張志高, 袁 征, 劉 雪, 張翠貞, 豐家全, 云慧雪

(1.安陽(yáng)師范學(xué)院 資源環(huán)境與旅游學(xué)院, 河南 安陽(yáng) 455000; 2.安陽(yáng)工學(xué)院 土木與建筑工程學(xué)院, 河南 安陽(yáng) 455000)

基于投入視角的農(nóng)業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤效應(yīng)分析
——以河南省為例

張志高1, 袁 征2, 劉 雪1, 張翠貞1, 豐家全1, 云慧雪1

(1.安陽(yáng)師范學(xué)院 資源環(huán)境與旅游學(xué)院, 河南 安陽(yáng) 455000; 2.安陽(yáng)工學(xué)院 土木與建筑工程學(xué)院, 河南 安陽(yáng) 455000)

基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的6個(gè)方面測(cè)算了河南省1993—2014年的農(nóng)業(yè)碳排放量和排放強(qiáng)度。22年來河南省農(nóng)業(yè)碳排放總量由1993年的495.12萬t增加到2014年的1 704.13萬t，年均增長(zhǎng)6.12%，總體上呈“高速—低速—高速—低速”四階段演化特征，農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度從1993年的720.60 kg/hm2增加到2014年的2 080.23 kg/hm2，年均增長(zhǎng)5.28%。河南省農(nóng)業(yè)碳排放總量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈典型的倒“U”型曲線關(guān)系，且開始出現(xiàn)拐點(diǎn)，但不明顯。農(nóng)業(yè)碳排放總量的組成結(jié)構(gòu)隨時(shí)間變化，從平均占比情況來看碳排放組成依次為農(nóng)村用電、化肥、農(nóng)膜、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油和翻耕。運(yùn)用Tapio脫鉤模型計(jì)算了河南省農(nóng)業(yè)碳排放的脫鉤彈性系數(shù)，結(jié)果顯示，2004年前農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤關(guān)系呈現(xiàn)弱脫鉤、擴(kuò)張負(fù)脫鉤、擴(kuò)張連接和強(qiáng)負(fù)脫鉤4種彈性特征并存，2004年后以弱脫鉤為主導(dǎo)，占比81.82%，說明近年來河南省在農(nóng)業(yè)碳減排方面取得了一定成效，未來河南省還須采取措施，從根本上實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤。

農(nóng)業(yè)碳排放; 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng); 環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線; 脫鉤效應(yīng); 河南省

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中由于土地翻耕、灌溉等活動(dòng)和化肥、農(nóng)藥等物質(zhì)投入會(huì)直接或間接導(dǎo)致溫室氣體的排放[1-3]。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)的報(bào)告，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已成為全球第二大溫室氣體排放來源，占全球的14%[4]。農(nóng)業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著重要的作用，隨著化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等農(nóng)用物資在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的大量使用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)引發(fā)的碳排放已經(jīng)成為區(qū)域碳排放的重要組成部分，據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)農(nóng)業(yè)溫室氣體排放占全國(guó)排放總量的17%[5]。巴黎氣候變化大會(huì)上，中國(guó)政府承諾將于2030年左右使二氧化碳排放達(dá)到峰值并爭(zhēng)取盡早實(shí)現(xiàn)，2030年二氧化碳排放強(qiáng)度較2005年下降60%～65%，因此，對(duì)于農(nóng)業(yè)碳排放問題的研究日益成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)，也取得了諸多成果。在農(nóng)業(yè)碳排放總量和結(jié)構(gòu)方面，不同學(xué)者從能源消耗、農(nóng)業(yè)投入和不同農(nóng)業(yè)部門等視角對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放進(jìn)行測(cè)算[6-8]。在農(nóng)業(yè)碳排放的影響因素方面，研究者分別采用LMDI指數(shù)分解法[9-10]、Kaya恒等式[11]和STIRPAT[12]等方法對(duì)碳排放驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分解研究。農(nóng)業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的研究方面，李波[13]和李立[14]等進(jìn)行了農(nóng)業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤效應(yīng)分析，田素妍[15]和高標(biāo)[16]等進(jìn)行了農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)碳排放的庫(kù)茲涅茲曲線(EKC)研究。與第二和第三產(chǎn)業(yè)相比，農(nóng)業(yè)碳排放的相關(guān)研究成果較少，主要基于國(guó)家尺度且主要集中在東部等發(fā)達(dá)地區(qū)。

