中国西南石漠化地区农村能源消费结构研究

郭应军，熊康宁，安裕伦，盈 斌，王 琦



中国西南石漠化地区农村能源消费结构研究

郭应军1，熊康宁1※，安裕伦2，盈 斌1，王 琦1

（1. 贵州师范大学 喀斯特研究院/贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地，贵阳 550001 2. 贵州师范大学 地理与环境学院，贵阳 550001）

农村能源在国家能源体系中发挥着重要作用，能源消费对农村社会经济发展、生态安全、居民身体健康产生重要影响。通过对贵州省石漠化防治示范区的4县8个乡（镇）25个行政村的429户农户进行了派员式入户调查，揭示中国西南石漠化地区的农村能源消费与石漠化等级之间的关联性。研究发现，1）研究区内仍然以薪柴和煤炭为主能源消费结构。2）农村用能呈现清洁化和高效化的趋势，然而能源转型是缓慢的过程；3）能源消费模式区域差异显著。毕节撒拉溪形成“薪柴+煤炭”的生活用能模式，“煤炭”型取暖模式和“薪柴”型生产用能（煮猪食）模式。关岭花江和贞丰北盘江形成“薪柴+电力”生活用能模式和“电力”型取暖模式。施秉喀斯特形成“薪柴+电力”的生活用能模式，“薪柴+煤炭“取暖用能模式和“煤炭”型生产用能模式；4）石漠化等级与薪柴消费量之间的相关性：潜在石漠化地区的薪柴使用量在合理的生态阈值之内，轻度和强度石漠化地区面临石漠化加重与扩大的风险；5）石漠化地区农村能源贫困严重。毕节撒拉溪和贞丰北盘江存在经济不可支付性，4个示范区室内环境污染严重。通过对比分析，发现研究区农村家庭能源消费主要受制于农户收入水平、能源资源的可获性、取暖、传统文化、产业结构、政策等因素的综合影响。该研究为掌握中国西南石漠化地区家庭能源消费现状和发展趋势，制定相关能源与环境政策提供理论依据。

农村；能源资源；能源消费；石漠化；中国西南

0 引 言

农村能源是农村社会经济发展的基本保障。发达国家城乡发展差距小，农村能源问题不突出；发展中国家城乡发展差距大，农村能源问题突出[1]。目前农村能源研究集中于能源评价、能源消费、能源法律与政策、能源利用技术、能源贫困、能源利用引发的环境效应等。

能源消费是农村能源的关键问题。国内农村能源消费研究划分为国家层面与区域性两大类。王效华基于中国8大经济区的典型县的1 440个家庭入户调查数据，发现中国农村能源消费以传统生物质能为主，农村家庭能源消费水平和结构具有明显的差异性和区域性，8县年人均能源消费平均为26.7 GJ，最低上杭县为10.4 GJ，最高舒兰县86.6 GJ[2]。丛宏斌发现农村能源消费中煤炭占主导地位，农村生活用能中的煤炭消费占33.8%，农村生产用能中的煤炭占51.5%，另外，可再生能源使用量较低，生活用能消费结构不合理[3]。区域性农村能源消费研究主要集中在黄土高原[4]、青藏高原[5-7]、西南地区[8-9]、华北地区[10-11]、内蒙古高原[12]、华东地区[13]等。

喀斯特地貌在中国主要分布在以贵州高原为中心的西南片区[14-15]。中国西南喀斯特地区岩溶作用强烈[16]，环境容量低[17]，人口基数庞大，人地关系恶化，导致植被破坏与水土流失日益加重，产生了类似于荒漠化的景观。2015年国土资源部石漠化遥感调查表明，石漠化总面积为92 037.33 km2，与2005年相比，石漠化面积减少3.7万km2，降低28.68%；与2000年相比，石漠化面积减少2.15万km2，降低18.94%，表明石漠化演变的总趋势由21世纪以前的加剧变化为21世纪的逐渐减缓。已有的研究表明，等级上由21世纪以前的以重、中度石漠化为主演变为以轻、中度石漠化为主，轻度石漠化占50.45%。重度石漠化面积比例由2000年的38.08%降至2015年的15.31%[18]。

