中国种植业生态经济双效益综合比较研究

姜静，田伟

（湖南农业大学商学院，湖南长沙410083）



中国种植业生态经济双效益综合比较研究

姜静，田伟

（湖南农业大学商学院，湖南长沙410083）

摘要：本研究首先测算了2013年我国31个省（市/区）种植业的净碳汇量，然后采用等权重赋值法综合评估各地农业发展水平，最后构建种植业产业类型发展矩阵，分析各地种植业生态效益与经济效益的协调性。结果表明：山东、北京、河南居于全国综合发展水平前3位，贵州、江西、重庆则依次排在后3位。山东、北京等5地分布在“双高型”地区；河南、新疆等6地为“生态主导型”地区；陕西、海南等7地为“经济主导型”地区；贵州、江西等13地为“双低型”地区。

关键词：净碳汇；种植业；生态效益；经济效益

温室气体的排放加剧了全球气候变暖，农业作为全球第二大温室气体排放源，农业碳排放得到广泛关注。多数学者侧重于研究农业温室气体排放量的测算（王明星等，1998；闵继胜等，2012），由于农业具有碳排与碳汇的双重属性，一些学者开始研究净碳效应，研究视角主要集中在三个方面：森林净碳汇（黄蕊等，2012）、农业净碳汇（田云等，2013）和农地净碳汇（李波等，2012）。研究成果较少关注种植业、畜牧业等农业主导部门，且多数研究只对净碳效应进行简要测度和特征分析。鉴于种植业在我国农业中的重要地位，本文以种植业作为研究对象，测算出种植业的净碳汇量，对生态效益与经济效益进行聚类分析，为各省提高生态经济双效率水平提供参考。

一、研究方法与数据来源

本研究中种植业的生态效益用净碳汇量来表示，净碳汇量值等于碳汇量与碳排量之间的差额。碳汇以农作物的生长全生命周期中碳吸收为准。碳排放则来源两个方面：一是农地利用引起的碳排放；二是在水稻生长过程中产生的甲烷等温室气体排放。

1、种植业碳汇量测算方法

农作物的生长全生命周期中碳吸收主指作物光合作用形成的生物产量，计算公式为：

式（1）中，C为农作物碳吸收总量；Ci为某种农作物的碳吸收量；k为农作物种类数；c为作物通过光合作用合成单位有机质所需吸收的碳；Yi为作物的经济产量；r为作物经济产品部分的含水量；HIi为作物经济系数。

2、种植业碳排量测算方法

（1）农地利用碳排放。参考李波等（2011）的碳排放测算方法，种植业农地利用碳排放公式如下：

式（2）中，E表示农业总碳排放量；Ei表示各种二氧化碳源的碳排放量；Ti表示各种碳排放源的实际量；啄i表示各类碳源的碳排放系数。各碳源碳排放因子的碳排放系数分别为：化肥（0.8956千克/千克）、农药（4.9341千克/千克）、农膜（5.18千克/千克）、柴油（0.5927千克/千克）、翻耕（312.6千克/平方公里）、灌溉（25千克/公顷）。

（2）稻田CH4排放。稻田是温室气体CH4（甲烷）的重要排放源之一，本文参照闵继胜（2012）的方法计算稻田CH4的排放量：

（3）式中，CH4crop为种植业年CH4排放总量；Si为第i种农作物的年播种面积，琢i为第i种农作物单位面积的排放系数。

（3）种植业产业发展水平及类型划分方法。生态效益是单位播种面积所拥有的净碳汇量，经济效益是单位播种面积的种植业总产值，这两者是衡量各地区产业发展水平的重要指标。本文借鉴田云等（2013）构建的种植业发展类型评价方法，根据自身生态和经济效益水平与全国平均水平的大小比较，把发展类型分为双高型、生态主导型、经济主导型和双低型。

（4）数据来源及处理。本研究中的数据来源于《中国农村统计年鉴2014》和《中国统计年鉴2014》，其中，化肥、农药、农膜、柴油、农业灌溉面积、农作物播种面积、水稻种植面积、农作物产量、农业总产值均以当年实际情况为准。

