中國西南石漠化地區農村能源消費結構研究

郭應軍，熊康寧，安裕倫，盈 斌，王 琦

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中國西南石漠化地區農村能源消費結構研究

郭應軍1，熊康寧1※，安裕倫2，盈 斌1，王 琦1

（1. 貴州師范大學 喀斯特研究院/貴州省喀斯特山地生態環境國家重點實驗室培育基地，貴陽 550001 2. 貴州師范大學 地理與環境學院，貴陽 550001）

農村能源在國家能源體系中發揮著重要作用，能源消費對農村社會經濟發展、生態安全、居民身體健康產生重要影響。通過對貴州省石漠化防治示范區的4縣8個鄉（鎮）25個行政村的429戶農戶進行了派員式入戶調查，揭示中國西南石漠化地區的農村能源消費與石漠化等級之間的關聯性。研究發現，1）研究區內仍然以薪柴和煤炭為主能源消費結構。2）農村用能呈現清潔化和高效化的趨勢，然而能源轉型是緩慢的過程；3）能源消費模式區域差異顯著。畢節撒拉溪形成“薪柴+煤炭”的生活用能模式，“煤炭”型取暖模式和“薪柴”型生產用能（煮豬食）模式。關嶺花江和貞豐北盤江形成“薪柴+電力”生活用能模式和“電力”型取暖模式。施秉喀斯特形成“薪柴+電力”的生活用能模式，“薪柴+煤炭“取暖用能模式和“煤炭”型生產用能模式；4）石漠化等級與薪柴消費量之間的相關性：潛在石漠化地區的薪柴使用量在合理的生態閾值之內，輕度和強度石漠化地區面臨石漠化加重與擴大的風險；5）石漠化地區農村能源貧困嚴重。畢節撒拉溪和貞豐北盤江存在經濟不可支付性，4個示范區室內環境污染嚴重。通過對比分析，發現研究區農村家庭能源消費主要受制于農戶收入水平、能源資源的可獲性、取暖、傳統文化、產業結構、政策等因素的綜合影響。該研究為掌握中國西南石漠化地區家庭能源消費現狀和發展趨勢，制定相關能源與環境政策提供理論依據。

農村；能源資源；能源消費；石漠化；中國西南

0 引 言

農村能源是農村社會經濟發展的基本保障。發達國家城鄉發展差距小，農村能源問題不突出；發展中國家城鄉發展差距大，農村能源問題突出[1]。目前農村能源研究集中于能源評價、能源消費、能源法律與政策、能源利用技術、能源貧困、能源利用引發的環境效應等。

能源消費是農村能源的關鍵問題。國內農村能源消費研究劃分為國家層面與區域性兩大類。王效華基于中國8大經濟區的典型縣的1 440個家庭入戶調查數據，發現中國農村能源消費以傳統生物質能為主，農村家庭能源消費水平和結構具有明顯的差異性和區域性，8縣年人均能源消費平均為26.7 GJ，最低上杭縣為10.4 GJ，最高舒蘭縣86.6 GJ[2]。叢宏斌發現農村能源消費中煤炭占主導地位，農村生活用能中的煤炭消費占33.8%，農村生產用能中的煤炭占51.5%，另外，可再生能源使用量較低，生活用能消費結構不合理[3]。區域性農村能源消費研究主要集中在黃土高原[4]、青藏高原[5-7]、西南地區[8-9]、華北地區[10-11]、內蒙古高原[12]、華東地區[13]等。

喀斯特地貌在中國主要分布在以貴州高原為中心的西南片區[14-15]。中國西南喀斯特地區巖溶作用強烈[16]，環境容量低[17]，人口基數龐大，人地關系惡化，導致植被破壞與水土流失日益加重，產生了類似于荒漠化的景觀。2015年國土資源部石漠化遙感調查表明，石漠化總面積為92 037.33 km2，與2005年相比，石漠化面積減少3.7萬km2，降低28.68%；與2000年相比，石漠化面積減少2.15萬km2，降低18.94%，表明石漠化演變的總趨勢由21世紀以前的加劇變化為21世紀的逐漸減緩。已有的研究表明，等級上由21世紀以前的以重、中度石漠化為主演變為以輕、中度石漠化為主，輕度石漠化占50.45%。重度石漠化面積比例由2000年的38.08%降至2015年的15.31%[18]。

