我国玉米生产碳排放效率研究

发布时间：2020-10-20 00:44

　　 自我国实行改革开放政策以来,国内经济发展迈上了新的台阶,全国经济总量位居全球第二。然而,在经济飞速发展的同时,环境污染问题也越来越严重,第二产业高速膨胀引起的资源浪费、环境污染和温室气体排放等环境问题逐渐显现,其中以二氧化碳等温室气体的排放问题尤为严重。根据国际能源署(IEA)公布的信息,2016年全球经济增长幅度为3.10%,但与之相对应的温室气体排放量高达321亿吨,我国的碳排放量已经超过100亿吨,超过欧美碳排放量总和,约占全球碳排放总量的30.00%,成为碳排放量最多的国家。我国作为二氧化碳排放量最多的国家,在控制温室气体排放,减少环境破坏方面具有义不容辞的责任。由此,我国面临着节能减排与经济发展齐头并进的巨大压力,一方面需要从全球角度出发,审视自身发展和环境之间的关系,承担起节能减排的责任。另一方面还要同其他国家展开经济方面的竞争,解决内部经济与生态发展之间存在的明显冲突。为了表明在控制温室气体排放方面的决心,减轻他国给我国带来的压力,我国在2009年哥本哈根全球气候变化大会上,做出了2020年实现碳减排40%~50%的承诺,在2015年巴黎全球气候变化大会上,在原有目标的基础上实现碳减排60%~65%。据联合国粮农组织(FAO)统计,农业生产已成为世界温室气体排放的第二大来源,发展低碳农业可以抵消80%的农业温室气体排放。我国是自然资源稀缺的农业大国,为了能够保证承诺的有效实现,我国需要在稳固经济发展,保证粮食产量的同时,最大程度地控制农业生产碳排放。玉米是我国种植面积较大的作物之一,如何提高玉米生产碳排放效率便成为了相关机构需要加以关注的焦点。基于以上研究背景,本文以我国玉米生产碳排放效率为研究对象,针对玉米生产碳排放的总量及排放强度,进行了系统的研究。首先对国内外相关文献进行了比较系统的梳理,对论文中所涉及的一些重要概念及相关理论进行了回顾与总结,为后期的研究工作打下了良好的基础;其次,本文详细地测算了我国玉米生产省份的碳排放量和碳排放强度,在增强宏观认知的同时,更为我国玉米生产碳排放效率的测算提供了数据支撑;再次,本文对我国玉米生产碳排放量从时间和空间上进行了深入分析,探究我国玉米生产碳排放效率与区域经济指标之间的关系,从中探寻出了导致我国玉米生产碳排放效率变化的关键因素;最后基于以上分析结论,在实践和理论的双重基础上,对当下我国相关部门落实低碳玉米生产策略以及相关政策制定提出科学合理的意见,以期能为我国更好地践行生态文明理念,推进低碳玉米生产发展提供必要的数据支撑与政策参考。本文主要取得以下研究结论:第一,我国玉米生产碳排量在观察期内总量呈不断上升趋势,玉米生产碳排放强度呈波动上升状态,地区之间差异明显。本文利用农业碳排放量模型测算出我国玉米生产省份碳排放量并分析了碳排放的时空特征,其结果表明:(1)从玉米生产碳排放总量来看,2015年我国玉米生产碳排放量为3808.83万吨,比1996年增加了175.23%,全年碳排放量排在前三位的要素分别为化肥(37.75%)、氮肥(21.71%)和农机柴油(12.67%)。进一步分析表明,观察期内总体呈现出快速上升、波动上升、快速上升、平稳上升趋势。(2)从区域角度来看,传统玉米种植区域尤其玉米生产主产区是我国玉米生产碳排放的主要来源地,其中碳排放增长速度最快的区域是西北春玉米生产区,达到了年均7.74%的增长幅度,其余玉米种植区域年增长速度,由大到小依次为东北春玉米生产区、西南玉米生产区、华北夏玉米生产区,即西北地区东北地区西南地区华北地区。(3)从省域角度分析,我国玉米生产碳排放量年均增长率较大的省(市、区)主要集中在玉米种植面积大和玉米产量比较高的省份,碳排放量排在前六位的省份分别为黑龙江、河北、吉林、河南、内蒙古和辽宁。(4)从玉米生产碳排放强度看,我国玉米生产碳排放强度呈现波动性上升趋势,其中西部省份上升的速度最快。碳排放强度排在前五位的省份分别为新疆、甘肃、宁夏、云南和广西,碳排放强度情况较好的省份有内蒙古、黑龙江、河南、吉林和辽宁,这五个省份均属于东部玉米种植和产量大省。综上,我国玉米生产碳排放强度差异明显,总体呈现西高东低的特征。第二,我国玉米生产碳排放效率增长总体缓慢,且主要依赖于玉米生产前沿技术效率的进步而非玉米生产技术效率的改善。本文利用DEA-Malmquist模型对我国玉米生产碳排放效率进行测算与分析,以此来探究我国碳排放效率指数及其分解指数的省域差异及其变动趋势。研究结论为:我国玉米生产碳排放效率的变化呈现倒U型的状态,其各项效率指数变化趋势不容乐观。