中国农业碳生产率时空分异：机理与实证

发布时间：2020-08-17 13:56

【摘要】：21世纪以来,如何更好地适应与应对气候变化是人类面临的全球性环境问题。在此境况下,各国普遍寻求绿色低碳发展之路。虽然工业部门是碳排放的主要部门,但是农业也在全球气候变化中扮演着至关重要的角色,为了推进的农业的可持续发展,“气候智慧型”农业应运而生。它的理念在于在降低农业温室气体排放的同时,持续提高农业系统的生产效率,增强农业适应气候变化的能力。农业碳生产率兼具“保增长”与“促减排”双重属性,应是新时期中国气候智慧型农业发展中关注的核心内容。那么,中国农业碳生产率的现实水平如何,其历史演变轨迹与发展趋势如何,其空间分布结构又是如何表现的,是否存在某种变化特征与规律,导致其时空分异的机理与决定机制何在?农业碳生产率在空间上是否存在外溢效应,此种外溢性又是由何种因素的空间相互作用所导致的;如果存在外溢特征,则意味着低碳农业发展中不能忽视空间地理因素可能的重要作用,而在农业结构优化与转型的背景下,需要确定什么样的政策来不断提升农业的整体碳生产率水平?深入系统的研究这些问题,将对发展低碳农业和实现农业绿色低碳发展意义重大。基于此,本研究从“碳生产率”概念出发,以“机理阐释-生产率测度-时空分析-实证检验”为逻辑主线,系统性分析了“相对减排”阶段中国农业低碳化发展的主要问题。研究布局如下:第一部分为研究缘起、理论渊源与分析框架构建(第1、2、3章),旨在介绍本研究选题的国内外背景与目的、可能的贡献、基本思路、方法及可能的创新性;在此基础上,明确本研究核心概念及其内涵户,梳理相关领域研究动态;最后,以经典理论为支撑,剖释农业碳生产率时空分异的内在机理及决定因素。第二部分,主要部分为农业碳生产率时序演变与空间格局变迁特征刻画与揭示,即在明确本研究农业碳排放核算清单内容的基础上,从“相对减排”阶段低碳农业发展题中之义出发,以合适的方法测度农业碳生产率,并从时间和空间两个维度分析其分异特征(第4、5、6章)。第三部分,从空间地理视角实证检验农业碳生产率增长的决定机制,深入分析农业产业结构变迁中的农业碳生产率增长情况,并检验农业产业集聚在其中可能具有的门槛结构性效应;最后基于前文得到的结论的与发现,提出政策建议(第7、8章)。通过系统研究,主要形成了得到结论:第一,1993~2016年中国农业碳排放总量增加明显,但增速有所放缓;在各类气体中,甲烷的排放比例不断缩减,而二氧化碳的比例提高明显。同时,农业碳排放地域梯次分布特征明显,各地区碳排放总量排序为优先发展区适度发展区保护发展区,长江中下游黄淮海西南西北东北华南青藏;不同农业碳排放又存在结构差异性特征,畜牧业仍是农业第一大碳源。第二,中国农业碳生产率整体增长较快,但省际、区际间增长的非均衡性越发凸显;从收敛性来看,全国与任一地区均不存在σ收敛迹象,但全国、优先发展区、黄淮海地区和长江中下游地区存在明显的绝对β收敛和条件β收敛迹象。区域分布上,中国农业碳生产率整体形成了东部沿海外围高值区、西部内陆低值区的空间分布格局;其中,种植业碳生产率呈现“西高东低”“北高南低”的地域分布特征,而畜牧业则表现出“东高西低”的分布特点。而在全国农业碳生产率差距不断缩小的情况下,西北区和华南区内部省份之间的分化是农业碳生产率非均衡化发展的根源。第三,省域农业碳生产率存在空间依赖性,但其在不断弱化,这说明尽管中国农业碳生产率存在着聚类现象,但局部区域内省份间农业碳生产率的分化更加明显,与前文相关发现较为一致。考究农业碳生产率时空分异的影响因素后发现,空间地理因素在农业碳生产率增长中发挥着重要作用,本省区农业碳生产率不仅受到本地技术进步、农业产业集聚、国家财政支农投入、种植业结构、城镇化、工业化和自然灾害的显著影响,还受到邻域国家财政支农投入、工业化、农业对外开放度和农业产业集聚的外溢作用。在这其中,农业产业集聚对农业碳生产率的正向影响较大,且其在农业产业结构与农业碳生产率之间存在着明显的门槛效应。鉴于此,本研究提出如下建议:第一,各地区应根据自身农业的特点、优势主导产业以及功能地位,有区别、有重点的推进农业低碳转型。第二,如何进一步优化农业生产布局与空间结构、调整农业产业结构、强化科技与人才支撑、协调农业现代化与新型城镇化之间的关系,抑或成为新时期提高农业碳生产率、解决农业结构性矛盾以及推动农业低碳可持续发展的有效路径。第三,农业产业结构调整与优化是影响农业低碳转型的重要力量,但这种作用的发挥会因农业产业集聚度的差异而不同,应有区别地推进种植业和畜牧业的规模化与集群发展及其低碳转型。本研究可能的创新之处在于:一是对农业碳排放核算清单的范围界定更为全面与科学。农业碳排放核算内容的合适与科学与否,直接关乎相关问题研究的准确性与客观性。结合中国与世界权威机构农业碳排放核算体系,运用更符合中国实际的大田实验数据测度中国农业碳排放,对现有研究是一个较好的补充与拓展。二是视角的创新。从农业碳生产率的角度解释农业低碳发展问题,不仅符合当前阶段下中国社会经济发展碳强度降低的约束性发展目标,也更贴合农业减排的。同时,本研究基于新地理经济学理论,从空间地理视角分析了农业碳生产率分异的机理,并运用空间计量经济模型探讨农业碳生产率的决定因素,亦是对以往研究假设空间均质做法的改进与拓展。三是研究方法的创新。从空间地理视角,运用空间门槛效应模型探讨了农业产业结构和农业产业集聚与农业碳生产率的非线性关系,拓展了人们对农业产业结构在农业碳生产率增长中内在作用的认识。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X322;F323
【图文】：

