镇江市农业碳排放影响因素分析

范 灵，王 敏

(1.镇江高等专科学校 科技处，江苏 镇江 212028；2.江苏大学 管理学院，江苏 镇江 212003)

1 研究背景

21世纪以来，全球变暖而导致的各种生态环境问题不仅威胁到动物的生存，而且极大威胁到人类的生存。如2018年，瑞典因高温引起十余起森林火灾，火势蔓延至北极圈；日本的持续高温造成一周内超过2.2万人中暑、65人死亡；中国多地气温突破当地历史极值，7月大部分地区气温比历史同期高1～4℃；温度升高使得北冰洋海冰大面积融化，北极熊、海豹等动物因缺乏食物而濒临灭绝。由此可见，研究温室气体排放问题已经迫在眉睫。温室气体包括CO2，CH4，N2O等，其中CO2对全球温度升高的影响最大。因此，CO2排放成为众多学者研究的主要对象。本文所研究的碳排放量皆指CO2排放量。

在2008年的G20峰会上，我国大力倡导低碳发展，并制定低碳经济的可持续发展措施。党的十九大报告指出：“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念。”各省、直辖市、自治区也一直在加大对生态环境治理的资金投入力度，积极进行低碳经济的转型发展。碳排放量最大的是工业，我国每年由于工业而产生的CO2排放量高达几百亿吨，占CO2总排放量的84%以上。农业产生的碳排放量也不容忽视，由农业生产排放的CO2，CH4，N2O等温室气体占全球温室气体总排放量的13.5%，农业成为碳排放量仅次于工业的排放源。传统农业因使用大量的化肥、农药等，对土壤、河流等造成大量的污染。

在“十二五”期间，镇江根据地势和资源等特点，对农业发展进行了重新定位，积极调整农业结构。“2017国际低碳(镇江)大会”的圆满举办推动了镇江市的低碳经济发展。但是，低碳经济涉及面较广，全面推广还存在一定的难度。

2 文献综述

国外学者对农业碳排放的研究起步较早，其研究重点主要集中在对种植业和养殖业中的碳排放量进行测算以及两者的结构关系研究。Neufeldt Henry等通过采用DNDC和EFEM模型对德国西南部的种植业和养殖业的碳排放量进行估算，发现养殖业的温室气体排放密度是种植业的两倍，其中CH4的排放量占到40%[1]。IqbalMohsin等对巴基斯坦农业温室气体进行估算，发现CH4的排放量最大[2]。

国内研究重点主要集中在农业碳排放的来源、排放效率、估算等方面。廖媛红通过构建较为全面的低碳农业发展模式，详细阐述了低碳农业发展模式各个方面的含义和措施，为我国发展低碳农业提高了参考和依据[3]。陈胜涛和张开华从低碳农业发展的必要性、作用、面临的困难等方面进行问卷调查，发现调查对象认为低碳农业的发展前景较好，但是缺少相应的技术支持[4]。马大来通过采用前沿的最小距离法测算了我国1998年至2016年各省的农业能源碳排放效率，结果表明我国的农业能源碳排放率表现出显著的区域差异[5]。张莉侠和曹黎明在探讨中国低碳农业发展意义的基础上，分析中国低碳农业发展的现状及面临的挑战，从制定低碳农业的发展规划、规定农户和企业的生产行为等角度提出促进低碳农业发展的对策[6]。尚杰等分析中国1993年至2011年农业生产过程中的相关统计数据，发现农业生产资料中CO2排放量增加最快[7]。闵继胜和胡浩认为从农业温室气体排放的地区特征来看，四川、湖南、江苏和山东等农业大省的温室气体排放量一直位居全国前列[8]。

影响农业碳排放的因素有很多，国内学者多采用多元线性回归的分析方法，选取不同变量，对模型进行调整分析。张广胜和王珊珊基于生命周期评价法建立了农业碳排放测算体系，经过测度和分析发现，我国农业碳排放量正在持续增长，但强度正在逐渐降低，导致碳排放的关键因素是化学用品和能源的使用[9]。周玉新研究了农户的环保农业生产行为，如秸秆的综合利用、有机肥的使用、生物农药的使用等[10]。吴贤荣和张俊飚等构建了含有期望产出与非期望产出的DEA-Malmquist效率指数，在系统测算农业碳排放的基础上，分析农业碳排放效率指数及其分解指数的省域差异及变动趋势，发现产业结构等因素对农业碳排放效率存在显著负向作用，对外开放程度等因素对碳排放效率存在正向作用[11]。

