王 琦
(貴州林業(yè)勘察設(shè)計(jì)有限公司, 貴州 貴陽(yáng) 550003)
鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的提出不僅是促進(jìn)城鄉(xiāng)融合發(fā)展,也是新時(shí)代解決“三農(nóng)”問(wèn)題和全面建成小康社會(huì)的必然要求[1]。能源是農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間發(fā)展的重要物質(zhì)需求及和諧發(fā)展的關(guān)鍵因素,傳統(tǒng)生物質(zhì)能源作為農(nóng)村最主要的家庭能源來(lái)源[2],雖可再生,但過(guò)度依賴(lài)薪柴能源且低值粗放的利用方式,造成室內(nèi)空氣污染以及森林植被退化,繼而引發(fā)各種人類(lèi)健康問(wèn)題和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題[3]。因此,掌握農(nóng)戶(hù)使用薪柴的原因并通過(guò)源頭控制以加快傳統(tǒng)生物質(zhì)能向高效、清潔能源的轉(zhuǎn)變?cè)谥袊?guó)農(nóng)村乃至全球發(fā)展中國(guó)家農(nóng)村的意義重大。因地制宜地對(duì)薪柴能源消費(fèi)的影響因素進(jìn)行研究,不僅對(duì)地理環(huán)境能源分異特征起理論意義的補(bǔ)充作用,而且在區(qū)域能源政策制定、鄉(xiāng)村振興發(fā)展及生態(tài)文明建設(shè)方面具有重要的實(shí)踐意義。
中國(guó)南方喀斯特地貌是我國(guó)喀斯特地貌類(lèi)型多樣且最集中連片分布的地區(qū),以貴州省為分布中心,涉及重慶、四川、云南、湖北、湖南、廣西、廣東??λ固氐孛灿商妓猁}巖發(fā)育形成,因巖石特殊性,地表生態(tài)環(huán)境極其脆弱[4],水土極易流失、植被逆向演替,引發(fā)石漠化等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題[5-6]??λ固氐貐^(qū)雖然農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能潛力巨大[7],但未能有效利用,薪柴的使用率仍較高,過(guò)度依賴(lài)薪柴能源成為我國(guó)南方喀斯特地區(qū)發(fā)生石漠化的主要原因[8]。目前喀斯特地區(qū)生態(tài)修復(fù)是石漠化治理的重點(diǎn),在此類(lèi)生態(tài)工程的治理下,石漠化惡化趨勢(shì)得到遏制,但效果未完全顯現(xiàn)[9]。選擇代表中國(guó)南方喀斯特環(huán)境總體結(jié)構(gòu)的貴州高原山地畢節(jié)撒拉溪示范區(qū)、高原峽谷花江示范區(qū)、山地峽谷施秉示范區(qū)進(jìn)行研究,探索不同石漠化等級(jí)喀斯特農(nóng)村地區(qū)薪柴消費(fèi)的影響因素,為區(qū)域能源發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)及鄉(xiāng)村振興發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和決策參考。
研究區(qū)分別為喀斯特高原山地潛在-輕度石漠化研究區(qū)、喀斯特高原峽谷中-強(qiáng)度石漠化研究區(qū)和喀斯特山地峽谷無(wú)-潛在石漠化研究區(qū)。3個(gè)研究區(qū)代表了3種不同類(lèi)型的喀斯特地貌,也代表了3種不同石漠化等級(jí)的石漠化治理示范區(qū),是喀斯特石漠化地區(qū)典型的代表。
