青海省農業碳排放特征及影響因素研究

苗亞欣

青海大學財經學院，青海 西寧 810016

0 引言

農業活動會釋放二氧化碳、甲烷和氧化亞氮等溫室氣體，是溫室氣體的重要來源之一。這些溫室氣體的排放會對全球氣候變化產生重要影響，因此研究農業碳排放成為一個關鍵領域。《聯合國氣候變化框架公約》和《巴黎協定》為國際社會應對氣候變化提供了政策框架，并鼓勵各國制定和實施適當的農業碳減排與碳中和措施。

青海省位于我國西部高原地區，擁有廣闊的草原和農田，農業在其經濟中占據重要地位。同時，青海省屬于生態系統脆弱地區，其農業活動容易受到氣候變化的影響。研究青海省農業碳排放特征可以揭示該地區農業活動對全球氣候變化的貢獻程度，評估氣候變化對青海省農業生產和生態系統的影響，并為制定適應和減緩氣候變化的政策提供科學依據。研究農業碳排放影響因素有助于評估其對當地生態系統的影響，為制定生態環境保護政策提供科學依據。此外，選擇青海省作為研究對象，可以為相關研究者深入了解農業碳排放特征及其影響因素提供具有代表性的案例。

1 研究區域概況

青海省位于我國西北內陸（東經89°35′～103°04′，北緯31°9′～39°19′），總面積約72.10 萬km2；地貌復雜多樣，包括高原、山地、盆地和平原等不同地形；地勢總體上呈現西高東低、南北高中部低的趨勢。青海省位于黃河、長江、瀾滄江三大河流的源頭地區，被稱為“三江之源”和“中華水塔”，擁有豐富的水資源，有利于農業生產［1］。

2 數據來源和研究方法

2.1 數據來源

此次研究對農業碳排放測算的所有碳源數據均來源于歷年《青海統計年鑒》。其中，農用化肥（以折純量計算）、農藥、農膜和農用柴油的數據以當年實際使用量為準，農業翻耕面積基于實際種植的所有糧食作物的有效面積計算，而灌溉面積則是以實際有效的灌溉面積計算。

2.2 農業碳排放量測算方法

排放因子法是一種根據碳排放清單，通過將活動水平與排放因子相乘來估算各排放源碳排放量的方法。筆者主要參考了聯合國政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）發布的《2006 年國家溫室氣體清單指南》等文件，獲取相應的排放因子［2］。同時，基于農用物資投入所產生的碳排放為角度，對青海省農業碳排放進行了測算［3］。筆者參考程琳琳［4］的研究方法，構建農業碳排放測算公式。

式（1）中：C為農業碳排放總量，Ci為各類碳源碳排放量，Ti為各碳源i的量，δi為各碳排放源的碳排放系數（見表1）。

表1 主要碳源及其碳排放系數

2.3 碳排放影響因素分解方法

筆者應用對數平均迪氏指數分解法（Logarithmic Mean Divisia Index，LMDI）模型進行因素分解。LMDI 滿足因素可逆，不但可以對殘差完全分解，而且可以研究各因素對總因素的影響結果，使模型更具說服力。LMDI 方法包括“乘積分解”和“加和分解”，而且兩種分解方法最終結果一致［6］。結合農業碳排放實際情況，筆者構建以下公式。

式（2）和式（3）中：C為青海省農業碳排放量、BGDP表示種植業總產值，ZGDP表示農林牧漁業總產值，PN表示農業從業勞動力總量，EI為農業生產效率因素、CI為農業產業結構因素、EL為農業經濟水平因素。

各分解因素貢獻值的表達式分別為

式（4）至式（8）中：C為農業碳排放量、EI為農業生產效率因素、CI為農業產業結構因素、EL為農業經濟水平因素、PN為農業從業勞動力因素。

3 結果與分析

3.1 青海省農業碳排放時序變化特征

依據上文所構建的農業碳排放測算公式對2013—2021 年青海省農業碳排放量進行測算，結果見表2。由表2可知，2013—2021年青海省農業碳排放量總體呈現減少趨勢，碳排放量從2013 年的35.04 萬t減少到2021 年的32.11 萬t，盡管中間出現了一些波動，但總體趨勢相對平穩。