河南省作為農(nóng)業(yè)大省和我國(guó)重要的商品糧基地，在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位，目前對(duì)河南省農(nóng)業(yè)碳排放方面的研究還較少[17]，因此，本文以河南省為研究對(duì)象，從農(nóng)用柴油、化肥、農(nóng)膜、農(nóng)藥、農(nóng)村用電和翻耕等6個(gè)方面構(gòu)建河南省農(nóng)業(yè)碳排放測(cè)算體系，定量計(jì)算分析河南省1993—2014年農(nóng)業(yè)碳排放數(shù)量、組成結(jié)構(gòu)和碳排放強(qiáng)度的變動(dòng)特征，建立河南省農(nóng)業(yè)碳排放總量的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(EKC)，基于脫鉤理論測(cè)算出河南省農(nóng)業(yè)碳排放彈性特征，分析22年來河南省農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，以期為河南省實(shí)現(xiàn)低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

河南省位于中國(guó)中東部、黃河中下游，地處北緯31°23′—36°22′，東經(jīng)110°21′—116°39′，分屬海河、黃河、淮河、長(zhǎng)江四大水系。總面積16.7萬km2，河南省平原和盆地面積約9.3萬km2，占全省總面積的55.7%，總?cè)丝?0 722萬人，占全國(guó)總?cè)丝诘?.8%。河南省年平均氣溫12～16℃，年降水量500～1 400 mm，無霜期為190～230 d，日照時(shí)數(shù)1 740～2 310 h。2014年全省擁有水資源總量為2.83×1010m3，地表水資源量1.77×1010m3，地下水資源量1.67×1010m3。充足的光、熱、水資源和肥沃的土地為河南農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，糧、棉、油等主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量均居全國(guó)前列，是全國(guó)重要的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地。2014年糧食種植面積為1.02×107hm2，農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力為1.15億kW，糧食總產(chǎn)量為5.77×107t，是我國(guó)重要的商品糧生產(chǎn)基地。河南省在農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，也帶來了大量的農(nóng)業(yè)物質(zhì)消耗，2014年，共投入使用化肥7.06×106t(折純量)、農(nóng)用塑料薄膜使用量1.64×105t、農(nóng)藥1.3×105t、農(nóng)用柴油1.16×106t、農(nóng)村用電3.13×1010kW·h。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等農(nóng)用物資的大量投入，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)碳排放量逐年增長(zhǎng)，是河南省農(nóng)業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。

1.2 研究方法

1.2.1 農(nóng)業(yè)碳排放量及碳排放強(qiáng)度估算 農(nóng)業(yè)碳排放測(cè)算目前尚沒有統(tǒng)一的方法[16,18]，本文從翻耕和農(nóng)業(yè)物質(zhì)投入方面，結(jié)合河南省實(shí)際情況及數(shù)據(jù)的可獲取性，選擇土地翻耕、化肥、農(nóng)膜、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油和農(nóng)村用電6種農(nóng)業(yè)碳排放源，對(duì)河南省的農(nóng)業(yè)碳排放量進(jìn)行估算。農(nóng)業(yè)碳排放計(jì)算公式為：

E=∑Ei=∑Ti×δi

式中：E為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放總量；Ei各類農(nóng)業(yè)碳源碳排放量；Ti為各碳排放源投入量;δi為各碳源的碳排放系數(shù)，參考前人研究成果，具體見表1。據(jù)此獲得農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度：

式中：A為農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度；B為耕地面積。由于河南省火力發(fā)電占總發(fā)電量的比例高達(dá)98%以上，因此未調(diào)整農(nóng)村用電的碳排放系數(shù)。