喀斯特石漠化本質上是土地退化的過程[19]。脆弱的喀斯特生態系統[20-21]是退化的內在驅動力，人類干擾特別是農村能源貧困[8]是其外在的驅動力，兩者相互作用加劇石漠化，其中人為因素是主導因素。中國西南石漠化地區經濟發展程度較低加之農業生產方式落后[22]，農村能源更多依靠薪柴等[2-3]。隨著經濟發展和人口規模擴張，能源需求與供給強度的增加，農戶陷入“資源困境”，導致土地資源的超強度利用，毀林草開荒加重，引發土壤肥力下降，石漠化程度愈加陷入嚴重惡性循環[23]，對長江和珠江中下游地區生態安全構成嚴重威脅[22]。

然而專門針對中國西南石漠化地區農村能源消費研究較少，且已有的研究更多主要是宏觀尺度上，缺乏對中小尺度的對比研究。此外，現有的石漠化地區農村能源的消費更多是區域內部的研究，缺乏不同等級石漠化地區之間的橫向比較研究。本文擬解決的問題：1）石漠化等級與農村能源之間是否存在聯系；2）揭示中國西南不同等級的石漠化地區農村能源消費結構與模式；3）分析不同等級的石漠化地區農村能源消費模式的影響因素。本文擬選擇經濟發展落后、生態環境脆弱的貴州省為例，揭示不同等級石漠化地區的農村能源消費結構，探討不同等級石漠化地區農村能源影響消費的因素，提出西南石漠化地區農村能源發展的方向。

1 研究區域與研究方法

1.1 研究區域

貴州省國土面積73%為喀斯特地貌，地貌類型復雜多樣，涵蓋了喀斯特峽谷、高原山地、槽谷、斷陷盆地、峰叢洼地5種地貌類型[24-25]。本文擬以貴州省畢節撒拉溪石漠化防治示范區、關嶺花江石漠化防治示范區、貞豐北盤江石漠化防治示范區和施秉喀斯特石漠化防治示范區為研究區。行政區劃上屬于貴州省畢節市七星關區、安順市關嶺縣、黔西南州貞豐縣和黔東南苗族侗族自治州施秉縣的4個縣（區）的8個鄉鎮25個行政村，分別代表了喀斯特峽谷、高原山地、槽谷3種喀斯特地貌類型區（如圖1所示）。石漠化等級上代表輕度、中度-強度和潛在石漠化3類型。

圖1 研究區在貴州省的位置圖

畢節撒拉溪示范區地處貴州省畢節市西部六沖河流流域支流，105°02￠012E-105°08￠092E, 27°11￠362N- 27°16￠512N，涉及撒拉溪鎮和野角鄉2個鄉（鎮）的朝營、永豐、鐘山、沖鋒、龍鳳、沙樂、撒拉、水營、茅坪等9個行政村，總面積8 627.19 hm2。該區內大部分地區海拔1 600～2 000 m，地形復雜，地表破碎，山間多串珠狀巖溶洼地。林地面積4 418.31 hm2，植被覆蓋度達37.06%，土壤侵蝕模數216.59 t/(km2·a)。喀斯特面積為6 406.08 hm2，占示范區總面積的74.25%。石漠化面積5 593.10 hm2，占示范區巖溶面積的87.31%。其經濟來源主要依靠勞務輸出和種養殖業。農業以種植業和養殖業為主，種植業有玉米、馬鈴薯等糧食作物，養殖業有牛、羊、雞、鴨等畜禽。

關嶺花江示范區和貞豐北盤江示范區位于貴州西南部關嶺縣以南、貞豐縣以北的北盤江花江河段峽谷兩岸。前者位于關嶺縣花江鎮，后者位于貞豐縣北盤江鎮。示范區內海拔高度500～1 200 m，相對高差700 m。關嶺花江示范區總面積23.512 km2，林地面積14.34 km2，占60.99%；貞豐北盤江示范區面積28.122 km2，林地面積20.1 km2，占比71.47%。經濟來源主要依靠勞務輸出和種養殖業。種植業以玉米、馬鈴薯等糧食作物等為主，養殖業以牛、豬等為主，呈規模化養殖。

施秉喀斯特示范區位于城關鎮（不含縣城）、白垛鄉、馬溪鄉和牛大場鎮。該示范區處于云貴高原第2梯級向東部丘陵平原第1梯級過渡地帶，地勢西北高東南低，平均海拔800 m左右，屬亞熱帶季風濕潤氣候區，氣候溫暖濕潤。施秉喀斯特示范區總面積282.95 km2，林地總面積208.34 km2，占73.63%。其經濟來源依靠勞務輸出和種養殖業。種植業以水稻、玉米、油菜、烤煙、藥材為主，養殖業以養牛、豬、鴨等為主，為小規模的家庭養殖模式。

