夏艷清++李書音?おお?

摘要：本文利用物質(zhì)流分析方法和物質(zhì)減量分解模型，研究了1990—2012年我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)流狀況及其結(jié)構(gòu)，并將之與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)相聯(lián)系，利用分離指數(shù)等指標(biāo)考察了經(jīng)濟(jì)增長與物質(zhì)投入的脫鉤關(guān)系，對物質(zhì)輸入進(jìn)行了減量效應(yīng)和反彈效應(yīng)分解。結(jié)果表明：二十多年來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)輸入輸出不斷增加，物質(zhì)投入以化肥和能源為主，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和物質(zhì)投入處于相對脫鉤狀態(tài)，物質(zhì)利用效率提高速度低于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長速度，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)呈現(xiàn)弱可持續(xù)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)；物質(zhì)流分析方法；物質(zhì)減量分解模型；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：F250文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1000176X（2015）12012507

一、引言

人類社會的發(fā)展離不開對自然資源的需求，進(jìn)入工業(yè)時(shí)代以來，人口和經(jīng)濟(jì)的快速增長更是需要動用越來越大的物質(zhì)量，而人類造成的環(huán)境問題在很大程度上是由物質(zhì)消費(fèi)引起的，對自然資源的采掘、加工、使用和廢棄導(dǎo)致環(huán)境污染和生態(tài)退化。物質(zhì)流分析通過研究自然環(huán)境系統(tǒng)與人類社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的物質(zhì)流動，為解決生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)增長之間的兩難，衡量社會可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)效率提供了一種有效的定量分析工具。

經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)流分析肇始于1969年，20世紀(jì)90年代之后得到廣泛關(guān)注并應(yīng)用于實(shí)踐，奧地利、日本、美國和德國等發(fā)達(dá)國家相繼建立了國家物質(zhì)流賬戶。從研究的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)范圍大小劃分，物質(zhì)流分析的研究通?？煞譃楹暧^、中觀和微觀三個層次，分別代表國家級、區(qū)域級和企業(yè)級的物質(zhì)流核算；從研究對象和領(lǐng)域劃分，物質(zhì)流分析的應(yīng)用層次可分為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流分析、產(chǎn)業(yè)部門物質(zhì)流分析和特定元素物質(zhì)流分析[4]-[6]。目前國內(nèi)外的產(chǎn)業(yè)部門物質(zhì)流分析呈現(xiàn)出側(cè)重于鋼鐵等工業(yè)部門的特點(diǎn)，例如Dahlstrm和Ekins結(jié)合物質(zhì)流和價(jià)值鏈分析對英國鋼鐵產(chǎn)業(yè)和鋁產(chǎn)業(yè)的物質(zhì)流動、生態(tài)效率等進(jìn)行了研究，Michaelis 和Jackson[8-9]對英國鋼鐵部門的物質(zhì)流和能量流進(jìn)行了核算，Park等運(yùn)用動態(tài)物質(zhì)流方法對韓國鋼鐵資源流進(jìn)行了估算，Hashimoto 等對日本林木資源的六個物質(zhì)流指標(biāo)進(jìn)行了精確估算，考察了林木資源的物質(zhì)循環(huán)狀況，Hong等對韓國紙和紙漿的生產(chǎn)和使用過程進(jìn)行了物質(zhì)流分析，Woodward和 Duffy[13]計(jì)算了愛爾蘭混凝土生產(chǎn)、使用和廢棄過程中的物質(zhì)流動。我國對產(chǎn)業(yè)部門的物質(zhì)流分析尚處于起步階段，如徐明和張?zhí)熘鵞14]對我國化石燃料的輸入輸出量進(jìn)行計(jì)算，溫宗國等[15]對我國2001—2005年公路交通系統(tǒng)的物質(zhì)輸入和輸出進(jìn)行了估算。這些研究多數(shù)沒有將某個行業(yè)作為整體進(jìn)行物質(zhì)流分析，而是對鋼、鐵、鋁、木材紙等某種或某類物質(zhì)在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的流動過程進(jìn)行分析。

