唐洪松，劉維忠，蘇 洋，馬惠蘭

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052)

縱觀歐美、日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，盡管其發(fā)展路徑有所差異，但其發(fā)展初期均為高能耗、高化學(xué)的“工業(yè)化”農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化模式。我國(guó)雖然沒(méi)有雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)作為保障，但同樣走的是投入大量資源和能源的發(fā)展模式，隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，農(nóng)資物品投入增加，農(nóng)業(yè)機(jī)械化和水、電、氣化水平提高，土壤退化、農(nóng)業(yè)面源污染、溫室氣體排放等環(huán)境問(wèn)題日益凸顯，尤其是溫室氣體排放帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題給人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)指出，農(nóng)業(yè)發(fā)展成為全球溫室氣體排放的重要來(lái)源之一。

新疆是我國(guó)糧食后備基地、重要棉花基地、畜牧業(yè)基地和特色林果業(yè)基地，其農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化關(guān)系著我國(guó)整體農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的實(shí)現(xiàn)程度，也關(guān)系著新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。然而，新疆多年的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、大量土地被開(kāi)發(fā)利用以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式不斷改變，使原本脆弱、易破壞難恢復(fù)的生態(tài)環(huán)境面臨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化帶來(lái)的新的環(huán)境問(wèn)題的挑戰(zhàn)。在我國(guó)全面提倡發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的當(dāng)下，“低碳、清潔、循環(huán)”的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，不僅是新疆實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的重要途徑，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

目前，農(nóng)業(yè)碳排放的研究集中在以下幾個(gè)方面:一是農(nóng)業(yè)碳排放量估算及時(shí)空特征的研究［1－3］;二是農(nóng)業(yè)碳排放增長(zhǎng)機(jī)理的理論與實(shí)證研究(包括經(jīng)典的卡亞恒等式［4］、環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(ECK)模型［5－6］和脫鉤模型［7－8］);三是農(nóng)業(yè)碳排放效率及影響因素的研究［9－10］;四是農(nóng)業(yè)碳減排成本及措施的研究［11－12］。從已有文獻(xiàn)來(lái)看，有關(guān)從農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化視角來(lái)研究農(nóng)業(yè)碳排放的報(bào)道鮮見(jiàn)。筆者全面系統(tǒng)地測(cè)算分析了新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的碳排放特征及差異，探究了新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與農(nóng)業(yè)碳排放的關(guān)系，可為新疆在推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)由“高碳”向“低碳”、由“粗放傳統(tǒng)”向“高效集約”轉(zhuǎn)變提供依據(jù)和參考。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 排放系數(shù)法

相關(guān)研究表明，農(nóng)業(yè)碳排放源包括自然碳排放源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)碳排放源2類。自然碳排放源包括植物及生物呼吸、調(diào)落物分解和水面揮發(fā)等;社會(huì)經(jīng)濟(jì)碳排放源包括農(nóng)資(化肥、農(nóng)藥和地膜等)生產(chǎn)使用耗能、機(jī)械運(yùn)作耗能、灌溉耗能和秸稈焚燒等。根據(jù)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化內(nèi)涵將農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中的碳排放源界定為社會(huì)經(jīng)濟(jì)碳排放源，同時(shí)，考慮到我國(guó)秸稈綜合利用效率已經(jīng)達(dá)80%左右，并相繼出臺(tái)禁止焚燒秸稈的法規(guī)，所以碳排放源不考慮秸稈焚燒。結(jié)合農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化特征，將農(nóng)資(化肥、農(nóng)藥、地膜)生產(chǎn)使用耗能排放歸納為農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放，將機(jī)械運(yùn)作耗能排放歸納為農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放，將灌溉耗能排放歸納為農(nóng)業(yè)水利化碳排放。由此，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中碳排放總量的估算公式可表示為

CT=C1+C2+C3。 (1)

式(1)中，CT為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中碳排放總量，kg; C1為農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量，kg;C2為農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量，kg;C3為農(nóng)業(yè)水利化碳排放量，kg。