1.2 數據來源

石漠化地區農村能源調查小組由博士生、碩士生和本科生8人組成。出發前進行集中培訓，使用統一印制的問卷，采用代填式調查方法進行入戶調查。調查內容主要包括農戶家庭背景、家庭產業結構、家庭支出、家庭能源消費4個方面。農戶背景主要涉及戶主年齡、性別、民族、家庭人口數、常住人口數、家庭成員受教育年限。家庭產業結構主要涉及家庭收入來源、耕地面積、種植業收入、養殖數量、生豬出欄數與存欄數、養殖的收入。家庭支出主要涉及家庭種植業支出、養殖業支出、能源支出和其他支出。家庭能源消費主要涉及能源消費類型和數量，涉及薪柴、煤炭、電力、石油液化氣、秸稈等。研究區農戶家庭基本情況如表1所示。

調查問卷采用隨機抽樣與訪談法相結合的方法。時間從2017年12月26日到2018年1月10日。總共回收問卷434份，有效問卷429份。其中畢節撒拉溪包括2個鄉（鎮）10個村，有效問卷調查數為112份；關嶺花江包括1個鎮5個村，有效問卷調查數為80份；貞豐北盤江包括1個鎮3個村，有效問卷調查數為72份；施秉喀斯特包括4個鎮7個村，有效問卷調查數為165份。

表1 示范區自然及其農戶家庭基本情況

2 結果與分析

2.1 示范區自然及被調查農戶家庭基本情況

4個示范區地貌為高原山地、高原峽谷和槽谷。畢節撒拉溪示范區為高原山地，年平均氣溫最低；施秉喀斯特示范區為槽谷地形，年平均氣溫次之；關嶺花江示范區和貞豐北盤江示范區地處高原峽谷區，年平均氣溫最高且相差不大。調查數據統計表明，家庭常住人口數關嶺花江示范區最高為3.39人，最低為畢節撒拉溪示范區為2.92人。家庭年收入差異較大，最高為施秉喀斯特示范區95 732.32元，最低的畢節撒拉溪僅為46 274.02元（見表2）。

2.2 家庭能源消費水平和結構

調查數據分析顯示，4個示范區農村家庭能源消費差異顯著（表2）。年戶均家庭能源消費量最低的是關嶺花江示范區（3 143 kg），最高的是畢節撒拉溪示范區（5 646 kg），4個示范區戶均能源為4 475 kg。秸稈主要有玉米秸稈和水稻秸稈，農戶用于墊牲畜圈、飼料或者焚燒；只有極少數用于引火。沼氣池存在廢棄嚴重，來料減少等困境，使用量極低，因此秸稈和沼氣不納入統計當中。在能源消費中電力、薪柴、煤炭、汽油、液化石油氣所占比例分別為6.75%、58.90%、23.40%、8.07%、2.88%。4個示范區均有冬季取暖和夏季致冷的需求。

電力在示范區農村得到普遍使用。盡管99.31%家庭使用電力，但電力消費量差異顯著。施秉喀斯特示范區和關嶺花江電力消費較高，其戶均收入高，明顯高于其他示范區。電力消費比例而言，關嶺花江最高，畢節撒拉溪最低，其余2個示范區居中。煤炭消費主要集中于畢節撒拉溪和施秉喀斯特。畢節撒拉溪與當地豐富的煤炭資源相關。施秉喀斯特示范區則與其產業結構相關，煤炭主要用于烤煙烘烤。薪柴消費量,施秉喀斯特示范區和貞豐北盤江示范區較其他示范區高。施秉喀斯特示范區與其豐富森林資源相關。貞豐北盤江為中度-強度石漠化地區，植被稀疏，巖石裸露嚴重，森林資源匱乏，導致戶均薪柴消費量低。從消費比例看，貞豐北盤江最高，畢節撒拉溪最低。

電力等清潔能源消費量上升，但是尚未達到替代傳統能源的程度。根據能源階梯假說，較高收入的家庭傾向使用清潔的商品能源（電力、液化氣、汽油等），能夠消費較多的清潔商品能源，從而逐步完成對傳統生物質能的替代。清潔能源消費方面，畢節撒拉溪消費量為352 kg，比例僅為6.3%，與其較低的家庭收入和豐富廉價的煤炭資源相關；關嶺花江消費量為932 kg，比例為29.7%，與較高的氣溫和國家石漠化治理政策抑制相關。貞豐北盤江消費量為671 kg，比例為16.6%，與其較高氣溫、交通條件改善和國家石漠化治理政策抑制相關。施秉喀斯特消費量為1 189 kg，比例為23.5%，與薪柴便利的可獲得性相關，農戶缺乏消費更多清潔能源的動力。