潛在-輕度石漠化研究區(qū)位于貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)西南部六沖河流域支流區(qū),包括撒拉溪鎮(zhèn)的撒拉溪村、水營(yíng)村、沙樂(lè)村、龍鳳村、永豐村、朝營(yíng)村、鐘山村、沖鋒村和野角鄉(xiāng)的茅坪村,研究區(qū)光照充足,年均日照時(shí)數(shù)為1 360 h,年均溫12.8℃,糧食作物以玉米、馬鈴薯為主,養(yǎng)殖以豬為主,煤炭資源豐富。
中-強(qiáng)度石漠化研究區(qū)位于貴州關(guān)嶺縣與貞豐縣交界處的北盤(pán)江花江河段,屬于典型的南亞熱帶干熱河谷氣候,熱量豐富,年均溫18.4℃,海拔440~1 419 m,區(qū)域小氣候明顯,包括關(guān)嶺縣花江鎮(zhèn)的峽谷村、壩山村、木工村、五里村的干耳盤(pán)、法郎兩個(gè)村小組以及貞豐縣北盤(pán)江鎮(zhèn)的查耳巖村、銀洞灣村;研究區(qū)種植作物主要包括玉米、花椒和火龍果,養(yǎng)殖以豬牛為主。
無(wú)-潛在石漠化研究區(qū)是貴州施秉喀斯特世界自然遺產(chǎn)地,位于黔中山地向湘西丘陵過(guò)渡的斜坡地帶,施秉縣北部,年均氣溫16℃,屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,森林覆蓋率高,林地面積占研究區(qū)面積的73.63%,種植以水稻、玉米、烤煙、太子參為主,養(yǎng)殖以豬牛為主。
于2018年采用參與式評(píng)估法依次對(duì)3個(gè)研究區(qū)的農(nóng)戶(hù)進(jìn)行隨機(jī)抽樣調(diào)查,主要形式為問(wèn)卷訪談,為確保實(shí)證研究的可靠性,僅對(duì)同意且熟悉家庭情況及能源使用情況的成年農(nóng)戶(hù)進(jìn)行訪談,每戶(hù)家庭訪談時(shí)間在30~50 min。3個(gè)研究區(qū)共訪談了434戶(hù)家庭,通過(guò)數(shù)據(jù)整理,剔除2戶(hù)無(wú)效訪談,共收集432戶(hù)家庭的經(jīng)濟(jì)、能源使用數(shù)據(jù),其中,潛在-輕度石漠化、中-強(qiáng)度石漠化及無(wú)-潛在石漠化研究區(qū)分別有113份、156份和163份。
1.3.1 模型選擇 將薪柴消費(fèi)量與選取的解釋變量進(jìn)行回歸分析,通過(guò)回歸模型對(duì)薪柴能源消費(fèi)的影響因素進(jìn)行識(shí)別,由于部分家庭存在不使用薪柴的情況,薪柴消費(fèi)為零,采用普通最小二乘法進(jìn)行回歸會(huì)造成結(jié)果預(yù)估系數(shù)不準(zhǔn)確,影響回歸結(jié)果,進(jìn)而導(dǎo)致研究區(qū)影響因素的分析出現(xiàn)偏差。因此,采用Tobit模型進(jìn)行回歸分析,該模型在考慮零值存在的情況下對(duì)所有樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行整體估計(jì),回歸結(jié)果更符合實(shí)際情況,模型的函數(shù)形式如下:
1.3.2 變量描述及檢驗(yàn) 在馬克思主義經(jīng)濟(jì)學(xué)消費(fèi)理論的框架下,家庭特征、經(jīng)濟(jì)特征、能源獲取特征作為影響薪柴消費(fèi)的三大因素,從家庭因素中選取人口數(shù)量、戶(hù)主年齡、外出打工人數(shù),從經(jīng)濟(jì)因素中選取年均純收入、能源支出占比(商品能源經(jīng)濟(jì)支出占全年經(jīng)濟(jì)總支出的比例)、電器數(shù)量,從能源獲取因素中選取了養(yǎng)殖數(shù)量、耕地面積、林地面積、海拔分別作為回歸分析的自變量,即為解釋變量,而薪柴的戶(hù)均消費(fèi)量作為回歸分析的因變量,即為被解釋變量。因農(nóng)戶(hù)采集薪柴均在房屋周邊進(jìn)行拾取及少量砍伐,因此回歸模型中的林地面積是指以農(nóng)戶(hù)居住點(diǎn)為圓心,半徑為1 km范圍內(nèi)的林地面積,而非農(nóng)戶(hù)家庭所占有的林地面積。為保證回歸結(jié)果具有較高的可靠性,數(shù)據(jù)判斷符合真實(shí)情況,在進(jìn)行模型回歸之前,需對(duì)回歸分析的自變量進(jìn)行多重共線性檢驗(yàn),如果回歸自變量的方差膨脹因子(VIF)值大于10,則自變量存在多重共線性,結(jié)果可靠性低,不符合真實(shí)判斷。