目前，計(jì)算碳排放的方法可分為實(shí)測(cè)法、物料平衡法和排放系數(shù)法3類，適用不同國(guó)家和不同條件下的碳排放計(jì)算。實(shí)測(cè)法主要運(yùn)用于微觀尺度自然碳排放源的計(jì)算。物料平衡法主要運(yùn)用于中觀尺度社會(huì)經(jīng)濟(jì)排放源和復(fù)雜自然排放源的計(jì)算。排放系數(shù)法主要運(yùn)用于宏觀尺度社會(huì)經(jīng)濟(jì)排放源的估算，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)碳排放的研究領(lǐng)域［1－7］。選取排放系數(shù)法核算新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中碳排放，計(jì)算公式為

Ci=ΣAiFi。 (2)

式(2)中，Ci為第i類碳源碳排放量，kg;Ai為第i類碳源活動(dòng)水平，kg·kg－1或kg·hm－2或kg·kW－1;Fi為i類碳源排放系數(shù)。各類碳源碳排放系數(shù)如表1所示。

表1 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中各碳源的碳排放系數(shù)Table 1 Carbon emission coefficients of various carbon sources in the process of agricultural modernization

1.2 ADF檢驗(yàn)

農(nóng)業(yè)碳排放、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)不平穩(wěn)可能出現(xiàn)“偽回歸”現(xiàn)象，導(dǎo)致格蘭杰檢驗(yàn)和協(xié)整檢驗(yàn)沒(méi)有統(tǒng)計(jì)和經(jīng)濟(jì)上的意義，可采用ADF法進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)?；痉匠虨?/p>

式(3)中，ΔYt為農(nóng)業(yè)碳排放量或農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一階差分;Yt－1為農(nóng)業(yè)碳排放或農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)原始時(shí)間序列數(shù)據(jù);ρ為Yt－1的待估參數(shù);βi為ΔYt－i的待估參數(shù);t為時(shí)間變量;τt為擾動(dòng)項(xiàng);α為常數(shù)項(xiàng);βt為時(shí)間滯后常量;ΔYt－i為第t期農(nóng)業(yè)碳排放或農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一階差分。

通過(guò)以ΔYt為被解釋變量、以ΔYt－i為解釋變量的回歸可以檢驗(yàn)假設(shè)H0，原假設(shè)為H0:ρ=0，備擇假設(shè)為H1:ρ＜0，實(shí)際檢驗(yàn)從后往前進(jìn)行，任何一次檢驗(yàn)拒絕原假設(shè)，說(shuō)明農(nóng)業(yè)碳排放、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)間序列不存在單位根，時(shí)間序列平穩(wěn)，停止檢驗(yàn)，反之則繼續(xù)檢驗(yàn)。

1.3 格蘭杰檢驗(yàn)

格蘭杰因果檢驗(yàn)是驗(yàn)證2個(gè)變量因果關(guān)系的一種計(jì)量方法，可以檢驗(yàn)農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的因果關(guān)系?；貧w方程如下

Yt=∑αiXt－i+∑βjYt－j+τ1t， (4)

Xt=∑ρiXt－i+∑λjYt－j+τ2t。 (5)

式(4)～(5)中，Yt為農(nóng)業(yè)碳排放;Xt為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng);α、β、ρ、λ為待估系數(shù);τ為擾動(dòng)項(xiàng)。假定當(dāng)前Y 與Y自身以及X的過(guò)去值有關(guān)，并對(duì)X做類似假定。對(duì)式(4)而言，其原假設(shè)H0:α1=α2=…=αn= 0，對(duì)式(5)而言，其原假設(shè)H0:λ1=λ2=…=λm=0。分4種情形討論:

若式(4)中滯后X的系數(shù)估計(jì)值在統(tǒng)計(jì)上整體顯著不為0，同時(shí)式(5)中滯后Y的系數(shù)估計(jì)值在統(tǒng)計(jì)上整體顯著為0，則稱農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是引起農(nóng)業(yè)碳排放的原因。