喀斯特石漠化本质上是土地退化的过程[19]。脆弱的喀斯特生态系统[20-21]是退化的内在驱动力，人类干扰特别是农村能源贫困[8]是其外在的驱动力，两者相互作用加剧石漠化，其中人为因素是主导因素。中国西南石漠化地区经济发展程度较低加之农业生产方式落后[22]，农村能源更多依靠薪柴等[2-3]。随着经济发展和人口规模扩张，能源需求与供给强度的增加，农户陷入“资源困境”，导致土地资源的超强度利用，毁林草开荒加重，引发土壤肥力下降，石漠化程度愈加陷入严重恶性循环[23]，对长江和珠江中下游地区生态安全构成严重威胁[22]。

然而专门针对中国西南石漠化地区农村能源消费研究较少，且已有的研究更多主要是宏观尺度上，缺乏对中小尺度的对比研究。此外，现有的石漠化地区农村能源的消费更多是区域内部的研究，缺乏不同等级石漠化地区之间的横向比较研究。本文拟解决的问题：1）石漠化等级与农村能源之间是否存在联系；2）揭示中国西南不同等级的石漠化地区农村能源消费结构与模式；3）分析不同等级的石漠化地区农村能源消费模式的影响因素。本文拟选择经济发展落后、生态环境脆弱的贵州省为例，揭示不同等级石漠化地区的农村能源消费结构，探讨不同等级石漠化地区农村能源影响消费的因素，提出西南石漠化地区农村能源发展的方向。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区域

贵州省国土面积73%为喀斯特地貌，地貌类型复杂多样，涵盖了喀斯特峡谷、高原山地、槽谷、断陷盆地、峰丛洼地5种地貌类型[24-25]。本文拟以贵州省毕节撒拉溪石漠化防治示范区、关岭花江石漠化防治示范区、贞丰北盘江石漠化防治示范区和施秉喀斯特石漠化防治示范区为研究区。行政区划上属于贵州省毕节市七星关区、安顺市关岭县、黔西南州贞丰县和黔东南苗族侗族自治州施秉县的4个县（区）的8个乡镇25个行政村，分别代表了喀斯特峡谷、高原山地、槽谷3种喀斯特地貌类型区（如图1所示）。石漠化等级上代表轻度、中度-强度和潜在石漠化3类型。

图1 研究区在贵州省的位置图

毕节撒拉溪示范区地处贵州省毕节市西部六冲河流流域支流，105°02¢01²E-105°08¢09²E, 27°11¢36²N- 27°16¢51²N，涉及撒拉溪镇和野角乡2个乡（镇）的朝营、永丰、钟山、冲锋、龙凤、沙乐、撒拉、水营、茅坪等9个行政村，总面积8 627.19 hm2。该区内大部分地区海拔1 600～2 000 m，地形复杂，地表破碎，山间多串珠状岩溶洼地。林地面积4 418.31 hm2，植被覆盖度达37.06%，土壤侵蚀模数216.59 t/(km2·a)。喀斯特面积为6 406.08 hm2，占示范区总面积的74.25%。石漠化面积5 593.10 hm2，占示范区岩溶面积的87.31%。其经济来源主要依靠劳务输出和种养殖业。农业以种植业和养殖业为主，种植业有玉米、马铃薯等粮食作物，养殖业有牛、羊、鸡、鸭等畜禽。

关岭花江示范区和贞丰北盘江示范区位于贵州西南部关岭县以南、贞丰县以北的北盘江花江河段峡谷两岸。前者位于关岭县花江镇，后者位于贞丰县北盘江镇。示范区内海拔高度500～1 200 m，相对高差700 m。关岭花江示范区总面积23.512 km2，林地面积14.34 km2，占60.99%；贞丰北盘江示范区面积28.122 km2，林地面积20.1 km2，占比71.47%。经济来源主要依靠劳务输出和种养殖业。种植业以玉米、马铃薯等粮食作物等为主，养殖业以牛、猪等为主，呈规模化养殖。