從圖1看出,研究區(qū)內(nèi)的農(nóng)戶(hù)使用的能源主要包括電力、薪柴、塊煤、蜂窩煤、秸稈、液化石油氣(LPG)、汽/柴油、沼氣以及太陽(yáng)能。其中,電力的使用率最高,潛在-輕度石漠化、中-強(qiáng)度石漠化以及無(wú)-潛在石漠化研究區(qū)的電力用戶(hù)分別占調(diào)查總農(nóng)戶(hù)的98.23%、100%、99.39%;其次是薪柴用戶(hù),分別占73.45%、78.21%、94.48%;塊煤用戶(hù)以潛在-輕度石漠化研究區(qū)的最多,占74.34%;汽/柴油用戶(hù)以無(wú)-潛在石漠化區(qū)的最高,占60.74%,其次是中-強(qiáng)度石漠化研究區(qū)的,占51.28%。
為方便分析與對(duì)比,對(duì)能源的消費(fèi)量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,折算為標(biāo)準(zhǔn)煤,太陽(yáng)能與沼氣的消費(fèi)量無(wú)法統(tǒng)計(jì),因此不包含。潛在-輕度石漠化研究區(qū)消費(fèi)量最多的是煤炭能源,達(dá)1 957.82 kgce,其次是薪柴,為1 381.83 kgce,分別占總能耗的49.92%、35.23%;中-強(qiáng)度石漠化研究區(qū)消費(fèi)量最多的是薪柴,為2 793.54 kgce,占總能耗的53.61%;無(wú)-潛在石漠化研究區(qū)的薪柴消費(fèi)量為3 530.39 kgce,占總能耗的54.96%。3個(gè)研究區(qū)電力能源的使用率最高,幾乎每個(gè)家庭都在使用,但是折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的電力消費(fèi)量卻較低,薪柴仍然是喀斯特農(nóng)村家庭最主要的消費(fèi)能源。
經(jīng)對(duì)回歸分析的自變量進(jìn)行多重共線性檢驗(yàn)結(jié)果(表1)表明,各自變量的方差膨脹因子值(VIF)均小于10,符合回歸要求。
表1 不同石漠化等級(jí)地區(qū)薪柴消費(fèi)的影響因素變量及VIF
2.2.1 潛在-輕度石漠化地區(qū) 從表2看出,在1%的顯著水平下潛在-輕度石漠化地區(qū)農(nóng)戶(hù)的薪柴消費(fèi)量與年均純收入、能源支出占比呈顯著負(fù)相關(guān),與耕地面積呈顯著正相關(guān),與其他因素?zé)o顯著的相關(guān)性。
表2 潛在-輕度石漠化地區(qū)模型回歸系數(shù)及顯著性檢驗(yàn)
潛在-輕度石漠化地區(qū)的家庭戶(hù)均年純收入為4.3萬(wàn)元,在3個(gè)研究區(qū)中收入最低,也是唯一受到年均純收入顯著影響的研究區(qū),呈負(fù)向相關(guān)。年均純收入越低,表示家庭經(jīng)濟(jì)水平較低,消費(fèi)的薪柴能源越多,而年均純收入每增加1萬(wàn)元,薪柴消費(fèi)就會(huì)減少197.67 kgce。能源支出占比與薪柴消費(fèi)呈負(fù)相關(guān),商品能源的開(kāi)支占家庭總開(kāi)支的比例越大,消費(fèi)的商品能源越多,薪柴的消費(fèi)就越少。