若式(5)中滯后Y的系數(shù)估計(jì)值在統(tǒng)計(jì)上整體顯著不為0，同時(shí)式(4)中滯后X的系數(shù)估計(jì)值在統(tǒng)計(jì)上整體顯著為0，則稱農(nóng)業(yè)碳排放是引起農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的原因。

若式(4)中滯后X的系數(shù)估計(jì)值在統(tǒng)計(jì)上整體顯著不為0，同時(shí)式(5)中滯后Y的系數(shù)估計(jì)值在統(tǒng)計(jì)上整體顯著不為0，則稱農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和農(nóng)業(yè)碳排放之間存在反饋關(guān)系，或者雙向因果關(guān)系。

若式(4)中滯后X的系數(shù)估計(jì)值在統(tǒng)計(jì)上整體顯著為0，同時(shí)式(5)中滯后Y的系數(shù)估計(jì)值在統(tǒng)計(jì)上整體顯著為0，則稱農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和農(nóng)業(yè)碳排放之間不存在因果關(guān)系。

1.4 協(xié)整檢驗(yàn)

協(xié)整檢驗(yàn)的目的是決定一組非平穩(wěn)序列的線性組合是否具有穩(wěn)定的均衡關(guān)系，可以確定農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的長(zhǎng)期關(guān)系。協(xié)整檢驗(yàn)理論模型:如果時(shí)間序列y1，y2，…，yn具有i階單整，存在1個(gè)向量α=(α1，α2，…，αn)使得αy～I(xiàn)(ib)，i＞b＞0，則稱序列y1，y2，…，yn是(i－b)協(xié)整，其協(xié)整方程式為

yn=α+βxn+τn。 (6)

式(6)中，yn、xn分別為需要檢驗(yàn)協(xié)整關(guān)系的農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)2個(gè)時(shí)間序列;α和β為待估參數(shù);τn為殘差序列。如果殘差序列是平穩(wěn)的，則說(shuō)明農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與農(nóng)業(yè)碳排放之間存在協(xié)整關(guān)系，判斷殘差序列是否平穩(wěn)采用單位根(ADF)檢驗(yàn)。

1.5 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

化肥(折純)、農(nóng)藥、地膜的消耗以當(dāng)年使用量為準(zhǔn);農(nóng)業(yè)機(jī)械化能源消耗主要用于翻耕，翻耕面積以當(dāng)年農(nóng)作物播種面積為準(zhǔn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的電能消耗以當(dāng)年農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力為準(zhǔn);農(nóng)業(yè)灌溉耗能以當(dāng)年有效灌溉面積為準(zhǔn);并涉及到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值。數(shù)據(jù)來(lái)源包括《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》、《新疆50年統(tǒng)計(jì)年鑒》和《新疆調(diào)查年鑒》。

選取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(AGDP)作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的變量，選取CT、C1、C2和C3作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中環(huán)境污染變量。為了消除原始數(shù)據(jù)可能存在的異方差，對(duì)AGDP、CT、C1、C2和C3的原始數(shù)據(jù)做對(duì)數(shù)處理，處理后的數(shù)據(jù)分別記作LAGDP、LCT、LC1、LC2和LC3。ADF檢驗(yàn)、格蘭杰檢驗(yàn)、協(xié)整檢驗(yàn)采用Eviews 8.0軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中碳排放的時(shí)空特征

新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中碳排放量呈現(xiàn)以下顯著特征(表2～3):

(1)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中碳排放總量呈不斷上升趨勢(shì)。1995—2015年間，碳排放量由248.03×104t增加到688.82×104t，20 a增加440.79×104t，年均漲幅5.24%。隨著“對(duì)口援疆”戰(zhàn)略的推進(jìn)，新疆社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，為增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，農(nóng)資物品、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)灌溉的活動(dòng)水平和強(qiáng)度均大幅度上升，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中碳排放量持續(xù)不斷上升。隨著“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”倡儀的穩(wěn)步推進(jìn)，新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中的碳排放量可能會(huì)繼續(xù)上升。