不同区域地带的农业特征有所差别，使得农业碳排放存在显著的地域特征。朱茂然和钱泽森以长江流域带为例，从基于农业物资投入的农业、农膜、柴油、化肥、翻耕和灌溉等方面构建长江经济带农业碳排放体系，发现农业生产效率、农业劳动力和农业产业结构等因素对碳排放具有抑制作用[12]。何炫蕾、陈兴鹏和庞家幸通过采用LMDI方法对兰州市农业碳排放影响因素进行分析，发现土地翻耕产生的碳排放占比最大，农业经济发展对农业碳排放存在正相关关系，产业结构对农业碳排放有负相关关系[13]。张明洁和李文韬等对海南省2007年至2012年的农业温室气体进行估算，发现农用地N2O和稻田CH4的排放量最高[14]。

随着博弈论的成熟，博弈论在经济管理的相关研究中起到越来越大的作用。为了研究低碳农业利益主体之间的关系，国内学者更多的是运用博弈论分析农户之间、主要企业之间的博弈问题，并借此分析政府在博弈过程理应起到的作用。肖韶峰在信息不对称的市场情况下对政府与农业企业之间建立博弈模型进行博弈分析，发现低碳制度的实施情况取决于对市场参与者是否有足够的激励措施[15]。漆雁斌和江玲通过对农户、政府、农业企业之间的博弈分析，发现农户之间和企业之间的博弈属于“囚徒困境”博弈，相应的激励措施是解决这个问题的关键[16]。王京安、韩立等通过运用静态和动态博弈模型，发现政策的改变以及企业自身技术的提升都对农业碳排放有较大的影响，而有限理性假设下的企业将逐步倾向于低碳生产[17]。曾小艳和鲁德银研究发现影响低碳农业主要利益相关者的主要因素是成本收益，而政府出台相对应的补贴政策有利于消费者购买低碳技术产品，有利于农业企业进行低碳技术的研发[18]。

3 镇江农业碳排放情况

3.1 数据来源

笔者数据来源于《镇江统计年鉴》。由于镇江市关于农业翻耕土地数据和农业灌溉数据缺失，根据镇江市农业特点与数据公布情况，选取农作物播种总面积作为农业翻耕的数据，选取粮食作物播种面积作为农业灌溉数据，据此估算镇江市农业碳排放量。

3.2 农业碳排放的测算模型

根据镇江市的农业特点及相关数据的可获取性，选取2002年至2017年镇江市化肥、农药、地膜、农用柴油、农业翻耕、农业灌溉等碳源估算镇江市农业碳排放量。构建农业碳排放量的测算模型，即

(1)

式(1)中，CE表示农业碳排放总量；i=1,2,3,4,5,6表示化肥、农药、地膜、农用柴油、农业翻耕、农业灌溉等6个碳排放碳源；CEi(i=1,2,3,4,5,6)表示各个碳源的农业碳排放量；A,B,C,D,E,F分别表示化肥、农药、地膜、农用柴油、农业翻耕、农业灌溉等6个碳源的碳排放系数；Af表示化肥折纯使用量，Bf表示农药使用量，Cf表示地膜使用量，Df表示农用柴油使用量，Em表示农业灌溉面积，Fm表示农业翻耕面积。碳源的碳排放系数见表1。

表1 农业碳排放碳源与碳排放系数

3.3 农业碳排放描述性分析

根据式(1)测算的2002—2017年镇江市农业碳排放量和农业碳排放强度状况见表2，相对应的折线图见图1和图2。自2002年以来，镇江市农业碳排放总体情况呈现先增加后减少的特征，波动幅度较小，平均碳排放量为22.26×104t。2008年，镇江市农业碳排放量达到24.61×104t，是自2002年以来的最高排放量，增长率达到4.85%，同样是16年以来最高增长率。从2003年到2008年，农业碳排放量呈现增长的趋势，平均增长率为2.25%。从2008年开始，镇江市的农业碳排放总体呈现下降的趋势，2017年降到最低碳排放量。其中，2008年至2009年下降速度最快，从24.61×104t减少到22.38×104t。镇江市农业碳排放强度总体呈现下降的趋势。从2007年开始，碳排放强度的变化呈现稳定下降的趋势。