此2項(xiàng)經(jīng)濟(jì)變量均指示商品能源等其他能源的消費(fèi)替代了薪柴消費(fèi),符合“能源階梯”理論,即隨著收入增加,家庭能源消費(fèi)的類(lèi)型從傳統(tǒng)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)向商品能源,這一結(jié)果與梁育填等[10-12]的研究結(jié)論一致。耕地面積與薪柴消費(fèi)量呈顯著正相關(guān),表示家庭擁有的耕地面積越多,薪柴消費(fèi)越多,這是因?yàn)檠芯繀^(qū)為國(guó)家石漠化防治工程技術(shù)研究中心的石漠化綜合治理示范區(qū),生態(tài)修復(fù)、生態(tài)衍生產(chǎn)業(yè)示范等一系列石漠化治理工程產(chǎn)業(yè)化模式與技術(shù)的推廣應(yīng)用[13],帶動(dòng)了農(nóng)戶(hù)的種養(yǎng)殖業(yè),耕地內(nèi)種植的經(jīng)果林等經(jīng)濟(jì)作物增多,修枝產(chǎn)生的林業(yè)剩余物也是研究區(qū)農(nóng)戶(hù)的薪柴來(lái)源,因此,耕地面積與薪柴消費(fèi)呈顯著正向相關(guān)。
2.2.2 中-強(qiáng)度石漠化地區(qū) 從表3看出,在1%顯著水平下中-強(qiáng)度石漠化地區(qū)的薪柴消費(fèi)與人口數(shù)量、戶(hù)主年齡、海拔呈顯著正相關(guān),與外出打工人數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān),與其他影響因素?zé)o顯著相關(guān)性。
表3 中-強(qiáng)度石漠化地區(qū)模型回歸系數(shù)及顯著性檢驗(yàn)
中-強(qiáng)度石漠化地區(qū)的家庭人口數(shù)量與薪柴消費(fèi)的相關(guān)系數(shù)為262.797,表示家庭成員每增加1人,作為家庭主要生活能源的薪柴消費(fèi)就會(huì)增加262.797 kgce,典型的喀斯特高原峽谷地區(qū)石漠化現(xiàn)象嚴(yán)重,薪柴是該地區(qū)消費(fèi)量最大的能源,人口增長(zhǎng)顯著增加了該地區(qū)林木資源的壓力,粗放的薪柴消費(fèi)進(jìn)而影響了生態(tài)環(huán)境,由此可見(jiàn)喀斯特石漠化地區(qū)人口承載力與生態(tài)環(huán)境容量的協(xié)同發(fā)展極其重要。當(dāng)研究區(qū)外出打工人數(shù)增多時(shí),家庭薪柴的消費(fèi)量減少,呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-1 672.29,表示每增加1名外出打工人員,家庭的薪柴消費(fèi)量便會(huì)減少1 672.29 kgce,與邰秀軍等[14-16]的研究結(jié)論一致,外出務(wù)工減少了農(nóng)村相對(duì)人口數(shù)量,且務(wù)工人員在農(nóng)村常住時(shí)間少,農(nóng)戶(hù)獲得了高于務(wù)農(nóng)的收入,提高了對(duì)商品能源的接受程度,經(jīng)濟(jì)水平提高、能源認(rèn)知體系的完善以及農(nóng)村人口壓力減少都促進(jìn)了薪柴向商品能源等其他能源的過(guò)渡,加快了對(duì)薪柴的替代作用。戶(hù)主年齡是另一個(gè)顯著影響薪柴消費(fèi)的家庭特征,戶(hù)主年齡越大,家庭薪柴消費(fèi)越多,這與何威風(fēng)等[8]的研究結(jié)果一致,薪柴作為傳統(tǒng)的生物質(zhì)能,使用歷史悠久,高齡戶(hù)主對(duì)傳統(tǒng)烹飪?nèi)剂线x擇的路徑依賴(lài)很難改變,而低齡戶(hù)主接受新鮮事物的能力較強(qiáng),也反映農(nóng)村家庭的戶(hù)主對(duì)家庭能源的選擇掌握了較大的決定權(quán)。