盡管商品能源替代了部分傳統能源，但是薪柴和煤炭仍是家庭燃料的重要組成部分。商品能源消費量與經濟發展程度和薪柴可獲得性相關。商品能源消費量，畢節撒拉溪示范區最高，與其海拔高，冬季氣溫低及煤炭可獲得性相關。商品能源消費比例高低與消費量和收入相關。商品能源消費比例，關嶺花江最高，施秉喀斯特次之，畢節撒拉溪最低。炊事用能方面，關嶺花江示范區和貞豐北盤江示范區，電力替代了部分薪柴；畢節撒拉溪示范區煤炭基本替代了薪柴作為炊事用能。

表2 戶均能源消費數量及比例

運用示范區的戶均有效熱、有效熱中商品能所占比例、戶均電力等指標（表3），來代表農村家庭能源消費特征。戶均家庭生活有效熱為年戶均使用各種能源所獲炊事有效能總和（薪柴的熱轉換效率為18%，煤炭為22%，液化氣為60%）[26]。作為反映家庭用能在有效能需求量方面的指標，其代表了家庭炊事、熱水、飼養等有效熱方面實際消費水平。統計表明，戶均有效熱大多集中在1.29×107～3.47×107kJ。這基本反映了中國西南石漠化地區農村在當前社會經濟發展水平下的家庭能源消費現狀。

表3 農村家庭能源消費特征指標

能源消費種類的選擇上表現出依賴當地能源資源的可獲得性的特征。畢節撒拉溪生活能源以煤炭和薪柴為主，液化石油氣為輔，薪柴更多是為了滿足煮豬食的需要，構成傳統生物質能和商品能源共存的消費格局。關嶺花江示范區生活能源消費以電力和薪柴為主，液化石油氣為輔，電力主要農忙時的炊事用能，薪柴消費更多是用于冬季取暖。貞豐北盤江示范區農村生活能源消費以薪柴和電力為主，液化石油氣為輔，其原因同關嶺花江示范區。施秉喀斯特形成以薪柴為主生活能源消費方式。

因此，農村家庭能源消費水平和結構主要受當地農戶收入水平、能源資源的可獲得性、氣候、產業結構、交通通達性、生活習慣等因素的綜合影響。

2.3 家庭能源消費比較與分析

貴州省森林資源集中分布于黔南州、黔東南州、銅仁市、遵義市西北角，面積761.3×104hm2，占全省總面積的43.3%。行政區劃上，黔東南州的林地總生物量（9.83×107t）和林分生物量（5.88×107t）為遵義、銅仁和黔南地區的2～3倍，且遠高于黔西南、畢節、貴陽、安順和六盤水地區（總生物量0.53×107～1.85×107t，林分生物量為0.16×107～0.86×107t）。高生物量（＞400 t/hm2）和中高生物量密度(100～400 t/hm2)主要分布在黔東南、黔東和黔西北地區，以竹林和林分類型為主，少數分布在黔西南地區，中低生物量（30～100 t/hm2）廣泛分布于全省的林地及部分非林地，低生物量（0～30 t/hm2）主要分布在喀斯特地貌[27]。

薪柴是當地農戶的基本能源來源。薪柴的消費量具有明顯的季節性。4個示范區冬季和春節的消費量大，夏季和秋季薪柴消費量小。重點關注研究區生態系統的薪柴閾值和薪柴實際消費量，計算方法如式（1）和（2）。

status=threshold–consumption（1）

status=0AP–NC（2）

status表示當前的狀態值即在薪柴合理利用前提下的森林處于虧損或者盈余狀態，正值則表示盈余狀態即尚未發生石漠化；負值表示虧損狀態即已經產生了石漠化。threshold表示森林可提供的薪柴閾值，t；consumption表示薪柴的實際消費量，t。為林地面積，hm2；P為單位面積生物量，t/hm2；N為人口數；C為人均薪柴消費量，t/人；NC表示薪柴實際消費量，t；AP表示森林的生物量，t；0AP為森林的薪柴生態閾值，t。0為系數，理論取值0～1。森林生態效益價值約占總價值79.55%，經濟價值約占20.28%，社會價值占0.17%[28]。薪柴利用是森林經濟價值的基本體現，所以取值應接近0.2。同時考慮到喀斯特生態環境脆弱性[20-21]，且當地居民通常以樹干為燃料，枯枝落葉樹根等被丟棄，森林的生態價值比例應更高，經濟價值即薪柴可利用比例應更低，故0取值為0.1。根據公式（2）計算出4個示范區的薪柴閾值和薪柴消費量（見表4）。

表4 薪柴消費數值與林地薪柴閾值

注：施秉喀斯特示范區人口以施秉縣2017年的人口數來計算。單位生物量根據文獻[27]和野外作業2個方面確定。

Note:Data of Shibing county in 2017 were used as the data of Shibing Karst, unit biomass was determined by literature [27] and field operation.