施秉喀斯特示范区位于城关镇（不含县城）、白垛乡、马溪乡和牛大场镇。该示范区处于云贵高原第2梯级向东部丘陵平原第1梯级过渡地带，地势西北高东南低，平均海拔800 m左右，属亚热带季风湿润气候区，气候温暖湿润。施秉喀斯特示范区总面积282.95 km2，林地总面积208.34 km2，占73.63%。其经济来源依靠劳务输出和种养殖业。种植业以水稻、玉米、油菜、烤烟、药材为主，养殖业以养牛、猪、鸭等为主，为小规模的家庭养殖模式。

1.2 数据来源

石漠化地区农村能源调查小组由博士生、硕士生和本科生8人组成。出发前进行集中培训，使用统一印制的问卷，采用代填式调查方法进行入户调查。调查内容主要包括农户家庭背景、家庭产业结构、家庭支出、家庭能源消费4个方面。农户背景主要涉及户主年龄、性别、民族、家庭人口数、常住人口数、家庭成员受教育年限。家庭产业结构主要涉及家庭收入来源、耕地面积、种植业收入、养殖数量、生猪出栏数与存栏数、养殖的收入。家庭支出主要涉及家庭种植业支出、养殖业支出、能源支出和其他支出。家庭能源消费主要涉及能源消费类型和数量，涉及薪柴、煤炭、电力、石油液化气、秸秆等。研究区农户家庭基本情况如表1所示。

调查问卷采用随机抽样与访谈法相结合的方法。时间从2017年12月26日到2018年1月10日。总共回收问卷434份，有效问卷429份。其中毕节撒拉溪包括2个乡（镇）10个村，有效问卷调查数为112份；关岭花江包括1个镇5个村，有效问卷调查数为80份；贞丰北盘江包括1个镇3个村，有效问卷调查数为72份；施秉喀斯特包括4个镇7个村，有效问卷调查数为165份。

表1 示范区自然及其农户家庭基本情况

2 结果与分析

2.1 示范区自然及被调查农户家庭基本情况

4个示范区地貌为高原山地、高原峡谷和槽谷。毕节撒拉溪示范区为高原山地，年平均气温最低；施秉喀斯特示范区为槽谷地形，年平均气温次之；关岭花江示范区和贞丰北盘江示范区地处高原峡谷区，年平均气温最高且相差不大。调查数据统计表明，家庭常住人口数关岭花江示范区最高为3.39人，最低为毕节撒拉溪示范区为2.92人。家庭年收入差异较大，最高为施秉喀斯特示范区95 732.32元，最低的毕节撒拉溪仅为46 274.02元（见表2）。

2.2 家庭能源消费水平和结构

调查数据分析显示，4个示范区农村家庭能源消费差异显著（表2）。年户均家庭能源消费量最低的是关岭花江示范区（3 143 kg），最高的是毕节撒拉溪示范区（5 646 kg），4个示范区户均能源为4 475 kg。秸秆主要有玉米秸秆和水稻秸秆，农户用于垫牲畜圈、饲料或者焚烧；只有极少数用于引火。沼气池存在废弃严重，来料减少等困境，使用量极低，因此秸秆和沼气不纳入统计当中。在能源消费中电力、薪柴、煤炭、汽油、液化石油气所占比例分别为6.75%、58.90%、23.40%、8.07%、2.88%。4个示范区均有冬季取暖和夏季致冷的需求。

电力在示范区农村得到普遍使用。尽管99.31%家庭使用电力，但电力消费量差异显著。施秉喀斯特示范区和关岭花江电力消费较高，其户均收入高，明显高于其他示范区。电力消费比例而言，关岭花江最高，毕节撒拉溪最低，其余2个示范区居中。煤炭消费主要集中于毕节撒拉溪和施秉喀斯特。毕节撒拉溪与当地丰富的煤炭资源相关。施秉喀斯特示范区则与其产业结构相关，煤炭主要用于烤烟烘烤。薪柴消费量,施秉喀斯特示范区和贞丰北盘江示范区较其他示范区高。施秉喀斯特示范区与其丰富森林资源相关。贞丰北盘江为中度-强度石漠化地区，植被稀疏，岩石裸露严重，森林资源匮乏，导致户均薪柴消费量低。从消费比例看，贞丰北盘江最高，毕节撒拉溪最低。

