“双碳”背景下长江经济带耕地碳排放的时空特征分析

□王智鹏，李亚丽

（1.江西农业大学经济管理学院 江西 南昌 330045；2.江西财经大学经济学院 江西 南昌 330013）

全球气候变化对人类社会构成重大威胁，越来越多的国家将“碳中和”上升为国家战略，提出了无碳未来的愿景。近年来，全球气候变暖、极端天气发生频率不断上升，对人类文明可持续发展造成了巨大的威胁。大部分国家将“碳达峰”“碳中和”作为国家的重要战略，以此实现无碳或零碳排放的愿景。我国作为世界上第二大经济体，碳排放总量位居世界第一，但人均碳排放位居100 多位。基于构建人类命运共同体和推进人类文明可持续发展的巨大重任担当，习近平总书记在2020 年向全世界承诺，中国二氧化碳排放于2030 年前达到峰值，2060 年前实现碳中和。

联合国政府间气候变化专门委员会出具的评估报告指出，农业源温室气体排放已占全球人为温室气体排放量的13.5%。2011 年，全国农业生产过程中产生的碳排放已接近9 000 万t，导致我国农业生产的不稳定性和风险性与日俱增[1]。

耕地资源是人类赖以生存和发展的物质基础，是农村生态文明建设的关键要素，是乡村振兴的重要载体，是保障我国粮食安全的基石。在我国人多地少、耕地资源稀缺的基本国情下，转变耕地粗放利用方式，实现耕地资源可持续利用与效率最大化，是解决人地矛盾、保障粮食安全和社会稳定的重要途径，也是当前政府、学界亟待解决的热点与难点。

长江经济带依托于长江黄金水道，位于我国核心地带，是我国经济、文化、农业发展的战略性区域和最具农业生产活力的区域之一，也是推进生态文明先行示范区建设和乡村振兴战略的核心地带。在当前“双碳”背景下，对长江经济带耕地碳排放进行核算并分析其时空演变特征具有非常强的典型性和代表性，对推进长江经济带高质量发展和农业“碳达峰”“碳中和”具有十分重要的意义。

1 耕地碳排放的核算

耕地碳排放主要指耕地利用过程中，直接或间接导致的温室气体排放[2]，如化肥、农药、农膜生产所导致的碳排放，农业机械进行翻地、灌溉、收割、播种等运转所导致的碳排放。

文章依据2006 年联合国政府间气候变化专门委员会提供的碳排放系数，借鉴李波等（2011）[3]、段华平等（2011）[4]的碳排放核算方法核算长江经济带耕地利用过程中产生的碳排放量，计算公式如下。

式中：Q表示耕地利用产生碳排放总量；Qi表示各种碳源碳排放量；Ti表示化肥、农药、农膜、柴油消耗量及翻耕、灌溉面积；δi表示各类碳源排放系数。化肥、农药、农膜、农机、翻耕和灌溉的碳排放系数分别为0.895 6 kg C/kg、4.934 1 kg C/kg、5.18 kg C/kg、0.18 kg C/km、312.6 kg C/km2和20.476 kg C/hm2。

2 实证结果分析

2.1 长江经济带耕地碳排放的时序特征分析

整体来看，1995—2017 年长江经济带耕地碳排放呈现先上升后下降的波动上升变化态势，阶段性变化特征明显，具体可以划分为两阶段（图1）。

第一阶段为1995—2014 年，长江经济带耕地碳排放呈现不断上升的态势，从1995 年的1 922 万t 增长至2014 年的2 931 万t，增长了47.13%，年均增长2.05%。从下降速度来看，从2014—2017 年长江经济带耕地碳排放环比下降速度不断增大，增长率从2015 年的-0.35%到2016 年的-1.36%再到2017 年-2.37%。其中，2004 年4.08%的高增长率是由于2004 年农业税开始逐步取消，很大程度提高了农民从事农业的积极性，增长了对农业物资要素的需求。随着时间的不断推进，农民积极性不断下降及农业经济发展速度放缓的大趋势，一定程度上抑制了耕地碳排放的增长速度。随着世界气候变化大会召开和《巴黎协议》签订，在未来的一段时间，我国将更加重视低碳农业的发展，有理由相信长江经济带耕地碳排放将呈现持续下降的趋势。

第二阶段为2014—2017 年，长江经济带耕地碳排放呈现不断下降的态势，由2014 年的2 931 万t 下降至2017 年的2 813 万t，3 年间合计下降118 万t，年均下降1.36%。从下降速度来看，从2014—2017 年长江经济带耕地碳排放环比下降速度不断增大，增长率从2015 年的-0.35%到2016 年的-1.36%再到2017 年的-2.37%。

其原因可能是，一方面党的十八大报告、“十三五”规划等政府文件不断强调资源节约、生态环境保护的重要性；另一方面2015 年、2016 年中央一号文件以及《“十三五”控制温室气体排放工作方案》明确指出，要大力发展低碳农业，提升化肥、农药等农资要素的利用效率，减少温室气体排放，提高农业生产过程的经济效益与环境效益。

2.2 长江经济带耕地碳排放的空间格局演变特征分析

基于前文测算的1995—2017 年长江经济带耕地碳排放量结果，采用等距法选取1995 年、2000 年、2005 年、2010 年以及2017 年各地市（州）的耕地碳排放量截面数据，并运用ArcGIS 10.2 软件绘制区域分布图（图2），反映出1995—2017 年长江经济带各地市（州）耕地碳排放的空间格局演变规律。

从图2 可以看出，1995—2017 年长江经济带各地市（州）碳排放量区域分布呈现不均衡化发展，各地市（州）差异不断拉大，整体呈现由西南向东北不断增大的演变特征。

从1995 年、2000 年、2005 年、2010 年和2017 年的长江经济带地图颜色变化可以看出，黑色地区数量呈先增加后减少的趋势，分别为5 个、5 个、7 个、13 个和10 个，呈现中游和下游地区不断增加、上游地区不断减少、向东北部转移的演变特征。其中，下游地区颜色深的地市（州）数量先增加后减少，由“点状”向“块状”分布转变且主要分布在盐城市、淮安市、宿州市和徐州市等地区。中游地区颜色深的地市（州）数量先增加后减少，主要分布在阜阳市、六安市、襄阳市、荆州市、黄冈市、宜昌市、常德市和永州市等地区。上游地区颜色深的地市（州）数量越来越少，主要分布在重庆市和曲靖市等地区，其中重庆市耕地碳排放量最高达到100 多万t。

3 研究结论

文章在科学构建长江经济带耕地碳排放测算指标体系的基础上，对1995—2017 年长江经济带耕地利用过程中产生的碳排放量进行了系统核算，从时间和空间两个维度探究了长江经济带耕地碳排放的时空演变特征，得出以下几点结论。

（1）1995—2017 年长江经济带耕地碳排放整体阶段特征变化明显，呈现先上升后下降的两阶段波动上升演变特征。从1995 年的1 922 t 增长至2014 年的2 931 万t 再下降至2017 年的2 813 万t，年均增长1.75%，随着我国对低碳农业发展的重视，未来一段时间将继续呈现下降的趋势。

（2）1995—2017 年长江经济带各地市（州）碳排放量区域分布呈现不均衡化发展，各地市（州）差异不断拉大，整体呈现由西南向东北不断增大的演变特征，耕地碳排放量高排放地区呈现先增加后减少的趋势，呈现中、下游地区不断增加、上游地区不断减少、向东北部转移的演变规律。