1.2.2 脫鉤理論與脫鉤彈性的測(cè)算 脫鉤理論是為了探討環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)性，測(cè)度經(jīng)濟(jì)發(fā)展與物質(zhì)消耗投入和生態(tài)環(huán)境的壓力狀況而提出的一種理論觀點(diǎn)，后又被運(yùn)用到能源、交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域[20]。目前用于脫鉤分析的模型有兩種，即OECD脫鉤模型和Tapio脫鉤模型。OECD脫鉤指數(shù)法[21]運(yùn)用終期年份與基期年份的變化量，作為判定該時(shí)期兩個(gè)研究變量是否脫鉤關(guān)系的依據(jù)。Tapio脫鉤模型在OECD脫鉤模型的基礎(chǔ)上，采用“彈性概念”來動(dòng)態(tài)地反映變量間的脫鉤關(guān)系，克服了OECD脫鉤模型在基期選擇上的困境。根據(jù)脫鉤彈性數(shù)值大小，Tapio脫鉤模型將脫鉤指標(biāo)分為連結(jié)、脫鉤或負(fù)脫鉤三種狀態(tài)，再依不同數(shù)值將脫鉤分為強(qiáng)脫鉤、弱脫鉤、擴(kuò)張連接、擴(kuò)張負(fù)脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤、弱負(fù)脫鉤、衰退連接和衰退脫鉤等8種狀態(tài)[22]，具體劃分見表2。本研究選用Tapio模型對(duì)河南省農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤關(guān)系進(jìn)行分析，構(gòu)建如下脫鉤彈性系數(shù)模型：

式中:e表示脫鉤彈性；C表示農(nóng)業(yè)碳排放；PGRI表示種植業(yè)總產(chǎn)值。

表1 農(nóng)業(yè)碳排放測(cè)算體系

表2 Tapio脫鉤彈性類型

1.3 數(shù)據(jù)來源

本研究中，河南省1993—2014年的化肥(折純量)、農(nóng)膜、農(nóng)藥、柴油、農(nóng)村用電及翻耕等數(shù)據(jù)來自《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》，以當(dāng)年實(shí)際使用量為準(zhǔn)，翻耕面積為當(dāng)年耕地面積；人均GDP和種植業(yè)總產(chǎn)值等數(shù)據(jù)來自《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2 河南省1993-2014年農(nóng)業(yè)碳排放核算與分析

根據(jù)農(nóng)業(yè)碳排放量估算公式測(cè)算出1993—2014年河南省各農(nóng)業(yè)碳源碳排放量以及農(nóng)業(yè)碳排放總量，結(jié)果見表3。

2.1 農(nóng)業(yè)碳排放總量變化

2.1.1 農(nóng)業(yè)碳排放總量動(dòng)態(tài)變化 從農(nóng)業(yè)碳排放總量來看(圖1)，1993—2014年，整體上處于上升態(tài)勢(shì)。從1993年的495.12萬t 增長(zhǎng)到2014年的1 704.13萬t，年平均增長(zhǎng)率為6.12%。從增長(zhǎng)速度來看，河南省農(nóng)業(yè)碳排放總量的環(huán)比增長(zhǎng)率總體上處于階段性下降態(tài)勢(shì)(圖1)。各碳排放源化肥、農(nóng)膜、農(nóng)藥、農(nóng)用柴油、農(nóng)村用電和翻耕等的碳排放量也都不同程度地出現(xiàn)了增長(zhǎng)。其中，農(nóng)村用電的碳排放增長(zhǎng)速度最快，年均增長(zhǎng)率達(dá)8.26%，其次為農(nóng)膜，年均增長(zhǎng)率達(dá)7.32%，農(nóng)用柴油增速5.76%，化肥和農(nóng)藥碳排放量增速適中，分別為4.38%和4.36%，翻耕的碳排放增長(zhǎng)速度緩慢為0.89%。

1993—2014年河南省農(nóng)業(yè)碳排放呈現(xiàn)上升趨勢(shì)(圖1，2)，但不同階段增速存在著一定差異，總體上呈“高速—低速—高速—低速”四階段變化特征：第一階段是1993—1998年，為快速增長(zhǎng)期，碳排放量快速增加，從1993年的495.12萬t 增長(zhǎng)到1998年的801.45萬t，年平均增長(zhǎng)率10.16%；1999—2003年是第二階段，為低速增長(zhǎng)期，年均增速3.79%，其中2003年碳排放量?jī)H增長(zhǎng)0.64%，為異常年份；2004—2009年為第三階段，碳排放量恢復(fù)高速增長(zhǎng)，年均增長(zhǎng)率7.19%，由2004年的1 026.88萬t 增長(zhǎng)到2009年的1 461.59萬t；第四階段為2010—2014年，碳排放量增速明顯放緩，年均增速3.12%，為階段最低，且呈下降趨勢(shì)。