电力等清洁能源消费量上升，但是尚未达到替代传统能源的程度。根据能源阶梯假说，较高收入的家庭倾向使用清洁的商品能源（电力、液化气、汽油等），能够消费较多的清洁商品能源，从而逐步完成对传统生物质能的替代。清洁能源消费方面，毕节撒拉溪消费量为352 kg，比例仅为6.3%，与其较低的家庭收入和丰富廉价的煤炭资源相关；关岭花江消费量为932 kg，比例为29.7%，与较高的气温和国家石漠化治理政策抑制相关。贞丰北盘江消费量为671 kg，比例为16.6%，与其较高气温、交通条件改善和国家石漠化治理政策抑制相关。施秉喀斯特消费量为1 189 kg，比例为23.5%，与薪柴便利的可获得性相关，农户缺乏消费更多清洁能源的动力。

尽管商品能源替代了部分传统能源，但是薪柴和煤炭仍是家庭燃料的重要组成部分。商品能源消费量与经济发展程度和薪柴可获得性相关。商品能源消费量，毕节撒拉溪示范区最高，与其海拔高，冬季气温低及煤炭可获得性相关。商品能源消费比例高低与消费量和收入相关。商品能源消费比例，关岭花江最高，施秉喀斯特次之，毕节撒拉溪最低。炊事用能方面，关岭花江示范区和贞丰北盘江示范区，电力替代了部分薪柴；毕节撒拉溪示范区煤炭基本替代了薪柴作为炊事用能。

表2 户均能源消费数量及比例

运用示范区的户均有效热、有效热中商品能所占比例、户均电力等指标（表3），来代表农村家庭能源消费特征。户均家庭生活有效热为年户均使用各种能源所获炊事有效能总和（薪柴的热转换效率为18%，煤炭为22%，液化气为60%）[26]。作为反映家庭用能在有效能需求量方面的指标，其代表了家庭炊事、热水、饲养等有效热方面实际消费水平。统计表明，户均有效热大多集中在1.29×107～3.47×107kJ。这基本反映了中国西南石漠化地区农村在当前社会经济发展水平下的家庭能源消费现状。

表3 农村家庭能源消费特征指标

能源消费种类的选择上表现出依赖当地能源资源的可获得性的特征。毕节撒拉溪生活能源以煤炭和薪柴为主，液化石油气为辅，薪柴更多是为了满足煮猪食的需要，构成传统生物质能和商品能源共存的消费格局。关岭花江示范区生活能源消费以电力和薪柴为主，液化石油气为辅，电力主要农忙时的炊事用能，薪柴消费更多是用于冬季取暖。贞丰北盘江示范区农村生活能源消费以薪柴和电力为主，液化石油气为辅，其原因同关岭花江示范区。施秉喀斯特形成以薪柴为主生活能源消费方式。

因此，农村家庭能源消费水平和结构主要受当地农户收入水平、能源资源的可获得性、气候、产业结构、交通通达性、生活习惯等因素的综合影响。

2.3 家庭能源消费比较与分析

贵州省森林资源集中分布于黔南州、黔东南州、铜仁市、遵义市西北角，面积761.3×104hm2，占全省总面积的43.3%。行政区划上，黔东南州的林地总生物量（9.83×107t）和林分生物量（5.88×107t）为遵义、铜仁和黔南地区的2～3倍，且远高于黔西南、毕节、贵阳、安顺和六盘水地区（总生物量0.53×107～1.85×107t，林分生物量为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)主要分布在黔东南、黔东和黔西北地区，以竹林和林分类型为主，少数分布在黔西南地区，中低生物量（30～100 t/hm2）广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]。

