謝亞燕，蘇洋*，李鳳，舒芹，盧珊

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學 經(jīng)濟管理學院，新疆 烏魯木齊 830052； 2.新疆財經(jīng)大學 工商管理學院，新疆 烏魯木齊 830011)

中國已逐漸成為應對氣候變化，維護人類生態(tài)文明的主要參與國、貢獻國和引領國。面對農(nóng)業(yè)已成為第二大溫室氣體排放源的現(xiàn)實，要完成我國的減排目標，農(nóng)業(yè)領域的貢獻必不可少。農(nóng)業(yè)減排的途徑主要有兩種，一是通過減少農(nóng)業(yè)開發(fā)強度和生產(chǎn)要素的集約化投入來減少農(nóng)業(yè)碳排放，這在面臨全面小康、鄉(xiāng)村振興、人民群眾持續(xù)追求美好物質(zhì)文化生活的當下階段，尚不可取；二是通過技術進步提高資源利用效率進而減少農(nóng)業(yè)碳排放[1-3]，這種帕累托改進式的減排策略，更符合面臨農(nóng)村發(fā)展與農(nóng)業(yè)減排雙重壓力下的中國實際。因此，國家對轉變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式提出了明確的政策要求和清晰的發(fā)展路線圖。黨的十九大報告中提出要形成節(jié)約資源和環(huán)境保護的空間格局、產(chǎn)業(yè)格局、生產(chǎn)方式和生活方式。中共中央、國務院《關于推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展創(chuàng)新體制機制的意見》中明確指出要建立低碳綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。加快農(nóng)業(yè)資源利用方式由粗放型向節(jié)約型轉變已成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。

學界就技術進步和農(nóng)業(yè)碳減排也開展了廣泛的探討和研究，并就兩者之間的關系形成了2種不同的觀點。一種觀點認為技術進步可以有效促進農(nóng)業(yè)碳減排，如楊均等[4-5]各自就農(nóng)業(yè)技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放強度的影響進行了分析，發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術進步可有效降低農(nóng)業(yè)碳排放強度。與之相反的觀點則認為技術進步對農(nóng)業(yè)碳減排的影響并不明顯，如高鳴等[6]分析了中國農(nóng)業(yè)碳排放績效的動態(tài)變化和空間聚集與收斂，發(fā)現(xiàn)技術進步可以提高農(nóng)業(yè)碳排放績效值；仇偉等[7]研究了環(huán)境規(guī)制、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長、技術進步與農(nóng)業(yè)碳排放之間的動態(tài)響應機制，發(fā)現(xiàn)技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放的負向影響相對較弱，而農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長對農(nóng)業(yè)碳排放的正向影響明顯；吳賢榮等[8]對我國東中西部農(nóng)業(yè)碳排放效率指數(shù)的主要貢獻因素進行分析，發(fā)現(xiàn)東部地區(qū)的技術進步可以推動農(nóng)業(yè)碳排放效率不斷改善，但中西部地區(qū)表現(xiàn)并不明顯。

事實上，這2種觀點并不矛盾，理論上看，之所以出現(xiàn)差異，主要在于技術進步的躍遷性[1]，即技術創(chuàng)新不是孤立事件，或者均勻地分布在時間軸上，也不是均勻分布于整個經(jīng)濟系統(tǒng)中，而是趨于在某個時點、某些部門及其周圍環(huán)境中聚集，農(nóng)業(yè)技術進步也具有這種特性，存在閾值門檻。當農(nóng)業(yè)技術水平低于閾值時，所面臨的外部環(huán)境(農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平、城鎮(zhèn)化水平等)整體水平較差，農(nóng)業(yè)技術水平的進步可能會推動農(nóng)業(yè)碳排放強度的增加；當農(nóng)業(yè)技術水平高于閾值時，所面臨的外部環(huán)境(農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平、城鎮(zhèn)化水平等)得到改善，其對農(nóng)業(yè)碳排放強度可能會起到明顯的抑制作用，這從我國東中西部技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放強度的影響可以看出。