施秉喀斯特薪柴消費量在生態閾值之內。其地處潛在石漠化地區，為山地峽谷地形區，屬于中高生物量密度區，林地生物量和林分生物量遠高于其他3個示范區。該區冬季濕冷特征顯著。農戶不得不依靠薪柴、木炭或者電烤爐來越冬。電烤爐價格3 000元以上，加之用電量較高，農戶轉而采集薪柴或者燒制木炭。農戶普遍采用簡單爐具焚燒薪柴，造成較低的利用率。從人口特征看，以老人婦女小孩為主，薪柴取暖效果要優于電烤爐，同時能夠烤制臘肉。隨著國家石漠化治理工程的實施，抑制了森林的砍伐。人口密度低，能源消費量總體偏低。其生態閾值為520 850 t，薪柴消費量為329 550 t，狀態值為191 300 t，處于盈余狀態。從收入水平看，盡管收入水平較其他3個示范區高，但是尚未達到替代大量薪柴的程度。Douglas F Barnes等[29]認為隨著人均收入增加，家庭生活用能趨向現代化、清潔化和高效化，但要經歷漫長的過程。當人均年收入低于300美元時，至少90%人口依賴于木材糞便作為炊事用能。當人均年收入達到1 000~1 500美元時，用能轉向化石燃料；工農業生產中，柴油發動機和電力取代了人力和畜力。人均純收入20 217.04元，僅從收入水平看，能源利用應該已經轉向化石能源為主的階段。但是當地交通不便，物價水平畸高，農戶開支大。同時受“手中有糧，心中不慌”的傳統文化影響，農戶不愿意改善能源消費，特別是預期收入的不確定，導致農戶不敢消費。隨著城鎮化水平的提高和收入途徑的增加，農戶逐漸減少薪柴的使用，選擇相對廉價的煤炭等商品能源。

關嶺花江和貞豐北盤江2個示范區薪柴使用量已經嚴重超過了薪柴的生態閾值。關嶺花江和貞豐北盤江為中度-強度石漠化地區。開發歷史悠久，人口密度大，人類對土地的干擾是石漠化產生的重要因素，尤其是“大躍進”運動摧毀了大片森林[30]，且屬于低生物量區。關嶺花江生態薪柴生態閾值為4 020 t，薪柴消費量為10 137.03 t，狀態值為–6 117.03 t，虧損率為152%，處于嚴重虧損狀態。貞豐北盤江薪柴生態閾值為2 868 t ，薪柴消費量為8 488.93 t，狀態值為–5 623.93 t，虧損率高達196%，處于極度虧損狀況。戶均收入水平低，關嶺花江戶均為64 050.68元，貞豐北盤江為74 116.25元。較低的收入，迫使農戶不得不依靠薪柴。采集薪柴工作主要由婦女和兒童完成，加重了婦女的工作量，使得婦女和兒童喪失了學習和娛樂時間。農戶為了獲取充足的薪柴，不斷砍伐樹木，引發水土流失，加劇了石漠化，結果形成“砍伐林木-水土流失-石漠化”的惡性循環。盡管石漠化治理工程等政策的實施，電力替代了部分薪柴，減輕了森林的砍伐，但是農戶私下砍伐林木行為仍頻繁發生。

畢節撒拉溪薪柴的消費量已經超過生態閾值量。其為輕度石漠化地區，生境破碎化[31]，屬于低生物量區。龐大的人口基數和較高的人口密度，引發較高的薪柴需求量。其薪柴生態閾值為13 254.93 t，薪柴消費量為16 695.70 t，狀態值為?3 440.77 t，虧損為26%，處于輕度虧損狀態。薪柴較低主要有2個原因。首先豐富且廉價的煤炭資源可獲得性強；其次，受“熟人社會”的影響，產生消費煤炭的“從眾”行為。薪柴主要用于煮豬食，即采用熟食喂養生豬。當地海拔高，氣溫低，尤其冬季農戶偏向于采集薪柴。部分收入較高的農戶使用煤炭替代薪柴煮豬食，表明收入水平和文化擴散是影響能源消費結構演變的關鍵性因素。其次，受國家石漠化治理政策的限制，農戶逐漸選擇價格相對低廉的煤炭作為替代燃料。

2.3.2 電力

電力是現代文明社會不可或缺能源及文明生活的標志。電力可以替代煤炭、薪柴、液化石油氣等。電力主要用于照明、娛樂、炊事、保鮮、熱水、取暖等。電力戶均年消費量為2 444 kW·h，最高的 3 085 kW·h（施秉喀斯特示范區），最低的1 300 kW·h（畢節撒拉溪示范區），兩者相差2.37倍。關嶺花江示范區戶均年電力消費量高達3 012 kW·h，與當地農戶炊事能源用電力替代薪柴相關。調查發現，示范區電力消費與農戶收入水平、收入來源相關。4個示范區收入主要依靠勞務，外出務工主要以青壯年為主。農業收入主要有種植業和養殖業，以老年人口為主，部分農戶形成季節性務工。受外界現代生活方式的影響，現代化電器逐漸普及。農忙季節使用電磁爐等電器，農閑時間使用薪柴。

