我国农业碳排放的研究热点与趋势——基于CiteSpace的可视化分析

王巧玲 欧阳耀树 易新云

(江西农业大学计算机与信息工程学院，江西 南昌 330045)

当前我国农业正在由规模增长向高质量发展转变，农业经济增长的同时，由于化肥、农药、农膜、农机等资源的过度使用也带来了农业碳排放的增长。据IPCC发布，2050年农业碳排放可能成为最大的碳排放源之一，作为世界上人口最多、农业生产第一大国，我国的农业碳排放也已经跃居世界第1[1]。为了更好地履行减排责任，在2020年9月召开的第七十五届联合国大会上我国再次向全世界庄重承诺，力争在2030年之前实现碳排放量达到峰值，在2060年之前实现碳中和，即“双碳”目标，特别是2020年提出“碳达峰”“碳中和”目标之后，农业碳减排刻不容缓[2]。《国家乡村振兴战略规划(2018—2022年)》及“十四五”规划中相继提出推动农业绿色低碳发展，从2015年的“减肥减药”行动到2016年将单位耕地面积化肥、农药施用量的增减列入生态文明考核指标，再到“十四五”农业农村发展规划中增加碳约束指标，我国已采取了一系列的措施控制农业碳排放。如何在农业经济增长的同时减少农业碳排放，实现农业高质量发展是亟待解决的问题。因此，分析我国农业碳排放领域的研究热点和趋势对于科学实施农业碳减排，助力“碳达峰”“碳中和”具有重要的现实意义。

近年来，学术界在农业碳排放的核算、影响因素、农业碳减排的实践等方面取得了丰富的研究成果，但尚且缺乏对我国农业碳排放领域的研究热点及趋势进行系统的梳理和分析。我国农业碳排放领域的研究现状如何，研究热点集中于哪些，未来的研究方向是什么，这些问题都值得关注。运用CiteSpace软件，对我国农业碳排放的研究热点及趋势进行可视化分析，以期为深入开展该领域的相关研究提供借鉴和参考。

1 文献计量与分析

CiteSpace是陈超美博士团队开发的用于分析科研发展趋势及动态的文献计量工具[3]。利用中国知网(CNKI)数据库，以“农业碳排放”为主题词，时间范围设定为2010—2021年，剔除非学术性文献，选取收录在CSSCI和北大中文核心库的期刊，共检索到有效文献751篇。利用CiteSpace软件，从发文量、研究作者及机构合作、关键词共现、聚类等进行可视化分析，分析近12a来国内关于农业碳排放的研究热点、前沿及变化趋势。

1.1 发文量时间变化特征

2010—2021年有关我国农业碳排放的发文量及趋势如图1所示。结果表明，2010—2021年，研究整体呈增长趋势。2010—2011年发文量较少，主要是由于2010年农业碳排放刚进入学术界的视野，对农业碳排放的关注较少。随着2011年底农业部出台《关于进一步加强农业和农村节能减排工作的意见》，农业碳排放逐渐引起了学者的关注，2012年起发文量呈明显增长，此后持续关注。2018—2021年除了2020年小幅减少外，发文量日渐增多，对农业碳排放的研究逐渐深入。这与乡村振兴、农业高质量发展、“十四五”规划强调农业绿色可持续发展，尤其是2020年提出的“碳达峰”“碳中和”紧密相关。

图1 各年度文献数量统计图

1.2 文献共被引分析

对农业碳排放领域的研究作者及机构进行共现分析。其中，有6位学者发表了10篇以上文献，中南财经政法大学工商管理学院的田云发文量最多，达到36篇，在该领域贡献较大。但作者之间处于游离状态，表明在该领域学者们的合作联系不够紧密，多学科融合和多视角研究仍需进一步加强。运用CiteSpace生成机构合作的网络图谱如图2所示，其中四川农业大学管理学院发文量最多，华中农业大学经济管理学院、东北林业大学经济管理学院、内蒙古自治区国土资源厅等紧随其后，发文量均达到10篇以上。各大学的经济、管理学院及环境学院是农业碳排放研究的主要力量，研究机构比较分散，尚未形成紧密联系，不利于多学科及多视角研究。