薪柴是当地农户的基本能源来源。薪柴的消费量具有明显的季节性。4个示范区冬季和春节的消费量大，夏季和秋季薪柴消费量小。重点关注研究区生态系统的薪柴阈值和薪柴实际消费量，计算方法如式（1）和（2）。

status=threshold–consumption（1）

status=0AP–NC（2）

status表示当前的状态值即在薪柴合理利用前提下的森林处于亏损或者盈余状态，正值则表示盈余状态即尚未发生石漠化；负值表示亏损状态即已经产生了石漠化。threshold表示森林可提供的薪柴阈值，t；consumption表示薪柴的实际消费量，t。为林地面积，hm2；P为单位面积生物量，t/hm2；N为人口数；C为人均薪柴消费量，t/人；NC表示薪柴实际消费量，t；AP表示森林的生物量，t；0AP为森林的薪柴生态阈值，t。0为系数，理论取值0～1。森林生态效益价值约占总价值79.55%，经济价值约占20.28%，社会价值占0.17%[28]。薪柴利用是森林经济价值的基本体现，所以取值应接近0.2。同时考虑到喀斯特生态环境脆弱性[20-21]，且当地居民通常以树干为燃料，枯枝落叶树根等被丢弃，森林的生态价值比例应更高，经济价值即薪柴可利用比例应更低，故0取值为0.1。根据公式（2）计算出4个示范区的薪柴阈值和薪柴消费量（见表4）。

表4 薪柴消费数值与林地薪柴阈值

注：施秉喀斯特示范区人口以施秉县2017年的人口数来计算。单位生物量根据文献[27]和野外作业2个方面确定。

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.

施秉喀斯特薪柴消费量在生态阈值之内。其地处潜在石漠化地区，为山地峡谷地形区，属于中高生物量密度区，林地生物量和林分生物量远高于其他3个示范区。该区冬季湿冷特征显著。农户不得不依靠薪柴、木炭或者电烤炉来越冬。电烤炉价格3 000元以上，加之用电量较高，农户转而采集薪柴或者烧制木炭。农户普遍采用简单炉具焚烧薪柴，造成较低的利用率。从人口特征看，以老人妇女小孩为主，薪柴取暖效果要优于电烤炉，同时能够烤制腊肉。随着国家石漠化治理工程的实施，抑制了森林的砍伐。人口密度低，能源消费量总体偏低。其生态阈值为520 850 t，薪柴消费量为329 550 t，状态值为191 300 t，处于盈余状态。从收入水平看，尽管收入水平较其他3个示范区高，但是尚未达到替代大量薪柴的程度。Douglas F Barnes等[29]认为随着人均收入增加，家庭生活用能趋向现代化、清洁化和高效化，但要经历漫长的过程。当人均年收入低于300美元时，至少90%人口依赖于木材粪便作为炊事用能。当人均年收入达到1 000~1 500美元时，用能转向化石燃料；工农业生产中，柴油发动机和电力取代了人力和畜力。人均纯收入20 217.04元，仅从收入水平看，能源利用应该已经转向化石能源为主的阶段。但是当地交通不便，物价水平畸高，农户开支大。同时受“手中有粮，心中不慌”的传统文化影响，农户不愿意改善能源消费，特别是预期收入的不确定，导致农户不敢消费。随着城镇化水平的提高和收入途径的增加，农户逐渐减少薪柴的使用，选择相对廉价的煤炭等商品能源。

关岭花江和贞丰北盘江2个示范区薪柴使用量已经严重超过了薪柴的生态阈值。关岭花江和贞丰北盘江为中度-强度石漠化地区。开发历史悠久，人口密度大，人类对土地的干扰是石漠化产生的重要因素，尤其是“大跃进”运动摧毁了大片森林[30]，且属于低生物量区。关岭花江生态薪柴生态阈值为4 020 t，薪柴消费量为10 137.03 t，状态值为–6 117.03 t，亏损率为152%，处于严重亏损状态。贞丰北盘江薪柴生态阈值为2 868 t ，薪柴消费量为8 488.93 t，状态值为–5 623.93 t，亏损率高达196%，处于极度亏损状况。户均收入水平低，关岭花江户均为64 050.68元，贞丰北盘江为74 116.25元。较低的收入，迫使农户不得不依靠薪柴。采集薪柴工作主要由妇女和儿童完成，加重了妇女的工作量，使得妇女和儿童丧失了学习和娱乐时间。农户为了获取充足的薪柴，不断砍伐树木，引发水土流失，加剧了石漠化，结果形成“砍伐林木-水土流失-石漠化”的恶性循环。尽管石漠化治理工程等政策的实施，电力替代了部分薪柴，减轻了森林的砍伐，但是农户私下砍伐林木行为仍频繁发生。