對于作為國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)部門，Risku-Norja和Menp[16]對芬蘭的各種食物生產(chǎn)和消費(fèi)狀況進(jìn)行了物質(zhì)流分析，Kytzia 等[17]結(jié)合投入產(chǎn)出分析方法對瑞士的食物物質(zhì)流進(jìn)行估計(jì)，但是Risku-Norja和Menp以及Kytzia等的研究將農(nóng)業(yè)作為食物生產(chǎn)的部門考慮，沒有將農(nóng)業(yè)本身作為一個產(chǎn)業(yè)部門進(jìn)行物質(zhì)流的全景分析。國內(nèi)關(guān)于農(nóng)業(yè)物質(zhì)流的研究如朱瑤[18]通過建立我國30個省的農(nóng)業(yè)物質(zhì)流賬戶指標(biāo)，運(yùn)用空間計(jì)量模型對各指標(biāo)進(jìn)行分析，李剛[19]應(yīng)用物質(zhì)流分析方法研究了1991—2010年我國農(nóng)業(yè)部門的物質(zhì)消耗總量和物質(zhì)消耗效率。但是李剛的研究只考慮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的輸入端，沒有考慮農(nóng)業(yè)內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)和物質(zhì)輸出，朱瑤的研究選擇1990年、2000年和2008年各省的截面數(shù)據(jù)進(jìn)行空間相關(guān)性分析，沒有從整體考察我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)輸入輸出，同樣沒有估算內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)量。本文將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)看做一個整體，建立科學(xué)合理的物質(zhì)流分析框架，對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)輸入量、輸出量和內(nèi)部循環(huán)量進(jìn)行初步核算，選取和估算切合實(shí)際的生態(tài)包袱系數(shù)，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的隱藏流進(jìn)行估計(jì)，得到我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)消耗強(qiáng)度、生態(tài)效率等相關(guān)的物質(zhì)流分析指標(biāo)，同時(shí)進(jìn)行物質(zhì)減量化分析，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的評估和政策制定提供科學(xué)依據(jù)。

二、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流分析方法

1物質(zhì)流核算框架

本文的農(nóng)業(yè)指的是國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)中的農(nóng)林牧漁業(yè)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)環(huán)境系統(tǒng)中，輸入端包括系統(tǒng)外物質(zhì)輸入及其隱藏流、系統(tǒng)內(nèi)直接物質(zhì)輸入及其隱藏流。系統(tǒng)外物質(zhì)輸入包括能源（電力和各種化石能源）、農(nóng)用生產(chǎn)資料（化肥、農(nóng)藥和農(nóng)用塑料薄膜）、農(nóng)業(yè)機(jī)械（拖拉機(jī)、漁用機(jī)動船等）和農(nóng)業(yè)工程設(shè)施設(shè)備（溫室大棚、水利灌溉設(shè)施及其所需的設(shè)備等）。系統(tǒng)外物質(zhì)輸入的隱藏流指這些物質(zhì)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程所有的物質(zhì)移動，這里主要指產(chǎn)品生產(chǎn)的生態(tài)包袱 [20]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的直接物質(zhì)輸入主要包括種子、飼料和有機(jī)肥，這些物質(zhì)同時(shí)參與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)循環(huán)利用。輸入的水和空氣是指農(nóng)業(yè)用水、燃燒與呼吸所需的氣體。由于水流通常被排除在物質(zhì)代謝系統(tǒng)之外，而且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水直接進(jìn)入土壤和水體，參與水的自然循環(huán)，因此，在物質(zhì)流分析中通常不考慮輸入和輸出的水[21]，本文將其單列一項(xiàng)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)環(huán)境系統(tǒng)的輸出端主要包括兩個方面：輸出到系統(tǒng)外的物質(zhì)和系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)輸出，前者主要指輸出到行業(yè)之外的農(nóng)林畜牧產(chǎn)品和水產(chǎn)品，后者分為輸出到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的物質(zhì)和排放到自然環(huán)境中的廢棄物兩部分。本文建立的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流分析框架如圖1所示。

