甘南高原不同生計方式農戶的碳足跡分析

郭 芳，趙雪雁，張麗瓊，李文美

西北師范大學地理與環境科學學院，蘭州 730070

甘南高原不同生計方式農戶的碳足跡分析

郭 芳，趙雪雁*，張麗瓊，李文美

西北師范大學地理與環境科學學院，蘭州 730070

二氧化碳增加導致的全球氣候變暖已成為當前人類社會面臨的最嚴峻挑戰，減少碳排放迫在眉睫。以地處青藏高原東緣的甘南高原為研究區，基于農戶調查數據，采用生命周期評價法估算了甘南高原不同生計方式農戶的生活直接能源消費碳足跡和間接能源消費碳足跡，并運用最小二乘法分析了影響農戶碳足跡的關鍵因素。結果發現：(1) 甘南高原農戶年人均碳足跡達2.67 tCO2，其中，生活直接能源消費碳足跡比例達76.53%，間接能源消費碳足跡比例僅占23.47%；(2) 隨著非農化水平的提高，甘南高原農戶的碳足跡依次下降，其中,純農戶人均碳足跡達4.32 t，兼業戶與非農戶分別為2.37 t和1.07 t；(3) 隨著農戶家庭規模的增大、收入水平的提高、距縣城距離的增加和消費水平的提高，農戶碳足跡不斷增加；隨著勞動力受教育程度的提高、恩格爾系數的增加和非農化程度的提高，農戶碳足跡不斷減少。

生計方式；碳足跡；農戶；甘南高原

以全球變暖為主要特征的氣候變化已成為人類社會當前面臨的最嚴峻挑戰，溫室氣體的大量排放加劇了很多國家和地區的脆弱性，如何降低溫室氣體排放、實現低碳轉型成為各國政府與民眾普遍關心的熱點問題。碳足跡是目前國內外普遍認可的用于應對氣候變化、解決定量評價碳排放強度的研究方法。國外對碳足跡的研究起步較早，研究尺度從個人/產品、家庭到城市、國家[1- 3]，研究對象包括了工業、交通、建筑、供水、醫療等[4- 5]。國內主要集中在國家與區域層面，近年來開始關注城市居民的碳足跡，對城市居民家庭食物消費、日常出行的碳足跡進行一些研究[6- 7]。然而,我國農村人口占全國總人口的47.43%，農戶作為廣大農村地區最基本的社會經濟單元和消費行為主體，其生計行為決定著資源的利用方式、利用效率以及碳排放情況，對生態環境有著深遠的影響。但目前對農戶消費碳排放的研究還很少，尤其較少從生計變遷的角度分析農戶的碳排放行為。

甘南高原處于青藏高原的東緣，不僅是典型的高寒生態脆弱區[8]，而且是氣候變化的“感應器”和“敏感區”[9]，在氣候變化與人文因素的交互作用下，近年來該區農戶的生計方式逐漸從純農業向兼業化、非農化轉變，生計方式的變遷也引起農戶消費行為及碳排放量的變化。為了進一步分析生計變遷對農戶碳排放行為的影響，本研究基于農戶調查數據，采用生命周期法估算農戶的直接能源消費碳足跡與間接能源消費碳足跡，以分析甘南高原不同生計方式農戶的碳足跡，旨在探明生計方式變遷對農戶碳足跡的影響，為減排政策的制定提供依據與數據支持。

1 研究區概況

甘南高原地處青藏高原東緣(圖1)，大部分區域海拔3000—3600 m，氣候寒冷濕潤，年均溫普遍低于3℃，年均降水量在400—700 mm之間，植被以高寒草甸、灌叢和山地森林為主，水系發達，黃河干流、洮河、大夏河三條河流在該區的流域面積達3.057×104km2，多年平均補給黃河水資源651.9×108m3，從而使該區成為黃河上游重要的水源補給區[10]。甘南高原內部分異明顯，根據農業生產條件可分為純牧區、半農半牧區、農區。純牧區農戶主要從事畜牧業，畜牧業從業人員占鄉村從業人員的63.07%；半農半牧區農戶主要從事種植業與畜牧業，種植業與畜牧業從業人員分別占鄉村從業人員的58.44%、26.10%；農區農戶主要從事種植業，種植業從業人員占鄉村從業人員的56.34%[11]。