海拔高度與薪柴消費(fèi)量呈顯著正相關(guān),這與梁育填[10]的研究結(jié)果一致,但原因有所不同,研究區(qū)內(nèi)海拔越高,薪柴消費(fèi)越高,這是由于高原峽谷地區(qū)是一種深切峽谷,海拔落差及坡度較大,區(qū)域小氣候明顯,居民點(diǎn)分布并不集中,沿陡坡斜面分散分布于不同海拔高度,隨著海拔的升高,氣溫降低,因此高海拔區(qū)域的農(nóng)戶(hù)對(duì)取暖燃料的需求增大,薪柴的消費(fèi)增加。在調(diào)查過(guò)程中,該地區(qū)沼氣安裝農(nóng)戶(hù)較多,氣溫適宜沼氣發(fā)酵,但是由于沼氣裝置損壞無(wú)人維修等原因?qū)е抡託馐褂寐蕵O低,利用沼氣對(duì)該地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化是一項(xiàng)重要的能源改善措施。
2.2.3 無(wú)-潛在石漠化地區(qū) 從表4看出,在1%顯著水平下,無(wú)-潛在石漠化地區(qū)的薪柴消費(fèi)量與養(yǎng)殖數(shù)量呈顯著負(fù)向相關(guān),與林地面積呈顯著正向相關(guān),與其他自變量無(wú)顯著相關(guān)性。
表4 無(wú)-潛在石漠化地區(qū)模型回歸系數(shù)估計(jì)及顯著性檢驗(yàn)
無(wú)-潛在石漠化地區(qū)養(yǎng)殖數(shù)量與薪柴消費(fèi)量呈顯著負(fù)相關(guān),與周曙東等[17]的結(jié)果不一致,研究區(qū)養(yǎng)殖類(lèi)型以豬牛為主,小規(guī)模養(yǎng)殖家庭的豬牛主要維持飲食需求,該地區(qū)在冬季有熏制臘肉的習(xí)俗,養(yǎng)殖較少的農(nóng)戶(hù)除了新鮮食用外主要將肉類(lèi)用于熏制臘肉,熏制過(guò)程中需大量薪柴不充分燃燒為食材提供熱量和煙量,同時(shí)滿(mǎn)足家庭取暖需求,但其造成的室內(nèi)空氣污染非常嚴(yán)重;而大規(guī)模養(yǎng)殖戶(hù)以售賣(mài)牲畜為生計(jì)方式獲取收入,對(duì)熏制臘肉的數(shù)量要求并不高,且養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)獲得的收入較高,對(duì)液化石油氣、電力等清潔的商品能源需求較大,雖然在回歸結(jié)果中,年均收入與薪柴的相關(guān)性并不顯著,但是并不影響對(duì)“能源階梯”理論的理解。而林地面積與薪柴的消費(fèi)在1%顯著性水平呈正相關(guān),這與仇煥廣等[18]的研究結(jié)果一致,林地面積越大,薪柴消費(fèi)越多,雖然研究區(qū)施秉縣是世界自然遺產(chǎn)地,是全球范圍內(nèi)自然保護(hù)級(jí)別最高的保護(hù)區(qū),對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)極為嚴(yán)格,但是由于森林覆蓋率高,擁有豐富的林地資源,農(nóng)戶(hù)僅通過(guò)拾取林中的剩余物便可滿(mǎn)足巨大的薪柴消費(fèi)需求,農(nóng)戶(hù)家庭周邊的林地面積越多,可拾取的林業(yè)剩余物充足,薪柴消費(fèi)量也相對(duì)增多。
研究結(jié)果表明,喀斯特高原山地潛在-輕度石漠化地區(qū)的薪柴消費(fèi)主要受到經(jīng)濟(jì)特征的影響,薪柴消費(fèi)量與年均收入、能源支出占比呈顯著負(fù)相關(guān),與耕地面積呈顯著正相關(guān);喀斯特高原峽谷中-強(qiáng)度石漠化地區(qū)的薪柴消費(fèi)主要受到家庭特征的影響,薪柴消費(fèi)量與人口數(shù)量、戶(hù)主年齡呈顯著正相關(guān),與外出打工人數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān),還與海拔呈顯著正相關(guān);喀斯特山地峽谷無(wú)-潛在石漠化地區(qū)的薪柴消費(fèi)量與林地面積呈顯著正相關(guān),與養(yǎng)殖數(shù)量呈顯著負(fù)相關(guān)。