從方法上看，學者們在估計兩者關系時，選用的方法包括VAR向量自回歸模型[7,9]、廣義矩估計(GMM)[4-5,10-11]、Tobit模型[8,12]、索洛余值模型[13]、STIRPAT模型[14]、SBM模型[6]等，這些模型均為線性模型，當面對技術進步躍遷性時，就難以有效反映兩者之間的關系。目前來看，還鮮有學者注意到可能因為技術進步的躍遷性而導致技術進步與農(nóng)業(yè)碳排放并非普通的線性關系，更可能是非線性的，即存在門檻效應。

從區(qū)域分異看，我國東中西部雖然有明顯的技術水平差異，但由于其外部的地理環(huán)境、產(chǎn)業(yè)結構均存在較大差異，以東中西部不同區(qū)域進行比較分析，難以真實反映不同閾值下技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放的梯度影響。而新疆地處西北，南北疆地理環(huán)境相近、產(chǎn)業(yè)結構趨同，但技術水平又存在明顯的梯度差異，天然地為分析不同閾值下技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放強度的影響提供了準自然實驗條件。

因此，本文以新疆為例，構建面板數(shù)據(jù)模型，分析農(nóng)業(yè)技術進步與農(nóng)業(yè)碳排放強度之間的關系，驗證兩者之間是否存在門檻效應，并為不同發(fā)展階段開展農(nóng)業(yè)碳減排活動提供理論參考。

1 計算變量選取及數(shù)據(jù)處理

本文選取和分析的樣本是新疆維吾爾自治區(qū)1999—2018年14個地州市的面板數(shù)據(jù)。各變量及相關數(shù)據(jù)的選取均來源于2000—2019年的《新疆統(tǒng)計年鑒》和《國家統(tǒng)計年鑒》。

1.1 被解釋變量

本文建立的新疆農(nóng)業(yè)碳排放源的測量方法是各農(nóng)業(yè)碳源及其相應的碳排放源質(zhì)量系數(shù)的乘積之和。目前，國內(nèi)外學者普遍認為，農(nóng)業(yè)碳排放主要來自種植活動的碳排放，畜禽腸道發(fā)酵的碳排放、糞便管理的碳排放以及水稻種植的排放[15-16]?？紤]到新疆是我國一個重要的種植業(yè)和畜牧業(yè)基地，林業(yè)和漁業(yè)的發(fā)展相對較弱，這里將主要研究新疆種植業(yè)和畜牧業(yè)的碳排放[8,17-20]。與此同時，由于新疆的廣闊領土，農(nóng)田土壤的碳排放不容忽視。因此，本文定義了新疆農(nóng)業(yè)的碳源界定為3類：種植碳排放，畜牧業(yè)碳排放和農(nóng)田土壤碳排放。選擇以下不同的碳排放系數(shù)以建立碳排放公式。

其中，E為新疆農(nóng)業(yè)碳排放總量，Ei為各種碳源的碳排放量，Ti為各種碳排放源的量，μi為各種碳排放源的碳排放系數(shù)。

1.1.1 種植業(yè)活動碳源

種植活動產(chǎn)生的碳排放的主要來源有6種。首先是農(nóng)業(yè)翻耕和灌溉活動都會產(chǎn)生碳排放，翻耕碳排放量為312.60 kg·hm-2，灌溉碳排放量為226.48 kg·hm-2[21]；其次是農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜和農(nóng)用柴油的碳排放依次為4.934 1 kg·kg-1[20]、0.895 6 kg·kg-1[20]、5.180 0 kg·kg-1[22]和0.592 7 kg·kg-1[19]。

1.1.2 畜牧養(yǎng)殖業(yè)碳源

腸道發(fā)酵和反芻動物糞便是牲畜甲烷排放的主要來源。根據(jù)IPCC[19]第六次評估報告和相關研究，導致腸道發(fā)酵和糞便排出的主要因素是反芻動物，包括牛，馬，驢，騾子，駱駝，豬和羊。參考IPCC和學者們的計算方法，對這些動物的腸道發(fā)酵和糞便排放也進行了碳排放測量。考慮到CH4和C的化學性質(zhì)不同，很難直接合計計算，如表1所示，按照(1 t CH4=6.82 t C)的換算比例，將CH4排放量換算為C排放量。