圖1 研究區示意圖

2 研究方法

2.1 數據來源

本研究采用問卷調查、觀察法、小型座談會等參與式工具獲取相關數據。2011年7—8月，課題組在甘南高原進行了20余天的野外調查，在純牧區抽取3個鄉、半農半牧區抽取2個鄉、農區抽取2個鄉，每個鄉選擇1個村，每村抽取20—40戶農戶進行了入戶調查。調查內容包括農戶家庭規模、受教育程度、年收入與支出、家庭勞動力從事的主要生計活動；農戶的日常生活消費，包括農戶生活用能、食物、生活用品、交通等。在調查過程中聘請了6名藏族大學生作為語言翻譯，每戶問卷調查時間約為2—3 h，共調查230戶農戶，刪除無效問卷，收回有效問卷217份，其中，純牧區78份、半農半牧區60份、農區79份。本次調查樣本雖然較少，但由于甘南高原純牧區、半農半牧區、農區農戶的生計方式具有較高的相似性，因此能較好地反映甘南高原農戶的普遍情況。

2.2 研究方法

2.2.1 農戶生計類型劃分

根據課題組的調查資料，甘南高原農戶家庭勞動力從事的生計活動主要有畜牧、種植、采集、外出打工、運輸、經商、手工業、企事業單位任職等，其中將畜牧、種植、采集歸為農業活動，其余為非農活動。以家庭有無勞動力從事的生計活動類型為標準，將農戶生計類型劃分為純農戶、兼業戶、非農戶。其中，純農戶的全部勞動力均從事農業；兼業戶的部分勞動力從事農業、部分從事非農業；非農戶的全部勞動力均從事非農活動。

2.2.2 碳足跡及農戶生活消費碳足跡測算方法

碳足跡是指某種產品或活動在其整個生命周期中所產生的直接和間接的CO2排放量[12]。目前，碳足跡的測算主要采用了3種不同但相關的核算方法：投入產出分析法、生命周期評價法以及混合生命周期評價法。本文采用生命周期評價法對甘南高原不同生計方式農戶生活消費的碳足跡進行研究，該方法是自下而上計算碳足跡的一種方法，分析結果具有針對性，適合于微觀系統的碳足跡核算[13- 14]。居民生活消費產生的碳足跡通常包括兩方面：由于家庭直接使用燃料用于照明、取暖、做飯、交通出行等產生的直接碳足跡；由于衣、食、住和行的需要，居民需要消費大量的非能源商品和服務，這些商品的生產、加工都必然引起能源消費和碳排放，即間接碳足跡[15]。因此，本文從農戶生活直接能源消費和間接能源消費兩方面測算農戶碳足跡，其中，農戶生活間接能源消費又包括：食物生產與加工、交通運輸、房屋建設和衣著生產清洗四個方面。碳足跡計算公式如下：

Ci=(Cin+Cim+Cis+Cif+Cij)/ni

(1)

式中，Ci為第i戶的人均碳足跡；Cin為第i戶的生活直接能源消費碳足跡；Cim為第i戶的衣著生產清洗碳足跡；Cis為第i戶的食物生產加工碳足跡；Cif為第i戶的房屋建設碳足跡；Cij為第i戶的交通運輸碳足跡；ni為第i戶的總人口。各種碳足跡具體計算公式見公式(2)—(6)，各種能源的CO2排放因子如表1所示。

表1 農戶生活直接、間接消費能源的CO2排放因子及其引用出處

(1)農戶生活直接能源消費碳足跡

甘南高原農戶生活直接消費能源包括原煤、液化氣、柴薪、秸稈、牛糞和電。電的使用產生的碳排放歸類比較復雜，在農戶家庭能耗和碳足跡研究中，通常將其作為家庭碳足跡的直接來源[16]。針對甘南電力發展情況[17]，甘南高原農戶家庭用電來源主要是靠水力發電。能源消費碳排放量根據IPCC方法中最簡單最常用的方法獲得:碳排放量=能源消費量×排放因子，因此，農戶生活直接能源消費碳足跡的計算公式為：

(2)