2數(shù)據(jù)來源及處理方法

行業(yè)外物質(zhì)輸入包括化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用塑料薄膜和化石能源。農(nóng)業(yè)機(jī)械輸入量由于各種機(jī)械重量差異較大，這里不進(jìn)行估算，而是將其生產(chǎn)需要的物質(zhì)投入按照隱藏流處理，根據(jù)數(shù)據(jù)可得性，新進(jìn)入系統(tǒng)的農(nóng)漁業(yè)機(jī)械主要考慮大中型拖拉機(jī)、小型拖拉機(jī)和漁用機(jī)動船，總的農(nóng)用機(jī)械隱藏流按照拖拉機(jī)動力占農(nóng)用機(jī)械總動力的比重近似推算。農(nóng)業(yè)工程建設(shè)所需的物質(zhì)類別比較龐雜，難以得到合理的質(zhì)量估計(jì)數(shù)據(jù)和隱流系數(shù)，本文不予考慮。相關(guān)數(shù)據(jù)來源于《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》。

煤炭、焦炭等的生態(tài)包袱系數(shù)參見吳開亞和畢軍等[20]，磷礦的生態(tài)包袱系數(shù)參見沈曉瑩[22]，水泥的生態(tài)包袱系數(shù)參見陳效逑和喬立佳[23]，鋼制品和鐵制品的生態(tài)包袱系數(shù)按照鐵精礦的生態(tài)包袱系數(shù)計(jì)算。氮肥、磷肥、鉀肥、農(nóng)藥、塑料薄膜、大中型拖拉機(jī)、小型拖拉機(jī)和漁用機(jī)動船的生態(tài)包袱系數(shù)按照實(shí)物型物質(zhì)投入產(chǎn)出表，根據(jù)生態(tài)包袱系數(shù)=∑i（對第i種投入物質(zhì)的直接消耗系數(shù)×第i種投入物質(zhì)的生態(tài)包袱系數(shù)）得到。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)

直接物質(zhì)輸入包括種子、飼料（飼草、部分作物秸稈和精飼料）和有機(jī)肥（部分作物秸稈和動物糞便）。輸入的氣體主要包括O2和CO2。前者主要消耗于化石

燃料燃燒和動物呼吸方面，后者主要消耗于植物的光合作用。

輸出分為兩部分：可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)輸出（循環(huán)物質(zhì)）和廢棄物輸出。前者主要包括種子、飼料（不包括精飼料）和有機(jī)肥，后者主要包括廢棄的農(nóng)用塑料薄膜、廢棄焚燒的秸稈、廢棄的糞便以及排放到大氣中的溫室氣體。輸出到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)外的物質(zhì)主要包括農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)品、用作工業(yè)原料的秸稈以及輸出到生活消費(fèi)領(lǐng)域用作燃料的秸稈和糞便，將秸稈分類到農(nóng)產(chǎn)品，糞便歸屬于畜牧產(chǎn)品。

3物質(zhì)減量分解模型

物質(zhì)減量指的是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)投入量的絕對或相對減少。絕對物質(zhì)減量指物質(zhì)投入總量絕對值的下降，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)性的基本條件之一。相對物質(zhì)減量指創(chuàng)造單位產(chǎn)出所需的物質(zhì)投入量減少，即物質(zhì)消耗強(qiáng)度的下降。絕對物質(zhì)減量在經(jīng)濟(jì)增長的前提下意味著物質(zhì)消耗強(qiáng)度的下降，但是物質(zhì)消耗強(qiáng)度的下降并不一定導(dǎo)致物質(zhì)絕對減量。以MCI表示物質(zhì)消耗強(qiáng)度，物質(zhì)輸入量DMI可以表示為DMI=MCI×GDP，則物質(zhì)輸入增量ΔDMI=GDPt×ΔMCI+MCIt+1×ΔGDP。等式左側(cè)是物質(zhì)投入的增長效應(yīng)，等式右側(cè)第一項(xiàng)表示降低物質(zhì)消耗強(qiáng)度帶來的物質(zhì)減量效應(yīng)，這是由于技術(shù)進(jìn)步形成的直接物質(zhì)輸入絕對量減少，右側(cè)第二項(xiàng)表示經(jīng)濟(jì)增長帶來的反彈效應(yīng)，這是GDP總量增長驅(qū)使物質(zhì)投入總量增加。當(dāng)反彈效應(yīng)小于減量效應(yīng)時(shí)，增長效應(yīng)為負(fù)值，此時(shí)經(jīng)濟(jì)增長實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)投入的絕對減量。

