浙江省農(nóng)業(yè)碳排放與種植業(yè)產(chǎn)值間的脫鉤關系

汪玉磊， 單英杰， 陳 婭， 朱有為

(浙江省種植業(yè)管理局， 浙江 杭州 310020)

浙江省農(nóng)業(yè)碳排放與種植業(yè)產(chǎn)值間的脫鉤關系

汪玉磊， 單英杰， 陳 婭， 朱有為*

(浙江省種植業(yè)管理局， 浙江 杭州 310020)

為了解浙江省農(nóng)業(yè)碳排放變化與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展之間的關系，選擇化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、灌溉、耕作和稻田等6個農(nóng)業(yè)碳排放源，測算了浙江省1995—2014年以及2014年杭州、寧波、溫州、嘉興、湖州、紹興、金華、衢州、舟山、臺州和麗水11個地級市的碳排放量和碳排放強度，運用Tapio脫鉤模型分析浙江農(nóng)業(yè)碳排放和種植業(yè)產(chǎn)值之間的關系。結果表明：自1995年以來，浙江省農(nóng)業(yè)碳排放總量和碳排放強度均呈下降趨勢；區(qū)域差異較明顯；浙江農(nóng)業(yè)碳排放和種植業(yè)產(chǎn)值之間的關系以強脫鉤為主，說明近年來浙江省在農(nóng)業(yè)碳減排方面取得了一定成效。

農(nóng)業(yè)； 碳排放； Tapio脫鉤模型； 浙江

農(nóng)業(yè)不僅是易受氣候變化影響的產(chǎn)業(yè)，也是產(chǎn)生碳排放的碳源之一。《中華人民共和國氣候變化初始國家信息通報》指出，農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量約占全國排放總量的17%，因此農(nóng)業(yè)碳排放的測算也受到廣泛關注。浙江省農(nóng)業(yè)資源稟賦不足，人均耕地面積僅為全國平均水平的1/3，且農(nóng)民兼業(yè)化現(xiàn)象普遍，致使留在農(nóng)村進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)民更加依賴化肥、農(nóng)藥等工業(yè)投入品。同時，作為全國唯一的現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展試點省，浙江將生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的重點，積極探索低碳農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)等體現(xiàn)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟理念的新興形態(tài)，在農(nóng)業(yè)節(jié)能減排實踐探索方面具有一定代表性。農(nóng)業(yè)(指種植業(yè))生產(chǎn)碳排放主要有3個來源：一是農(nóng)用物質(zhì)投入(化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等)引起的碳排放；二是灌溉或耕作等農(nóng)事活動中能源消耗產(chǎn)生的碳排放；三是水稻生長過程中產(chǎn)生的甲烷。為探尋適合浙江省農(nóng)業(yè)碳減排的道路，明確當前碳排放現(xiàn)狀，掌握其時空變異特征，并深入了解碳排放變化和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展之間的關系，對浙江省1995—2014年農(nóng)業(yè)主要碳排放進行測算，同時對2014年杭州、寧波、溫州、嘉興、湖州、紹興、金華、衢州、舟山、臺州和麗水11個地級市的碳排放展開區(qū)域特征分析，通過Tapio脫鉤模型分析浙江省年度間碳排放量與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展之間的脫鉤狀態(tài)。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、灌溉面積、耕作面積、產(chǎn)值數(shù)據(jù)、耕地面積主要來自1996—2015年的《浙江統(tǒng)計年鑒》和浙江省農(nóng)業(yè)廳編印的浙江農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料。其中，化肥以折純施用量為準，農(nóng)藥以當年實際施用量為準，農(nóng)膜以當年農(nóng)用塑料薄膜使用量為準，灌溉面積以當年有效灌溉面積為準，耕作面積以當年農(nóng)作物播種面積為準，產(chǎn)值(種植業(yè))按1978年可比價格計算得到。

1.2 研究方法

1.2.1 碳排放估算 參考李波等[1]對碳排放的研究方法估算浙江省種植業(yè)的碳排放。估算公式:

表1 浙江省農(nóng)業(yè)碳排放系數(shù)及來源

C=ΣCi=ΣTi·δi

(1)

式中，C為農(nóng)業(yè)的碳排放總量，Ci為各種碳源的碳排放，Ti為各碳排放源的量，δi為各碳排放源的碳排放系數(shù)(表1)。

1.2.2 脫鉤理論及Tapio脫鉤模型 脫鉤(decoupling)概念由經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)于2002年提出，用于描述、模擬和證實經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量受損之間的關聯(lián)度[4]。后來Tapio[5]在此基礎上發(fā)展成脫鉤彈性的概念，又稱之為碳排放彈性(t)，指經(jīng)濟發(fā)展的變化幅度引起二氧化碳排放變化程度的比值，映射了二氧化碳變化相對于經(jīng)濟變化的敏感程度[6]。選用Tapio模型對浙江省農(nóng)業(yè)碳排放和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長的脫鉤關系進行分析。計算公式：

t=(△C/C)/(△CGRI/CGRI)

