（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 財經(jīng)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

一、引言

碳排放作為溫室氣體的主要來源，不僅制約經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，也影響著人民生活和生態(tài)環(huán)境，尤其是在以物質(zhì)投入為主的粗放式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜以及農(nóng)業(yè)機械等生產(chǎn)資料的大量使用所產(chǎn)生的二氧化碳已成為當(dāng)前碳排放的主要組成部分，因此，如何實現(xiàn)科學(xué)減排以及低碳經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展成為當(dāng)前研究熱點話題。

關(guān)于農(nóng)業(yè)碳排放問題的研究已頗為豐富，從現(xiàn)有文獻來看，主要集中在三個方面：一是農(nóng)業(yè)碳排放測算及區(qū)域特征分析，李波等（2011）[1]、文清等（2015）[2]、龐麗（2014）[3]、吳義根和馮開文（2019）[4]選用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的碳源以及農(nóng)業(yè)能源消費量作為測算指標(biāo)對我國農(nóng)業(yè)碳排放進行了系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)碳排放量均處于波動上升的趨勢，且存在一定的區(qū)域差異；二是農(nóng)業(yè)碳排放驅(qū)動因素研究，學(xué)者們主要基于對數(shù)平均D 式指數(shù)（LMDI）模型[5-9]、Kaya 恒等式[1][10]等方法進行研究，發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳排放受到農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)效率、地區(qū)經(jīng)濟水平以及勞動力規(guī)模等方面的影響[11-14]；三是農(nóng)業(yè)碳排放及減排問題研究，吳賢榮等（2014）[15]、田云和張銀嶺（2019）[16]、何慧爽和付幫杰（2019）[17]認(rèn)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門有能力實現(xiàn)減排目標(biāo)，但仍將面臨巨大的減排壓力。

比較當(dāng)前文獻，有關(guān)農(nóng)業(yè)碳排放的研究成果已較為豐碩，但仍存在一定的不足：一是在研究區(qū)域上主要集中于全國省級層面和部分經(jīng)濟發(fā)達省份，針對西北地區(qū)省份及縣域的相關(guān)研究比較欠缺，尤其是有關(guān)甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放區(qū)域特征的研究尚有不足；二是有關(guān)農(nóng)業(yè)碳排放影響因素的研究，尚未達成統(tǒng)一的觀點，有待進一步的分析?；谏鲜鲅芯?，本研究選取2005—2016 年甘肅省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中的五類碳源構(gòu)建測算指標(biāo)體系，計算研究期內(nèi)甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放總量及強度，分析碳排放時空變化特征，進一步厘清甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放各驅(qū)動因素之間的關(guān)系，以期為甘肅省農(nóng)業(yè)減排任務(wù)提供參考。

二、研究方法與數(shù)據(jù)來源

（一）研究方法

1.農(nóng)業(yè)碳排放測算方法。考慮到研究區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及數(shù)據(jù)的可得性和完整性，結(jié)合已有文獻，選取化肥、農(nóng)膜、農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)用柴油及農(nóng)業(yè)翻耕五類碳排放源，基于2005—2016 年甘肅省以及14 市州面板數(shù)據(jù)，對甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放總量進行估算，采用的估算公式借鑒李波等（2011）[1]、田云等（2011）[5]的研究，具體公式如下所示：

（1）式中，E 表示農(nóng)業(yè)碳排放總量，Ei表示各類碳源的碳排放量，Ti表示各碳排放源的量，δi表示各碳排放源的排放系數(shù)，其中化肥0.895 6（kg/kg），農(nóng)膜5.18（kg/kg），農(nóng)業(yè)灌溉20.476（kg/hm2），農(nóng)用柴油0.592 7（kg/kg），翻耕312.6（kg/km2）[1]。

2.多元回歸分析。鑒于農(nóng)業(yè)碳排放總量變化受到諸如經(jīng)濟發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、氣候條件等多種因素的影響，為滿足研究需要，引入多元回歸分析模型，以甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放總量（Y）作為因變量，以農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值（X1）、農(nóng)林牧漁勞動力人數(shù)（X2）、農(nóng)業(yè)勞動者素質(zhì)（X3）、農(nóng)業(yè)財政支出（X4）、農(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費（X5）、農(nóng)業(yè)技術(shù)人員（X6）作為自變量，探析各影響因素對農(nóng)業(yè)碳排放總量的影響程度，具體回歸模型公式為：