(2)農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量?jī)H在1999和2009年有微弱減少，其余年份均呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。2015年農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量為355.58×104t，較1995年翻了近4番，年均漲幅8.06%?？梢?jiàn)，新疆在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程初期，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要依靠大量使用農(nóng)資物品促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，引起碳排放量的持續(xù)增加。2009年碳排放量略微下降的原因可能受到2008年金融危機(jī)的影響，國(guó)內(nèi)乃至新疆農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)萎靡不振，農(nóng)民減少農(nóng)作物播種面積或者改變種植結(jié)構(gòu)，農(nóng)資物品使用量減少，導(dǎo)致碳排放量略有下降。

(3)農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量逐年上升，經(jīng)歷了2個(gè)增長(zhǎng)階段。2004年以前，農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量增長(zhǎng)速度緩慢，9 a間僅增加13.83×104t，年均增長(zhǎng)速度僅為1.62%。2004年以后，中央連續(xù)發(fā)布“一號(hào)文件”，出臺(tái)農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)置補(bǔ)貼政策，在此政策刺激下，農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)擁有的機(jī)械數(shù)量和使用機(jī)械的頻率大幅度上升，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量在2004年以后呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)，2015年其碳排放量為202.04× 104t，較 2004年增加 87.72×104t，年均漲幅為5.86%。

(4)農(nóng)業(yè)水利化碳排放量?jī)H在2002和2003年有微弱減少，其余年份均呈現(xiàn)平穩(wěn)上升態(tài)勢(shì)。2015年農(nóng)業(yè)水利化碳排放量為131.20×104t，較1995年增加59.14×104t，年均漲幅3.04%。新疆地處亞洲腹地，氣候干燥，降水稀少，農(nóng)業(yè)發(fā)展屬于典型的“綠洲灌溉”農(nóng)業(yè)。近年來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，提高了耕地的利用強(qiáng)度，農(nóng)作物播種面積持續(xù)上升導(dǎo)致灌溉面積也不斷上升，使農(nóng)業(yè)水利化碳排放量呈現(xiàn)明顯增加趨勢(shì)。

(5)碳排放結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，由以農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放為主向以農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放為主轉(zhuǎn)變。在1995年，農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量占總量的比例為40.52%，農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量與農(nóng)業(yè)水利化碳排放量對(duì)碳排放總量的貢獻(xiàn)率相當(dāng)，分別為30.43%和 29.05%。隨后，農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量對(duì)碳排放總量的貢獻(xiàn)率持續(xù)不斷上升，2015年占總量的比例達(dá)51.62%，而農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量和農(nóng)業(yè)水利化碳排放量占總量的比例持續(xù)下降，兩者占總量的比例分別為29.33%和19.05%。

(6)碳排放強(qiáng)度呈現(xiàn)先上升后下降特征。2015年較1995年下降0.45 t，年均下降4.06%。分析發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)90年代末期和21世紀(jì)初期在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入導(dǎo)致碳排放持續(xù)上升的同時(shí)，農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格低廉，出售困難，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益較差，導(dǎo)致萬(wàn)元GDP排放量在 1995—2001年間呈波動(dòng)上升趨勢(shì)。而2002—2015年碳排放強(qiáng)度下降趨勢(shì)明顯，主要得益于2004年以來(lái)國(guó)家強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)政策的支持，以及新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，降低了萬(wàn)元GDP排放量。

表2 1995—2015年新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中的碳排放情況Table 2 Carbon emissions in the process of agricultural modernization in Xinjiang during the period of 1995－2015

