保护生态环境的作用。在产业内部， 在确保 粮食安全的前提下， 应进一步优化种植业结构， 减少资源
基于 Kaya 恒等式的我国农业碳排放影响 因素分解结果 Fig． 4 Decomposition result of influential factors of agricultural carbon emission based on Kaya equation 图4

高消耗、 化学品投入大的农作物的种植， 加大高产、 抗逆农 作物品种作物的种植。 4． 3 加大低碳农业投入和政策支持力度， 充分发挥支持 和导向作用 在我国目前还存在二元社会体制的实际情况下， 发展 低碳农业离不开国家的财政和政策的支持。首先， 加大农 业投入， 加强以农田水利为重点的农业基础设施建设， 为 低碳农业发展提供坚实基础。其次， 要大力推动农业生产 制度创新， 实行涉农生产节能减排的管理考核责任制， 从 国家法律法规高度逐步开发完善农业能源效率标准， 制定 鼓励低碳农业的政策和优惠措施。第三， 政府应加大政策 导向， 建立起一套完整的低碳农业生态补偿技术体系， 加 激励广大农民积极参与休耕、 免耕以及植树 大补偿力度， 造林等活动， 以在减少碳源的同时， 增加碳汇； 并进一步倡 “环境友好型、 导 资源节约型” 的两型农业之路， 大力发展 循环农业， 实现农业的可持续发展 4． 4 技术支撑能力 要以提高资源利用效率和生态环境保护为核心， 以节 节水、 节肥、 节药、 节能和农业生态环境建设为重点， 加 地、 大科技攻关和技术组装配套集成力度， 不断研发和推广节 约型的耕作、 播种、 施肥、 施药、 灌溉与旱作农业、 减少农业 废弃物生成、 注重水土保持等低碳农业技术
［8 ］ ［8 ］

农业生产效率因素、 农业结构因素、 劳动力规模因素 一定程度上抑制了农业碳排放量， 尽管促进农业碳减排逐 年增强， 但是作用有限。1994 － 2008 年相比基期， 农业生 产效率因素、 农业结构因素、 劳动力规模因素仅分别累计 26． 贡献 12． 95% （ 557． 91 万 t ） 、 62% （ 1146． 50 万 t ） 、 33． 29% （ 1434． 01 万 t） 的碳减排。总体来看， 农业碳减排 的效果大小排序依次为： 劳动力规模因素﹥农业结构因 素﹥农业生产效率因素。从图 4 波动下降的态势可以看 出， 近年来随着农业生产效率的提高和农业结构的优化， 有助于农业碳减排。而随着农业劳动力的非农转移， 有利 于农业实现规模经营， 进而有利于农业碳减排。 而农业经济发展则成为了农业碳排放增加的最主要 1994 － 2008 年相比基期， 因素。结果表明， 规模因素累计 产生了 154． 94% （ 6 673． 95 万 t） 的农业碳排放增量。这 与很多学者关于农业资源环境与经济发展的 EKC 验证结 果是一致的， 目前我国经济发展与环境质量仍然处于拐点 左侧， 随着经济的发展会带来环境质量的恶化。因此随着 我国农业经济发展， 农业碳排放会增加， 今后一段时间内， 农业经济发展仍将是我国农业碳增量的主要因素。

。

强化科技创新和推广， 提高低碳农业的科技引领和

。同时， 引

4
4． 1

促进我国农业碳减排的政策建议
树立低碳经济意识， 切实转变农业发展方式 意识是行动的先导， 因此要加强宣传， 使广大农民和

相应的设备、 知识和人才， 争取相 进低碳农业的各种技术， 关高校、 科研单位和社会组织的指导和培训等等， 大力推 广应用节水灌溉技术和节能耕作技术、 测土配方施肥等低 碳农业技术。通过科技创新和推广， 使现代农业科技成为 农业过程中实现减碳增汇的重要支撑力 4． 5 体责任和减排动力 《京都协议书》 的正式生效， 标志了国际碳市场的形 每个国家的碳排放权也因此成为了一种稀缺资源。我 成， 国目前虽然试验性建立了碳交易市场， 但往往有价无市， 碳交易主体积极性相对较低， 运行效果不甚明显。因此， 首先明确责任主体， “生产者责任制” 以 为原则， 明确碳排
［9 ］

涉农主体充分认识气候变化问题的复杂性和长期性， 深刻 认识到农业对于气候变化的双刃剑的作用， 树立低碳经济 发展意识。因此切实转变农业发展方式， 必须摒弃传统的 发展思维和发展模式， 在发展思路上彻底改变重开发、 轻 节约， 重速度、 轻效益， 重外延扩张、 轻内涵发展， 片面追求 GDP 增长、 忽视资源和环境的倾向， 加快推进低碳农业发 展， 实现农业生产中经济、 社会、 生态效益三者统筹兼顾， 促进农业经济与气候资源环境的全面协调可持续发展。