式中,Cin為農戶生活直接能源消費碳足跡(t)，Mj為第j種燃料的消耗量(t),EFj為第j種燃料的CO2排放因子(kg CO2/kg燃料)。

(2)農戶衣著生產清洗碳足跡

農戶衣著生產清洗碳足跡主要包括農戶1a購買的衣服件數和洗衣粉使用量兩部分。在服裝和洗衣粉生產過程中會產生碳排放。因此，衣著碳足跡用衣服的碳排放因子乘以1a購買的衣服件數加上洗衣粉的碳排放因子乘以1a使用的洗衣粉量來測算。具體計算公式為：

Cim=Gim1×Am1+Gim2×Am2

(3)

式中,Cim為第i戶衣著生產清洗碳足跡；Gim1為第i戶1a購買的衣服件數；Gim2為第i戶1a洗衣粉使用量；Am1為衣著的碳排放系數；Am2為洗衣粉的碳排放系數。

(3)農戶生活消費食物的生產加工碳足跡

食物生產加工碳足跡可簡潔的分為兩個部分，第一部分是食物生產過程中化肥農藥的消費所產生的碳排放；第二部分是食物加工、運輸和消費過程中能源消費所產生的碳排放[6]。運輸的費用包括在交通運輸部分，在這里只測量食物生產和加工時產生的碳排放。食物消費碳足跡的計算公式為：

Cis=Gis×As

(4)

式中,Cis為第i戶食物生產加工碳足跡；Gis為第i戶食物消費量；As為生產和加工單位食物的碳排放系數。

其中，生產和加工單位食物的碳排放系數依據調查得出，生產1 kg的糧食、豆類、植物油和蔬菜分別需要5.6、7.5、3.5和3.5 kg的化肥；生產1 kg的糧食、豆類、植物油和蔬菜各需要0.002 kg的農藥。農藥和化肥的碳排放系數為18.01 kg CO2/kg、2.501 kg CO2/kg。食物的加工分為初加工和再加工，初加工一般為糧食、豆制品和植物油，初加工時所消耗的能源轉化成電能分別為9.11、183.30和35.71 kwh/t[6]，再加工主要是指食物的炊事，本文將這部分劃分在能源利用這部分測算。

(4)農戶房屋建設碳足跡

農戶房屋建設的碳足跡主要包括建材的生產和房屋修建兩部分。用建材生產階段所消耗的能源和修建階段所消耗能源與各能源碳排放系數的乘積測算出房屋建設的碳足跡，按房屋70年的壽命計算出每年每戶房屋碳足跡[20]。具體計算公式為：

Cif=Gif×Af×n/70

(5)

式中,Cif為第i戶的房屋建設的碳足跡；Gif為第i戶每平米房屋建設材料和能源消耗量；Af為能源碳排放系數，n為房屋的平米數。

其中，能源碳排放系數目前沒有統一的數據，每個研究者根據自己研究得出相關數據，但是數據差距不大。本文綜合了文獻資料和《建設工程技術經濟指標》得出相關數據：建造1 m2房屋主要需要水泥236 kg，鋼筋38.88 kg，砂145 kg，碎石343.7 kg。水泥、鋼筋、砂和碎石的碳排放系數分別為0.80、1.92、1.08和0.61 kg CO2/kg[22- 25]

(5)農戶交通運輸碳足跡

農戶交通運輸的碳足跡主要包括外出購買食物、衣物、親朋好友來往等所產生的碳排放。本文主要采用每年每戶所花費的交通費進行測算，統一把交通費轉化成使用汽油的量，按照2010年4月14日國家發改委調整后的甘肅省3種汽油價格均值6.49 元/L，用消耗的汽油量與汽油的碳排放系數乘積測算出交通運輸的碳足跡，具體計算公式為：

Cij=Fi/6.49×Aj

(6)

式中,Cij為第i戶的交通運輸的碳足跡；Fi為第i戶每年的交通費；Aj為汽油的碳排放系數。

2.2.3 STIRPAT模型構建

本研究選取York等[25]提出的STIRPAT隨機回歸模型,它是在人文因素與環境影響之間的恒等式IPAT基礎上改進的, 是多變量非線性模型。該模型用來分析P(人口)、A(富裕度)、T(技術)與I(環境影響)之間的關系。在各學科領域已得到了廣泛的應用[26- 27]。本研究采用STIRPAT模型分析生計方式對碳足跡的作用。STIRPAT模型的通用形式如下：