毕节撒拉溪薪柴的消费量已经超过生态阈值量。其为轻度石漠化地区，生境破碎化[31]，属于低生物量区。庞大的人口基数和较高的人口密度，引发较高的薪柴需求量。其薪柴生态阈值为13 254.93 t，薪柴消费量为16 695.70 t，状态值为−3 440.77 t，亏损为26%，处于轻度亏损状态。薪柴较低主要有2个原因。首先丰富且廉价的煤炭资源可获得性强；其次，受“熟人社会”的影响，产生消费煤炭的“从众”行为。薪柴主要用于煮猪食，即采用熟食喂养生猪。当地海拔高，气温低，尤其冬季农户偏向于采集薪柴。部分收入较高的农户使用煤炭替代薪柴煮猪食，表明收入水平和文化扩散是影响能源消费结构演变的关键性因素。其次，受国家石漠化治理政策的限制，农户逐渐选择价格相对低廉的煤炭作为替代燃料。

2.3.2 电力

电力是现代文明社会不可或缺能源及文明生活的标志。电力可以替代煤炭、薪柴、液化石油气等。电力主要用于照明、娱乐、炊事、保鲜、热水、取暖等。电力户均年消费量为2 444 kW·h，最高的 3 085 kW·h（施秉喀斯特示范区），最低的1 300 kW·h（毕节撒拉溪示范区），两者相差2.37倍。关岭花江示范区户均年电力消费量高达3 012 kW·h，与当地农户炊事能源用电力替代薪柴相关。调查发现，示范区电力消费与农户收入水平、收入来源相关。4个示范区收入主要依靠劳务，外出务工主要以青壮年为主。农业收入主要有种植业和养殖业，以老年人口为主，部分农户形成季节性务工。受外界现代生活方式的影响，现代化电器逐渐普及。农忙季节使用电磁炉等电器，农闲时间使用薪柴。

我院前身是一所重点中专学校——六安卫校，现升格为皖西卫生职业学院，作为大别山区培养一线护理工作者的高职院校，我院非常重视护理实训教学。针对上述问题，我院基础护理教研室尝试采用以下改革方式。

表5 家庭拥有各类电器种类及普及率

拟以普及率表示电力消费状况。电力通达度用电力普及率代替，调查区域有3户没有通电，通电率达99.30%。炊事用电率以电饭锅和电磁炉的普及率代替。饮水机代表电器热水普及率，电冰箱代表电器保鲜设施普及率，电烤炉代表取暖设施普及率。整体上，毕节撒拉溪示范区的各类电器的普及率明显低于其他3个示范区，与其较低的收入相一致，与Barnes等[29]研究相一致。电烤炉普及率方面，毕节撒拉溪最低（10.71%），由于农户取暖倾向使用更加廉价的煤炭。照明、炊事、取暖、热水等用能是最基本能源需求，保鲜、娱乐等则是更高一级的能源需求。其普及率的高低与马斯洛的层次需求理论相一致。这表明，石漠化地区农村电力更多是为了满足家庭照明和简单的娱乐活动等基本用能需求。电视机普及率与电视机的价格较低相关，与Ding[32]研究结果一致。电烤炉普及率表明传统薪柴和煤炭正在逐渐被电力所替代，与收入水平相一致，但是替代将是一个缓慢的过程。