表1 新疆主要家畜品種碳排放因子

1.1.3 農(nóng)田土壤碳源

作物種植過程中，土壤表層被破壞容易導致大量溫室氣體進入大氣中，其中N2O最為突出。相比其他氣體，N2O具有保溫潛力大、在大氣中滯留時間長、可破壞臭氧層等特點，對大氣的不利影響極為顯著。目前，許多研究對我國主要農(nóng)作物種植過程中N2O排放進行了大量試驗(表2)，得出冬小麥、玉米、棉花、蔬菜、大豆和其他旱田作物的N2O排放系數(shù)[23-28]。

表2 新疆主要農(nóng)作物種類土壤N2O排放因子

1.2 解釋變量

農(nóng)業(yè)技術進步是農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率的分解項，通過計算全要素生產(chǎn)率(TFP)，可以得出新疆各個地區(qū)的農(nóng)業(yè)技術進步增長率。鑒于數(shù)據(jù)包絡分析(DEA)具有不需要特定形式的函數(shù)或分布假設的好處，因而普遍運用于具有差異化的農(nóng)業(yè)區(qū)域規(guī)模和農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率的綜合計算，本文也是沿用此法[5]。本文主要選取了農(nóng)業(yè)機械總動力、農(nóng)用化肥施用量、農(nóng)作物總播種面積、農(nóng)業(yè)就業(yè)人數(shù)、有效灌溉面積總數(shù)作為五個農(nóng)業(yè)投入指標，以實際農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值作為農(nóng)業(yè)產(chǎn)出指標，把新疆每個地州市當作一個決策單元，基于DEA的規(guī)模報酬不變，用投入導向的Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)法估算了新疆各區(qū)域的農(nóng)業(yè)技術進步(TC)。由于本文需要的是技術進步水平而不是其增長率，因此，需要對基于DEA計算的指標進行轉換，以找到其累積水平。具體來說，以1999年為基準期，歷年的TC水平是上一年度TC乘以當年的TC增長率求得。

1.3 門檻變量

近年來，城鎮(zhèn)化對農(nóng)業(yè)碳排放的影響引起學者的注意，主要分為兩種觀點：一種認為城鎮(zhèn)化率的提升，導致農(nóng)業(yè)從業(yè)人員會減少，將限制農(nóng)業(yè)開發(fā)的程度和規(guī)模[29-34]；另一種認為隨著農(nóng)業(yè)人力資源向城市部門集聚，人口集聚效應以及轉移勞動力在城市部門干中學獲得的人力資本積累，也會產(chǎn)生持續(xù)而可觀的技術溢出，從而不斷提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出[35-40]。據(jù)此本文選取城鎮(zhèn)化水平作為門檻變量之一，各地州市的城鎮(zhèn)常住人口/該地區(qū)年末總人口數(shù)作為該地區(qū)的城鎮(zhèn)化水平，用URB表示。

此外，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平也對農(nóng)業(yè)碳排放有所影響。技術進步是經(jīng)濟增長的引擎，經(jīng)濟發(fā)展水平又可以反映一個地區(qū)的科技水平[41-45]。由此可知，一般農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平高的地區(qū)農(nóng)業(yè)技術水平更優(yōu)越，反之高農(nóng)業(yè)技術水平會促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。由此本文以各個地區(qū)的農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值/上年末農(nóng)村總人口的對數(shù)形式作為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平的變量，用ln PGDP表示。本文所有計算過程中涉及經(jīng)濟產(chǎn)出等指標均以1999年為基期不變價格進行了調(diào)整。

1.4 控制變量

選取與新疆農(nóng)業(yè)碳排放有關的4個變量作為控制變量：農(nóng)業(yè)機械總功率、施肥量、作物總種植面積和農(nóng)業(yè)就業(yè)人數(shù)。

1.4.1 農(nóng)業(yè)機械總功率

隨著新疆農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的逐漸提升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程中使用農(nóng)業(yè)機器的環(huán)節(jié)也越來越多。由于農(nóng)機的使用需要消耗大量的能源，機器設備老化、油耗高等問題，進一步加大了能源消耗強度。所以機械的使用對環(huán)境污染問題比較嚴重。