技术路线图,生产率,农业,农业产业结构

运用重心模型刻画中国农业碳生产率的空间轨迹变迁，之后运用泰尔指数分析了不同地区、不同碳源和不同产业下的农业碳生产率水平差异及其分解情况，最后运用探索性空间分析方法考察农业碳生产率的空间依赖性及聚类模式，并对其“冷点”和“热点”省区进行识别。第七章，寻找农业碳生产率的宏观决定机制，并深入探讨农业产业结构、产业集聚与农业碳生产率关系。本章节结合中国农业碳生产率时空格局与演变历程，从空间地理视角出发，引入空间因素识别农业碳生产率时序演变、空间差距的主要驱动因素，并就农业产业结构和农业产业集聚对农业碳生产率的影响开展进一步深入探讨。第八章为研究结论、政策建议及研究展望。本章节就前文研究所得到的基本结论进行全面的总结和概述，并提出相应的政策建议；同时针对本研究的不足，进行未来展望。1.4.2.2 技术路线

阶段性特征,生产率,碳排放,碳排放强度

济规模扩张明显，以煤炭、化石能源消费为主的产业结构，推动碳排放量增长较快，碳排放强度居高不下。此时，碳生产率处于较低水平，特别是当碳排放强度处于峰值时，碳生产率将跌入“低谷”。其次，在经济发展中级阶段（工业化中后期阶段），经济规模进一步扩张，碳排放继续增长但增长速率放缓，而碳排放强度逐步下降。该阶段恰好处于碳排放强度峰值后而碳排放峰值前，对应的碳生产率处于不断得到改善的过程。此阶段可称为“相对脱钩”或“相对减排”阶段，这与当前中国的实际情况也较为符合。最后，在经济发展高级阶段（即后工业化或现代化阶段），社会经济发展程度已经处于一个相当高的水平，得益于技术进步与结构优化等，碳排放及其强度将保持持续下降之势。该阶段处于碳排放峰值之后，对应的碳生产率不断提高。此阶段属于“绝对脱钩”或“绝对减排”阶段，而按照中国政府所预测的“碳排放峰值”，该阶段很可能在 2030 年后。当然，可能随着经济发展阶段的高级化，出现零碳排等情况，但这毕竟属于一种超自然的理想状态，故对此不做分析。

农业温室,测算体系,气体排放

图 3-1 农业温室气体排放源测算体系Fig. 3-1 Agricultural greenhouse gas emissionsources estimation system3.1.1.2 稻田甲烷与农用地氧化亚氮（1）稻田甲烷稻田甲烷是主要的农业温室气体之一。对于稻田甲烷的测算，由不同地区同类型稻田面积乘以不同类型水稻的 CH4排放因子得到，具体测算公式如下：= CH4iiEADEF（式（3-1）中，ECH4为水稻甲烷排放总量，单位为 t；ADi为第 i 类水稻播种面单位为千 hm2；EFi为 i 类型水稻甲烷排放因子，单位为 kg/hm2；i 为水稻类型别指单季稻、双季早稻和双季晚稻。需要提及的是，对于稻田甲烷排放因子的确定，目前学者仍存在一定的争综合来看，无论是《省级温室气体清单编制指南（试行）》，还是王明星等（199闵继胜和胡浩（2012）等学者在探讨稻田甲烷排放所使用的分区域分水稻类别

【参考文献】