三、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流核算結(jié)果

1物質(zhì)流趨勢分析

本文中物質(zhì)需求總量=直接物質(zhì)輸入+系統(tǒng)外物質(zhì)隱藏流，直接物質(zhì)輸入=系統(tǒng)外物質(zhì)輸入+系統(tǒng)內(nèi)直接物質(zhì)輸入。物質(zhì)輸出總量=系統(tǒng)內(nèi)直接物質(zhì)輸出+輸出到系統(tǒng)外的物質(zhì)。我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)1990—2012年物質(zhì)流總量如表1所示。

根據(jù)表1期內(nèi)物質(zhì)流的變化趨勢，可分為三個階段：（1）穩(wěn)步上升階段，1990—1995年。物質(zhì)輸入和輸出總量均穩(wěn)步上升，直接物質(zhì)輸入年均增長469%；物質(zhì)需求總量年均增長499%；物質(zhì)輸出總量年均增長425%。這一階段農(nóng)業(yè)增加值以年均469%的速度增長，伴隨著農(nóng)業(yè)物質(zhì)代謝的穩(wěn)步增加。（2）波動階段，1996—2007年。直接物質(zhì)輸入基本沒有變化，年均小幅增長045%，呈現(xiàn)“升—降—升—降”的波動趨勢；物質(zhì)需求總量年均增長129%，除2000年和2005年之外均呈現(xiàn)增長趨勢；物質(zhì)輸出總量年均增長088%，呈現(xiàn)與直接物質(zhì)輸入相同的波動態(tài)勢。這一階段由于退耕還林、建設(shè)占地和拋荒等原因，在2000—2003年我國耕地面積和農(nóng)作物種植面積持續(xù)降低，同時(shí)，1997年以及2000年左右的嚴(yán)重干旱也對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生直接影響，減緩了需要的物質(zhì)投入，降低了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)出。這一階段農(nóng)業(yè)增加值年均增長370%，占GDP的比重迅速下降，由于強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)調(diào)整，農(nóng)作物種植面積壓縮，種植業(yè)在農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值中的比例下降，林牧漁業(yè)產(chǎn)值比例上升，因此，造成農(nóng)業(yè)增加值的增長在這種結(jié)構(gòu)發(fā)生重大調(diào)整或技術(shù)較大進(jìn)步的情況下與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)輸入、輸出變化情況并不同步。（3）緩慢上升階段，2008—2012年。直接物質(zhì)輸入年均增長188%；物質(zhì)需求總量年均增長233%；物質(zhì)輸出總量年均增長200%，這一階段農(nóng)業(yè)增加值年均增長430%，占GDP的比重降到1000%以下。由于我國農(nóng)業(yè)物質(zhì)投入成本較高，化肥農(nóng)藥等農(nóng)用物資的使用產(chǎn)生生態(tài)污染，依靠高投入促進(jìn)增長是不可持續(xù)的發(fā)展方式。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)輸出增加緩慢與物質(zhì)投入的報(bào)酬遞減，與資源約束與環(huán)境壓力增大，技術(shù)進(jìn)步缺乏新突破，小規(guī)模經(jīng)營的比較效益差等因素息息有關(guān)。