表2 2002—2017年镇江市农业碳排放量和碳排放强度状况

图1 2002—2017年镇江市农业碳排放量折线图

图2 2002—2017年镇江市农业碳排放强度折线图

根据式(1)测算的2002—2017年镇江市农业碳源的碳排放见表3，相对应的折线图见图3。

表3 2002—2017年镇江市农业碳排放各个碳源的碳排放情况

图3 镇江市2002—2017年各碳源农业碳排放量

由表3和图3可知，化肥和农药的碳排放量总体呈现下降的趋势，地膜、柴油和翻耕的碳排放量呈现缓慢上升的趋势。其中，镇江市农业碳排放中化肥带来的碳排放占比最大，农用柴油的碳排放量占比最小。2007年，化肥的碳排放量达到峰值9.08×104t，是碳排放总量的45.41%。2005年，农药的碳排放量达到峰值，为2.107×104t。地膜最高时期的碳排量为2014年的1.67×104t，柴油最高时期的碳排放量为1.44×104t，地膜、柴油和农业灌溉碳排放量波动幅度较小，总体上并无太大的变化。农业灌溉释放的CO2量一直比较平稳，但是碳排放量基数较大，约等于农药、柴油和地膜碳排放量之和。农业翻耕释放的碳排放量等于地膜碳排放量的4～5倍。

根据式(1)测算的2008—2017年镇江市各个县区农业碳排放情况见表4，相对应的折线图见图4。

表4 镇江市各个县区农业碳排放情况

图4 镇江市各个地区农业碳排放量折线图

镇江市各个地区的农业碳排放量呈现下降的趋势，丹徒区、扬中市、京口区、润州区的下降趋势比较平稳，丹阳市和句容市波动幅度较大。从总占比来看，丹阳市和句容市占比最大，以2017年为例，丹阳市占镇江市总农业碳排放量的37.62%，句容市占镇江市总农业碳排放量的33.98%，但是近几年句容市的碳排放量有逐渐下降趋势。京口区和润州区占比最小，每年碳排放量在0.4×104t以下，润州区2017年农业碳排放量更是达到了0.08×104t。根据图4，京口区与润州区的碳排放量存在同方向变化趋势，从2008年至2015年期间，碳排放量变化折线图几乎融合，但是润州区从2015年至2017年碳排放量下降速度较快。

4 结论与启示

4.1 确立低碳经济发展理念

低碳经济发展理念的核心体现在污染性能源消耗量的降低、碳排放量的减少、农业相关资源的高效利用等方面，通过技术手段的创新，实现“低污染、低排放、低耗能”。应不断提高各个年龄段、各个层次的人群对低碳理念的认识。可通过广播、电视、报纸等媒体进行广泛宣传，引导公众转变相关理念，摈弃以牺牲环境为代价的经济增长手段，注重消费者对低碳产品的感知体验，增强其对绿色产品的认可度。

4.2 因地制宜制定低碳发展政策

应充分利用当地的资源条件，探索出适合当地的低碳农业发展的新模式。丹阳市和句容市的农业碳排放波动幅度较大，应作为重点碳排放管控目标，可以适当加大对相关农户、农业企业的补贴力度，引导他们积极创新环保农业的发展模式。建立生态环保农业知识中心，邀请相关学者开展讲座，向农户和农业企业传授最新的低碳农业知识与技术，并对专门技术人员定期开展培训。

4.3 减少化肥使用占比

镇江市农业碳排放中化肥和农药释放的碳排放量最大，因此要实现农业低碳生产，农药与化肥等生产资料的合理有效使用是主要突破口[19]。科学技术是第一生产力，应提高低碳农业科技创新水平。各级地方政府应加大对农业低碳技术的资金投入力度，以推动农业技术的进步与发展。通过低碳技术的研发，科学分配化肥与农药的使用比例，避免盲目使用污染土地资源。与此同时，应加强对农村信用社、村镇银行等专业服务型组织的完善。要定期安排技术人员指导农户使用先进的低碳技术，降低农药与化肥的使用频率，科学使用农药与化肥等生产资料。

4.4 推动低碳农业发展结构化升级

第一，协调产业结构占比，发展替代产业。传统农业在一定程度上属于劳动密集型农业，政府可以通过技术手段不断促进传统农业从劳动密集型转向技术密集型。从某种程度而言，农业产业结构的调整实际上也是传统农业向低碳农业的转型升级。第一产业是经济发展过程中必不可少的产业，但是可以通过发展替代产业的方式逐渐减少第一产业的占比。为此，政府在反复调研的基础上，应根据镇江市资源容量、劳动力素质等因素，确定符合镇江发展趋势的替代产业，并制定合理的发展战略、规划与重点。

第二，提高科技在农业发展过程中的贡献率。农业技术的进步离不开先进的科学技术的不断投入，低碳农业的发展更是离不开技术的创新与发展。政府应审时度势，利用高新技术改造传统农业，加快发展科技创新型农业。政府可出台相关政策支持农业企业的高新研发项目，对应用价值高的研发成果进行推广，加强农业科学技术传播力度。

第三，创新发展生态观光农业。镇江平山生态农业观光园是一个成功的实例。政府可以鼓励当地结合农业产业结构调整，积极建设旅游观光农业。