(2)

式中，C為農(nóng)業(yè)碳排放量，CGRI為種植業(yè)總產(chǎn)值。

在Tapio二氧化碳脫鉤指標體系中，臨界值分別是0、0.8和1.2等3個彈性值，劃分出二氧化碳排放量與經(jīng)濟增長之間不同的脫鉤區(qū)間；等級判定可以分為強脫鉤、弱脫鉤、強負脫鉤、弱負脫鉤、增長連接、增長負脫鉤、衰退連接與衰退脫鉤8種類型(表2)。

表2 Tapio脫鉤指標體系等級

2 結果與分析

2.1 浙江省農(nóng)業(yè)碳排放的時序特征

從表3看出，浙江省1995年的農(nóng)業(yè)碳排放量為588.82萬t，2014年為350.06萬t，年平均增長率為-2.70%。化肥、農(nóng)藥、耕作、稻田產(chǎn)生的碳排放量呈下降態(tài)勢，農(nóng)膜、灌溉產(chǎn)生的碳排放量出現(xiàn)不同程度增長，年均增長率分別為5.28%和0.07%。碳排放強度從1995年的3 639.64 kg/hm2下降到2014年的1 771.56 kg/hm2，年均增長率為-3.72%。1995—2014年浙江省農(nóng)業(yè)碳排放量總體呈下降趨勢，2004年小幅上升，導致這一狀況的最重要原因可能是2004年中央一號文件的“兩減免，三補貼”政策，刺激了廣大農(nóng)民的種田積極性，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平得到較大提高。農(nóng)業(yè)的復蘇也帶動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料投入的增加，使得農(nóng)業(yè)碳排放增速加快[1]。農(nóng)用物質(zhì)投入、農(nóng)事活動的碳排放總量年均增長率為0.12%，主要歸結于農(nóng)膜的增長，這可能與浙江省蔬菜面積增加有關，因此蔬菜面積從1998年的29.78萬hm2增加到2014年的60.6萬hm2，增加了1倍多。

2.2 浙江農(nóng)業(yè)碳排放的空間特征

2.2.1 總量特征 從表4看出，2014年浙江省11個地級市碳排放量前3位的是嘉興、寧波和紹興。嘉興的碳排放量最大，因為其水稻面積最大，播種面積也最大。寧波市農(nóng)用物質(zhì)投入、農(nóng)事活動的碳排放量最大，可能是因為其經(jīng)濟較發(fā)達，蔬菜瓜果的面積較大，化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等物資投入較多。舟山市的碳排放量占比最小，因為舟山是海島城市，耕地較少，農(nóng)業(yè)不是其主導產(chǎn)業(yè)。

2.2.2 強度特征 由于剔除了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的影響，農(nóng)業(yè)碳排放強度比碳排放總量更能反映各市的碳排放情況。碳排放強度較高的市有紹興、衢州、嘉興和寧波，均超過1 800 kg/hm2；舟山市最低，僅為684.96 kg/hm2。對比發(fā)現(xiàn)，碳排放強度較高的區(qū)域大多為經(jīng)濟條件較好、地勢相對平坦的地區(qū)。衢州的碳排放強度高居全省之首，可能是水稻播種面積相對較大，而耕地面積較少導致。

表3 1995—2014年浙江省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放量

表4 2014年浙江省各地區(qū)的碳排放情況

注：所用耕地面積數(shù)據(jù)來自2010年的《中國耕地質(zhì)量等級調(diào)查與評定(浙江卷)》。

Note:The arable area data from the “2010 China Arable Land Quality Grade Evaluation Survey (Zhejiang Volume)”.

表5 1996—2014年浙江省農(nóng)業(yè)碳排放和種植業(yè)產(chǎn)值之間的脫鉤關系

Table 5 Decoupling relationship between agricultural carbon emission and crop farming output value in Zhejiang during 1996—2014

年份Year△C/C△CGRI/CGRI彈性系數(shù)Elasticitycoefficient脫鉤狀態(tài)Decouplingrelationship19960．00540．05470．0987弱脫鉤1997-0．0115-0．000257．5000衰退脫鉤1998-0．03680．0045-8．1778強脫鉤1999-0．01730．0728-0．2376強脫鉤2000-0．1225-0．02275．3965衰退脫鉤2001-0．09630．0710-1．3563強脫鉤2002-0．06810．0660-1．0318強脫鉤2003-0．09310．0550-1．6927強脫鉤20040．03440．05100．6745弱脫鉤20050．00820．02700．3037弱脫鉤2006-0．00010．0369-0．0027強脫鉤2007-0．03830．0260-1．4731強脫鉤2008-0．00260．0488-0．0533強脫鉤20090．00610．03000．2033弱脫鉤2010-0．01030．0089-1．1573強脫鉤2011-0．00870．0185-0．4703強脫鉤2012-0．02950．0113-2．6106強脫鉤2013-0．00360．0076-0．4737強脫鉤2014-0．01220．0360-0．3389強脫鉤

