浙江省农业碳排放与种植业产值间的脱钩关系

汪玉磊， 单英杰， 陈 娅， 朱有为

(浙江省种植业管理局， 浙江 杭州 310020)

浙江省农业碳排放与种植业产值间的脱钩关系

汪玉磊， 单英杰， 陈 娅， 朱有为*

(浙江省种植业管理局， 浙江 杭州 310020)

为了解浙江省农业碳排放变化与农业经济发展之间的关系，选择化肥、农药、农膜、灌溉、耕作和稻田等6个农业碳排放源，测算了浙江省1995—2014年以及2014年杭州、宁波、温州、嘉兴、湖州、绍兴、金华、衢州、舟山、台州和丽水11个地级市的碳排放量和碳排放强度，运用Tapio脱钩模型分析浙江农业碳排放和种植业产值之间的关系。结果表明：自1995年以来，浙江省农业碳排放总量和碳排放强度均呈下降趋势；区域差异较明显；浙江农业碳排放和种植业产值之间的关系以强脱钩为主，说明近年来浙江省在农业碳减排方面取得了一定成效。

农业； 碳排放； Tapio脱钩模型； 浙江

农业不仅是易受气候变化影响的产业，也是产生碳排放的碳源之一。《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》指出，农业温室气体排放总量约占全国排放总量的17%，因此农业碳排放的测算也受到广泛关注。浙江省农业资源禀赋不足，人均耕地面积仅为全国平均水平的1/3，且农民兼业化现象普遍，致使留在农村进行农业生产的农民更加依赖化肥、农药等工业投入品。同时，作为全国唯一的现代生态循环农业发展试点省，浙江将生态循环农业作为农业发展方式的重点，积极探索低碳农业、有机农业等体现生态循环经济理念的新兴形态，在农业节能减排实践探索方面具有一定代表性。农业(指种植业)生产碳排放主要有3个来源：一是农用物质投入(化肥、农药、农膜等)引起的碳排放；二是灌溉或耕作等农事活动中能源消耗产生的碳排放；三是水稻生长过程中产生的甲烷。为探寻适合浙江省农业碳减排的道路，明确当前碳排放现状，掌握其时空变异特征，并深入了解碳排放变化和农业经济发展之间的关系，对浙江省1995—2014年农业主要碳排放进行测算，同时对2014年杭州、宁波、温州、嘉兴、湖州、绍兴、金华、衢州、舟山、台州和丽水11个地级市的碳排放展开区域特征分析，通过Tapio脱钩模型分析浙江省年度间碳排放量与农业经济发展之间的脱钩状态。

1 资料与方法

1.1 数据来源

化肥、农药、农膜、灌溉面积、耕作面积、产值数据、耕地面积主要来自1996—2015年的《浙江统计年鉴》和浙江省农业厅编印的浙江农业统计资料。其中，化肥以折纯施用量为准，农药以当年实际施用量为准，农膜以当年农用塑料薄膜使用量为准，灌溉面积以当年有效灌溉面积为准，耕作面积以当年农作物播种面积为准，产值(种植业)按1978年可比价格计算得到。

1.2 研究方法

1.2.1 碳排放估算 参考李波等[1]对碳排放的研究方法估算浙江省种植业的碳排放。估算公式:

表1 浙江省农业碳排放系数及来源

C=ΣCi=ΣTi·δi

(1)

式中，C为农业的碳排放总量，Ci为各种碳源的碳排放，Ti为各碳排放源的量，δi为各碳排放源的碳排放系数(表1)。

1.2.2 脱钩理论及Tapio脱钩模型 脱钩(decoupling)概念由经济合作与发展组织(OECD)于2002年提出，用于描述、模拟和证实经济增长与环境质量受损之间的关联度[4]。后来Tapio[5]在此基础上发展成脱钩弹性的概念，又称之为碳排放弹性(t)，指经济发展的变化幅度引起二氧化碳排放变化程度的比值，映射了二氧化碳变化相对于经济变化的敏感程度[6]。选用Tapio模型对浙江省农业碳排放和农业经济增长的脱钩关系进行分析。计算公式：

t=(△C/C)/(△CGRI/CGRI)

(2)

式中，C为农业碳排放量，CGRI为种植业总产值。

在Tapio二氧化碳脱钩指标体系中，临界值分别是0、0.8和1.2等3个弹性值，划分出二氧化碳排放量与经济增长之间不同的脱钩区间；等级判定可以分为强脱钩、弱脱钩、强负脱钩、弱负脱钩、增长连接、增长负脱钩、衰退连接与衰退脱钩8种类型(表2)。

表2 Tapio脱钩指标体系等级

2 结果与分析

2.1 浙江省农业碳排放的时序特征

从表3看出，浙江省1995年的农业碳排放量为588.82万t，2014年为350.06万t，年平均增长率为-2.70%。化肥、农药、耕作、稻田产生的碳排放量呈下降态势，农膜、灌溉产生的碳排放量出现不同程度增长，年均增长率分别为5.28%和0.07%。碳排放强度从1995年的3 639.64 kg/hm2下降到2014年的1 771.56 kg/hm2，年均增长率为-3.72%。1995—2014年浙江省农业碳排放量总体呈下降趋势，2004年小幅上升，导致这一状况的最重要原因可能是2004年中央一号文件的“两减免，三补贴”政策，刺激了广大农民的种田积极性，农业生产水平得到较大提高。农业的复苏也带动了农业生产资料投入的增加，使得农业碳排放增速加快[1]。农用物质投入、农事活动的碳排放总量年均增长率为0.12%，主要归结于农膜的增长，这可能与浙江省蔬菜面积增加有关，因此蔬菜面积从1998年的29.78万hm2增加到2014年的60.6万hm2，增加了1倍多。