。

建立并不断完善碳交易市场运行机制， 增强相关主

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· 中国人口 资源与环境 2011 年

第8 期

放市场交易的主体， 使得化肥、 农药等生产厂家充分参与 交易， 积极承担排放成本。其次， 建立制定农业低碳认证 开展低碳认证试点， 为碳交易市场提供标准。第三， 制度， 合理的碳定价。碳交易市场价格必须足够高， 到达决策拐 点， 才能从经济上改变人们行为。因此必须合理确定碳 价， 积极改变和引导生产主体行为向低碳方式转变。 （ 编辑： 刘文政）
参考文献（ References） ［ 1］Mosier A R， Duxbury J M，Frreney J R， al． Mitigation of et J］． Climatic Change， 1998， 40： Agricultural Emission of Methane［ 39 － 80． ［ West T O， 2］ Marland G． A Synthesis of Carbon Sequestration， Carbone Missions，and Net Carbon Flux in Agriculture： Comparing Tillage Practices in the United States［J］． Agriculture Ecosystems and Environment， 2002： 91． ［ 智静， 3］ 高吉喜． 中国城乡居民食品消费碳排放对比分析［J］． 地理 2009， （ 3 ） ： 429 － 434． ［Zhi Jing， Gao Jixi． 28 科 学 进 展， Comparative Analysis on Carbon Emissions of Food Consumption of Urban and Rural Residents in China［J］． Progress in Geography， 2009， 3） ： 429 － 434．］ 28（ ［ 伍芬琳，， 4］ 李琳， 张海林， 保护性耕作对农田生态系统净碳释放 等． 2007， （ 12 ） ： 2035 － 2039． ［Wu 26 量的影响［J］． 生 态 学 杂 志， Fenlin，Li Lin，Zhang Hailin，et al． Net Carbon Emissions of

Farmland Ecosystem Influenced by Conservation Tillage［J］ Journal ． of Ecology， 2007， 12） ： 2035 － 2039．］ 26（ ［ 5］Dubey A，Lal R． Carbon Footprint and Sustainability of Agricultural Production Systems in Punjab，India，and Ohio，USA［J］． Crop Improvement， 2009． ［6］Kaya Y． Impact of Carbon Dioxide Emission on GNP Growth： Interpretation of Proposed Scenarios［R］． Paris： Presentation to the Energy and Industry Subgroup， Response Strategies Working Group， IPCC， 1989． ［ 冯相昭， 7］ J］ 邹骥． 中国 CO2 排放趋势的经济分析［ ． 中国人口·资 2008， （ 13 ） ： 43 － 47． ［Feng Xiangzhao，Zou Ji． 18 源与环 境， Economic Analysis of CO2 Emission Trends in China［J］ China ． Population，Resources and Environment， 2008， 13） ： 43 － 47．］ 18（ 8］张俊飚．“两型社会” ［ 建设与湖北农业发展［J］． 湖南社会科学， 2008， 5 ） ： 106 － 109． ［Zhang Junbiao． Two Types of Social （ ． Construction and Agricultural Development of Hubei［J］ Hunan Social Sciences， 2008， 5） ： 106 － 109．］ （ ［ 李波， 9］ 张俊飚， 徐卫涛． 我国循环农业发展时空差异及制约因素 ． 2010， 4） ： 21 － 26． （ 分析［J］ 华中农业大学学报： 社会科学版， ［Li Bo，Zhang Junbiao，Xu Weitao． Analysis on Spatialtemporal Differences and Constraints Factors of Circular Agriculture

Development ［J］ Journal of Huazhong Agricultural University： ． Social Sciences Edition， 2010， 4） ： 21 － 26．］ （

Research on Spatialtemporal Characteristics and Affecting Factors Decomposition of Agricultural Carbon Emission in China
2 LI Bo1，

ZHANG Jun- 1， biao 2

LI Haipeng3

（ 1． Rural Development Research Center of Hubei，Wuhan Hubei 430070，China； 2． College of Economics and Management，Huazhong Agricultural University，Wuhan Hubei 430070，China； 3． SouthCentral University for Nationalities，Wuhan Hubei 430074，China） Abstract More and more people are paying attention to the environmental problems caused by agricultural carbon emissions． The

research，based on six kinds of main carbon sources from agricultural production，calculates China's agricultural carbon emission load from 1993 to 2008． We find that the agricultural carbon emission load is in the gradual upward trend since 1993． In general it can be down period． divided into four periods： rapid growth period，slow growth period，qrowth rate rebound period and growth rate slowingThe average annual growth rate of agricultural carbon emissions is 4． 08% ，while that of intensity is 2． 38% ． Higher carbon emission areas distribute intensively in the major provinces of agriculture，and the higher carbon emission intensity areas are mainly located in the developed cities，eastern coastal provinces and the central major provinces of agriculture． Decomposing all the affecting factors through transformation of Kaya identical equation，the result shows the factors of efficiency，structure and labor scale can restrain carbon emission，but the effect is not obvious and fluctuating drastically． Compared with the carbon emission load in 1993，the load from 1994 to 2008 decreased by 12． 95% because of efficiency，while structure did 26． 62% and agricultural labor did 33. 29% ． In contrast，agricultural economic development played an active role in agricultural carbon emission，which increased cumulatively to 154. 94% of carbon emission load． Finally，some policy suggestions are proposed to reduce agricultural carbon emissions． Key words agricultural carbon emission； spatialtemporal characteristics； factor decomposition； Kaya identical equation

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  本文关键词：中国农业碳排放时空特征及影响因素分解，由笔耕文化传播整理发布。