按照其变化特征,大致可以分为波动起伏阶段、缓步上升阶段和同步衰减阶段三个阶段。从技术效率、前沿技术进步效率、全要素生产率这三项效率指数的增长率变化趋势来看,在提高我国玉米生产碳排放效率方面,全要素生产率的增长与技术效率的缓慢增长保持了同步,而与前沿技术进步效率的快速增长相差很大,可见技术效率是影响我国近些年玉米生产碳排放效率的主要影响因素,但是该因素的进步速率有待提升。第三,我国玉米生产碳排放效率存在较为明显的空间非均衡性,总体来看西北地区最高,华北地区和东北地区次之,西南地区最低。研究结果表明:西北地区玉米生产碳排放效率增长最快的主要原因有两个方面,一方面技术效率的提高对西北地区玉米生产碳排放效率起到了正向推动作用,这促使西北地区玉米生产碳排放效率增长在这个四个玉米生产区域中是最快的。另一方面是西北地区的玉米生产规模效率适中,说明其玉米生产过程的资源配置合理,推动了玉米生产碳排放效率的快速增长。对于华北地区和东北地区的玉米生产碳排放效率始终处于一个较为平稳的状态,其主要原因为影响以上两个区域碳排放效率的技术效率和前沿技术进步效率的增长速度要高于西南地区,这两项效率指数起到了决定性的作用,共同促进了两个地区玉米生产碳排放效率的提升。最后西南地区是我国玉米生产区域中相对薄弱的区域,与其它的玉米生产区域相比,玉米生产碳排放效率相对较低,动力不足。第四,我国玉米生产碳排放效率的影响因素中,农业生产资料价格指数、农业劳动力规模、区域农业企业数量对我玉米生产碳排放效率具有显著负影响,农业柴油价格具有非显著影响,玉米价格具有显著正影响。本文选用动态面板模型对我国玉米生产碳排放效率影响因素进行了回归分析。结果表明:(1)玉米生产碳排放效率的一阶滞后项影响系数为正,属于正常现象,过往年份的玉米生产状况通常能够对未来的发展态势产生影响。(2)农业生产资料价格指数与农业劳动力投入对玉米生产碳排放效率具有显著负影响,说明二者是玉米生产成本的重要组成部分,且存在显著的需求刚性,若出现价格上涨,经营者也没有降低使用量的条件,导致的结果便是在碳排放未能降低的情况下利润被蚕食,从而导致上述回归结果,这同时也说明了我国玉米种植业,依然依赖生产资料和劳动力的投入,未能走出粗放式发展的模式。(3)农业柴油价格对于玉米生产碳排放效率的影响非显著,这说明在我国大部分地区的玉米生产未能实现机械化作业或者机械化作业程度不高,因而导致农业油价对玉米生产的影响程度较低。(4)区域农业企业数量对玉米生产碳排放效率具有显著的负影响,说明经济发达地区,玉米种植数量有限,在没有规模经济的情况下,玉米生产碳排放效率降低。(5)玉米价格对碳排放效率具有显著的正影响,在玉米生产成本短期内没有出现较大变动的情况下,玉米价格上涨,带动玉米生产利润增加并提高其碳排放效率。第五,吉林省玉米生产技术效率近十年处于长期停滞状态,并在2014年综合碳排放效率出现最低值。通过对吉林省玉米生产过程中投入与产出要素的数据收集、整理,利用时间序列DEA模型,对其碳排放效率进行分析。研究结果表明:(1)吉林省玉米生产碳排放效率呈现出比较剧烈的上下震荡,主要原因是玉米生产的技术效率处于长期停滞状态,规模效率与综合效率呈现出同步增长与下降趋势,说明吉林省玉米生产规模化是促进玉米生产碳排放效率增长的主要原因。(2)2014年,吉林省玉米生产的利润相对与其它年份出现大幅度下滑,其综合效率值达到最低值,大量投入要素出现冗余现象,主要受到国家玉米政策与外部市场环境的影响。第六,提高玉米生产碳排放效率需从多方面着手,既要追求其经济快速发展,又要加快推进低碳玉米生产发展。为了推进我国低碳玉米生产发展,可以从三个方面提出相关对策建议,具体内容包括:(1)逐步完善低碳玉米生产政策支持体系的构建,我国幅员辽阔,不同地区水热条件、土壤结构、地质地貌往往存在明显差异,从而导致在全国范围内玉米生产碳排放效率存在明显的地区参数差异。因此,国家在制定农业碳减排政策时不能一刀切,应根据玉米生产的省域、地区特征采用相应的政策措施。(2)优化农资使用,提高玉米生产碳排放效率,面对农资产品年均使用量增长速度过快的现状,必须合理、高效地加以利用,降低农资产品的使用强度。(3)树立低碳经济发展意识,加强低碳玉米生产技术的研发与推广,提升低碳生产技术宣传上的投入,将低碳经济理论运用到玉米生产中,切实转变玉米生产发展模式。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X322;F326.11
【部分图文】：