2物質(zhì)流結(jié)構(gòu)分析

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)外的四類輸入物質(zhì)中，化肥和能源占總輸入量的9600%以上，二者比重在5000%左右波動，農(nóng)藥和農(nóng)用塑料薄膜的輸入量只占總輸入量的200%—400%。整體來看，化肥輸入所占比重逐漸上升，能源輸入所占比重緩慢降低，農(nóng)藥輸入比重基本沒有變化，農(nóng)膜輸入比重上升約一個百分點(diǎn)。這說明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥和能源的使用占據(jù)最重要的位置，提高物質(zhì)利用效率主要從這兩方面入手，用有機(jī)肥料替代工業(yè)化肥的使用，不但能夠減少人工合成化肥的用量，而且對改良土壤性質(zhì)、提高作物品質(zhì)有積極作用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的能源消耗主要用于農(nóng)業(yè)機(jī)械和農(nóng)業(yè)工程運(yùn)行，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高，能源消耗量將緩步上升，提高能源利用效率成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)外物質(zhì)輸入隱藏流中，能源隱藏流占總隱藏流的比重最高，在5300%—6400%之間波動，化肥隱藏流平均占比2756%，農(nóng)機(jī)隱藏流平均占比1215%，農(nóng)藥隱藏流平均占比095%，農(nóng)膜隱藏流占比最低，平均044%。對比直接物質(zhì)輸入結(jié)構(gòu)可以看出，能源生產(chǎn)的隱藏流遠(yuǎn)高于其他物質(zhì)，能源隱藏流是能源直接輸入量的163500倍，而化肥隱藏流與直接輸入量的比平均為63200，農(nóng)藥的這一比值為72100，農(nóng)膜只有31300。因此，節(jié)約能源消耗量，提高能源利用效率能夠有效地減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)包袱。從1990—2012年，農(nóng)機(jī)中漁用機(jī)動船的隱藏流從04145億噸增加到07549億噸，大中型拖拉機(jī)隱藏流從00276億噸增加到03248億噸，小型拖拉機(jī)的隱藏流從00345億噸增加到01101億噸，農(nóng)用機(jī)械的隱藏流從01986億噸增加到13979億噸。機(jī)動船雖然隱藏流系數(shù)較高，但是由于數(shù)量增加很少，因此，隱藏流增加并不多。雖然大中型拖拉機(jī)的生態(tài)包袱系數(shù)遠(yuǎn)高于小型拖拉機(jī)，但是后者的數(shù)量增長速度遠(yuǎn)低于前者。，大中型拖拉機(jī)1990年有813521萬臺，2012年有8452400萬臺，增長了103900倍，小型拖拉機(jī)1990年有6981000萬臺，2012年增加到17972300萬臺，只增長了25700倍，小型拖拉機(jī)隱藏流的增量低于大中型拖拉機(jī)隱藏流的增量。由于近十幾年來農(nóng)用收割機(jī)和其他耕作、排灌、加工機(jī)械迅速增加，農(nóng)用機(jī)械隱藏流的增長幅度遠(yuǎn)高于漁用機(jī)動船隱藏流的增長幅度。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)的直接物質(zhì)輸入以有機(jī)肥和飼料為主，其中有機(jī)肥所占的比重最高，平均為7106%，其次是飼料，平均占比2796%，種子和菌類基料只占098%。氧氣輸入以畜禽呼吸需氧為主，平均占總輸入的8956%，這一比重有逐年下降的趨勢，從1990年的9115%下降到2012年的8798%，這主要是由于大牲畜存欄量經(jīng)歷1990—1999年的緩慢上升后逐年下降，導(dǎo)致需氧量所占比例減少，但是由于家禽等小型畜禽的飼養(yǎng)量不斷攀升，因此，畜禽呼吸需氧量的絕對值以平均147%的增長率緩慢上升?；剂先紵柩趿侩m然所占比重小，但是這一比重呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，燃燒需氧量的絕對值也以平均340%的增長率不斷增加。這說明隨著農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的增加，化石燃燒和畜禽呼吸需氧量都在不斷增加，但是化石燃料增長速度高于畜禽飼養(yǎng)規(guī)模擴(kuò)大速度，因此，燃燒需氧量占總量比重增加的同時(shí)畜禽呼吸所占的比重減小。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)輸出量中循環(huán)利用量占總輸出量的比重平均為7439%，波動幅度很小，不超過05000個百分點(diǎn)，這說明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，系統(tǒng)內(nèi)部的循環(huán)占很大比重并且變化很小，種子、飼料和部分肥料、燃料都是由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)出作為投入循環(huán)使用的，實(shí)現(xiàn)秸稈還田，施加有機(jī)肥料，提高循環(huán)利用率是建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)的必然選擇。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)輸出的另一部分是廢棄物，廢棄物輸出以牲畜排放的溫室氣體為主，平均占廢棄物總輸出的6401%，固體廢棄物占2605%，化石燃料燃燒排放的溫室氣體只占994%，因此，降低溫室氣體排放的關(guān)鍵在于畜牧業(yè)、牲畜規(guī)模化養(yǎng)殖、調(diào)整畜牧業(yè)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)、改進(jìn)飼養(yǎng)技術(shù)。