图2 研究机构合作的网络图谱

1.3 文献关键词共现分析

运用CiteSpace得到关键词共现知识图谱和关键词中介中心度，如图3、表1所示。关键词频率最高的是“碳排放”，其次是“低碳农业”和“影响因素”，“农业”“时空特征”“土地利用”“碳中和”“碳达峰”等紧随其后。由表1可知，“碳排放”的中介中心性最高，其次是“低碳农业”“影响因素”，然后是“农业”“因素分解”等，表明当前我国农业碳排放研究集中在农业碳排放测度、时空演化、影响因素及农业碳减排的举措方面。

表1 高频关键词共现统计表

图3 关键词共现知识图谱

2 我国农业碳排放的研究热点及趋势分析

2.1 我国农业碳排放的研究热点

对关键词进行聚类分析，生成关键词聚类知识图谱如图4所示，结果表明，当前我国农业碳排放研究主要集中在以下方面。

图4 我国农业碳排放研究关键词聚类知识图谱

农业碳排放的核算、测度、时空特征演化及与农业经济脱钩效应的研究[4-7]，如#0土地利用、#5碳吸收、#6碳足迹等聚类标签。其中，对农业碳排放的测度指标主要有碳足迹、农业碳汇、农业碳排放、碳排放强度等；农业碳排放的来源主要从农业能源投入、畜牧养殖、农用品(农药、化肥、农膜)的投入等方面考虑；研究尺度主要是全国、区域(东北地区、西部地区、长江经济带等)、省域、县域。如，田云等[5]测算了全国各省(市、自治区)2010年的碳排放量，分析了其时空特征及其与农业经济发展之间的脱钩效应；王梁等[6]对山东省各地市农田生态系统的碳源、碳汇进行估算，并分析碳源、碳汇的变化规律及时空变化的影响因素；田云等[7]厘清了1993—2017年长江经济带农业碳排放与农业增加值的特征，并利用耦合协调模型与Tapio脱钩模型探究了农业碳排放与农业经济的关系及演化特征。

农业碳排放的绩效评价、影响因素及减排潜力研究[8-12]，如#0土地利用和#3影响因素聚类标签。周思宇等[4]分析了东北地区耕地碳排放的驱动因素及影响机制；陈胜涛等[8]对江苏省种植业和畜禽养殖业的农业碳排放进行测算，并评价了农业碳排放绩效及其减排潜力；吴贤荣等[9]分析了我国省域农业碳排放的效率变化及影响因素；贺青等[10]研究了农业产业聚集对农业碳排放的非线性影响；吴昊玥等[11]分析了我国农业碳排放效率及减排潜力，并从产业、要素、环境角度探讨了农业碳排放效率的空间溢出效应和影响因素；杨晨等[17]分析了粮食主产区政策对农业碳排放的影响。

“双碳”目标下我国农业碳减排的困境、实现农业碳减排的举措及减排路径等[13-15]，如#2低碳农业、#3碳达峰、#4低碳经济、#8发展模式聚类标签。姜涛等[13]分析了我国农业碳排放调控面临的困境，在总结欧盟、加拿大、澳大利亚、以色列等国家先进调控经验的基础上，提出建立我国农业碳排放顶层设计、完善农业碳交易、构建全覆盖的农业碳系统、建立绿色金融支持体系等建议；金书秦等[14]提出以低碳带动农业绿色转型的减排路径；蔡育蓉、王立刚[15]提出北方农业生态系统温室气体减排应遵循稳能减排，固碳遵循减速双增的路径，以及低碳循环、扩容增碳、碳优化养殖、节氮保碳等4种固碳减排模式。