我院前身是一所重點中專學校——六安衛校，現升格為皖西衛生職業學院，作為大別山區培養一線護理工作者的高職院校，我院非常重視護理實訓教學。針對上述問題，我院基礎護理教研室嘗試采用以下改革方式。

表5 家庭擁有各類電器種類及普及率

擬以普及率表示電力消費狀況。電力通達度用電力普及率代替，調查區域有3戶沒有通電，通電率達99.30%。炊事用電率以電飯鍋和電磁爐的普及率代替。飲水機代表電器熱水普及率，電冰箱代表電器保鮮設施普及率，電烤爐代表取暖設施普及率。整體上，畢節撒拉溪示范區的各類電器的普及率明顯低于其他3個示范區，與其較低的收入相一致，與Barnes等[29]研究相一致。電烤爐普及率方面，畢節撒拉溪最低（10.71%），由于農戶取暖傾向使用更加廉價的煤炭。照明、炊事、取暖、熱水等用能是最基本能源需求，保鮮、娛樂等則是更高一級的能源需求。其普及率的高低與馬斯洛的層次需求理論相一致。這表明，石漠化地區農村電力更多是為了滿足家庭照明和簡單的娛樂活動等基本用能需求。電視機普及率與電視機的價格較低相關，與Ding[32]研究結果一致。電烤爐普及率表明傳統薪柴和煤炭正在逐漸被電力所替代，與收入水平相一致，但是替代將是一個緩慢的過程。

2.3.3 煤炭

研究區煤炭消費與煤炭資源的分布相一致。畢節撒拉溪示范區有煤礦，施秉喀斯特示范區依靠煤炭外界供給，交通可達性是必要條件。畢節撒拉溪主要用于炊事和取暖。施秉喀斯特主要用于烤煙生產，少數家庭用于冬季取暖，以應對冬季陰冷潮濕的天氣。調查資料表明，畢節撒拉溪農戶使用褐煤、蜂窩煤、散煤等煤炭。褐煤熱值等均高于蜂窩煤和散煤，但是需要使用相對高級的回風爐等設備，相對較高的設備價格會限制褐煤的推廣[32]。散煤當地主要用于冬季室內取暖，農戶普遍使用沒有煙囪爐子，極易產生室內環境污染，尤其對婦女、老人、兒童的健康構成威脅。蜂窩煤因使用方便而得到農戶的青睞，但是存在潛在的健康風險。施秉喀斯特農戶使用褐煤，與其烤煙生產過程中的熱量需求相一致。畢節撒拉溪戶均煤炭支出為2 589.65元，占家庭能源支出的74.66%，占家庭收入的7.50%（表6）。煤炭價格的上漲對家庭能源消費構成極大的威脅。

表6 戶均能源消費支出及占家庭收入比例

2.3.4 液化石油氣

液化石油氣是高級清潔能源，具有熱值高、使用方便的特點。液化石油氣的消費具有明顯的市場導向性特征。4個示范區內，液化石油氣僅用于烹飪和熱水，替代部分的薪柴和煤炭等固體燃料。受交通通達性、門檻值和服務半徑等影響，液化石油氣難以在示范區內推廣與普及。

2.3.5 汽柴油類

汽柴油類為高級能源，包括汽油、柴油等。汽柴油類僅用于汽車、摩托車的使用，用于出行和貨物運輸。4個示范區使用量差異顯著。施秉喀斯特消費量最高，達到673 kg，表明汽車和摩托車的推廣較為普遍，與當地旅游業發展呈正相關；關嶺花江示范區位居第2，達到495 kg；畢節撒拉溪示范區最低，達到156 kg。費用支出來看，貞豐北盤江支出較高，與其養殖業規模化發展和交通條件改善相關。畢節撒拉溪示范區僅為平均值7.65%，除與收入水平較低外，還與農村道路建設嚴重滯后相關。

2.4 能源消費模式

畢節撒拉溪示范區形成“薪柴+煤炭”生活用能模式，形成“煤炭”取暖模式，形成“薪柴”生產用能（煮豬食）模式。關嶺花江示范區和貞豐北盤江形成“薪柴+電力”生活用能模式，形成“電力”取暖模式。施秉喀斯特示范區形成“薪柴+電力”的生活用能模式，形成“薪柴+煤炭”取暖模式，形成“煤炭”生產用能模式。隨著收入水平上升和農村道路等基礎設施的建設的改善，電力、液化石油氣等清潔能源消費量增加較快趨勢。