(7)碳排放量空間分異明顯，碳排放量較大的多為人口規(guī)模大、耕地資源豐富和種植業(yè)發(fā)展較好的地州。如表3所示，2015年新疆碳排放量位居首位的喀什地區(qū)為111.51×104t，居末位的烏魯木齊市僅為10.80×104t，兩地相差近10倍?？κ驳貐^(qū)、阿克蘇地區(qū)、塔城地區(qū)、伊犁州直、昌吉州排在前5位，是主要的碳排放貢獻(xiàn)地區(qū)，累計(jì)碳排放量455.37×104t，累計(jì)占全疆的66.10%;哈密市、博州、克州、吐魯番市、烏魯木齊市排在后5位，累計(jì)碳排放量為94.86×104t，占全疆碳排放量的比例不足15%。農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量、農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量、農(nóng)業(yè)水利化的空間分布與碳排放總量的空間分布具有相似性，但存在個(gè)別差異，如農(nóng)業(yè)水利化碳排放量最高的不是喀什地區(qū)，而是昌吉州。

表3 2015年新疆13個(gè)地州(市)碳排放情況Table 3 Agricultural carbon emissions of the 13 prefectures and cities of Xinjiang in 2015

2.2 新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)證分析

2.2.1 單位根檢驗(yàn)

由表4可知，LAGDP、LCT、LC1、LC2和LC3的P值都大于10%，說(shuō)明該時(shí)間序列不平穩(wěn);對(duì)這幾個(gè)變量的一階差分進(jìn)行ADF檢驗(yàn)，LCT、LC3的一階差分在10%水平上顯著，LAGDP、LC1的一階差分在5%水平上顯著，LC2的一階差分在1%水平上顯著，所有變量的一階差分均達(dá)到平穩(wěn)，滿足進(jìn)行格蘭杰檢驗(yàn)和協(xié)整檢驗(yàn)的條件。2.2.2 格蘭杰檢驗(yàn)

表4 LAGDP、LCT、LC1、LC2和LC3序列單位根檢驗(yàn)Table 4 Unit root tests for LAGDP，LCT，LC1，LC2and LC3 sequence

由表5可知，在滯后一階、三階、四階時(shí)，“LCT不是引起LAGDP的格蘭杰原因”至少通過(guò)10%顯著水平的檢驗(yàn)，表明碳排放不是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的驅(qū)動(dòng)因素。在滯后二階、三階、四階時(shí)，“LAGDP不是引起LCT的格蘭杰原因”均被拒絕，表明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值是碳排放的驅(qū)動(dòng)因素。

表5 LTC與LAGDP的格蘭杰檢驗(yàn)Table 5 Granger test of LTCand LAGDP

表6 LC1與LAGDP的格蘭杰檢驗(yàn)Table 6 Granger test of LC1and LAGDP

由表6可知，在滯后一階、三階和四階時(shí)，“LC1不是引起LAGDP的格蘭杰原因”分別通過(guò)10%、1%和1%顯著水平的檢驗(yàn)，表明農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放不是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的驅(qū)動(dòng)因素。在滯后一階、二階、三階和四階時(shí)，“LAGDP不是引起LC1的格蘭杰原因”均至少在10%顯著水平上被拒絕，表明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值是農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放的驅(qū)動(dòng)因素。

由表7可知，在滯后一階、三階和四階時(shí)，“LC2不是引起LAGDP的格蘭杰原因”分別通過(guò)10%、10% 和5%顯著水平的檢驗(yàn)，表明農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放不是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的驅(qū)動(dòng)因素。在滯后二階、三階和四階時(shí)，“LAGDP不是引起LC2的格蘭杰原因”均至少在10%顯著水平上被拒絕，表明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值是農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放的驅(qū)動(dòng)因素。

表7 LC2與LAGDP的格蘭杰檢驗(yàn)Table 7 Granger test of LC2and LAGDP

由表8可知，在滯后一階、二階、三階和四階時(shí)，“LC3不是引起LAGDP的格蘭杰原因”分別通過(guò)1%、5%、5%和5%顯著水平的檢驗(yàn)，表明農(nóng)業(yè)水利化碳排放不是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的驅(qū)動(dòng)因素。在滯后一階、二階、三階和四階時(shí)，“LAGDP不是引起LC3的格蘭杰原因”均至少在10%顯著水平上被拒絕，表明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值是農(nóng)業(yè)水利化碳排放的驅(qū)動(dòng)因素。2.2.3 協(xié)整檢驗(yàn)