（2）式中，β0為常數(shù)項，β1，…，β6為回歸系數(shù)，μ為隨機誤差項。

（二）數(shù)據(jù)來源

本文選用2005—2016 年甘肅省及14 市州面板數(shù)據(jù)，其中化肥、農(nóng)膜、農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)用柴油、翻耕、農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值及農(nóng)林牧漁業(yè)勞動力等數(shù)據(jù)均來源于歷年《甘肅農(nóng)村年鑒》，農(nóng)業(yè)R&D 經(jīng)費、農(nóng)業(yè)勞動力中高中以上文化程度人數(shù)、農(nóng)業(yè)財政支出及農(nóng)業(yè)技術(shù)人員等數(shù)據(jù)均來源于歷年《甘肅發(fā)展年鑒》。

三、結(jié)果與分析

（一）甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放時空特征分析

1.時序特征分析。根據(jù)公式（1），測算2005—2016 年甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放總量（見表1）。結(jié)果表明：研究期內(nèi)，甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放總量及碳排放強度總體上處于波動上升趨勢（除2016 年有所下降），其中碳排放總量由2005 年的160.68 萬t 上升到2016 年的228.35 萬t，碳排放強度由2005 年的431.24 kg/hm2上升到2016 年的536.8 kg/hm2。從各碳源來看，化肥、農(nóng)膜、柴油、翻耕及灌溉所引發(fā)的碳排放量均出現(xiàn)不同程度的增長，其中，化肥、農(nóng)膜及柴油使用導(dǎo)致的碳排放量較高，翻耕所導(dǎo)致的碳排放量最少。從環(huán)比增長速度來看，可分為兩個階段：一是快速增長期（2006—2011 年），環(huán)比增長速度均大于5%，原因在于：這一階段，在“高投入、高產(chǎn)出”的生產(chǎn)模式下，為了增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，農(nóng)民在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中大量投入化肥、農(nóng)膜等生產(chǎn)資料，忽略了能源利用效率的提高，從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)碳排放量逐年增長；二是快速下降期（2012—2016 年），2012年為1.38%，2016 年下降至-10.91%，這一時期，出現(xiàn)下降的原因在于：甘肅省加大對農(nóng)業(yè)科技的投入力度，改變了要素投入結(jié)構(gòu)，使能源利用效率得到了提高，在一定程度上控制了農(nóng)業(yè)碳排放。

表1 2005—2016 年甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放總量 104t

2.區(qū)域特征分析。根據(jù)公式（1），測算2005—2016 年甘肅省14 市州農(nóng)業(yè)碳排放量及碳排放強度，限于篇幅，本部分主要分析2016 年甘肅省各市州農(nóng)業(yè)碳排放特征（見圖1）。結(jié)果表明：2016 年甘肅省各市州農(nóng)業(yè)碳排放總量與碳排放強度存在明顯的區(qū)域差異，其中，武威為高碳排放量、高碳排放強度地區(qū)，嘉峪關(guān)為低碳排放量、高碳排放強度地區(qū)。從2016 年各市州農(nóng)業(yè)碳排放總量排序來看，可將其劃分為三個層級：第一層級為武威、慶陽、天水、張掖、平?jīng)黾岸ㄎ?，碳排放總量介?1.34 萬t～27.73 萬t 之間，第二層級為酒泉、白銀、隴南及蘭州，碳排放總量介于10.3 萬t～19.14 萬t 之間，第三層級為臨夏、金昌、甘南及嘉峪關(guān)，碳排放總量均小于10 萬t，各地區(qū)農(nóng)業(yè)碳排放總量出現(xiàn)差異的原因在于：部分市州對化肥、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的投入量較大，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)碳排放總量居高不下。從2016年各市州農(nóng)業(yè)碳排放強度來看，其變化特征并不與碳排放總量變化特征相吻合，其中嘉峪關(guān)、酒泉碳排放總量分別為0.49 萬t、19.14 萬t，但碳排放強度為1 050.3 kg/hm2、1 084.0 kg/hm2。從甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放區(qū)域特征來看，各地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展依然保持粗放式生產(chǎn)模式。

（二）甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放影響因素分析

為消除量綱以及數(shù)值大小對回歸結(jié)果的影響，故采用z-score 法對數(shù)值進行無量綱化處理。

圖1 2016 年甘肅省各市州農(nóng)業(yè)碳排放總量及碳排放強度

1.擬合優(yōu)度檢驗。由表2 得知，多元相關(guān)系數(shù)R=0.979，判定系數(shù)R2=0.958，說明模型擬合優(yōu)度良好，DW=1.970，接近于2，認(rèn)為模型無（一階）自相關(guān)，且殘差獨立，因此通過檢驗。

表2 模型摘要b

2.方差顯著性檢驗。由表3 得知，模型顯著性值Sig=0.003＜0.05，表明由自變量和因變量建立的回歸模型具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。

