低碳農業對農村經濟影響的實證研究
——以甘肅省為例

呂 迎

（隴東學院 經濟管理學院，甘肅 慶陽 745000）

2016年美國環保局公布的氣候變化指標顯示：由人類活動造成的溫室氣體排放量不斷攀升，2010年溫室氣體排放量為460億公噸，比1990年提高了35%。從18世紀到2015年，大氣中CO2的含量從280 ppm增長到401 ppm，增長了43%。并且其他溫室氣體排放量也在持續提升，由不斷上升的溫室氣體排放量導致大氣溫度不斷上升，據統計從1901年開始，全球溫度平均每十年就增長0.15°F，最暖的年份出現在2006—2015年[1]。由于氣候變暖，極端天氣和災難性氣候頻繁出現，生態環境受到嚴重破壞，人類生存受到威脅，因此發展低碳經濟成為人類應對氣候變暖的重要途徑，其中，低碳農業是低碳經濟的重要組成部分[2]。研究表明，農業生產中的碳排放大致占全球溫室氣體排放總量的14.9%[3]。根據聯合國政府間氣候變化專業委員會的評估報告，農業是溫室氣體的第二重要來源[4]。而我國是一個農業大國，農業碳排放不容忽視[5]。據統計，農業碳排放已占我國溫室氣體排放總量的17%，并以年均5%的速度增長[6]。由此可見，低碳農業對發展低碳經濟至關重要，對減少溫室氣體排放起重要作用，同時低碳農業對農村經濟社會發展也起重要作用。

一、文獻綜述

正是由于上面的原因，世界各國政府對低碳農業的發展非常關注。2009年英國發布《低碳轉型發展規劃》白皮書，提出到2020年農業溫室氣體排放量比2008年降6%的目標。2007年美國發布《低碳經濟法》和《農業林業低碳經濟應用》用于扶持低碳農業的發展。1999年和2005年，意大利先后進行綠色認證和進行白色認證。2004年和2005年，日本先后發布《面向 2050的日本低碳社會》和《環境調和型農業生產活動規范》政府文件。2008年日本正式實施碳排放權交易制度[7]。中國歷屆政府對低碳農業發展非常重視，2017年中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于創新體制機制推進農業綠色發展的意見》，并頒發通知，要求各地區各部門結合實際認真貫徹落實[8]。

相比于國外對低碳農業發展的研究，國內的相關研究起步較晚，又受到傳統農業的影響，所以發展緩慢。目前國內關于低碳農業發展文獻的研究：早期主要集中在理論研究方面，從低碳農業發展的內涵、對策、必要性和制約性因素等方面進行研究，如張憲英（2010）的《我國低碳農業解讀及其發展路徑初探》，趙其國、黃國勤、錢海燕（2011）的《低碳農業》從內涵方面的研究；魏仕騰、于貞備（2011）的《試論我國發展低碳農業的緊迫性及對策思路》，何蒲明（2012）的《我國發展低碳農業的必要性、前景和對策分析》，黃欽海、李沙娜（2010）的《我國發展低碳農業的障礙與對策分析》等從必要性和制約因素方面的研究。近期研究主要集中在定量研究方面，從低碳農業發展的現狀、低碳農業經濟指標體系的構建、低碳農業發展水平綜合評價等方面進行研究：如李盈、王寶海（2014）的《黃河三角洲地區低碳農業發展模式研究》，湖濱（2016）的《經濟新常態下的低碳農業發展模式探討》等從發展模式方面進行研究；謝淑娟、巨耀求等（2013）的《低碳農業評價指標體系的構建及對廣東的評價》，朱玲、周科（2017）的《低碳農業經濟指標體系構建及對江蘇省的評價》等從指標體系方面進行研究；陳瑾瑜、張文秀（2015）的《低碳農業發展綜合評價——以四川省為例》，孫英、張小平（2017）的《甘肅省農業低碳發展水平綜合評價》，等從綜合水平評價方面進行研究。本文試圖采用低碳農業經濟指標從實證的角度研究低碳農業對農村經濟社會發展的影響。