2.2 我国农业碳排放研究趋势分析

利用CiteSpace得到研究前沿时区图谱如图5所示，并得到了关键词突现知识图谱如图6所示，对农业碳排放的研究趋势进行分析。2010—2021年对农业碳排放的研究可分为3个阶段：2010—2013年属于初级阶段——萌芽兴起期，从对气候变化的关注逐渐到对农业碳排放的研究；2014—2017年间是农业碳排放研究的成长期，“时空变化”“灰色预测”“脱钩效应”等关键词的出现，表明农业碳排放的理论研究日趋成熟；2018—2021年是农业碳排放研究的热潮期，紧紧围绕“双碳”目标，其中“技术进步”“碳交易”“绿色金融”“绿色发展”等关键词的涌现，说明前沿研究热点已经转移到科技创新减排、农业绿色发展、绿色金融促进农业碳减排领域上。图6中“脱钩效应”“因素分解”“影响因素”体现了更加注重对农业碳排放与农业经济发展的脱钩效应及影响机理研究，“碳减排”“低碳经济”等突变词体现了实现农业碳减排的重要举措及路径。

图5 农业碳排放研究前沿时区图

图6 农业碳排放研究关键突显词

3 研究结论与趋势展望

3.1 研究结论

利用CiteSpace，对近12a来我国农业碳排放的研究热点、前沿及趋势进行可视化分析。主要的研究结论如下：从2012年起对农业碳排放的研究明显增长，近10a来一直有较高的热度；研究作者及研究机构之间的合作不够紧密，需进一步加强多学科、多视角的融合。对农业碳排放的研究主要集中于农业碳足迹、农业碳排放的核算；农业碳排放的时空特征演化及与农业经济的脱钩效应和机理；绩效评价及其影响因素；实现农业碳减排的多样化举措和路径等。2010—2021年对农业碳排放的研究可分为萌芽期、成长期、热潮期3个阶段，其中“技术进步”“碳交易”“绿色金融”“绿色发展”等关键词的涌现，说明前沿研究热点已经转移到科技创新减排、农业绿色低碳发展、绿色金融助力农业碳减排上。

3.2 研究趋势及展望

根据当前农业碳排放的研究现状和前沿趋势分析，后续应继续深入研究以下几个方面。

农业既是碳源，又是碳汇，在“双碳”目标下，当前农业绿色转型中系统考虑农业固碳增汇与农业碳减排，建立符合我国情境的科学、全面的农业碳排放核算体系，加强农业碳排放和经济之间脱钩效应及机理研究，平衡“碳中和”与粮食安全、农民增收、社会效益、生态效益之间的关系是值得关注的问题。

对于农业碳排放的绩效评价及减排效果评估，充分考虑农业绿色发展理念和“双碳”目标，兼顾公平与效率，持续研究系统、科学的评估体系，从社会、经济、生态等多个维度科学评估减排成本和地区的减排潜力。

深入研究约束性与激励性农业碳减排政策政策的应用边界，挖掘农户接纳农业低碳技术的影响因素，持续关注如何应用农业物联网、大数据技术助力农业碳减排，深入对农业科技创新促进碳减排的关注。

3.3 政策启示

利用大数据技术共享农业、工业、能源数据及碳排放平台，使得农业碳排放核算更加详细、精确。将农业物联网、大数据技术融入到农业碳减排中，促进农业经济发展的同时实现差异化、精准减排，充分发挥数字科技的作用，利用智慧农业为农业环境监测、提升农业发展质量和效益提供技术支撑，加快实现农业绿色转型和低碳发展。

促进农业结构调整，激励农业技术创新，优化土地空间布局，提高土地利用效率，同时将农业碳减排与农业面源污染协同治理。在促进农业碳减排举措方面，通过税收、补贴等经济政策对地膜回收、秸秆利用、粪便沼气化、化肥农药减降等低碳行为进行持续补贴，激励农业企业积极采用低碳技术，同时，加快农村绿色金融的发展，通过绿色农业债券、保险、PPP项目等多种举措对参与农业碳减排给予信贷支持。

各地区需要依据其资源禀赋及发展阶段的差异，通过科学、可行、精细化、差异化的路径“精准施策”促进农业低碳发展，优化减排路径。充分发挥政府、市场、社会组织的作用，通过农技推广、培训等引导农户接纳“滴灌、沼气发酵、测土施肥”等绿色低碳技术，促进农业固碳减排政策的落地。