表3 ANOVAa

3.回歸方程。根據(jù)模型分析結(jié)果，建立自變量與因變量之間的多元回歸方程為：

由（3）式可知，除農(nóng)業(yè)勞動者素質(zhì)（X3）與農(nóng)業(yè)碳排放呈負(fù)相關(guān)以外，其余各變量均與農(nóng)業(yè)碳排放呈正相關(guān)。從回歸系數(shù)來看，農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值（X1）對甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放影響最大，回歸系數(shù)為2.992，其次為農(nóng)業(yè)財政支出（X4），回歸系數(shù)為0.842，影響最小的是農(nóng)業(yè)技術(shù)人員（X6），回歸系數(shù)為0.067。從回歸結(jié)果來說，2005—2016 年間，農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值（X1）、農(nóng)業(yè)財政支出（X4）對甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放的影響最為顯著，農(nóng)業(yè)R&D 經(jīng)費（X5）、農(nóng)業(yè)技術(shù)人員（X6）對甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放的影響較小，而農(nóng)業(yè)勞動者素質(zhì)（X3）對甘肅省農(nóng)業(yè)減排具有顯著影響。

四、結(jié)論及建議

（一）主要結(jié)論

本文基于2005—2016 年甘肅省五大碳源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用碳排放估算公式，量化分析了甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放總量及強度特征，進一步運用多元回歸分析模型討論了碳排放影響因素，得出以下結(jié)論：

第一，從時序特征來看，2005—2016 年間，甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放總量及碳排放強度總體上處于波動上升趨勢。其中，碳排放總量由2005 年的160.68 萬t 上升到2016 年的228.35 萬t，碳排放強度由2005年的431.24 kg/hm2上升到2016 年的536.8 kg/hm2。從各碳源來看，化肥、農(nóng)膜及柴油使用導(dǎo)致的碳排放量較高，翻耕所導(dǎo)致的碳排放量最少。

第二，從區(qū)域特征來看，2016 年甘肅省各市州農(nóng)業(yè)碳排放總量與碳排放強度均存在明顯的區(qū)域差異，但二者增長變化趨勢并不相吻合。從各市州農(nóng)業(yè)碳排放排序來看，武威為高碳排放量、高碳排放強度地區(qū)，嘉峪關(guān)為低碳排放量、高碳排放強度地區(qū)，但總體而言，各地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展依然保持粗放式生產(chǎn)模式。

第三，從碳排放影響因素回歸結(jié)果來看，農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值對甘肅省農(nóng)業(yè)碳排放增長具有顯著的正向推動作用，其次為農(nóng)業(yè)財政支出，而農(nóng)業(yè)勞動者素質(zhì)對甘肅省農(nóng)業(yè)減排具有顯著影響。

（二）建議

基于上述研究結(jié)果，提出以下建議：

第一，逐步提高農(nóng)業(yè)資源利用效率，推廣農(nóng)業(yè)清潔能源。由于化肥、農(nóng)膜及柴油等碳源是當(dāng)前農(nóng)業(yè)碳排放的主導(dǎo)因素，因此，要逐步加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中施肥、燃油的監(jiān)管力度，在科學(xué)引導(dǎo)農(nóng)民合理利用化肥、農(nóng)膜及柴油等農(nóng)業(yè)資源的基礎(chǔ)上，逐步提升各項農(nóng)業(yè)資源的利用效率，培養(yǎng)農(nóng)民清潔生產(chǎn)、低碳農(nóng)業(yè)的意識，形成資源節(jié)約、環(huán)境友好、生態(tài)文明三者統(tǒng)籌兼顧的良好局面。

第二，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，發(fā)展區(qū)域特色農(nóng)業(yè)。由于甘肅省各地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式依然是以粗放式生產(chǎn)為主，因此，各地區(qū)應(yīng)根據(jù)自身農(nóng)業(yè)資源稟賦，逐步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局，如適度提高林果業(yè)、漁業(yè)等低碳型產(chǎn)業(yè)的比重，積極推廣高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的農(nóng)作物品種，同時，以市場為導(dǎo)向，打造區(qū)域農(nóng)業(yè)品牌，形成區(qū)域特色農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)。

第三，加強農(nóng)業(yè)綠色科技投入力度，提高農(nóng)業(yè)勞動者綜合素質(zhì)。從農(nóng)業(yè)碳排放影響因素的回歸結(jié)果來看，提高農(nóng)業(yè)勞動者素質(zhì)有助于農(nóng)業(yè)減排，因此，各地區(qū)要逐步培育一批具有高素質(zhì)、高水平的專業(yè)化農(nóng)業(yè)從業(yè)人員，并注重科研人才的鼓勵和扶持，為提升農(nóng)業(yè)綠色科技水平提供堅實的基礎(chǔ)。