表8 LC3與LAGDP的格蘭杰檢驗(yàn)Table 8 Granger test of LC3and LAGDP

根據(jù)格蘭杰檢驗(yàn)結(jié)果，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值為解釋變量，以碳排放總量(Ⅰ)、農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量(Ⅱ)、農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量(Ⅲ)、農(nóng)業(yè)水利化碳排放量(Ⅳ)為被解釋變量建立4個(gè)協(xié)整方程，利用最小二乘法得到4個(gè)協(xié)整方程的待估系數(shù)和檢驗(yàn)值(表9)。

表9 協(xié)整方程估計(jì)結(jié)果Table 9 Estimation with the cointegration equation

4個(gè)模型的R2和調(diào)整R2均大于0.9，F(xiàn)值均通過(guò)1%顯著水平檢驗(yàn)，且各模型系數(shù)均通過(guò)1%顯著水平檢驗(yàn)，各檢驗(yàn)值均通過(guò)經(jīng)濟(jì)和統(tǒng)計(jì)意義檢驗(yàn)，表明模型模擬較好，可寫(xiě)出4個(gè)協(xié)整方程式:

LTC=0.461 3LAGDP－1.275 7， (7)

LC1=0.672 0LAGDP－5.438 9， (8)

LC2=0.326 3LAGDP－0.240 4， (9)

LC3=0.258 7LAGDP+0.432 1。 (10)

協(xié)整方程殘差序列單位根檢驗(yàn)如表10所示。方程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的殘差序列單位根分別通過(guò)10%、1%、1%和10%顯著水平檢驗(yàn)?？烧J(rèn)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值與碳排放總量、農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量、農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量、農(nóng)業(yè)水利化碳排放量存在長(zhǎng)期穩(wěn)定的均衡關(guān)系，而且為正相關(guān)關(guān)系，即農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值每上升1%，會(huì)引起農(nóng)業(yè)碳排放總量上升0.461%，引起農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量上升0.672%，引起農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量上升0.326%，引起農(nóng)業(yè)水利化碳排放量上升0.258%。

3 結(jié)論與啟示

3.1 結(jié)論

(1)新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中的碳排放總量、農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量、農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量和農(nóng)業(yè)水利化碳排放量呈現(xiàn)明顯的上升態(tài)勢(shì)，2015年較1995年分別增長(zhǎng)440.79×104、280.10×104、13.83×104和59.14×104t。萬(wàn)元GDP碳排放量呈現(xiàn)先上升后下降的波動(dòng)特征，由1995年的0.79 t·萬(wàn)元－1下降至2015年的0.34 t·萬(wàn)元－1。

(2)新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中碳排放結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，由以農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放為主向以農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放為主轉(zhuǎn)變。1995年農(nóng)業(yè)碳排放結(jié)構(gòu)為農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放占30.43%，農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放占40.52%，農(nóng)業(yè)水利化碳排放占29.05%;2015年碳排放結(jié)構(gòu)演變?yōu)檗r(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放占51.62%，農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放占29.33%，農(nóng)業(yè)水利化碳排放占19.05%。

表10 協(xié)整方程殘差序列的單位根檢驗(yàn)Table 10 Unit root test of residual series of the cointegration equation

(3)新疆各地州(市)的農(nóng)業(yè)碳排放量大小差異明顯，人口較多、耕地資源豐富和種植業(yè)發(fā)展較好的地州(市)農(nóng)業(yè)碳排放量規(guī)模較大。喀什地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、塔城地區(qū)、伊犁州直和昌吉州是主要的碳排放貢獻(xiàn)地區(qū)，累計(jì)農(nóng)業(yè)碳排放量占全疆的66.10%。這些地州也是減排壓力較大的地區(qū)。