I=aPbAcTde

(7)

式中，a為該模型的常數項；b，c，d為P、A和T的指數項；e為誤差項，I為環境影響，P、A、T分別為人口、富裕和技術。該模型容許增加社會或其他控制因素來分析它們對環境的影響，但是增加的變量要與式(7)指定的乘法形式具有概念上的一致性[24]。為了衡量人文因素對環境影響作用的大小，可將式(7)轉換成對數形式：

ln(I)=a+bln(P)+cln(A)+e

(8)

式中,a、e為方程(7)中a和e的對數，b，c表示其它的影響因素維持不變時，驅動因素(P或A)變化1%所引起的環境影響變化百分比。

3 結果與分析

3.1 受訪戶的統計特征

甘南高原純牧區、半農半牧區、農區農戶以及不同生計方式農戶家庭規模、勞動力受教育程度、人均收入均存在差異。由表2可見，家庭規模在純牧區、半農半牧區、農區相差不大，但對不同生計方式農戶來說，純農戶家庭規模要遠大于兼業戶和非農戶。勞動力受教育程度對不同區域來說，純牧區相對較高；對不同生計方式農戶來說，非農戶相對較高。人均收入對不同區域來說，純牧區最高；對不同生計方式農戶來說，純農戶最高。對不同區域來說，農區非農戶比例最高，純牧區純農戶比例最高。此外，甘南高原農戶的非農活動以外出打工為主，其中，純牧區兼業戶中有家庭成員外出打工的占7.21%，半農半牧區該比例高達41.67%、農區達31.54%；半農半牧區非農戶均為外出打工家庭，農區該比例達30.15%。

表2 研究區受訪戶的統計特征

3.2 不同生計方式農戶碳足跡

由公式(1)—(6)測算結果顯示，甘南高原農戶人均碳足跡為2.67 tCO2。從表3可以看出，純農戶、兼業戶和非農戶的人均碳足跡分別為4.32、2.37 tCO2/人和1.07 tCO2/人，可見純農戶人均碳足跡最高，是兼業戶和非農戶的1.82倍和4.04倍。對甘南高原農戶的生計方式與總的碳足跡做方差分析，發現Levene統計量為4.478(P=0.012)，組間方差在0.1水平上具有齊性，F統計觀察值為2.346(P=0.098)，在0.1的水平上顯著，這說明甘南高原不同生計方式農戶碳足跡存在顯著差異。

表3 不同生計方式農戶的碳足跡

3.2.1 不同生計方式農戶生活直接能源消費碳足跡

甘南高原純牧區、半農半牧區和農區農戶人均直接能源消費的碳足跡分別為5.16、0.56 t和0.69 t。純牧區農戶生活直接能源消費碳足跡主要是由煤炭和牛糞產生的，分別占88.85%和10.64%；半農半牧區以柴薪和煤炭為主，分別占54.78%和32.81%；農區則以秸稈、煤炭和柴薪為主，分別占45.61%、27.23%和17.86%。究其原因：對純牧區來說，農戶家大型牲畜數量多，牛糞量多，農戶日常取暖做飯大都用牛糞和煤炭，而且都是采用直接燃燒，導致排放的CO2量多；對半農半牧區和農區來說，農戶生活用能以柴薪和秸稈為主，這種利用方式會加劇半農半牧區和農區的水土流失、農田肥力降低?？傮w來看，甘南高原農戶生活用能設施簡陋，以直接燃燒為主，利用效率低下，生物質能在農戶直接碳足跡中占重要地位。