1.4.2 施肥量

新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥過量使用，不合理使用所導致的碳排放問題已成為種植業(yè)碳排放的最重要來源之一。大量肥料和養(yǎng)分的流失和揮發(fā)將產(chǎn)生大量溫室氣體，對脆弱的生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞，對其不應回避。

1.4.3 作物總種植面積

農(nóng)作物翻耕和農(nóng)作物灌溉是農(nóng)作物種植過程中產(chǎn)生碳排放的主要來源。農(nóng)田翻耕雖然能促進作物高產(chǎn)，穩(wěn)產(chǎn)，但會破壞新疆土壤的固有狀態(tài)和結構，導致土壤有機碳儲層釋放出CO2和CH4進入大氣，從而導致明顯的環(huán)境問題。另外，新疆地處西北干旱地區(qū)，這使得新疆的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)嚴重依賴于融雪和地下水，新疆水利工程和灌溉設施的建設在很大程度上促進了新疆的農(nóng)業(yè)發(fā)展。同時，由于農(nóng)田灌溉的大規(guī)模普及，新疆農(nóng)業(yè)灌溉消耗的電能不斷增加，進一步加劇了新疆農(nóng)業(yè)碳排放的增加。

1.4.4 農(nóng)業(yè)就業(yè)人數(shù)

勞動力是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最為基本的生產(chǎn)要素投入，離開勞動力，其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料難以創(chuàng)造出產(chǎn)品。農(nóng)業(yè)就業(yè)人數(shù)的增加將導致農(nóng)作物播種面積開墾強度的增加，從而間接導致農(nóng)業(yè)碳排放量的增加。綜上所述，各個變量的名稱及符號如表3所示。

表3 模型研究變量名稱、符號

2 模型設定

鑒于不同地區(qū)、不同時期農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平和城市化程度存在差異，農(nóng)業(yè)技術進步對新疆各個地州市的農(nóng)業(yè)碳排放產(chǎn)生不同的作用，因此，兩者之間可能存在非線性關系，并非學者們普遍研究的線性關系。所以農(nóng)業(yè)技術進步對新疆農(nóng)業(yè)碳排放影響可能存在門檻效應，本文借鑒漢森提出的面板門檻模型。單一門檻的含義是，ait作為設置的閾值變量，將模型一分為兩大段，在閾值變量實際值ait超越門檻值γi時，核心變量系數(shù)與小于門檻值時的核心變量系數(shù)顯著不同，此時將模型分為兩個階段。本文分別以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)化作為門檻變量，以農(nóng)業(yè)技術進步為解釋變量，探究農(nóng)業(yè)技術進步對于新疆農(nóng)業(yè)碳排放的門檻效應。本文構建的面板門檻模型如下：

ln PCO2it=μi+βX+α1ln TCit×I(ait≤γi)+α2ln TCit×I(ait>γi)+εit。

(1)

上述模型中，被解釋變量為人均農(nóng)業(yè)碳排放，取對數(shù)形式，ln PCO2it為新疆地區(qū)第i個地區(qū)第t年的人均農(nóng)業(yè)碳排放量，TCit為農(nóng)業(yè)技術進步，ait代表門檻變量，分別為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)化水平，I(*)指的是示性函數(shù)，在符合括號內(nèi)的條件時為1，不符合時為0。有閾值效應時，重點解釋變量TCit的系數(shù)α1與α2會有差異。X表示控制變量群，包括農(nóng)業(yè)機械總功率、施肥量、作物總種植面積、農(nóng)業(yè)就業(yè)人數(shù)。μi代表固定效應，εit代表隨機擾動項。存在單一門檻時的模型為(1)，雙重門檻模型與模型(1)相仿為：

ln PCO2it=μi+βX+α1ln TCit×I(ait≤γ1)+α1ln TCit×I(γ1γ2)+εit。

(2)

3 實證研究

鑒于新疆各地州市的發(fā)展政策、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟水平、地理天然優(yōu)勢等存在差別，農(nóng)業(yè)技術進步對新疆各地區(qū)農(nóng)業(yè)碳排放的影響還不完全統(tǒng)一。用一般的線性關系無法解釋清楚它們之間的關系，因此，通過閾值面板模型的實證分析來回答這個問題，結果如下。