二、甘肅省低碳農業發展總體情況

農業包括碳源和碳匯兩個部分。農業的碳源部分主要是指會給大氣釋放碳等溫室氣體的農用物資，例如農用化肥、農藥、塑料膜等。農業的碳匯部分主要是指會吸收大氣中碳等溫室氣體的農業資源，比如農作物、草地、果園和林地等綠色資源。因此，低碳農業就是要通過提高農業的碳匯部分的發展和減弱農業的碳源部分的投入，來提高農民收入的同時，減少大氣中的二氧化碳等溫室氣體的含量，實現農業源溫室氣體凈排放不斷減少的目標[9]。

從碳源部分的投入來看，甘肅省的農業化肥施用量從2000年的64.5萬噸增長到2015年的97.9萬噸，增長了33.4萬噸，增長率為51.8%，程較快上升趨勢；農藥施用量由2000年的1.14萬噸增長到2015年的7.88萬噸，增長了6.74萬噸，增長率為567.5%，農藥使用量急劇增加；農用地膜使用量由2000年的4.59萬噸增長到2015年的11.43萬噸，增長了6.84萬噸，增長率為149%，增速相對比農藥的使用量較緩；農業機械總動力由2000年的1 057萬千瓦增長到2015年的2 685萬千瓦，增長了2.54倍，增勢明顯。從以上數據來看，甘肅省農業各種要素投入量均呈現較快上升趨勢，溫室氣體的排放量也隨之增加，碳源能力不斷加強，這并不利于低碳農業的發展。出現這一現象的原因可能是受西部大開發和甘肅省政府大力提倡發展特色農業政策的影響。

從碳匯資源來看，甘肅省土地總面積4 258.89萬公頃。其中耕地面2008年462.47萬公頃，2015年耕地面積537.80萬公頃，耕地面積增長了75.33萬公頃，增長率為24.2%；林地面積2008年518.25萬畝，2015年610.03，增長了91.78萬公頃，增長率為25.6%；草地面積2008年1 410.84萬公頃到2015年1 419.98萬公頃，較2008年增長了9.14萬公頃，增長率為7.5%；園地面積2008年20.54萬公頃，2015年25.77萬公頃，增長了5.23萬公頃，增長率為35.6%。從上面的數據可以看出，甘肅省農業資源逐年增長，但增長數量不大，這與甘肅省自身的自然資源貧瘠有關系。同時，甘肅省有河流濕地、湖泊濕地、沼澤濕地和人工濕地等多種類型的濕地169.39萬公頃，濕地面積占全省國土面積的3.98%。同時，到2016年為止，甘肅省有國家級濕地類型自然保護區3處，省級濕地類型自然保護區7處，共10處，總面積三百多萬公頃。

三、研究方法及指標選取

（一）研究方法

為說明我國及甘肅省低碳農業發展的現狀，并且進一步分析、檢驗各影響因素對農業經濟社會的可持續影響大小，本文采用2015—2016年《中國農村統計年鑒》提供的農村資源的相關數據，應用C-D生產函數的雙對數線性模型進行回歸分析。

模型回歸形式如下：lnYit=β0+βilnXit+μit

其中Yit代表各省各年的農業發展水平，Xit對應于各種影響因素，隨機誤差項μit反映模型中被忽略的隨個體成員和時間變化的因素的影響，β0為截距項，βi為待估參數向量。

（二）指標選取

依據低碳農業的內涵，結合農業經濟的發展特征，并多方參照低碳農業經濟評價指標體系、低碳農業發展水平綜合評價體系及低碳農業發展現狀實證分析的已有研究成果[10-13]，本文選取農業年生產總值（萬元）、農村居民年人均純收入（元）作為表征農業發展水平的綜合指標（被解釋變量），選擇了農業機械總動力（萬kw·h）、農用化肥使用量（萬 t）（按這純法計算）、農用柴油使用量（萬t）、農藥用量（t）、農用塑料薄膜使用量（t）、農作物種植面積（k·hm2）、園地面積（k·hm2）、林地面積（k·hm2）、沼氣池年產氣總量（萬 m3）、太陽能熱水器年使用總量（萬m2）、太陽房年使用總量（萬m2）、太陽灶年使用總量（萬m2）、生活污水年凈化總量（個）等分別代表影響農業發展水平的“高碳”和“低碳”因素指標（解釋變量）。