2.3 浙江省碳排放彈性特征

從表5可知，浙江省近20年的農(nóng)業(yè)碳排放與種植業(yè)產(chǎn)值之間的關系以強脫鉤為主，說明浙江種植業(yè)產(chǎn)值的提升與農(nóng)業(yè)投入增加的結構性矛盾得到緩解。具體分為2個階段：1) 1996—2000年是第1階段，此期為波動期，種植業(yè)總產(chǎn)值經(jīng)歷“減少-增加-減少”的過程，而農(nóng)業(yè)碳排放一直處于下降狀態(tài)，所以在短短5年間農(nóng)業(yè)碳排放和種植業(yè)產(chǎn)值之間有弱脫鉤、衰退脫鉤和強脫鉤3種狀態(tài)。2) 2001—2014年是第2階段，此期的種植業(yè)產(chǎn)值一直處于上升狀態(tài)，碳排放處于“減少-增加-減少”階段，2004年和2005年的種植業(yè)產(chǎn)值和碳排放量同時增加，但是經(jīng)濟增速高于碳排放的增速，碳排放彈性特征集中在弱脫鉤和強脫鉤狀態(tài)，并以強脫鉤為主。

3 結論與討論

基于浙江省化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、灌溉、耕作和稻田等6個碳排放源，研究農(nóng)業(yè)碳排放與種植業(yè)產(chǎn)值之間的脫鉤關系，從縱向看，浙江省碳排放總量和碳排放強度呈下降態(tài)勢；稻田碳排放總量的年均增長率為-4.89%，農(nóng)用物質(zhì)投入、農(nóng)事活動的為0.12%，其中農(nóng)膜增長最多，為5.28%。從橫向看，區(qū)域差異明顯，2014年浙江省碳排放量最多的是嘉興市、達41.44萬t，舟山市最少、僅為1.85萬t；碳排放強度最高的是衢州市、達2 053.50 kg/hm2，舟山市最低、為684.96 kg/hm2，這與當?shù)氐姆N植特點有較大關系。近20年來，浙江省農(nóng)業(yè)碳排放與種植業(yè)產(chǎn)值之間的關系以強脫鉤為主，表明浙江省在農(nóng)業(yè)碳減排方面取得了一定成效。但是限于數(shù)據(jù)可獲取性等因素，研究結果還有一定局限性，如碳排放因子的選擇和碳排放系數(shù)的確定，因為不同區(qū)域碳排放有一定差異。因此，今后有待進一步深入研究，并就浙江省的農(nóng)業(yè)碳排放減少提出建議。

[1] 李 波，張俊飚，李海鵬.中國農(nóng)業(yè)碳排放時空特征及影響因素分解[J].中國人口資源與環(huán)境，2011，21(8):80-86.

[2] West T O，Marland G.A synthesis of carbon sequestration，carbone missions，and net carbon flux in agriculture: comparing tillage practices in the United States[J].Agriculture Ecosystems and Environment，2002，91:217-232．

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[6] 陳 浩，曾 娟.武漢市經(jīng)濟發(fā)展與能源消耗的脫鉤分析[J].華中農(nóng)業(yè)大學學報：社會科學版，2011(6)：90-95.

(責任編輯： 馮 衛(wèi))

Decoupling Relationship Between Agricultural Carbon Emission and Crop Farming Output Value

WANG Yulei， SHAN Yingjie， CHEN Ya， ZHU YouWei*

(ZhejiangManagementBureauofCropFarming,Hangzhou,Zhejiang310020,China)

The carbon emission amount and intensity of 11 prefecture-level cities during 1995～2014 and in 2014 were calculated from 6 agricultural carbon emission sources of chemical fertilizer, pesticide, agricultural film, irrigation, cultivation and rice paddy field and the relationship between agricultural carbon emission and output value of planting industry was analyzed by Tapio decoupling model in Zhejiang to discuss the relationship between change of agricultural carbon emission and agricultural economic development in Zhejiang. Results: Gross agricultural carbon emission amount and intensity shows a declining trend in Zhejiang since 1995. There is an obvious difference in gross agricultural carbon emission amount and intensity among different cities. The relationship between agricultural carbon emission and output value of planting industry is a strong decoupling relationship mostly, which indicates that Zhejiang has made some achievements in agricultural carbon emission in recent years.

agriculture; carbon emission; Tapio decoupling model; Zhejiang

2015-12-16； 2016-02-19修回

農(nóng)業(yè)農(nóng)村資源等監(jiān)測統(tǒng)計經(jīng)費(種植業(yè)) 項目

汪玉磊(1982-)，女，農(nóng)藝師，碩士，從事耕地質(zhì)量和肥料管理工作。E-mail：wangyl09@yeah.net

*通訊作者：朱有為(1964-)，男，推廣研究員，從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境保護工作。E-mail：13018941333@163.com

1001-3601(2016)04-0182-0150-04

S-9

A