3物質(zhì)流效率及其與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)同效應(yīng)分析

將物質(zhì)流指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相結(jié)合，以單位物質(zhì)需求總量產(chǎn)生的第一產(chǎn)業(yè)實(shí)際GDP代表總的物質(zhì)資源投入的生產(chǎn)力，即總物質(zhì)效率=農(nóng)業(yè)實(shí)際GDP/物質(zhì)需求總量，是生態(tài)效率的一種表現(xiàn)形式。但是物質(zhì)需求總量包含了巨大的隱藏流，掩蓋了直接物質(zhì)輸入的真實(shí)性，因此，以單位直接物質(zhì)輸入所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)實(shí)際GDP代表直接物質(zhì)資源投入的生產(chǎn)力，即直接物質(zhì)效率=農(nóng)業(yè)實(shí)際GDP/直接物質(zhì)投入量，是生態(tài)效率的另一種表現(xiàn)形式。計(jì)算得到的1990—2012年我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)直接物質(zhì)效率和總物質(zhì)效率的變化趨勢基本相同，呈現(xiàn)平穩(wěn)上升的趨勢，在1995年之后二者之間的距離逐年擴(kuò)大，說明直接物質(zhì)生產(chǎn)力的增長速度高于總物質(zhì)生產(chǎn)力的增長速度，投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)蘊(yùn)含的生態(tài)包袱遠(yuǎn)高于直接物質(zhì)投入，減少物質(zhì)消耗的隱藏流是提高物質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵。

為衡量農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源利用的協(xié)同效應(yīng)，本文利用分離指數(shù)測度經(jīng)濟(jì)增長與資源消耗之間的分異程度。分離指數(shù)=經(jīng)濟(jì)增長速度-環(huán)境壓力增長速度，分離指數(shù)越大，經(jīng)濟(jì)增長相對于資源消費(fèi)的效率越高，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗的脫鉤。在大多數(shù)年份里，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與資源消耗和污染排放的分離指數(shù)都大于零，并且波動幅度越來越小，而且這些分離指數(shù)逐漸靠攏并接近于零，這意味著經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境壓力的增長速度越來越同步，逐漸趨于穩(wěn)定的脫鉤狀態(tài)，并且脫鉤程度逐漸趨同。

當(dāng)GDP增速、物質(zhì)投入增速和物質(zhì)消耗強(qiáng)度增速大于零時(shí)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗處于擴(kuò)張性復(fù)鉤狀態(tài)；當(dāng)GDP增速和物質(zhì)投入增速大于零，物質(zhì)消耗強(qiáng)度增速小于零時(shí)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗處于相對脫鉤狀態(tài)；當(dāng)GDP增速大于零，物質(zhì)投入增速和物質(zhì)消耗強(qiáng)度增速小于零時(shí)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源消耗處于絕對脫鉤狀態(tài)。樣本期內(nèi)，1996年、2000年、2001年、2006年和2007年農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和直接物質(zhì)投入處于絕對脫鉤狀態(tài)，這種狀態(tài)占統(tǒng)計(jì)年限總數(shù)的2273%，1991—1993年、1997年、1999年、2002—2005年、2008—2012年二者處于相對脫鉤狀態(tài)，這種狀態(tài)占統(tǒng)計(jì)年限總數(shù)的6364%，只有1994年、1995年、1998年二者處于擴(kuò)張性復(fù)鉤狀態(tài)。暫時(shí)忽略特殊的年份，經(jīng)濟(jì)增長與物質(zhì)消耗的關(guān)系從相對脫鉤，到擴(kuò)張性復(fù)鉤，絕對脫鉤，最后又恢復(fù)到相對脫鉤。這說明高速的物質(zhì)消耗增長帶來更高速的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長，但是資源效率提高并不理想，因此，停留在相對脫鉤狀態(tài)。