四、實證結果

從數據的可收集性、易于操作性及避免相關性的角度出發，本文對解釋變量做了如下變換處理：將農用化肥年施量、農用柴油年使用量、農藥年使用量和農用塑料薄膜年使用量進行單位換算并加總平均作為農用物資施用量，與農業機械總動力一起作為衡量“高碳”農業的兩個指標變量；將耕地面積、草地面積、園地面積和林地面積進行加總平均,與沼氣池產氣總量、太陽能熱水器使用總量和太陽房使用總量的平均值一起作為衡量“低碳”農業的三個指標變量。

最終本文選取農村居民人均純收入（Y）為被解釋變量，代表農村經濟發展水平；選取農業機械總動力（X1）、農用化肥施量、農用柴油使用量、農藥用量和農用塑料薄膜使用量的平均值（X2）、農作物種植面積、園地面積和林地面積的平均值（X3）、沼氣池年產氣總量（X4）、太陽能熱水器使用總量和太陽房使用總量的平均值（X5）作為最終的解釋變量。所有數據均來自《中國農村統計年鑒》。模型為：

表1 被解釋變量和解釋變量的基本統計特征

（一）研究變量的描述性統計

研究變量數據是2015—2016年。所以，每一個變量都有62個觀測值。從農村居民人均純收入指標來看，最大值是10.05，是2016年上海的指標水平；最小值是8.74，是2015年甘肅的指標水平。從農業機械總動力指標來看，最大值是9.49，是2016年山東的水平指數；最小值是4.77，是2015年上海的水平指數。從農村年用電量指標來看，最大值是7.51，是2016年江蘇的水平指標；最小值是0.18，是2015年西藏的水平指標。從農用化肥施量、農用柴油使用量、農藥用量和農用塑料薄膜使用量的平均值指標來看，最大值是5.37，是河南2016年的指標水平；最小值是1.03，是西藏2015年的指標水平。從耕地面積、園地面積、自然保護區面積和當林地面積的平均值指標來看，最大值是8.38，是2016年黑龍江的指標水平；最小值是4.27，是2015年北京的指標水平。從沼氣池年產氣總量指標來看，最大值是12.52，是2016年四川的指標水平；最小值是7.59，是2015年上海的指標水平。從太陽能熱水器使用總量和太陽房使用總量的平均值指標來看，最大值是6.46，是2015年山東的指標水平；最小值是2.89，是2015年天津的指標水平。從以上統計性指標首先可以看出，低碳化農業在我國區域發展很不均衡；其次是經濟欠發達地區農業能耗比其他地區低。

（二）模型結果分析

對于模型（1）是應該采取固定效應模型還是隨機效應模型，本文采用Hausman檢驗進行對比，結果如表2所示，P值非常小，拒絕原假設，所以應該建立固定效應模型。

表2 數據的Hausman檢驗

由于文中使用的是面板數據，因此有可能存在序列相關和異方差問題，因此對于文中采用的數據進行序列相關和異方差檢驗（檢驗結果見表3、表4）。結果顯示，在1%的顯著性水平下，面板數據存在序列相關性和異方差性。

表3 面板數據的自相關

表4 面板數據的差異性分析

由于各省市間數據的異方差性和序列相關性，本文選擇了在計算時可以控制橫截面異方差性和時間序列相關性的影響的廣義最小二乘法（FGLS）進行回歸，估計結果如表5所示。

表5 各因素對農村經濟發展水平的影響

從回歸結果表5可知，修正的可決系數為0.990 56，說明模型擬合得非常好，變量選擇合適，模型設定形式合理。實證結果顯示，農業機械總動力、耕地面積、園地面積和林地面積的平均值、沼氣池年產氣總量和太陽能熱水器使用總量和太陽房使用總量的平均值對農村居民人均純收入有正的影響，其中，除沼氣池年產氣總量影響不顯著外，其他影響都是顯著的。農用化肥施量、農用柴油使用量、農藥用量和農用塑料薄膜使用量的平均值對農村居民人均純收入有負的影響，且影響顯著，說明現在農業生產中，化肥、農藥等農用物資投入過量，已經影響了農村居民收入的上升。