2.5 能源貧困

國際上普遍采用能源支出占家庭收入10%以上能源貧困的標準，但是考慮到中國西南石漠化地區經濟發展程度，本文擬以6%為標準。畢節撒拉溪示范區和貞豐北盤江示范區為農村能源貧困區，特別是貞豐北盤江示范區高達9.14%，接近10%的標準。因此這2個示范區存在經濟不可支付性。

4個示范區都是以薪柴為主能源消費結構，電力等清潔能源逐漸開始進入農戶消費視野，但是尚未成為主導型能源。薪柴等固體能源被認定為貧困能源，因此4個示范區皆為能源貧困區。同時薪柴和煤炭燃燒過程中排放大量的有害氣體和灰塵，誘發疾病，對婦女、老人和兒童健康構成威脅。國家近年來實施的退耕還林和天然林保護工程的實施，扼制了林木砍伐行為，但是農戶沒有獲得能源補貼，產生了政策性的能源貧困。

2.6 建議

4個示范玉米秸稈、水稻秸稈等生物質、太陽能和風能等可再生能源能豐富。秸稈主要用于墊圈（豬牛羊圈）或者“肥料”之間的相互競爭，加劇了能源貧困。煤炭和電力等商品能源加重農戶的經濟負擔。因此，建議：

1）畢節撒拉溪示范區重點推進聯戶沼氣工程建設。重點關注聯戶沼氣工程面臨產權不清晰和受益不合理及其成本分擔等。試點生食喂養生豬，逐漸改變熟食喂養生豬的方式。

2）關嶺花江示范區積極推進大中型沼氣工程建設。該示范區為桂黔滇喀斯特石漠化防治生態功能區，養殖業較為發達，規模化特征顯著。重點關注大中型沼氣工程投資較高，收益較低及二次污染等。能源工程建設必須考慮周邊農戶的購買能力和企業合理收益等，擬引進生態補償基金，以降低生產成本。

3）貞豐北盤江示范區推進光伏發電和戶用沼氣建設。該示范區養殖業以家庭為主，推進戶用沼氣，減輕農戶的經濟壓力，以改善當地人居環境。重點關注沼氣后續管理與維修等，形成合理化的制度安排，沼液與沼渣的處理等需要專業化個人或公司實施。

4）施秉喀斯特示范區重點推進爐具改良。其為國家重點生態功能保護區和世界遺產地，利用國家財政轉移支付資金，試點生物質能的固化成型設備方面成果轉化。

3 結論

本文研究了貴州省4個石漠化防治示范區的農村地區家庭能源消費水平和結構及其影響因素，得出如下結論：

1）薪柴仍舊是主要的生活用能。盡管4個示范區能源經濟發展較快，但是收入水平整體偏低，農戶不得不繼續采用使用傳統薪柴，結果形成薪柴+商品能源消費模式。即有薪柴+煤炭，薪柴+電力，薪柴+石油石化汽等多種用能模式，呈現多能互補的格局。

2）農村用能呈現清潔化和高效化的趨勢，然而能源轉型是緩慢的過程。電力已成為農村家庭不可或缺的能源，盡管家庭通電率達到99.30%，但是由于受收入水平、人口特征和傳統文化等因素影響，電力仍然不是研究區的主要能源。石漠化地區經濟發展水平低，交通不便，物價高，運費高，導致清潔能源難以普及。由于外出務工等因素的影響，農村人口以老人、婦女和兒童為主，部分地區出現“空心村”，使得農村能源消費復雜化。

3）能源消費模式區域差異顯著。畢節撒拉溪示范區形成“薪柴+煤炭”的生活用能模式，“煤炭”型取暖模式和“薪柴”型生產用能（煮豬食）模式。關嶺花江示范區和貞豐北盤江形成“薪柴+電力”生活用能模式和“電力”型取暖模式。施秉喀斯特示范區形成“薪柴+電力”的生活用能模式，“薪柴+煤炭”取暖用能模式和“煤炭”型生產用能模式。

4）石漠化等級與薪柴消費量之間的相關性。潛在石漠化地區的薪柴使用量最高，但是其在合理的生態閾值之內，不存在石漠化加重的風險。其薪柴消費量與生物量高、人口特征、取暖、資源可獲得性、人口密度小及旅游業發展相關。輕度-中度石漠化地區薪柴消費量最低，與當地煤炭豐富、生活習慣等相關。中度-強度和輕度石漠化地區薪柴消費量較高，與森林覆蓋率較低、生物量和林分生物量低、收入水平低、歷史因素和機會成本喪失等相關，面臨石漠化加重與擴大的風險。