對甘南高原純農戶、兼業戶和非農戶生活直接能源利用的碳足跡進行方差分析，發現Levene統計量為4.724(P=0.010)，組間方差在0.1水平上具有齊性，F統計觀察值為2.541(P=0.081)，在0.1的水平上顯著，這說明甘南高原不同生計方式農戶直接能源利用的碳足跡存在顯著差異。進一步分析(圖2)：(1)隨著非農化水平的提高，人均直接消費碳足跡減少，其中，純農戶人均直接碳足跡為3.70 t、兼業戶為1.93 t、非農戶為0.78 t。(2)純農戶直接能源消費碳足跡主要是由燃燒牛糞產生，占91.50%；兼業戶則主要由燃燒牛糞和煤炭產生，分別占64.84%和22.06%；非農戶主要由燃燒煤炭、秸稈和柴薪產生，分別占31.36%、29.67%和18.89%。(3)純農戶、兼業戶和非農戶人均牛糞碳足跡依次降低，分別為3.39、1.32 t和0.15 t；人均秸稈碳足跡依次增加，分別為0.02、0.13 t和0.23 t。非農戶由于不從事農業生產，缺少秸稈及牲畜糞便，故而轉向商品性能源消費(煤炭、電力)。總的來看，隨著非農化水平的提高，農戶直接能源消費碳足跡在減少，商品性能源(煤炭、電力)消費碳足跡的比重逐漸增加，生物質能(主要指牛糞)消費碳足跡的比重逐漸降低。

圖2 甘南高原不同生計方式農戶人均直接碳足跡與間接碳足跡

3.2.2 不同生計方式農戶生活間接能源消費碳足跡

甘南高原純牧區、半農半牧區和農區農戶人均間接能源消費碳足跡分別為0.42、0.37 t和0.35 t。其中，純牧區農戶間接碳足跡中食物與房屋碳足跡分別占總間接碳足跡的33.33%和59.53%，而半農半牧區農戶兩類碳足跡分別占其總間接碳足跡的40.54%和54.05%，農區則分別占45.71%和51.43%，說明3個區域農戶間接碳足跡主要都是由房屋建設和食物的生產加工產生。

對甘南高原純農戶、兼業戶和非農戶生活間接能源利用的碳足跡進行方差分析，發現Levene統計量為3.066(P=0.049)，組間方差在0.1水平上具有齊性，F統計觀察值為1.282(P=0.280)，在0.1的水平上不顯著，說明甘南高原不同生計方式農戶間接能源利用的碳足跡不存在顯著差異。進一步分析(圖2)發現：(1)隨著非農化水平的提高，甘南高原人均間接能源消費碳足跡逐漸降低，但所占總碳足跡的比例在增加。其中，純農戶、兼業戶和非農戶的人均間接能源消費碳足跡分別為0.62、0.44 t和0.29 t，占其總碳足跡的14.35%、18.57%和27.10%。(2)純農戶、兼業戶和非農戶的生活間接能源消費碳足跡主要是由房屋建設引起，分別為0.53、0.34 t和0.20 t，各占農戶生活間接碳足跡的85.48%、77.27%和68.97%，呈遞減趨勢；其次為食品碳足跡，分別為0.073、0.082 t和0.074 t，各占農戶生活間接碳足跡的11.77%、18.64%和25.52%，呈遞增趨勢?？偟膩碚f，隨著非農化水平的提高，農戶間接能源消費碳足跡在減少；其中，純農戶、兼業戶和非農戶房屋建設碳足跡依次降低，但食物生產加工消費碳足跡依次增加。

3.3 不同生計方式農戶的碳足跡結構

圖3 甘南高原不同生計方式農戶碳足跡結構

隨著非農化水平的提高，甘南高原純農戶、兼業戶和非農戶直接能源消費碳足跡比重依次降低，分別占其總碳足跡的85.65%、81.43%和72.90%；而間接能源消費碳足跡比重依次增加，分別占其總碳足跡的14.35%、18.57%和27.10%(圖3)。所以，甘南高原農戶碳足跡減排重點集中在直接能源消耗上。

使用SPSS軟件統計3種不同生計方式共217戶農戶碳排放的均值、四分位數和標準差。從表4可見，甘南高原農戶人均生活直接能源消費碳足跡均值為2.63 t，并在不同生計方式上出現較大分化，非農戶人均直接碳足跡(0.79 t)明顯低于純農戶人均直接碳足跡(4.10 t)和兼業戶人均直接碳足跡(2.51 t)。就標準差來說，非農戶人均直接碳足跡(0.55)遠小于純農戶人均直接碳足跡(10.72)和兼業戶人均直接碳足跡(9.19)，說明非農戶的人均直接碳足跡穩定性好。甘南高原農戶人均生活間接能源消費碳足跡均值為0.52 t，同樣在不同生計方式上出現較大分化，非農戶人均間接碳足跡(0.29 t)明顯低于純農戶人均間接碳足跡(0.68 t)和兼業戶人均間接碳足跡(0.52 t)。就標準差來說，非農戶人均間接碳足跡(0.15)遠小于純農戶人均間接碳足跡(1.53)和兼業戶人均間接碳足跡(1.53)，同樣說明非農戶的人均間接碳足跡穩定性好。