（三）各因素對農村居民純收入的影響

根據《中國農村統計年鑒》（2000—2016）數據，可計算出各因素的平均增長率，如表6所示。

表6 各變量的平均增長率

借鑒羅芳、夏慶利在《甄別湖北省低碳農業發展現狀的實證分析》研究方法[14]，有100%，其中Ri為第i中因素對農村居民人均純收入的影響率，ai為各因素對生產總值的影響系數，mi為各因素的年平均增長率，y為農村居民人均純收入的增長率。計算出各因素對農村居民人均純收入的貢獻率為：

從上面的數據可知，化肥施用折純量、農用柴油使用量、農藥使用量和農用塑料膜的使用量對農村居民人均純收入的影響最大，達到58.57%，不過這種影響是負影響，這些投資越多，農村居民純收入越低，說明在目前農業生產中，化肥等農用物資投入較多。其次是太陽能熱水器使用量和太陽房使用總量對農村居民純收入的影響，影響率為51.4%，是正影響，說明這部分要素使用量越多越有利于農村居民收入提高，在下來影響比較大的因素為農用機械總動力，及耕地面積、園地面積和林地面積，影響率分別是38.05%和31.81%。農用機械動力大大提高了農業生產效率，其對農村居民純收入是正的影響。

同樣的方法可以計算出各因素對甘肅省農村居民人均純收入的影響的影響率為：R1=71.8，R2=10629%，R3=75.4%，R4=-11%，R5=-8%，與全國的數據相比較，甘肅省的化肥施用折純量、農用柴油使用量、農藥使用量和農用塑料膜的使用量對農村居民人均純收入的影響非常大，說明甘肅省農業還處于高投入、高污染階段；并且沼氣池年產氣量與太陽能熱水器和太陽房使用量對甘肅省農村居民人均純收入影響為負，說明在甘肅低碳農業發展水平比較低，與全國平均水平相比較差。

五、結論與建議

（一）結論

采用《中國農村統計年鑒》中的相關數據，實證研究低碳農業對農業社會經濟發展的影響，研究發現：

1.從低碳農業對農業經濟社會發展的影響來看：農業機械年末擁有量（X1）、農村年用電量（X2）和耕地面積、園地面積、自然保護區面積和林地面積的平均值（X4）和太陽能熱水器使用總量與太陽房使用總量的平均值（X6）對農業經濟社會的發展都有正的顯著性影響。按照影響程度來排序，依次是農業機械年末擁有量（X1）、農村年用電量（X2）、太陽能熱水器施用總量與太陽房使用總量的平均值（X6）和耕地面積、園地面積、自然保護區面積和林地面積的平均值（X4）。其中農業機械年末擁有量（X1）和農村年用電量（X2）都不屬于低碳農業變量，但其對農村經濟的發展確實至關重要，所以發展低碳農業關鍵還在于如何高效、環保地利用這兩個因素。太陽能熱水器使用總量與太陽房使用總量的平均值（X6）和耕地面積、園地面積、自然保護區面積和林地面積的平均值（X4）均屬于低碳農業因素，它們對農業有正的顯著影響，但是影響程度還不夠大，應該進一步加強這兩部分對農業社會經濟發展的影響。農用化肥施量、農用柴油使用量、農藥用量和農用塑料薄膜使用量的平均值（X3）對農村居民人均純收入有負的顯著性影響，說明現在農業生產者過分依賴于這些化學物資，對農業社會經濟發展反而不利。

2.從2000—2016年甘肅省的化肥施用量增長了33.4萬噸，增長率為51.8%；農藥施用量增長了6.74萬噸，增長率為567.5%；農用地膜使用量增長了6.84萬噸，增長率為149%，與這些高消耗，高污染的投入資源相反，甘肅農業生產總值一直處于全國的最低水平，農村居民人均收入在2015年是全國倒數第一。2016年甘肅省的農用機械年末擁有量排在全國第15位，農村年用電量排在全國第25名，農用化肥、農用柴油使用量、農藥用量和農用塑料薄膜使用量指標的平均值排在全國第20位，耕地面積、園地面積、自然保護區面積和當年造林面積指標的平均值排在全國18位，太陽能熱水器使用總量和太陽房使用總量指標的平均值排在全國第17位。可見，甘肅省促進農業經濟發展的因素指標值在全國處于低下水平，促進低碳農業發展的若干因素排名在中等水平，但對促進甘肅農業經濟發展的影響力不夠，它們每增長1個百分點，對甘肅農業經濟的貢獻依次是0.256、0.058和0.045個百分點，這些貢獻率明顯低于全國平均水平。可見必須增加這些方面的投入，同時提高它們對甘肅農業經濟社會發展的貢獻率，也就是要增大耕地面積、園地面積、自然保護區面積和林地面積、沼氣池年產氣總量與太陽能熱水器使用總量和太陽房使用總量，提高它們對農業經濟的貢獻率。只有這樣才能發揮甘肅低碳農業的后發優勢，改變甘肅農業經濟落后的現狀。