而且不够稳定。相比较之下，西北灌溉玉米区的整体海拔较高，玉米种植以小规模为主，年产量不足全国的 1%(图3.1)。近几年我国政府相继颁布了诸多关于玉米种植的优惠政策，在很大程度上激发了农户玉米种植的积极性，促使玉米产量呈线性增长。到 2015 年，全国有 38119 千公顷的玉米种植区域，占总作物种植面积的 33.63 %。由此看来，玉米已经成为我国种植面积最大和国内重要的粮食作物。如表 3.1 所示。

112723.00 30310.00 26.89% 24069.00 21.35% 37123.00 3113343.00 30216.00 26.66% 24141.00 21.30% 38119.00 3：《新中国农业 60 年统计资料》表 3.1 中可以看出，我国的玉米种植面积飞速增长，从 1980 年的 20087 2015 年的 38119 千公顷，玉米种植面积增长率高达 89.77%。玉米种植长的原因是我国政府相继出台了关于种植玉米的优惠政策，如 2008 年取食作物保护价收购制度、2010 年实施玉米临储政策等，导致玉米的种植持续增长直至到 2015 年，其占粮比重相比于 1980 年翻了一倍，对比三的水稻和小麦，这两种作物的种植面积呈现平稳水平发展，其占比水平麦种植面积稳定在平均水平 24262 千公顷左右，约占粮食总面积的 24.17种植面积稳定为 30324 千公顷左右。在 2009 年，玉米种植面积首次超越，成为我国三大粮食作物种植面积的第一名，并且以平均 30.9%的增长，如图 3.2 所示。种

图 3.3 1980-2015 年我国三大粮食作物产量占粮食产量比重趋势图水稻产量占粮食产量的比重呈现出缓慢下降的趋势，从 1980 年占比 43.65%15 年的 33.51%，这是因为水稻产量增长幅度较小，由 1980 年的 13991 万吨15 年的 20882.5 万吨，平均增幅为 49.26%，而玉米的占比由 1980 年的 19.53 2015 年的 36.15%，平均增长幅度为 258.84%，小麦从产量和占比上看都趋于。所以在整个观察期间，玉米成为我国粮食产量中的第一大作物，在粮食作比最大，其次是水稻占比趋势呈现缓慢下降，而小麦为三大粮食作物中产量农作物。3 我国玉米单位产量分析玉米单位产量是玉米生产效率的体现。从图 3.4 中可以看出我国玉米单产—2015 年间呈现起伏中螺旋上升 4 个阶段。第一个阶段是从 1980-1997 年的长阶段”。第二个阶段是从 1998—2005 年的“缓慢下降”。当时我国玉米单
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本文编号：2847947