表4 不同生計方式農戶碳足跡比較

根據均值和標準差，將不同生計方式農戶碳足跡分等定級三區間[0,3)、[3,13)、[13,max),并定義為低碳足跡、中碳足跡和高碳足跡。其中，3 t劃分中、低等級，是以均值μ(3.15)往零方向取個位整數而經驗確定；13 t劃分中、高等級，是以μ+σ取個位整數確定，其中μ為均值(3.15)，σ為標準差(10.07)。比較3種生計方式農戶的碳足跡分級分布結構。如圖4所示：(1)純農戶中，中碳足跡的農戶占42.03%，低碳足跡與高碳足跡的農戶比重相差不大；(2)兼業戶與非農戶中，中碳足跡農戶比重分別高達62.63%、71.43%，而高碳足跡農戶比重分別為7.07%、4.08%。這進一步說明，非農化水平的提高有助于降低農戶的高碳化。

圖4 不同生計方式農戶碳足跡分級分布

3.4 生計方式對農戶碳足跡的影響

大量研究顯示，影響農戶碳足跡差異的因素主要有人口、收入和技術等[24,28]。為了進一步考察生計方式對碳足跡的影響，本研究將人口規模、勞動力受教育程度和人均收入引入STIRPAT模型，但非農化水平、農戶消費結構(用恩格爾系數表征)、消費水平及距離縣城距離(表征能源購買的便利程度)對碳足跡也可能會有一定影響，因此，在STIRPAT模型中同時將家庭規模、勞動力受教育程度、人均收入、非農化水平、消費結構、消費水平和距離縣城距離引入，以便分析影響農戶碳足跡差異的因素。

由于STIRPAT模型是隨機形式，如果理論上合適，可以增加人文因素對數形式的二項式或多項式來驗證是否存在環境Kuznets曲線假說。為此，在STIRPAT模型(1)自變量中增加了人均收入的二次平方項，構成STIRPAT模型(2)。為避免引入人均收入的二次項與人均收入的共線性問題，對人均收入的二次項進行標準化處理。人均收入二次項標準化的具體處理過程為用人均收入的對數減去人均收入對數的平均值，然后平方來減少與人均收入的共線性[11]。得到生計方式與環境影響間的STIRPAT模型見表5。

模型(1)中將家庭規模、勞動力受教育程度、人均收入、非農化水平、消費結構、消費水平和距離縣城距離引入，R2為0.368，說明模型(1)具有一定的解釋力，F值為9.203，在0.001水平上顯著(P=0.000)；模型(2)在模型(1)的基礎上引入人均收入二次方，R2為0.369，說明模型(2)同樣具有一定的解釋力，F值為8.076，在0.001水平上顯著(P=0.000)。

在模型(1)、模型(2)中，家庭規模的回歸系數均大于0小于1，分別為0.955、0.943，且均在0.05水平上顯著，說明擴大家庭規模加劇碳足跡影響，但所引起的碳足跡影響加劇速度低于家庭規模自身的變化速度；勞動力受教育程度的回歸系數均小于0，分別為-0.004、-0.013，說明提高農戶勞動力受教育程度具有減緩碳足跡影響的作用，但提高農戶勞動力受教育程度引起的碳足跡影響減緩速度低于受教育程度自身的變化速度。所以，控制家庭規模，提高勞動力受教育程度可以減輕碳足跡影響。

在模型(1)、模型(2)中，非農化水平的回歸系數均小于0，分別為-0.196、-0.176，且均在0.1水平上顯著，說明農戶的生計方式對碳足跡的影響顯著，而且隨著非農化水平的提高，農戶對碳足跡的影響減緩，但非農化引起的碳足跡影響減緩速度低于自身的變化速度。所以，促進農戶非農就業可以有效的降低碳足跡的排放。