2.3.3 煤炭

研究区煤炭消费与煤炭资源的分布相一致。毕节撒拉溪示范区有煤矿，施秉喀斯特示范区依靠煤炭外界供给，交通可达性是必要条件。毕节撒拉溪主要用于炊事和取暖。施秉喀斯特主要用于烤烟生产，少数家庭用于冬季取暖，以应对冬季阴冷潮湿的天气。调查资料表明，毕节撒拉溪农户使用褐煤、蜂窝煤、散煤等煤炭。褐煤热值等均高于蜂窝煤和散煤，但是需要使用相对高级的回风炉等设备，相对较高的设备价格会限制褐煤的推广[32]。散煤当地主要用于冬季室内取暖，农户普遍使用没有烟囱炉子，极易产生室内环境污染，尤其对妇女、老人、儿童的健康构成威胁。蜂窝煤因使用方便而得到农户的青睐，但是存在潜在的健康风险。施秉喀斯特农户使用褐煤，与其烤烟生产过程中的热量需求相一致。毕节撒拉溪户均煤炭支出为2 589.65元，占家庭能源支出的74.66%，占家庭收入的7.50%（表6）。煤炭价格的上涨对家庭能源消费构成极大的威胁。

表6 户均能源消费支出及占家庭收入比例

2.3.4 液化石油气

液化石油气是高级清洁能源，具有热值高、使用方便的特点。液化石油气的消费具有明显的市场导向性特征。4个示范区内，液化石油气仅用于烹饪和热水，替代部分的薪柴和煤炭等固体燃料。受交通通达性、门槛值和服务半径等影响，液化石油气难以在示范区内推广与普及。

2.3.5 汽柴油类

汽柴油类为高级能源，包括汽油、柴油等。汽柴油类仅用于汽车、摩托车的使用，用于出行和货物运输。4个示范区使用量差异显著。施秉喀斯特消费量最高，达到673 kg，表明汽车和摩托车的推广较为普遍，与当地旅游业发展呈正相关；关岭花江示范区位居第2，达到495 kg；毕节撒拉溪示范区最低，达到156 kg。费用支出来看，贞丰北盘江支出较高，与其养殖业规模化发展和交通条件改善相关。毕节撒拉溪示范区仅为平均值7.65%，除与收入水平较低外，还与农村道路建设严重滞后相关。

2.4 能源消费模式

毕节撒拉溪示范区形成“薪柴+煤炭”生活用能模式，形成“煤炭”取暖模式，形成“薪柴”生产用能（煮猪食）模式。关岭花江示范区和贞丰北盘江形成“薪柴+电力”生活用能模式，形成“电力”取暖模式。施秉喀斯特示范区形成“薪柴+电力”的生活用能模式，形成“薪柴+煤炭”取暖模式，形成“煤炭”生产用能模式。随着收入水平上升和农村道路等基础设施的建设的改善，电力、液化石油气等清洁能源消费量增加较快趋势。

2.5 能源贫困

国际上普遍采用能源支出占家庭收入10%以上能源贫困的标准，但是考虑到中国西南石漠化地区经济发展程度，本文拟以6%为标准。毕节撒拉溪示范区和贞丰北盘江示范区为农村能源贫困区，特别是贞丰北盘江示范区高达9.14%，接近10%的标准。因此这2个示范区存在经济不可支付性。

4个示范区都是以薪柴为主能源消费结构，电力等清洁能源逐渐开始进入农户消费视野，但是尚未成为主导型能源。薪柴等固体能源被认定为贫困能源，因此4个示范区皆为能源贫困区。同时薪柴和煤炭燃烧过程中排放大量的有害气体和灰尘，诱发疾病，对妇女、老人和儿童健康构成威胁。国家近年来实施的退耕还林和天然林保护工程的实施，扼制了林木砍伐行为，但是农户没有获得能源补贴，产生了政策性的能源贫困。

2.6 建议

4个示范玉米秸秆、水稻秸秆等生物质、太阳能和风能等可再生能源能丰富。秸秆主要用于垫圈（猪牛羊圈）或者“肥料”之间的相互竞争，加剧了能源贫困。煤炭和电力等商品能源加重农户的经济负担。因此，建议：