5）本研究揭示了中國西南石漠化地區農村家庭能源消費水平與結構的差異性。通過對比分析，發現研究區農村家庭能源消費主要受制于農戶收入水平、能源資源的可獲性、取暖、傳統文化、產業結構、政策等因素的綜合影響。

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Study on rural household energy consumption structure in rocky desertification region of Southwest China

Guo Yingjun1, Xiong Kangning1※, An Yulun2, Ying Bin1, Wang Qi1

(1., 550001,; 2.550001,)

The rural household energy plays an important role in national energy consumption. The rural energy consumption has an important impact on social and economic development, ecological security and residents' physical health. The survey was conducted based on 429 households in 25 administrative villages, 8 townships (towns), 4 counties, in Karst rocky desertification control demonstration area of Guizhou province. The correlation between rural energy consumption and a scale of karst rocky desertification in southwest China was investigated.The results show that: 1) Firewood and coal are still main energy consumption structure in study area.Due to the overall low level of economic income, farmers have to continue to use traditional firewood, resulting in the formation of firewood + commodity energy consumption model, namely, firewood + coal, firewood + electricity, firewood + petroleum, petrochemical, and other energy modes, and showing a pattern of multi-energy complementarity. 2) The rural energy using tends to be clean and efficient, but the energy consumption transformation is a slow process.Due to the influence of demographic characteristics and traditional culture, the electricity is still not the main energy in the study area. Meanwhile the influence of migrant workers, the rural population is dominated by the elderly, women and children, and "hollow villages" appears in study areas, which complicates the rural energy consumption. 3) Regional differences in energy consumption model are significant. Bijie-salaxi demonstration area have formed model of "firewood + coal" for life energy, "coal" for heating and "firewood" for production energy (cooking pig food). Guanling-huajiang demonstration area and Zhenfeng-beipanjiang have formed model of "firewood + electricity" for life energy and "electricity" for heating. In Shibing Karst demonstration area have formed model of "firewood + electricity" for life energy, "firewood + coal" for heating and "coal" for production. 4) The firewood consumption in potential rocky desertification areas is the highest, but it is within the reasonable ecological threshold and there is no risk of rocky desertification. Its firewood consumption is related to higher biomass, population characteristics, heating, resource availability, lower population density and tourism development. Although the consumption of firewood is the lowest in slight rocky desertification, it has exceeded the reasonable ecological threshold and is at the risk of aggravation and expansion of rocky desertification. Its firewood consumption is related to the abundant coal and living habits. The firewood consumption is lower in moderate-intensity karst rocky desertification, but it has exceeded the reasonable ecological threshold and is at the risk of aggravation and expansion of rocky desertification. The firewood consumption is related to the lower forest coverage, biomass and stand biomass, low income level, historical factors and loss of opportunity cost. 5) The rural energy poverty in karst rocky desertification areas is serious.The economic unaffordability is mainly found in Bijie-salaxi and Zhenfeng-beipanjiang. Indoor environmental pollution was serious in four study areas, especially in Bijie-salaxi and shibing Karst. 6)This study reveals differences in energy consumption level and structure of rural households in karst rocky desertification areas in southwest China. Through comparative analysis, it is found that energy consumption of rural households is mainly subject to the comprehensive influence of the income level of farmers, the availability of energy and resources, heating, traditional culture, industrial structure, policies and other factors. This study provides theoretical basis for understanding the current situation and development trend of household energy consumption in rural region of southwest China and formulating relevantpolicies of energy and environmental.

rural areas; energy resources; energy consumption; rocky desertification; Southwest China

郭應軍，熊康寧，安裕倫，盈 斌，王 琦. 中國西南石漠化地區農村能源消費結構研究[J]. 農業工程學報，2019，35(3)：226－234. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.03.029 http://www.tcsae.org

Guo Yingjun, Xiong Kangning, An Yulun, Ying Bin, Wang Qi. Study on rural household energy consumption structure in rocky desertification region of Southwest China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(3): 226－234. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.03.029 http://www.tcsae.org

2018-08-23

2018-12-28

國家十三五重點研發計劃課題（2016YFC0502607）；全國高等學校學科創新引智計劃項目（外專發[2017]126號/D17016）；貴州省研究生教育創新計劃項目（黔教研合GZS字[2016]04號）

郭應軍，博士生，主要從事農村能源與環境的研究。 Email：guoyingjun1982@163.com

熊康寧，教授，博士生導師，主要從事喀斯特與洞穴、資源與環境及石漠化生態治理研究。Email：xiongkn@163.com.

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.03.029

S21

A

1002-6819(2019)-03-0226-09