表5 農戶碳足跡的最小二乘法回歸分析

在模型(1)、模型(2)中，人均收入的回歸系數均大于0，在模型(2)中引入人均收入的二次方，回歸系數仍為正，沒有出現倒U型環境庫茲涅茨曲線。這說明經濟的發展并未,帶來消費碳足跡減少的拐點。一些學者對發達國家的研究表明經濟發展與能源消費碳足跡之間存在U型關系，但發生拐點時的人均收入差異較大，低至13260美元，中至25100美元，高至35428—80000美元[29]。甘南高原是我國經濟欠發達地區。2012年人均GDP為2234.88美元，遠低于發達國家研究中達到拐點所需的最低人均GDP為13260美元。因此考慮到我國當前所處的經濟發展水平，我國工業化城市化進程仍將導致消費碳足跡的增加。況且是在經濟發展不發達的甘肅地區, 經濟發展與環境保護尚未實現協同發展。

4 討論與結論

(1)研究發現，甘南高原農戶年人均碳足跡為2.67 tCO2，其中，農戶的生活直接能源消費碳足跡遠高于間接能源消費碳足跡，分別為2.04 tCO2、0.63 tCO2。但張咪咪[30]、曲建升[31]研究顯示人均直接碳足跡小于間接碳足跡。這主要是因為碳足跡核算指標不同導致。上述研究計算直接碳足跡時并沒有考慮農村日常取暖做飯除了使用煤炭還會使用牛糞、柴薪和秸稈，但對甘南高原農戶來說，尤其是純農戶，牛糞是其日常消費的主要直接能源；此外，本文在計算間接碳足跡時，結合甘南高原農民消費習慣，只考慮農戶日常生活中的衣、食、住和行所產生的碳足跡，不考慮農戶家庭設備用品、醫療保健、教育文化娛樂、雜項商品及其他服務業指標?？梢?，合理地確定碳足跡核算指標體系是科學評價農戶家庭生活碳排放水平的根本前提，但目前學術界尚未就此問題達成廣泛共識，未來急需建立統一的測量指標體系。此外，在農戶生活碳排放評價應用過程中，數據的可獲得性可能有所異同，例如食品、衣著、交通消費等數據比較容易通過調研獲得，而涉及家庭住房的建筑材料數據卻難以獲得或核算，則需要依靠宏觀統計數據加以補充與佐證。

(2)隨著非農化水平的提高，甘南高原農戶的碳足跡依次下降，其中,純農戶人均碳足跡達4.32 t，兼業戶與非農戶分別為2.37 t和1.07 t。王長波[18]指出農村居民生物質能源的利用方式以直接燃燒為主，不僅利用效率低而且碳排放量還大。在研究中也發現純農戶、兼業戶和非農戶生物質能利用方式也是以直接燃燒為主，而且使用量在逐漸減少。李艷梅[32]指出居民間接生活能源消費增加的因素有居民消費總量增加、消費結構變化等。在研究中也發現純農戶、兼業戶和非農戶間接能源消費碳足跡比重依次增加，這與農戶的消費水平、消費結構因素影響有關。

(3)農戶生活碳足跡受多重因素的影響。研究結果顯示，農戶家庭規模、收入水平、距縣城距離和消費水平與農戶碳足跡呈正相關。曲建升[31]、焦文獻[33]也指出農戶生活碳足跡與家庭規模、經濟收入等因素呈正相關。勞動力受教育程度、恩格爾系數和非農化程度與農戶碳足跡呈負相關。究其原因，家庭規模的增大、收入水平的提高、距縣城距離的增加和消費水平的提高導致人口數量、消費產品量和汽油量的增加，相應的導致碳足跡的增加；勞動力受教育程度的提高、恩格爾系數的增加和非農化程度的提高有助于降低農戶的碳足跡。