4物質(zhì)投入減量分析

根據(jù)物質(zhì)減量分解模型，得到1991—2012年我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)直接物質(zhì)投入的增長效應(yīng)、反彈效應(yīng)和減量效應(yīng)如圖2所示。1996年、2000—2001年、2006年和2007年物質(zhì)投入出現(xiàn)絕對減量，呈現(xiàn)一種“強(qiáng)可持續(xù)性狀態(tài)”。其他年份增長效應(yīng)呈現(xiàn)正值，說明農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長對應(yīng)的直接物質(zhì)投入的反彈效應(yīng)超過了由于技術(shù)進(jìn)步帶來的減量效應(yīng)，但是減量效應(yīng)基本在零線以下，說明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)投入的相對減量化，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)處于“弱可持續(xù)”狀態(tài)。1994年、1995年和1998年減量效應(yīng)高于零線，這是由于物質(zhì)消耗強(qiáng)度突然上升所致。1991—2012年間，經(jīng)濟(jì)發(fā)展引起的反彈效應(yīng)使得直接物質(zhì)投入量平均每年增加03925億噸，總計(jì)反彈效應(yīng)為236103億噸，而同期由物質(zhì)消耗強(qiáng)度下降引起的減量效應(yīng)年均為06807億噸，總計(jì)149752億噸，減量效應(yīng)未能完全抵消反彈效應(yīng)，導(dǎo)致直接物質(zhì)投入實(shí)際增加86351億噸。整體上看，2000年以后農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長帶來的直接物質(zhì)投入的反彈效應(yīng)變化趨勢與降低資源消耗強(qiáng)度的減量效應(yīng)變化趨勢基本吻合，呈現(xiàn)平緩波動。

1991—2012年我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)并未達(dá)到資源消耗的絕對減量化。盡管通過提高物質(zhì)利用效率實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)投入的相對減量化，但是GDP增長帶來的物質(zhì)投入增加對資源消耗的沖擊遠(yuǎn)大于資源利用效率提高帶來的物質(zhì)利用量的降低，經(jīng)濟(jì)發(fā)展最終對資源的壓力仍不斷增大?；谶@種弱可持續(xù)的狀況，在假定一個變量保持實(shí)際變化的情況下，可以分析達(dá)到強(qiáng)可持續(xù)的臨界點(diǎn)，即物質(zhì)投入零增長的另一變量變化趨勢。

圖2農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)投入的增長效應(yīng)、減量效應(yīng)和反彈效應(yīng)

為實(shí)現(xiàn)物質(zhì)投入零增長而降低農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，顯然不符合我國實(shí)際，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，需要在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)投入零增長。假定農(nóng)業(yè)GDP增長按照實(shí)際增長速度發(fā)展，同時(shí)物質(zhì)投入零增長，這樣的可持續(xù)發(fā)展路徑需要物質(zhì)利用效率從1990年的2288076元/噸提高到2012年的5476434元/噸，即在22年間實(shí)現(xiàn)物質(zhì)利用效率的倍數(shù)革命，年均需要提高405%；而實(shí)際物質(zhì)投入效率只提高到3938991元/噸，年均提高25400%。要達(dá)到強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，物質(zhì)投入效率還處于較低水平，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)投入效率是今后經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要任務(wù)。