2.1.2 農(nóng)業(yè)碳排放總量的EKC曲線分析 1991年，美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Grossman和Krueger等首次利用庫(kù)茲涅茨曲線來定量描述環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，即環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(environmental kuznets curve，EKC)[23]。經(jīng)典的(EKC)假設(shè)認(rèn)為人均收入與環(huán)境污染表現(xiàn)為“倒U型”關(guān)系，也即隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境狀況先惡化后改善[24]。參照標(biāo)準(zhǔn)的EKC模型原理，利用河南省1993—2014年的時(shí)間序列數(shù)據(jù)建立包含一次項(xiàng)、二次項(xiàng)和三次項(xiàng)的農(nóng)業(yè)碳排放EKC曲線回歸模型：

E=α0+α1x+α2x2+α3x3+ε

式中：E為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放總量；x為人均GDP；α0，α1，α2，α3分別為待估參數(shù)；ε為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

表3 1993-2014年河南省農(nóng)業(yè)碳排放量與碳排放強(qiáng)度

圖11993-2014年河南省農(nóng)業(yè)碳排放總量與環(huán)比增速

應(yīng)用SPASS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件，以人均GDP為自變量，以農(nóng)業(yè)碳排放總量為因變量，分別選用線性、二次項(xiàng)和立方對(duì)碳排放和人均GDP進(jìn)行回歸分析和檢驗(yàn)，結(jié)果表明農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度與人均GDP的二次函數(shù)曲線關(guān)系效果最好，各參數(shù)均能通過1%水平的顯著性檢驗(yàn)，R2為0.982 6，F(xiàn)值為536.599，p值為0，二者的計(jì)量模型函數(shù)見圖2。從圖2中可知，農(nóng)業(yè)碳排放總量與人均GDP變化關(guān)系符合二次函數(shù)，二者呈倒“U”型曲線關(guān)系，取農(nóng)業(yè)碳排放擬合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，得出擬合函數(shù)曲線的拐點(diǎn)為人均GDP為3.517 4萬元，農(nóng)業(yè)碳排放總量為1 659.581 2萬t的臨界處。這表明，當(dāng)河南省人均GDP小于3.517 4萬元的臨界水平時(shí)，隨著人均GDP的上升，農(nóng)業(yè)碳排放總量將增加，在人均GDP超過3.517 4萬元的臨界水平時(shí)，河南省農(nóng)業(yè)碳排放總量才有可能出現(xiàn)下降趨勢(shì)。從圖2的EKC曲線可以看出，該倒“U”型EKC曲線僅僅開始顯現(xiàn)拐點(diǎn)的跡象，但并不明顯，如果河南省農(nóng)業(yè)化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等投入持續(xù)增長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)碳排放將會(huì)反彈。因此需采取措施減緩農(nóng)業(yè)碳排放的壓力。

圖2農(nóng)業(yè)碳排放總量與人均GDP擬合曲線

2.2 農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度變化

與碳排放總量變化相似，農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度也呈持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)(圖3)。從1993年的720.60 kg/hm2增加到2014年的2 080.23 kg/hm2，年均遞增5.28%，低于農(nóng)業(yè)碳排放總量的環(huán)比增長(zhǎng)率。農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的環(huán)比增速總體亦呈現(xiàn)階段性下降趨勢(shì)，2009年增速異常偏低，原因?yàn)楹幽鲜∵M(jìn)行第二次土地調(diào)查調(diào)整耕地面積。

圖31993-2014年河南省農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度與環(huán)比增速