2.2 浙江农业碳排放的空间特征

2.2.1 总量特征 从表4看出，2014年浙江省11个地级市碳排放量前3位的是嘉兴、宁波和绍兴。嘉兴的碳排放量最大，因为其水稻面积最大，播种面积也最大。宁波市农用物质投入、农事活动的碳排放量最大，可能是因为其经济较发达，蔬菜瓜果的面积较大，化肥、农药、农膜等物资投入较多。舟山市的碳排放量占比最小，因为舟山是海岛城市，耕地较少，农业不是其主导产业。

2.2.2 强度特征 由于剔除了农业生产规模的影响，农业碳排放强度比碳排放总量更能反映各市的碳排放情况。碳排放强度较高的市有绍兴、衢州、嘉兴和宁波，均超过1 800 kg/hm2；舟山市最低，仅为684.96 kg/hm2。对比发现，碳排放强度较高的区域大多为经济条件较好、地势相对平坦的地区。衢州的碳排放强度高居全省之首，可能是水稻播种面积相对较大，而耕地面积较少导致。

表3 1995—2014年浙江省农业生产碳排放量

表4 2014年浙江省各地区的碳排放情况

注：所用耕地面积数据来自2010年的《中国耕地质量等级调查与评定(浙江卷)》。

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

表5 1996—2014年浙江省农业碳排放和种植业产值之间的脱钩关系

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弹性系数Elasticitycoefficient脱钩状态Decouplingrelationship19960．00540．05470．0987弱脱钩1997-0．0115-0．000257．5000衰退脱钩1998-0．03680．0045-8．1778强脱钩1999-0．01730．0728-0．2376强脱钩2000-0．1225-0．02275．3965衰退脱钩2001-0．09630．0710-1．3563强脱钩2002-0．06810．0660-1．0318强脱钩2003-0．09310．0550-1．6927强脱钩20040．03440．05100．6745弱脱钩20050．00820．02700．3037弱脱钩2006-0．00010．0369-0．0027强脱钩2007-0．03830．0260-1．4731强脱钩2008-0．00260．0488-0．0533强脱钩20090．00610．03000．2033弱脱钩2010-0．01030．0089-1．1573强脱钩2011-0．00870．0185-0．4703强脱钩2012-0．02950．0113-2．6106强脱钩2013-0．00360．0076-0．4737强脱钩2014-0．01220．0360-0．3389强脱钩

2.3 浙江省碳排放弹性特征

从表5可知，浙江省近20年的农业碳排放与种植业产值之间的关系以强脱钩为主，说明浙江种植业产值的提升与农业投入增加的结构性矛盾得到缓解。具体分为2个阶段：1) 1996—2000年是第1阶段，此期为波动期，种植业总产值经历“减少-增加-减少”的过程，而农业碳排放一直处于下降状态，所以在短短5年间农业碳排放和种植业产值之间有弱脱钩、衰退脱钩和强脱钩3种状态。2) 2001—2014年是第2阶段，此期的种植业产值一直处于上升状态，碳排放处于“减少-增加-减少”阶段，2004年和2005年的种植业产值和碳排放量同时增加，但是经济增速高于碳排放的增速，碳排放弹性特征集中在弱脱钩和强脱钩状态，并以强脱钩为主。

3 结论与讨论

基于浙江省化肥、农药、农膜、灌溉、耕作和稻田等6个碳排放源，研究农业碳排放与种植业产值之间的脱钩关系，从纵向看，浙江省碳排放总量和碳排放强度呈下降态势；稻田碳排放总量的年均增长率为-4.89%，农用物质投入、农事活动的为0.12%，其中农膜增长最多，为5.28%。从横向看，区域差异明显，2014年浙江省碳排放量最多的是嘉兴市、达41.44万t，舟山市最少、仅为1.85万t；碳排放强度最高的是衢州市、达2 053.50 kg/hm2，舟山市最低、为684.96 kg/hm2，这与当地的种植特点有较大关系。近20年来，浙江省农业碳排放与种植业产值之间的关系以强脱钩为主，表明浙江省在农业碳减排方面取得了一定成效。但是限于数据可获取性等因素，研究结果还有一定局限性，如碳排放因子的选择和碳排放系数的确定，因为不同区域碳排放有一定差异。因此，今后有待进一步深入研究，并就浙江省的农业碳排放减少提出建议。

[1] 李 波，张俊飚，李海鹏.中国农业碳排放时空特征及影响因素分解[J].中国人口资源与环境，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．

[3] 黄祖辉，米松华.农业碳足迹研究——以浙江省为例[J].农业经济问题，2011(11):40-47，111.

[4] OECD.Indicators to measure decoupling of environ-mental pressures from economic growth[R].Paris:OECD，2002.

[5] TAPIO P.Towards a theory of decoupling，degrees of decoupling in the EU and the case of road traffic in Finland between 1970 and 2001[J].Journal of Trans-port Policy，2005(12):137-151.

[6] 陈 浩，曾 娟.武汉市经济发展与能源消耗的脱钩分析[J].华中农业大学学报：社会科学版，2011(6)：90-95.

(责任编辑： 冯 卫)

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

农业农村资源等监测统计经费(种植业) 项目

汪玉磊(1982-)，女，农艺师，硕士，从事耕地质量和肥料管理工作。E-mail：wangyl09@yeah.net

*通讯作者：朱有为(1964-)，男，推广研究员，从事农业资源与环境保护工作。E-mail：13018941333@163.com

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

S-9

A