5 政策建議

研究發現，生計方式是影響農戶碳足跡的關鍵因素，同時，家庭規模、受教育程度等也影響著農戶的碳足跡。鑒于此，首先應促進農戶生計轉型、增強農戶生計多樣化。甘南高原急需采取技能培訓、文化教育、小額貸款、提高就業機會、建立合作組織、改善醫療條件等，提高農牧民的生計能力，尋求新的生計途徑。而且要結合甘南高原農戶的實際情況，應提供技術含量低、易于組織、所需啟動資金少、解決勞動力多的產業；其次，應降低農戶家庭人口數量并提高勞動力受教育程度。2011年甘南高原農戶家庭平均規模為5.30人，而我國農戶家庭平均規模為3.02人，甘南高原家庭規模遠高于國家平均值，因此應適當控制人口數量；同時，要提高勞動力受教育程度，加強對農民的教育與培訓，轉變農民的思想觀念、加強對低碳生活方式的宣傳與倡導；第三，應從調整農村能源消費結構入手，支持可再生能源開發,如提倡和鼓勵農戶使用更低碳高效的電和液化氣,放棄以柴薪、蓄糞為主的生活用能習慣，結合現有的用能結構、用能水平、用能方式和設施，依托區域條件,采取一定的優惠和扶持政策，大力倡導和推行低碳發展模式，采取政府財政補貼與市場機制相結合的方式，促進分布式利用太陽能、風能等可再生能源的廣泛利用；第四，甘南高原地域遼闊，農牧民居住又比較分散，依靠集中式電站和電網很難將全部的農牧民用電問題解決，所以應把生活在偏遠地區，而且能源資源匱乏的農牧民集中安置到資源條件較好的地方，有利于政府對能源基礎設施的合理規劃與建設。

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Carbon footprint of farmers of different livelihood strategies in Gannan plateau

GUO Fang，ZHAO Xueyan*，ZHANG Liqiong，LI Wenmei

CollegeofGeographyandEnvironmentalScience，NorthwestNormalUniversity，Lanzhou730070，China

As the main feature of the climate change, Global warming which was caused by carbon dioxide increases has already become the most serious challenge for human society, and how to reduce greenhouse gas emissions and achieve low carbon transformation is extremely urgent. Gannan plateau was chosen as the research area in this paper, and based on the peasant household survey data, and adopt life cycle assessment method to study of different livelihood strategies of farmers′ carbon footprint in Gannan plateau. The paper estimates the direct and indirect energy consumption carbon footprint, and uses Least Square method to analyze the main influence factor of farmers′ carbon footprint .The results show: (1) The farmer′s per capital carbon footprints is 2.67 tCO2in Gannan plateau; (2) With the improvement of non-agricultural level, the farming household, and household with combined occupation and off farming household′s direct and indirect energy consumption carbon footprint, in turn, drops, among them, the direct carbon footprint per capita were 3.70 t, 1.93 t and 0.78 t, indirect carbon footprint per capita were 0.62 t, 0.44 t and 0.29 t, And with the non-agricultural level improving, the proportion of the farmer′s direct energy consumption will reduce, which is 85.65%, 81.43% and 72.90% respectively of its total carbon footprint. And indirect energy consumption will increase, which is 14.35%, 18.57% and 27.10% respectively of its total carbon footprint; (3) With peasant household family size increasing, income levels rising, the distance from the county town increasing and the level of consumption improvement, the farmers′ carbon footprint is growing constantly; With the improvement of education degree of farmers, increase of Engel coefficient and non-agricultural labor deepening, the peasant households′ carbon footprint is shrinking. Finally, in view of the present situation of Gannan plateau, this paper puts forward the corresponding policy recommendations: First, promoting the transformation of farmers livelihood, enhancing farmers livelihood diversification. Second, reducing the family population and improving the education level of labor force. Third, the farmer should adjust the life energy consumption pattern, such as advocating and encouraging farmers to use lower carbon efficient electricity or liquefied petroleum gas. Fourth, put the farmer, who lack of resources and live in remote, to a rich resources place, so as to the government can reasonably planning and constructing for energy infrastructure.

livelihood strategy; carbon footprint; farmer; Gannan Plateau area

國家自然科學基金項目(41361106)；教育部新世紀優秀人才支持計劃(NCET- 11- 0910)；甘肅省高?；究蒲袠I務費項目資助

2013- 10- 08;

2014- 06- 24

10.5846/stxb201310082420

*通訊作者Corresponding author.E-mail: xbzhaoxy@163.com

郭芳，趙雪雁，張麗瓊，李文美.甘南高原不同生計方式農戶的碳足跡分析.生態學報,2015,35(11):3755- 3765.

Guo F，Zhao X Y，Zhang L Q，Li W M.Carbon footprint of farmers of different livelihood strategies in Gannan plateau.Acta Ecologica Sinica,2015,35(11):3755- 3765.