經(jīng)文宇 華東交通大學(xué) 江西南昌 330013

一、引言

氣候變化是當今國際社會普遍關(guān)注的全球性問題，也是人類面臨的最為嚴峻的全球環(huán)境問題。大氣中CO2、N2O、CH4等溫室氣體濃度的增加是引致全球氣候變暖的根源之一。第二、三產(chǎn)業(yè)是產(chǎn)生碳排放的主導(dǎo)部門，但快速發(fā)展的農(nóng)業(yè)也越來越成為加速氣候變暖的重要誘因。為此，研究和分析農(nóng)業(yè)碳排和碳匯逐漸成為了當前的研究熱點。江蘇是一個農(nóng)業(yè)大省，目前正經(jīng)歷著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、低碳化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期。深入了解江蘇省農(nóng)業(yè)碳匯/碳源現(xiàn)狀，及其影響凈碳匯量的影響因素，對于指導(dǎo)下一步農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、低碳化極為重要。

目前，在農(nóng)業(yè)碳匯/碳源研究領(lǐng)域，國內(nèi)學(xué)者比較關(guān)注兩大方面，分別是宏觀測算分析碳匯/碳源現(xiàn)狀、碳匯/碳源驅(qū)動和影響因素分析。在宏觀測算分析碳匯/碳源現(xiàn)狀方面，受現(xiàn)有農(nóng)業(yè)經(jīng)濟數(shù)據(jù)的限制，采用省域尺度進行測算的研究成果較多。而國外學(xué)者主要關(guān)注不同國家之間農(nóng)業(yè)碳匯/碳源的比重變化，現(xiàn)有研究成果分別對不同國家和地球局部農(nóng)業(yè)碳匯/碳源情況進行了分析測算及比較，主要集中在美國、加拿大、印度、歐盟、新西蘭等國的農(nóng)業(yè)碳排放上。另外，國外學(xué)者還對農(nóng)業(yè)碳匯/碳源的影響因素進行了深入剖析，研究了不同土地利用方式引起的碳排放量的變化，以及不同耕作方式直接或者間接引起碳排放量的變化。此外也有學(xué)者對毀林墾荒種植和農(nóng)業(yè)用地轉(zhuǎn)換成混合林等方式引起的碳匯/碳源變化做了探索性研究。

總的來看，盡管已有研究在農(nóng)業(yè)碳匯/碳源問題上做出了大量有益的探索，但仍存在一些問題與不足。比如，國內(nèi)學(xué)者對農(nóng)業(yè)碳匯，尤其是凈碳匯的研究偏少，除了田云和張俊飚在2013年對中國省域1995—2010年間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)凈碳效應(yīng)進行測算之外，其他相關(guān)文獻寥寥無幾。而凈碳匯能夠有機地將碳匯、碳源兩者銜接到一起，是深入研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳效應(yīng)的重要前提和基石。

基于此，本研究在科學(xué)編制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排/碳匯測算體系的基礎(chǔ)上，對江蘇省 1995—2015年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放量、碳匯量進行測算，在此基礎(chǔ)上計算歷年凈碳匯量并簡要分析其階段特征及形成原因；緊接著我們對凈碳匯量的影響因素進行分析，找出最關(guān)鍵的因素并對它進行更深層次的剖析和研究；最后，基于前文研究結(jié)論展開討論。

二 研究結(jié)果與分析

2.1 江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)凈碳匯時序變化特征

根據(jù)前文所給出的公式，測算了 1995—2015 年中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放量、匯量，并在此基礎(chǔ)上計算了歷年凈碳匯量。

圖1 1995-2015年江蘇農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放量、碳吸收量及凈碳匯量

從圖1我們可以發(fā)現(xiàn)，盡管碳排放的增長較快，但是相對于碳匯和凈碳匯來說，其變化微乎其微，不夠明顯。所以我們重點研究凈碳匯的變化趨勢。1995-2015年間凈碳匯大致經(jīng)過了“下降——上升”的兩個階段。以2003年為分界點，碳匯量在該年跌到了“谷底”。為此我們調(diào)查了原因，發(fā)現(xiàn)碳吸收率較高的幾類農(nóng)作物（如水稻、小麥等）的產(chǎn)量從1995年到2003年呈下降趨勢（如圖2）。農(nóng)作物產(chǎn)量下降的原因主要有：城市化的快速發(fā)展導(dǎo)致農(nóng)作物的種植面積急劇下降，大量的耕地被建筑用地占用，產(chǎn)量減少；農(nóng)村自然災(zāi)害導(dǎo)致產(chǎn)量減少，其中主要是水災(zāi)，從95年到15年成災(zāi)面積急速上升，到2003年達到峰值1595.27千公頃；農(nóng)村勞動力的減少，從95年開始江蘇省的鄉(xiāng)村勞動力逐年減少，2003年勞動力人數(shù)為2649.08萬人，比95年減少了4.47%；糧食價格的下降影響了農(nóng)民種糧的積極性，97年到03年這6年時間里，糧食收購價格總體上呈下降走勢。2003年之后，江蘇省政府重點對農(nóng)業(yè)進行了治理，針對以上問題采取了相應(yīng)的措施，比如保護耕地面積，合理推進城市化進程，提高農(nóng)民種糧的積極性（從04年開始糧食價格快速上漲）等。由此我們可以看到凈碳匯量從2004年開始逐步回升，基本與95年持平。

