安阳市农业碳排放驱动因素及脱钩效应分析
时间：2021-01-31 20:08:18 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘要]基于农业生产中翻耕、化肥、农药、农膜、农用柴油和农村用电等6个方面，测算了安阳市1993～2014年的农业碳排放量。结果表明，安阳市农业碳排放总量整体呈上升趋势，碳排放总量由1993年的36.62×104t增加到2014年的143.84×104t，年均增长7.52%，总体上呈“高速—负增长—高速—低速”四阶段演化特征。安阳市农业碳排放总量与经济发展呈典型的倒“U”型曲线关系，目前处于倒“U”型曲线的左侧，拐点还未出现。农业碳排放总量的组成结构随时间变化，从平均占比情况来看依次为农村用电、化肥、农用柴油、农膜、农药和翻耕。运用LMDI模型对安阳市农业碳排放影响因素进行分解，结果显示，农业经济发展对碳排放具有较强促进作用，与基期相比，累计实现了178.09×104t的碳增量，而生产效率、劳动力因素和产业结构因素则对碳排放有抑制作用，分别累计实现52.51×104t、12.37×104t和5.99×104t的碳减排。Tapio脱钩分析表明，目前安阳市农业碳排放与农业经济发展之间的脱钩关系以扩张负脱钩为主。安阳市必须采取有效措施，尽早实现农业碳排放与农业经济增长的脱钩。
[关键词]农业碳排放；LMDI模型；影响因素；脱钩效应；安阳市
[中图分类号]X705 [文献标识码]A
1 引言
近年来，全球气候变化给人类社会与经济发展带来了显著的不利影响，严重威胁到能源安全、粮食安全、水资源安全和生存环境等各个方面，成为社会经济可持续发展最主要的制约因素。人类对能源和自然资源的过度开发和使用，造成大气中温室气体浓度的迅速增长是导致气候变暖的最重要原因之一。农业生产过程中由于土地翻耕、灌溉等活动和化肥、农药等物质投入会直接或间接导致温室气体的排放。根据联合国政府间气候变化专门委员会的报告，农业生产已成为全球仅次于化石燃料的第二大温室气体排放来源，占全球的14%。因此，对于农业碳排放问题的研究日益成为学术界关注的热点，也取得了诸多成果。在农业碳排放总量和结构方面，不同学者从能源消耗、农业投入和不同农业部门等视角对农业碳排放进行测算。在农业碳排放的影响因素方面，研究者分别采用LMDI指数分解法、Kaya恒等式和STIRPAT等方法对碳排放驱动因素进行分解研究。农业碳排放与经济增长关系的研究。李波等和李立等进行了农业碳排放与经济发展之间的脱钩效应分析，田素妍和高标等进行了农业和畜牧业碳排放的库兹涅兹曲线（EKC）研究。与第二和第三产业相比，农业碳排放的相关研究成果较少，主要基于国家或省级尺度且主要集中在东部等发达地区。
河南省是我国重要的粮食生产基地，农业比重位居全国第一，作为国家粮食生产核心区，河南省农业在我国农业生产中占有举足轻重的地位。安阳市位于河南省的最北部，是一个农业大市，被誉为“豫北粮仓”，是国家规划的小麦、玉米、棉花、油料等农产品优势区域和优质小麦生产基地。近年来，随着经济的发展和生活水平的提高，人们对牛羊肉、奶制品等农产品需求大大增加，安阳市积极落实国家各项惠农政策，不断加强农业基础建设和科技支农服务水平，化肥、农药和农膜等农用物资投入持续增长，导致安阳市农业碳排放快速增加。因此，本文以安阳市为研究对象，从农用柴油、化肥、农膜、农药、农村用电和翻耕等6个方面构建安阳市农业碳排放测算体系，定量计算分析安阳市1993～2014年农业碳排放变动特征，建立安阳市农业碳排放总量的环境库兹涅茨曲线（EKC），并采用LMDI模型对农业碳排放的影响因子进行分解，识别重要的农业碳排放源，最后基于脱钩理论测算出安阳市农业碳排放弹性特征，分析22年来安阳市农业碳排放与农业经济增长的关系，以期为安阳市实现低碳农业发展提供参考和依据。
1 材料与方法
1.1 研究区域概况
安阳市位于河南省最北部，地处山西、河北、河南三省交汇处，西倚太行山，东连华北平原，介于东经113°37′～114°58′、北纬35°13′～36°22′之间，总面积5599km2。安阳辖4区、3县、1个县级市和1个国家级高新技术产业开发区，平原面积占总面积的53.8%，总人口约576万人。安阳市气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，气候温和，四季分明，年平均气温在12～13.7℃，年均降水量为576mm，无霜期约为210天，日照时数2300小时。2014年全市拥有水资源总量为7.14×108m3，地表水资源量2.37×108m3，地下水资源量6.34×108m3。充足的光、热、水资源和肥沃的土地为安阳市农业的发展奠定了良好的基础，是河南省重要的农产品生产基地和粮食生产先进市，也是国家规划的小麦、玉米、棉花、油料等农产品优势区域以及全国优质小麦生产基地。2014年安阳市粮食种植面积为4.98×105hm2，农业机械总动力为3.71×106kW，粮食总产量为2.20×106t。安阳市农业在快速发展的同时，也带来了大量的农业物质消耗，2014年，共投入使用化肥4.80×105t（折纯量）、农用塑料薄膜使用量2.48×104t、农药6.26×103t、农用柴油6.63×104t、農村用电2.97×109kW·h。农业生产过程中化肥、农药、农膜等农用物资的大量投入，导致农业碳排放量逐年增长。
1.2 研究方法
1.2.1 农业碳排放量及碳排放强度估算。我国不同学者从不同视角对不同区域农业碳排放量进行了估算，由于农业碳排放源复杂多样，目前尚没有统一的研究方法，本文从灌溉、翻耕和农业物质投入方面，结合安阳市实际情况及数据的可获取性，选择土地翻耕/化肥、农膜、农药、农用柴油和农村用电等6个方面碳源，对安阳市的农业碳排放量进行估算。农业碳排放计算公式为：
式中：为农业生产碳排放总量；为各类农业碳源碳排放量，为各碳排放源投入量，为各碳源的碳排放系数。
本文使用的各碳源碳排放系数参考前人研究成果，化肥为0.8956kgCE/kg，农膜为5.18kgCE/kg，农药为4.9341kgCE/kg，农用柴油为0.5927kgCE/kg，农村用电为0.272kg/kW·h，翻耕为312.6kgCE/km2，农业灌溉为25kgCE/hm2。由于安阳市电力组成中火力发电占绝对优势，因此未调整农村用电的碳排放系数。