2.3 農(nóng)業(yè)碳排放結(jié)構(gòu)及其變化

從農(nóng)業(yè)碳排放結(jié)構(gòu)來看(圖4)，農(nóng)業(yè)碳排放源所占比例隨時(shí)間發(fā)生變化，農(nóng)村用電在2005年以后超過化肥成為最大碳排放源，平均占比43.01%，且呈逐步升高趨勢(shì)，2014年占比達(dá)49.99%，化肥在2005年以前是最大的碳排放源，22 a來平均占比42.10%，最大占比為1993年52.13%，呈“下降—上升—下降”的變化特征。農(nóng)膜居第三位，平均占比為4.97%，1993—2000年，農(nóng)膜占比呈上升趨勢(shì)，2000年占比達(dá)5.52%，之后開始下降。農(nóng)藥平均占比4.91%居第四位，總體呈逐年下降趨勢(shì)，農(nóng)用柴油居第五位，平均占比4.77%，1999年之前呈增高趨勢(shì)，之后逐年下降。翻耕的碳排放最少，且呈逐年下降趨勢(shì)，平均占比為0.23%。

圖41993-2014年河南省農(nóng)業(yè)碳排放源結(jié)構(gòu)及變化

3 農(nóng)業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤效應(yīng)

根據(jù)Tapio脫鉤模型，計(jì)算出河南省農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤彈性指數(shù)(表4和圖5)。總體來看，1993—2014年，河南省農(nóng)業(yè)碳排放及種植業(yè)產(chǎn)值總體上均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，脫鉤彈性指數(shù)為-0.599 8～6.954 6，農(nóng)業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤關(guān)系呈現(xiàn)弱脫鉤、擴(kuò)張負(fù)脫鉤、擴(kuò)張連接、強(qiáng)負(fù)脫鉤4種狀態(tài)。脫鉤關(guān)系以弱脫鉤為主，21 a來共出現(xiàn)13次，占統(tǒng)計(jì)期數(shù)的61.90%，即農(nóng)業(yè)碳排放的增長(zhǎng)速度明顯低于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度，說明河南省嚴(yán)重依賴化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜等農(nóng)用資料投入的傳統(tǒng)粗放型農(nóng)業(yè)發(fā)展方式逐步好轉(zhuǎn)，農(nóng)業(yè)與環(huán)境的矛盾趨于緩和。根據(jù)農(nóng)業(yè)碳排放、種植業(yè)產(chǎn)值及二者脫鉤關(guān)系，可以分為4個(gè)階段。

(1) 1993—1999年，農(nóng)業(yè)碳排放與種植業(yè)產(chǎn)值均保持快速增長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)碳排放年平均增速9.04%，種植業(yè)產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)18.12%。在此階段，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程加快，農(nóng)村勞動(dòng)力還未向城市大規(guī)模轉(zhuǎn)移，農(nóng)民為加大產(chǎn)量，在耕地資源有限的條件下，多選擇加大化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜和農(nóng)用柴油等農(nóng)用資料投入力度，帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)碳排放快速增長(zhǎng)。總體上，農(nóng)業(yè)碳排放增長(zhǎng)速度除有2個(gè)年份快于種植業(yè)增長(zhǎng)外，其他年份均低于種植業(yè)增長(zhǎng)速度，彈性特征以弱脫鉤為主，含有一個(gè)擴(kuò)張負(fù)脫鉤和擴(kuò)張連接。

(2) 2000—2003年，農(nóng)業(yè)碳排放增速放緩，年平均增速3.87%，種植業(yè)產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)-1.79%，呈負(fù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。在此階段，國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)投入不足，農(nóng)民負(fù)擔(dān)加重，“三農(nóng)”問題凸顯，農(nóng)民從事農(nóng)作物生產(chǎn)的積極性不高，愈來愈多的農(nóng)民放棄務(wù)農(nóng)轉(zhuǎn)向城市打工，造成種植業(yè)增速減緩甚至出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。另一方面，為節(jié)約勞動(dòng)成本，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更依賴于化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料的投入，農(nóng)民也更傾向于依賴由機(jī)械替代勞動(dòng)力，這就增加了柴油、電力等能源的消耗。因此，在此期間彈性特征呈擴(kuò)張負(fù)脫鉤、擴(kuò)張連接和強(qiáng)負(fù)脫鉤等不理想狀態(tài)，在種植業(yè)負(fù)增長(zhǎng)的2002年、2003年份呈強(qiáng)負(fù)脫鉤狀態(tài)。