由表2 可知，青海省農用化肥碳排放量從2013 年的8.78 萬t 減少到2021 年的4.38 萬t，說明當地農業生產中化肥使用量在減少，反映了當地更加環保和可持續的農業管理實踐。2013—2016 年青海省農藥碳排放量波動較小，之后逐年減少。《2015 年食品流通監管工作要點》的發布，間接導致農藥使用量減少，從而促進了碳減排。青海省農膜碳排放量從2013年的3.35萬t增加到2017年的4.36萬t，之后減少到2021年的3.71萬t。農膜使用量的變化受種植農作物類型、耕作方式及政府對農膜使用的管理政策的影響，《青海省農業現代化實施方案（2016—2020 年）》的實施是導致青海省農膜碳排放量變化的主要原因。青海省農用柴油碳排放量從2013 年的3.89 萬t 增加到2021 年的4.12 萬t。這反映了近年來青海省加快發展農業機械化。2013—2016年青海省翻耕碳排放量波動較小，之后增加到2019 年的1.07萬t。翻耕的頻率和強度會對碳排放產生影響，而《青海省土地利用總體規劃（2006—2020 年）》的實施是影響青海省土地翻耕的一大主要因素。青海省農業灌溉碳排放量從2013 年的17.37 萬t 增加到2021 年的18.25萬t。這是由于近年來青海省農業灌溉需求增加，以及應用了更高效的灌溉系統。

3.2 青海省農業碳排放因素分解結果

通過已有的青海省農業碳排放數據與LMDI模型的測算分析，得出青海省農業碳排放因素分解結果，如表3所示。

表3 青海省農業碳排放因素分解結果 萬t

由表3 可知，青海省農資投入碳排放因素對農業碳排放的影響具有一定規律。總體來看，碳排放因素總效為正值，這表明2013—2021 年青海省農業碳排放量總體呈增加趨勢。農用物資投入的效率、結構、經濟和勞動力因素分析結果雖存在一定的差異，但大多都“相互抵消”，因此，青海省碳排放量總體漲幅較小。

由表3 可知，效率因素是碳減排的主要因素，其對碳排放的影響較大，總體起到了促進作用，2013—2021年共實現青海省18.52 萬t 的碳減排。結構因素對碳排放的影響存在波動，不同年份表現出促進或抑制影響，2013—2021 年共實現青海省4.61 萬t 的碳減排。經濟因素是碳排放的主要因素，即增加了碳排放，這與經濟發展導致農業活動增加和能源消耗的增加有關。經濟因素共促進青海省（2013—2021 年）23.51 萬t 的碳排放增加。勞動力因素對碳排放的影響也呈現波動態勢，總體上促進了碳排放，2013—2021 年共實現青海省0.15萬t的碳排放。

4 青海省農業碳減排建議

4.1 減少農業灌溉碳排放的建議

在研究期內，青海省農業碳排放總量于2015 年達到峰值之后開始減少，但其中農業灌溉碳排放量一直位居第一位。由此可見，農業灌溉是青海省農資投入中最重要的碳排放源。基于此，有關部門可以通過加強農田水利設施的改造和更新，提高灌溉效率，以減少相應的碳排放；同時應加強農業灌溉管理和監測，建立科學的水資源分配機制，確保灌溉水的合理利用和供需平衡。

4.2 減少農用化肥碳排放的建議

農用化肥是青海省農資投入的重要碳源之一。青海省政府可以通過采取經濟激勵措施，提供技術支持和培訓，加強市場推廣和宣傳，鼓勵農民使用有機肥料和生物肥料，從而減少化肥的使用量和相關碳排放。

4.3 減少農用柴油碳排放的建議

農用柴油也是青海省農業生產中重要的碳源之一。青海省政府可以鼓勵農民使用農用電動車輛或使用生物燃料等低碳替代品；加強農用柴油的管理和監測，確保農用柴油的質量和使用符合標準，以減少能源浪費和不必要的碳排放。

4.4 減少農膜碳排放的建議

青海省政府應建立農膜回收和循環利用體系，推動研發和推廣可降解農膜和其他環保型農膜替代品，鼓勵農民積極參與回收和再利用農膜的行動，以減少相關碳排放。