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农业碳排放动态变化及效率研究
农业碳排放动态变化及效率研究 摘要：2018年中央一号文件中明确提出“开展农业绿色发展行动，实现投入品减 量化、生产清洁化、废弃物资源化”。农业减排是农业绿色发展的重要指标。本研 究测算了1996-2015年山西省农业碳排放总量，并用农业碳排放强度和密度对山西 省农业碳排放效率进行了分析，最后结合农业碳排放源在碳排放总量中的作用程 度以及碳排放效率高低，提出相关建议。关键词：山西省；
农业碳排放；
动态变化；
效率 随着经济和科学技术的快速发展，化肥、电力、农药和机械等农业物质资 源的投入程度越来越高，虽然带来了农业生产率的大幅提高，但也导致碳排放的 增加。联合国粮农组织统计,农业生产所排放的二氧化碳等温室气体约占到全世 界人为温室气体排放总量的1/3,农业生产所排放的温室气体是世界温室气体排放 的第二大来源。我国在第21届联合国气候大会中承诺：到2030年碳排放强度在 2005年的基础上降低60%～65%，在巨大的减排压力下，对我国农业碳排放进行 研究具有重大的现实意义。
在农业碳排放问题上，国内学者进行了大量研究。田云等以化肥、农药、 农膜、农用柴油四大碳源为主测算了湖北省1993-2010年及其他市2008年的农业 碳排放量，利用LMDI模型研究农业生产资料效率因素、农业结构因素和农业经 济水平因素对农业碳排放的影响。高标等分析了吉林省农业碳排放结构的动态变 化，用STIRPAT模型实证分析农业碳排放的影响因素，并对吉林省农业碳排放进 行了预测。张广胜等采用生命周期评价法构建了我国农业碳排放测算体系，利用 1985-2011年的时间序列数据测算了我国农业碳排放总量、结构和效率。黄庆淋 等基于省际面板数据研究农业技术进步、农业经济发展和农业碳排放的关系，证 明农业科技进步有利于减少农业碳排放量。田伟等发现我国农业碳排放量仍处于 “倒U”型左侧。胡中应等发现农业产业集聚对碳排放强度的影响为“正N”型。纵 观已有研究，大部分研究主要集中于国家层面，关于省级层面的有关农业碳排放 研究也较为广泛，但关于山西省这一重要的农业省份的农业碳排放研究较少。本 文借鉴已有研究，对1997-2015年山西农业碳排放量及农业碳排放效率进行分析， 以期提出针对性的低碳农业发展策略。
一、数据来源与方法 （一）数据来源本文从农业物质资源投入角度，根据已有研究成果，并综合考虑山西省的 整体农业实际情况，将农业碳排放源设定为5个方面（表1）：一是化肥、农药、 农膜在农业生产过程中引起的碳排放；
二是农业机械在使用过程中消耗柴油等主 要燃料造成的碳排放；
三是农业灌溉所耗费的机械和电力而引起的碳排放，用土 地有效灌溉面积来表示；
四是农用土地翻耕过程中造成土壤中碳成分的流失形成 的碳排放，利用农作物总播种面积来表示；
五是玉米秸秆焚烧量，秸秆焚烧量根 据20%的焚烧比例与玉米秸秆量计算得出，玉米秸秆量为玉米产量和谷草比（谷 草比选用《农业技术手册修订本》的比值1.2）。技术数据来源于《山西省统计 年鉴》和《中国农业统计年鉴》。
（二）农业碳排放测算 借鉴刘治国等文献，将农业碳排放估算模型设定为：
iiiii∑∑EcCδ====7171C为农业碳排放总量，Ci为第i种(i=1…7)碳源的碳排放量， Ei为第i种碳排放源的使用量，δi为第i种碳排放源的碳排放系数。
（三）农业碳排放效率测算及评价 农业碳排放强度和密度是反映农业碳排放效率的两个主要指标。通过农业 碳排放总量进一步计算出农业碳排放强度和农业碳排放密度。其中农业碳排放强 度指平均每万元农业GDP所产生的碳排放量（农业碳排放总量/农业GDP），农 业碳排放密度指每hm2播种面积上所产生的碳排放量(农业碳排放总量/播种总面 积)。
二、结果与分析 （一）山西省农业碳排放总量 从图1可以看出，1996-2015年，山西省农业碳排放整体呈现波动上升态势， 由1996年的250.83万吨增至2015年的440.08万吨，年平均增长率为3.77%。其变化 大致分为3个阶段：第一阶段为1996-2001年，总量有所下降；
第二阶段为 2002-2009年，该时期呈波动上升趋势，但上升幅度较小；
第三阶段为2010-2015 年，该阶段排放总量逐年递增，但2014-2015年增速小幅下降。其中化肥、农药、 柴油、农膜和玉米秸秆焚烧的碳排放量也呈现明显的增长态势，灌溉和翻耕的碳 排放增长速度较平缓慢且增长率低。从环比增速来看，1996-2005年增速波动较 大，2005年后小幅波动。（二）山西省农业碳排放效率测算及评价 山西省农业碳排放强度呈阶段性波动下降趋势。1996-2006年中间虽有下 降，但农业碳排放强度总体下降幅度较小。1996年农业碳排放强度为1.04吨碳/ 万元，2006年为1.19吨碳/万元，总体动态变化为波动上升态势。2007-2015年下 降速度变快，从2007年的1.06吨碳/万元逐年下降到2015年的0.45吨碳/万元。相反， 农业碳排放密度为波动上升态势，与农业碳排放总量变动趋势一致，由1996年的 0.64吨碳/hm2到2015年的1.17吨碳/hm2，平均年增长率为4.14%。从农业额碳排 放强度和密度的变动趋势中可以看出，山西省农业碳排放效率有所提高。
三、结语 研究结果显示山西省农业碳排放总量仍然较高，近年来虽有下降，但总体 看来并不可观。其中化肥和玉米秸秆焚烧是两大主要碳排放源，在农业减排过程 中应予以关注。针对研究结果，提出如下对策。一是积极探索高效利用农资的途 径。要加强施肥管理，鼓励农民交叉施用有机和无机化肥，积极探索研究新型科 学的化肥施用方法，提高对农用地膜的回收率；
二是加强对农业重点区域秸秆焚 烧的监管力度。一方面加大对秸秆焚烧的对环境、土地以及人体的潜在威胁等知 识的宣传力度，提高农民的农业低碳发展意识；
另一方面，政府有关部门在禁止 秸秆焚烧的前提下，制定一系列如何帮助农民处理秸秆的问题，形成农民与政府 间有效的“双向互动”，减少因秸秆焚烧带来的碳排放增加。