(3) 2004—2010年，農(nóng)業(yè)碳排放與種植業(yè)產(chǎn)值恢復(fù)快速增長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)碳排放年平均增速6.77%，種植業(yè)產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)18.03%。針對(duì)之前出現(xiàn)的“三農(nóng)”問題，2004年開始，中央一號(hào)文件連續(xù)聚焦三農(nóng)問題，實(shí)行一系列的惠農(nóng)政策，釋放了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，使種植業(yè)產(chǎn)值快速增長(zhǎng)。在此階段，種植業(yè)產(chǎn)值的快速增長(zhǎng)得益于農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步和生態(tài)農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)等先進(jìn)模式的大力推廣，而不是依靠化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料大量投入式的粗放經(jīng)營(yíng)模式，農(nóng)業(yè)碳排放增速均小于種植業(yè)產(chǎn)值增速，因此，彈性特征以弱脫鉤為主，僅在2007年出現(xiàn)擴(kuò)張連接。

(4) 2011—2014年，農(nóng)業(yè)碳排放與種植業(yè)產(chǎn)值增速明顯放緩，農(nóng)業(yè)碳排放年平均增速2.84%，種植業(yè)產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)6.17%。在此階段，農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力得到進(jìn)一步提高，循環(huán)農(nóng)業(yè)和低碳農(nóng)業(yè)等種植模式進(jìn)一步推廣，再加上產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，種植業(yè)保持較快增長(zhǎng)速度，十七大以來，中央開始強(qiáng)調(diào)資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，河南省農(nóng)業(yè)碳排放增速達(dá)到最低水平，碳排放彈性特征呈以弱脫鉤為主的較理想狀態(tài)，僅在2011年出現(xiàn)擴(kuò)張負(fù)脫鉤。

綜上所述，1993—2014年河南省農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤彈性指數(shù)為-0.599 8～6.954 6，農(nóng)業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤關(guān)系呈現(xiàn)弱脫鉤、擴(kuò)張負(fù)脫鉤、擴(kuò)張連接、強(qiáng)負(fù)脫鉤4種狀態(tài)。由圖5可以看出，2004年前農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤關(guān)系呈現(xiàn)弱脫鉤、擴(kuò)張負(fù)脫鉤、擴(kuò)張連接和強(qiáng)負(fù)脫鉤4種彈性特征并存，2004年后以弱脫鉤為主導(dǎo)，占比81.82%，脫鉤狀態(tài)較為理想，說明近年來河南省在農(nóng)業(yè)碳減排方面取得了一定成效。

表4 1993-2014年河南省農(nóng)業(yè)碳排放彈性結(jié)果

圖51993-2014年河南省農(nóng)業(yè)碳排放脫鉤彈性變化曲線

4 結(jié)論與建議

(1) 河南省農(nóng)業(yè)碳排放總量由1993年的495.12萬t增加到2014年的1 704.13萬t，增加了2.44倍，年均增長(zhǎng)6.12%，總體上呈“高速—低速—高速—低速”四階段演化特征。農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度從1993年的720.60 kg/hm2升高到2014年的2 080.23 kg/hm2，增長(zhǎng)1.89倍，年均增速5.28%。農(nóng)業(yè)碳排放總量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈典型的倒“U”型曲線關(guān)系，且開始出現(xiàn)拐點(diǎn)，但不明顯。

(2) 農(nóng)業(yè)碳排放結(jié)構(gòu)方面，各碳源排放量在研究時(shí)段內(nèi)均呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，所占農(nóng)業(yè)碳排放總量的比例隨時(shí)間發(fā)生變化，從1993—2014年平均占比來看，農(nóng)村用電平均占比43.01%，為最大碳源，其次為化肥，平均占比42.10%，其余為農(nóng)膜、農(nóng)藥和農(nóng)用柴油，平均占比分別為4.97%，4.91%和4.77%，翻耕占比為0.23%，且呈逐年下降趨勢(shì)。