(4)新疆在推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的過(guò)程中，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)碳排放量上升的驅(qū)動(dòng)因素，而且兩者存在長(zhǎng)期穩(wěn)定的關(guān)系，即農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值每上升1%，會(huì)引起農(nóng)業(yè)碳排放量上升0.461%，引起農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量上升0.672%，引起農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放量上升0.326%，引起農(nóng)業(yè)水利化碳排放量上升0.258%。可見(jiàn)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放驅(qū)動(dòng)最大，農(nóng)業(yè)機(jī)械化碳排放次之，農(nóng)業(yè)水利化碳排放最小。

3.2 啟示

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化碳排放長(zhǎng)期的、內(nèi)在的和最本質(zhì)的驅(qū)動(dòng)因素，無(wú)法絕對(duì)、直接地改善兩者之間的因果關(guān)系，只有通過(guò)相關(guān)行政手段、經(jīng)濟(jì)手段、技術(shù)手段在提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度的同時(shí)降低碳排放增長(zhǎng)速度，進(jìn)而降低農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的單位經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)碳排放量，最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中碳減排的任務(wù)。新疆作為經(jīng)濟(jì)后發(fā)區(qū)，正處于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵階段，應(yīng)總結(jié)發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，不走“先污染，后治理”的道路，提出以下幾條對(duì)策建設(shè)。

(1)自治區(qū)農(nóng)業(yè)、科技相關(guān)政府部門(mén)在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的重視和支持。相關(guān)政府部門(mén)要有發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略眼光，制定低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，在國(guó)家鼓勵(lì)低碳農(nóng)業(yè)的政策和優(yōu)惠措施出臺(tái)之前，率先研究出臺(tái)相應(yīng)的扶持政策，如支持與低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展有關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增加涉及低碳農(nóng)業(yè)示范、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的資金投入和補(bǔ)貼，給予低碳種植技術(shù)研發(fā)以及推廣應(yīng)用的補(bǔ)貼和獎(jiǎng)勵(lì)等，率先建立由政府主導(dǎo)、市場(chǎng)運(yùn)作的低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展機(jī)制，積極爭(zhēng)取中央政府的政策支持和財(cái)政支持。

(2)在推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化過(guò)程中，要重視農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步。新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后，國(guó)家應(yīng)給予資金支持，投入低碳農(nóng)業(yè)技術(shù)的研發(fā)和推廣。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)化學(xué)化碳排放量最大，建議大力研發(fā)和推廣測(cè)土配方肥、生物農(nóng)藥以及地膜多用與回收技術(shù)，實(shí)施推廣免耕技術(shù)與滴灌技術(shù)，降低農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中碳排放的增長(zhǎng)速度和碳排放強(qiáng)度。

(3)建立低碳農(nóng)業(yè)示范園區(qū)，開(kāi)展低碳農(nóng)業(yè)試點(diǎn)示范，以點(diǎn)帶面，分區(qū)域逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳減排?？κ驳貐^(qū)、阿克蘇地區(qū)、塔城地區(qū)、伊犁州直和昌吉州是主要的碳排放貢獻(xiàn)地區(qū)，這些地區(qū)減排的緊迫性較強(qiáng)，要整合各地區(qū)資源優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技園區(qū)的示范帶動(dòng)作用，借助“新疆伊犁國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)”“新疆昌吉國(guó)家農(nóng)業(yè)園區(qū)”的技術(shù)及人才資源，建議在北疆的伊犁州直、昌吉州建立低碳農(nóng)業(yè)示范園區(qū)，并向塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)、博州示范推廣;借助喀什地區(qū)“深喀現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)”“新疆溫宿國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)”的技術(shù)及人才資源，在南疆的喀什地區(qū)、阿克蘇地區(qū)建立低碳農(nóng)業(yè)示范園區(qū)，逐步向環(huán)塔里木盆地各地州市示范推廣。

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