根據(jù)不同石漠化等級(jí)研究區(qū)薪柴消費(fèi)的分析結(jié)論,提出能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議:一是潛在-輕度石漠化地區(qū)受到經(jīng)濟(jì)因素的影響較多,應(yīng)組織農(nóng)民專(zhuān)業(yè)合作社以龍頭企業(yè)+合作社+農(nóng)戶(hù)的模式促進(jìn)規(guī)?;厣N養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展、帶動(dòng)農(nóng)戶(hù)生計(jì)方式轉(zhuǎn)變,同時(shí)發(fā)展以政府+公司+農(nóng)戶(hù)為模式的太陽(yáng)能光伏等能源產(chǎn)業(yè),通過(guò)改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及多能互補(bǔ)的方式是該地區(qū)促進(jìn)傳統(tǒng)生物質(zhì)能消費(fèi)向清潔能源消費(fèi)轉(zhuǎn)變并優(yōu)化農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)的重要措施。二是中-強(qiáng)度石漠化地區(qū)的薪柴消費(fèi)受到家庭特征的影響較多,而經(jīng)濟(jì)水平的高低并不是影響該地區(qū)薪柴消費(fèi)的主要因素,需要引導(dǎo)能源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,就近解決非農(nóng)就業(yè)問(wèn)題,促進(jìn)外出務(wù)工人員回流和農(nóng)村剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移,提高能源相關(guān)部門(mén)對(duì)農(nóng)村能源的重視并完善沼氣能源設(shè)備后續(xù)維修服務(wù)管理體系,對(duì)大中型沼氣項(xiàng)目進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià),合理引進(jìn)、開(kāi)發(fā)大中型沼氣項(xiàng)目,加強(qiáng)對(duì)清潔能源知識(shí)體系和設(shè)備操作步驟的宣傳、培訓(xùn)和示范,改變糞便秸稈等生物質(zhì)能造成的農(nóng)村廢棄物面源污染現(xiàn)狀,引導(dǎo)農(nóng)戶(hù)降低對(duì)薪柴能源使用的路徑依賴(lài),以升級(jí)生物質(zhì)能的用能形式。三是無(wú)-潛在石漠化地區(qū)薪柴消費(fèi)的因素較少,僅養(yǎng)殖數(shù)量與林地面積呈顯著的相關(guān)性,且林地面積的顯著水平更高。由于林木資源較為豐富,使用薪柴對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的影響較小,但是加重了室內(nèi)空氣污染程度,增加了農(nóng)戶(hù)患呼吸道疾病的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)農(nóng)戶(hù)的健康造成了極大隱患,加強(qiáng)高效節(jié)柴設(shè)備的示范、推廣與普及,促進(jìn)林業(yè)剩余物固體成型燃料生產(chǎn)等高效利用方式、改進(jìn)臘肉熏制方法以及發(fā)明新型低污染熏肉裝置是無(wú)-潛在石漠化地區(qū)減少薪柴消費(fèi)、緩解室內(nèi)空氣污染的有效途徑。