我們再來看看碳匯水平，其變化趨勢基本與凈碳匯一致，03年之前是下降的趨勢，之后便逐步回升。但是很明顯可以發(fā)現(xiàn)回升乏力，2015年的碳匯水平相比較1995年下降了11%。反映出后一階段碳匯的增速較慢，表明政策的實施效果還有待觀察和調(diào)整，再加上碳排放量不減反而略有上升，導(dǎo)致碳匯水平難以回升到原來的水平。

2.2 江蘇省凈碳匯量的影響因素分析

（1）模型設(shè)定

設(shè)置凈碳匯Y為因變量，自變量為化肥施用量X2，農(nóng)作物總產(chǎn)量X3，設(shè)業(yè)GDP數(shù)量X4，然后構(gòu)建多元線性回歸模型Y=β0+β1X1+β2X2+……+βpXp+ε

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，通過EVIEW軟件對回歸分析進行檢驗得到有用檢驗信息如下圖所示：

表10

其中，R決定系數(shù)為0.984778，F(xiàn)檢驗為366.6043

所以模型估計的結(jié)果為Y=-2.262982X2+0.864806X3-0.011005X4+533.4527

2）統(tǒng)計檢驗：

①根據(jù)Eviews計算結(jié)果得出，X2的系數(shù)絕對值最大，表示化肥施用量對凈碳匯量的影響最大；X3的系數(shù)絕對值其次；X4的系數(shù)絕對值最小，表示農(nóng)業(yè)GDP對凈碳匯量的影響最小。

②各系數(shù)的p值均小于百分之五，變量均通過顯著性檢驗。

③擬合優(yōu)度：R2為0.984497，說明模型對樣本擬合度很好。

④F檢驗：假設(shè)H0：β1=β2=β3=0。取=0.05，查t分布表得自由度為n-2=21-2=19的臨界值為t0.025（19）=2.093，Y因為F檢驗值366.6043》2.093，因此可拒絕原假設(shè)H0：β1=β2=β3=0.說明回歸方程顯著，即“化肥施用量”、“農(nóng)作物總產(chǎn)量”“農(nóng)業(yè)GDP”聯(lián)合起來確實對“農(nóng)業(yè)凈碳匯量”有顯著影響.

（3）經(jīng)濟意義：

模型估計結(jié)果說明，在假定其他變量不變的情況下，當年化肥施用量每增加1萬噸，凈碳匯量就減少2.262982萬噸；在假定其他變量不變的情況下，當年農(nóng)作物總產(chǎn)量每增長1萬噸，凈碳匯量就增長0.864806萬噸；在假定其他變量不變的情況下，當年農(nóng)業(yè)GDP每增長1億元，凈碳匯量就減少0.011005萬噸。

2.3 江蘇省凈碳匯量與影響因素的關(guān)聯(lián)度分析

本研究選取化肥使用量、農(nóng)作物總產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)GDP數(shù)量為原始數(shù)據(jù)序列，凈碳匯量為特征母序列。為消除單位不同帶來的影響，將比較序列和參考序列進行均值無綱量化

運用公式計算關(guān)聯(lián)度，可以得到r1=0.8613，r2=0.9779，r3=0.5920。通過比較三個子序列與母序列的關(guān)聯(lián)度可以得出結(jié)論：化肥使用量和農(nóng)作物總產(chǎn)量與凈碳匯量的關(guān)系均顯著，尤其是農(nóng)作物總產(chǎn)量與其的關(guān)聯(lián)度，數(shù)值接近于1。同時我們又可以發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)GDP數(shù)量與凈碳匯量的關(guān)系不顯著，數(shù)值僅為0.60左右。再結(jié)合之前所做的多元線性回歸分析得出的結(jié)論：化肥施用量對凈碳匯量的影響程度最高，農(nóng)作物產(chǎn)量次之，農(nóng)業(yè)GDP數(shù)量影響程度最小，我們最終可以認定這三個變量中化肥的施用量對凈碳匯量的影響程度最大，是最為重要的影響因素。

通過上述的分析我們知道化肥的施用量是一個很重要的變量因素，但是它對凈碳匯量的影響是否一直很顯著呢？換言之，近幾年的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長是否還是嚴重依賴化肥的大量投入呢？針對這個問題，我們進一步對化肥的施用量和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長的脫鉤關(guān)系進行了分析。