（二）政策建議

1.減少能源、化肥、農藥、農膜等生產要素的投入，走低能耗農業發展模式。2016年甘肅省的化肥、柴油、農藥和塑料薄膜的投入量在全國排在第20位，但農村居民純收入排在全國最后一位，投入和產出顯然不符。這一方面是由于甘肅農業先天條件不足，另一方面說明高能耗的傳統農業發展模式在甘肅不適合，甘肅農業需要一條低能耗且高產出的農業發展道路。因此，在甘肅農業發展中可以用有機肥料、生物制藥替代化肥和農藥；可以對薪材加工、秸稈、稻殼等木材廢棄物加工再利用；對動物糞便和生活污水處理再利用；開發生物質能源產生燃氣和電來替代其他能源；可以利用沼氣工程將農業廢棄物和家禽糞便加工利用產生沼氣取代煤炭等能源，提高沼氣產量對農業發展的影響。通過上面數據的回歸，我們知道太陽能熱水器使用總量和太陽房使用總量對農業經濟發展影響，尤其是對農村居民純收入的影響，比其他因素更大，所以在甘肅農業經濟的發展過程中，要充分利用甘肅充足的日照資源，大力發展太陽能等新型能源。

2.加大耕地、園地、自然保護區和林業等能夠吸收二氧化碳的綠色資源的種植面積。甘肅省這些資源在全國排位18，屬于中等水平，說明甘肅具有良好的發展低碳農業的潛力，需要重點開發、因地制宜，強化各類農業土地的功能。首先，由于甘肅省耕地資源較匱乏，所以可以根據不同的土地類型進行耕地開發，在水土條件較好的隴南山地、沿黃地區、隴東高原，積極開展河灘地治理、水澆地開發、廢舊宅基地復墾整理，增加耕地，緩解人地矛盾，推進村莊整治，提高土地利用率，改善農民生產條件，促進新農村建設，使土地整理復墾開發取得了較好的經濟、社會和生態效益。積極開展坡地改梯田工程，提高水土資源利用率，改善農業生態環境。甘肅省自然生態環境不斷惡化，這與缺乏治理措施和保護意識有關，在祁連山生態破壞問題引起全國關注以后，甘肅省政府更應該重視自然生態環境保護。對于甘肅農業而言，就是因地制宜地發展農業，降低農業對“高碳”因素的依賴，畜牧業區，實行圈養，減少放牧，保護植被，防沙造林工程不斷進行，杜絕濫伐現象，保護物種的多樣性，防止生態進一步惡化。

3.通過宣傳提高農民低碳化發展意識，并配合一定的激勵機制，促進農業低碳化發展。組織基層工作人員深入農村，采用發資料、演講、聊天等多種形式向廣大村民宣傳，讓農村居民意識到生態被破壞的現狀，保護生態的重要性，發展低碳農業的必要性及發展低碳農業的益處；讓廣大農民知道如何從身邊的小事開始低碳生活和生產。激勵機制可以從兩個方面著手：一是與農戶簽訂“保本合同”，即政府提供低碳技術與農戶合作，生產出來的農產品政府負責聯系銷路，農民的年收入決不低于過去傳統耕作模式的收入，如果低于，低于部分政府補齊。政府可采用低碳技術與現代農業生產模式相結合，通過高精良育種技術、輪作體系、農藥化肥科學配比技術、生物替代技術、機械化耕種、節水技術、沼氣工程、農作物秸稈再生循環利用技術等[15]，保證甘肅低碳農業發展。二是對自愿按低碳模式進行生產的農戶給與獎勵，為他們提供盡可能的技術、資金和銷路幫助。樹立典型農戶，帶動周邊農戶走低碳農業發展模式。

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