1）毕节撒拉溪示范区重点推进联户沼气工程建设。重点关注联户沼气工程面临产权不清晰和受益不合理及其成本分担等。试点生食喂养生猪，逐渐改变熟食喂养生猪的方式。

2）关岭花江示范区积极推进大中型沼气工程建设。该示范区为桂黔滇喀斯特石漠化防治生态功能区，养殖业较为发达，规模化特征显著。重点关注大中型沼气工程投资较高，收益较低及二次污染等。能源工程建设必须考虑周边农户的购买能力和企业合理收益等，拟引进生态补偿基金，以降低生产成本。

3）贞丰北盘江示范区推进光伏发电和户用沼气建设。该示范区养殖业以家庭为主，推进户用沼气，减轻农户的经济压力，以改善当地人居环境。重点关注沼气后续管理与维修等，形成合理化的制度安排，沼液与沼渣的处理等需要专业化个人或公司实施。

4）施秉喀斯特示范区重点推进炉具改良。其为国家重点生态功能保护区和世界遗产地，利用国家财政转移支付资金，试点生物质能的固化成型设备方面成果转化。

3 结论

本文研究了贵州省4个石漠化防治示范区的农村地区家庭能源消费水平和结构及其影响因素，得出如下结论：

1）薪柴仍旧是主要的生活用能。尽管4个示范区能源经济发展较快，但是收入水平整体偏低，农户不得不继续采用使用传统薪柴，结果形成薪柴+商品能源消费模式。即有薪柴+煤炭，薪柴+电力，薪柴+石油石化汽等多种用能模式，呈现多能互补的格局。

2）农村用能呈现清洁化和高效化的趋势，然而能源转型是缓慢的过程。电力已成为农村家庭不可或缺的能源，尽管家庭通电率达到99.30%，但是由于受收入水平、人口特征和传统文化等因素影响，电力仍然不是研究区的主要能源。石漠化地区经济发展水平低，交通不便，物价高，运费高，导致清洁能源难以普及。由于外出务工等因素的影响，农村人口以老人、妇女和儿童为主，部分地区出现“空心村”，使得农村能源消费复杂化。

3）能源消费模式区域差异显著。毕节撒拉溪示范区形成“薪柴+煤炭”的生活用能模式，“煤炭”型取暖模式和“薪柴”型生产用能（煮猪食）模式。关岭花江示范区和贞丰北盘江形成“薪柴+电力”生活用能模式和“电力”型取暖模式。施秉喀斯特示范区形成“薪柴+电力”的生活用能模式，“薪柴+煤炭”取暖用能模式和“煤炭”型生产用能模式。

4）石漠化等级与薪柴消费量之间的相关性。潜在石漠化地区的薪柴使用量最高，但是其在合理的生态阈值之内，不存在石漠化加重的风险。其薪柴消费量与生物量高、人口特征、取暖、资源可获得性、人口密度小及旅游业发展相关。轻度-中度石漠化地区薪柴消费量最低，与当地煤炭丰富、生活习惯等相关。中度-强度和轻度石漠化地区薪柴消费量较高，与森林覆盖率较低、生物量和林分生物量低、收入水平低、历史因素和机会成本丧失等相关，面临石漠化加重与扩大的风险。

5）本研究揭示了中国西南石漠化地区农村家庭能源消费水平与结构的差异性。通过对比分析，发现研究区农村家庭能源消费主要受制于农户收入水平、能源资源的可获性、取暖、传统文化、产业结构、政策等因素的综合影响。

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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

郭应军，熊康宁，安裕伦，盈 斌，王 琦. 中国西南石漠化地区农村能源消费结构研究[J]. 农业工程学报，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

国家十三五重点研发计划课题（2016YFC0502607）；全国高等学校学科创新引智计划项目（外专发[2017]126号/D17016）；贵州省研究生教育创新计划项目（黔教研合GZS字[2016]04号）

郭应军，博士生，主要从事农村能源与环境的研究。 Email：guoyingjun1982@163.com

熊康宁，教授，博士生导师，主要从事喀斯特与洞穴、资源与环境及石漠化生态治理研究。Email：xiongkn@163.com.

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.03.029

S21

A

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