二、研究结果与分析

1、我国种植业产业发展水平及类型区域比较分析

根据上述方法测算出我国31个地区2013年种植业生产部门的碳汇量和碳排量，计算出各地区种植业的净碳汇量，采用等权重赋值法对我国31个省（市/区）种植业产业发展水平进行评估并排序，具体结果如表1所示。

表1　我国31个省（市、区）种植业产业发展水平及产业类型

2、产业发展水平区域比较

通过表1，可以看出充分综合生态和经济效益，种植业产业综合发展水前3位的地区是山东、北京、河南；排在倒数3位的地区分别是贵州、江西和重庆。分项来看，生态效益水平排名前3的是河南、山东和河北；经济效益水平排名前3的是北京、福建和浙江。

出现上述情况的原因有两个方面：一是为追求高产出，农业物资投入加大，在更加农业增加值的同时加剧了碳排放，影响了净碳效益。二是与农业产业结构相关，我国南方以水稻种植为主，北方以小麦、玉米为主，稻田的碳排放量相比小麦地、玉米地高，碳吸收量却大致相当，净碳汇量相对更低。

3、产业发展类型聚类分析

各地区的种植业产业发展类型类聚结果为：山东、北京、河北、江苏、天津5地为“双高型”地区，经济效益和生态效益均处于较高水平；地域分布主要集中在我国北方旱作省份，粮食作物以小麦为主，经济作物以棉花为主。河南、新疆、广西、安徽、西藏、山西6地属于“生态主导型”地区，其单位种植面积的生态效益高于全国平均水平，经济效益低于全国平均水平。陕西、海南、浙江、福建、上海、广东7地属于“经济主导型”地区，除陕西外，其他省市均分布于我国南方，粮食作物以水稻种植为主，稻田是重要温室气体排放源，净碳汇量相比较低，生态效益也处于较低水平，但多样化的产业结构特征和较为适宜的水热条件，促使这些省市种植业经济效益处于较高水平。湖北、四川、青海、甘肃、吉林、湖南、黑龙江、宁夏、云南、内蒙古、重庆、江西、贵州13地属于“双低型”地区，生态效益和经济效益协调性较差，主要分布于我国西南、西北地区，这些地区或生态环境较为脆弱（黔、滇、青等省）、或降水较少（宁、甘、内蒙等省）、或产业结构较单一（江西），导致其无论经济效益还是生态效益都处于较低水平。

三、简要结论与建议

第一，基于生态和经济双效益视角，采用等权重赋值法对我国31个省（市/区）种植业产业综合发展水平进行评估，2013年，山东、北京、河南种植业产业综合发展水平居于全国前3，贵州、江西、重庆则排在后3。具体来看，种植业生态效益水平居于全国前3的是河南、山东和河北，种植业经济效益水平位列全国三甲的是北京、福建和浙江。各地政府要继续深化农业产业结构改革，调整农业产业模式，增加我国种植业生态效益。

第二，采用种植业产业发展类型评价矩阵，对我国31个地区聚类后可知，2013年，山东等5地属于“双高型”地区；河南等地属于“生态主导型”地区；陕西等6地属于“经济主导型”地区；贵州等13地属于“双低型”地区。没有达到“双高型”的省份在接下来的农业生产中要尽力缩小地区间差异，综合提高生态效益水平和经济效益水平，达到并超越全国种植业产业的平均水平。

参考文献

［1］田云、张俊飚：碳排放与经济增长互动关系的实证研究——以武汉市为例［J］．华中农业大学学报（社会科学版），2013（1）．

［2］闵继胜、胡浩：中国农业生产温室气体排放量的测算［J］．中国人口·资源与环境，2012（22）．

［3］田云、张俊飚、李波：中国农业碳排放研究：测算、时空比较及脱钩效应［J］．资源科学，2012（34）．

［4］韩召迎、孟亚利、周治国等：区域农田生态系统碳足迹时空差异分析——以江苏省为案例［J］．农业环境科学学报，2012（31）．

［5］李波、张俊飚、李海鹏：中国农业碳排放时空特征及影响因素分解［J］．中国人口·资源与环境，2011（21）．

［6］王明星、李晶、郑循华：稻田甲烷排放及产生、转化、输送机理［J］．大气科学，1998（22）．

［7］黄蕊、王铮、刘慧雅等：中国中部六省的碳排放趋势研究［J］．经济地理，2012（32）．

（责任编辑：刘彤）