四、結(jié)論

本文計(jì)算了1990—2012年我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)投入和輸出量，并根據(jù)物質(zhì)投入效率，檢驗(yàn)了物質(zhì)減量化的效果，主要結(jié)論如下：

首先，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流總體呈現(xiàn)增長的態(tài)勢，但是由于農(nóng)業(yè)增加值占GDP比重逐年下降，從2008年開始物質(zhì)投入和輸出量均處于緩慢上升時(shí)期，之前由于種植面積的下降、自然災(zāi)害和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等主客觀原因，農(nóng)業(yè)發(fā)展和物質(zhì)流的變化趨勢并不同步。物質(zhì)直接輸入中化肥和能源所占比例最高，而且這兩類物質(zhì)的隱藏流占比最大，因此，提高化肥和能源利用效率是降低物質(zhì)消耗，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。廢棄物輸出中溫室氣體排放以牲畜排放為主，但是與此同時(shí)畜牧業(yè)在農(nóng)林牧漁中單位物質(zhì)重量產(chǎn)值最高，在調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)業(yè)增加值的同時(shí)減少溫室氣體排放是農(nóng)業(yè)減排的關(guān)鍵，根據(jù)本文的計(jì)算結(jié)果，牲畜排放的增長速度低于能源排放溫室氣體的增長速度，在這二者同時(shí)增加的現(xiàn)狀下，我國農(nóng)業(yè)溫室氣體減排任重道遠(yuǎn)。

其次，物質(zhì)投入效率緩慢增長。整體上看，我國經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境壓力的關(guān)系經(jīng)歷了擴(kuò)張性復(fù)鉤階段之后，出現(xiàn)了相對脫鉤—絕對脫鉤—相對脫鉤的反復(fù)過程，最后處于相對脫鉤狀態(tài)。絕對脫鉤的出現(xiàn)說明經(jīng)濟(jì)增長和物質(zhì)消耗減少的理想狀態(tài)是能夠出現(xiàn)的，但是如果僅僅依靠經(jīng)濟(jì)增長自動調(diào)控物質(zhì)代謝水平，需要消耗更多的資源，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響，延緩絕對脫鉤的進(jìn)程，并在這一進(jìn)程中出現(xiàn)反復(fù)，落入相對脫鉤狀態(tài)。高速的物質(zhì)消耗增長帶來更高速的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長，但是資源效率提高的速度過低，最終經(jīng)濟(jì)增長和物質(zhì)消耗的關(guān)系停留在相對脫鉤狀態(tài)，依然存在不利于可持續(xù)發(fā)展的因素。因此，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，要在消耗更少資源的前提下盡早實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展與環(huán)境壓力的絕對脫鉤。

最后，物質(zhì)減量分解結(jié)果表明多數(shù)年份農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)投入的相對減量化，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)處于“弱可持續(xù)”狀態(tài)。由于物質(zhì)投入的減量效應(yīng)未能完全抵消反彈效應(yīng)，導(dǎo)致我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)未達(dá)到資源消耗的絕對減量化。實(shí)現(xiàn)物質(zhì)投入的零增長需要在過去的22年間實(shí)現(xiàn)物質(zhì)利用效率的倍數(shù)革命，要達(dá)到這一強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，現(xiàn)今的物質(zhì)投入效率需要快速提高。

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A Dynamic Economy-wide Material Flow Analysis on Chinese Agricultural Production

Abstract：An economy-wide material flow analysis and a dematerialization model are used to study the structure of Chinese agricultural production between 1990 and 2012 On the basis of the study，combined with indicators for agricultural and economic development，decoupling factors are used to examine the de-linking between economic growth and material input Meanwhile，the dematerialization effect and rebound effect of material inputs are also analyzed The results indicate that the material input and output of Chinese agriculture have been increasing over the last two decades Chemical fertilizers and energy are the main material inputs and the growth of agricultural economy and material inputs are in relative de-linking The improvement of efficiency on material utilization is lower than the growth of agricultural economy As a result，the Chinese agricultural economy has weak sustainability

Key words： Agriculture，Material Flow，Dematerialization，Sustainability

（責(zé)任編輯：劉艷）