2.4 江蘇省農(nóng)業(yè)發(fā)展與化肥施用量的脫鉤效應(yīng)分析

第一階段為1996年到1999年，兩因素主要在負脫鉤和弱脫鉤之間波動，而擴張負脫鉤的狀態(tài)代表經(jīng)濟的增長以環(huán)境加速破壞為代價，強負脫鉤表明最不理想狀態(tài)，經(jīng)濟衰退，而能耗污染反而加重，弱脫鉤代表能源效率有所提高，能耗或污染物排放增長速度慢于經(jīng)濟增長速度。這說明1996至1999年四年期間江蘇省的化肥施用量對環(huán)境的破壞大于對經(jīng)濟增長的貢獻，雖然1997年稍微有所改善，但這四年整體情況欠佳，需要改善。

第二階段為2000年到2007年，兩因素主要是處于弱脫鉤狀態(tài)，說明這一階段能源效率有所提高，化肥施用量對經(jīng)濟的貢獻逐漸超過對環(huán)境的破環(huán)，雖然中間2002年和2003年還是有一些弱脫鉤反復(fù)出現(xiàn)，但是這個階段整體上處于平穩(wěn)改善期。

第三階段為2008年到2015年，兩因素主要處于強脫鉤狀態(tài)，說明這一階段到達了最理想狀態(tài)，經(jīng)濟增長而環(huán)境壓力減少，化肥施用量對經(jīng)濟的貢獻值始終大于對環(huán)境的破壞值，只有2009年表現(xiàn)出一點不穩(wěn)定狀態(tài)，但是之后都穩(wěn)定在此良好狀態(tài)。

3.1 主要研究結(jié)論

結(jié)合前文研究結(jié)果與相關(guān)分析，可得出以下結(jié)論:

（1）時間序列上，江蘇省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)凈碳匯量總體保持上升態(tài)勢，由 1995年的2911.29萬噸 增至 2015年的2935.92萬噸，增長了 0.84%，年均遞增 0.32%。其中，碳排放量由 1995 年 的499.10萬噸增至2015 年的577.61萬噸，年均遞增0.75%;碳匯量由1995 年的 3410.40萬噸增至2015 年的3513.3萬噸，年均遞增0.34%，碳匯增速要明顯慢于碳排增速，不及碳排增速的1/2，可見江蘇省在農(nóng)業(yè)節(jié)能減排方面的工作做得不是很理想。分階段來看，呈現(xiàn)較為明顯的 “下降—平穩(wěn)上升”的兩階段變化特征。

（2）影響因素上，化肥施用量、農(nóng)作物總產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)GDP三者聯(lián)合起來確實對“農(nóng)業(yè)凈碳匯量”有顯著影響。從模型檢驗結(jié)果得到，雖然農(nóng)業(yè)GDP從1995年的1686.78億元增長至2015年的7030.76億元，增長了416.81%，年均遞增達7.40%，但是它對農(nóng)業(yè)凈碳匯的影響很小。化肥施用量從1995年的3526.30萬噸增至2015年的372.74萬噸，增長了5.66%，年均遞增0.27%，但其對凈碳匯的影響是最大的，所以江蘇省應(yīng)減少化肥的施用量，積極發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)。

（3）通過比較三個變量與凈碳匯量的關(guān)聯(lián)度可以得出結(jié)論：化肥使用量和農(nóng)作物總產(chǎn)量與凈碳匯量的關(guān)系均顯著，尤其是農(nóng)作物總產(chǎn)量與其的關(guān)聯(lián)度，數(shù)值接近于1。同時我們又可以發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)GDP數(shù)量與凈碳匯量的關(guān)系不顯著，數(shù)值僅為0.60左右。

3.2建議

綜合考慮本研究結(jié)果，江蘇省農(nóng)業(yè)碳減排主要應(yīng)從化肥的施用量、能源消耗和作物結(jié)構(gòu)這三個方面考慮：

（1）改善施肥條件1，2?；实氖┯昧繉K省農(nóng)業(yè)凈碳匯的影響最大，所以應(yīng)大力發(fā)展有機生態(tài)農(nóng)業(yè)，使用有機肥則可以大大減少化肥的施用量；秸稈還田，增強土壤肥力，減少化肥施用量，從而減少化肥這一塊的碳排放量。

（2）減少農(nóng)業(yè)能源消耗。改進和使用新的灌溉技術(shù)，發(fā)展水自流灌溉，減少機器抽水灌溉的方式，合理灌溉；耕作方面的減少能耗，采用新能源農(nóng)耕機器，減少對柴油等化石能源的消耗。

（3）合理調(diào)整農(nóng)作物的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。在農(nóng)作物生產(chǎn)條件適宜、經(jīng)濟收益滿足社會需求的情況下優(yōu)選固碳能力較強的玉米、谷子的種植結(jié)構(gòu)，適度考慮小麥，從而達到在有限的農(nóng)田面積下，提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳吸收能力3；其次，合理調(diào)整花生等能夠固氮的農(nóng)作物從而減少氮肥的施用量。

總而言之，江蘇省農(nóng)業(yè)要積極發(fā)展低碳生態(tài)農(nóng)業(yè)，減少碳排，增強固碳能力，增加凈碳匯量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)低碳持續(xù)發(fā)展。