(3) 近22 a來，河南省農(nóng)業(yè)碳排放脫鉤彈性指數(shù)為-0.599 8～6.954 6，農(nóng)業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤關(guān)系呈現(xiàn)弱脫鉤、擴(kuò)張負(fù)脫鉤、擴(kuò)張連接、強(qiáng)負(fù)脫鉤4種狀態(tài)?；趶椥圆町?，可劃分為兩個(gè)時(shí)期：2004年前農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤關(guān)系呈現(xiàn)弱脫鉤、擴(kuò)張負(fù)脫鉤、擴(kuò)張連接和強(qiáng)負(fù)脫鉤4種彈性特征并存，2004年后以弱脫鉤為主導(dǎo)，占比81.82%，脫鉤狀態(tài)較為理想，說明近年來河南省在農(nóng)業(yè)碳減排方面取得了一定成效。

目前河南省農(nóng)業(yè)碳排放總量的EKC曲線呈典型的倒“U”型曲線形態(tài)，并開始出現(xiàn)了拐點(diǎn)的跡象，2004年后農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤關(guān)系由多種脫鉤狀態(tài)并存轉(zhuǎn)為以弱脫鉤為主，這些說明河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境的矛盾趨于緩和，農(nóng)業(yè)低碳減排工作取得一定的成效。但是農(nóng)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，尤其是河南省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在保障國(guó)家糧食安全方面的重要戰(zhàn)略地位，在未來一段時(shí)期內(nèi)農(nóng)業(yè)碳減排仍具有較強(qiáng)的壓力。政府和民眾應(yīng)高度重視化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料投入所引起的農(nóng)業(yè)碳排放問題，加大科技投入，增加清潔能源利用，推進(jìn)向低碳農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，建立健全農(nóng)業(yè)碳減排法律法規(guī)體系，從根本上完成農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤。

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DecouplingAnalysisofAgriculturalCarbonEmissionsandEconomicDevelopmentBasedonInputAngleofView—TakingHenanProvinceforExample

ZHANG Zhigao1, YUAN Zheng2, LIU Xue1, ZHANG Cuizhen1, FENG Jiaquan1, YUN Huixue1

(1.SchoolofResourceEnvironmentandTourism,AnyangNormalUniversity,Anyang,He′nan455000,China; 2.SchoolofCivilandArchitecturalEngineering,AnyangInstituteofTechnology,Anyang,He′nan455000,China)

Based on six kinds of factors of agricultural production, the total agricultural carbon emissions were calculated in He’nan Province during the period from 1993 to 2014. The results indicate that the amount of agricultural carbon emission showed a gradual upward trend in 22 years, which increased from 4.951 2 million tons in 1993 to 17.041 3 million tons in 2014, the average annual growth rate was 6.12%, in general, it can be divided into four periods: rapid growth period, slow growth period, rapid growth period, and slow growth period. The intensity of carbon emission increased from 720.60 kg/hm2in 1993 to 2080.23 kg/hm2in 2014, the average annual growth rate was 5.28%. The relationship between agricultural carbon emission and economic development presented typical inverted ‘U’ type curve, and the inflection point had appeared, but it was not obvious. The structure of agricultural carbon emissions changed with time, the average proportion rural electricity was the largest carbon source, followed by chemical fertilizer, agricultural plastic film, agricultural pesticide, agricultural diesel oil and plowing. Meanwhile, we calculated the decoupling elasticity using Tapio decoupling model, indicating that Henan′s carbon emissions and economic development of agricultural presented a variety of decoupling elasticities before 2004, including weak decoupling, expansion of negative decoupling, expansion connection and strong negative decoupling, leading to weak decoupling as the dominant state after 2004, accounting for 81.82%, which indicates that a certain of success has been achieved in reducing agricultural carbon emission in He′nan Province. Effective measures should be taken to achieve the decoupling between agricultural carbon emissions and economic development.

agricultural carbon emissions; economic development; environmental Kuznets curve; decoupling effect; He′nan Province

2016-11-13

：2016-12-21

河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目(16A170006);河南省科技計(jì)劃項(xiàng)目(152102310088)

張志高(1986—),男,河南許昌人,博士,講師,主要從事區(qū)域資源和環(huán)境評(píng)價(jià)等方面研究。E-mail:Zhangzhg06@163.com

F323

：A

：1005-3409(2017)05-0272-07