3.1 單位根檢驗

本文采用面板數(shù)據(jù)進行計量分析，面板數(shù)據(jù)分析會降低數(shù)據(jù)的非平穩(wěn)性，使數(shù)據(jù)之間相關性降低，從而容易發(fā)生“偽回歸”現(xiàn)象。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，在回歸之前，必須進行一次單位根檢驗，因此，首先對用Excel處理好的面板數(shù)據(jù)進行LLC檢驗及ADF-Fisher檢驗，這2種一般檢驗面板數(shù)據(jù)平穩(wěn)性的方法。無論哪種方法，原來的假定都包含單位根，來測驗各變量是否穩(wěn)定，由表4結果可知全體變量都沒有接受單位根原假設，此中大部分都在0.01的顯著性水平上不接受零假設，檢驗結果表明面板數(shù)據(jù)是平穩(wěn)的。

表4 各變量單位根檢驗結果

3.2 門檻效應檢驗

在進行面板門檻模型回歸前，要判斷模型的門檻效應是否存在以及可能存在的門檻個數(shù)，如果存在門檻效應，方可進行下一步分析。本文采用Stata 15.0進行實證分析。漢森提出利用“Bootstrap自舉法”的計算方法來檢驗門檻值是否顯著，只有當單門檻存在時方可進行雙門檻檢驗。本文以技術進步(ln TC)作為技術進步水平的指標，以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)化水平作為閾值變量進行實證研究，采用bootstrap自檢抽樣的方法計算F統(tǒng)計量以及對應的P值，以此來判斷是否存在門檻效應。得到的結果如表5所示。

表5 門檻效應檢驗結果

檢驗表明，技術進步是主要的解釋變量，其次是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平、城市化水平是需要估計的閾值變量。當以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平作為閾值變量時，其F統(tǒng)計量值為12.905，高于1%水平下的臨界值10.295，單門檻檢驗在1%的水平上顯著，通過單門檻檢驗，而雙門檻F統(tǒng)計量值為7.364，大于5%水平下的臨界值，可以視為通過雙門檻效應檢驗。三重門檻檢驗F統(tǒng)計量值過低，所以拒絕通過三重門檻檢驗。以城鎮(zhèn)化水平作為閾值變量時，其單門檻F統(tǒng)計量值為17.906，大于10%水平下的臨界值17.207，所以通過單門檻檢驗，可以進行雙重門檻檢驗，而且雙重門檻F統(tǒng)計量值為15.437，大于1%水平下的臨界值，也通過雙門檻檢驗。其三重門檻檢驗的F統(tǒng)計量值過低，所以拒絕通過三重門檻檢驗。

3.3 門檻估計值檢驗

為了更清楚地證明兩個雙閾值估計是否成立，并確定閾值的置信區(qū)間，本文采用最小二乘似然比(LR)統(tǒng)計量，分別以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和城市化為閾值變量時識別閾值(表6)。當以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平為門檻變量時，小于95%的置信值0.641，此時對應的置信區(qū)間為(0.611，0.701)，根據(jù)上述理由可得第二門檻值小于95%的置信值為1.084，相應的置信區(qū)間為(0.814，3.978)說明估計門檻值與實際存在的門檻值相同，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的雙門檻原假設不拒絕。相通的是，城鎮(zhèn)化水平當作門檻變量時，其門檻值分別為0.514和0.563，與之相對應的95%的置信區(qū)間為(0.452,0.549)和(0.553，0.873)，所以接受城市化水平的雙閾值假設。由此，可以分別建立兩種農(nóng)業(yè)碳排放的農(nóng)業(yè)技術進步雙閾值模型。

表6 門檻估計值檢驗結果

3.4 門檻效應回歸模型估計結果

基于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平及城鎮(zhèn)化水平閾值變量的閾值估計，模型回歸結果(表7)如下表所示：模型(Ⅰ)表示以ln PGDP為門檻變量的雙門檻模型回歸結果，模型(Ⅱ)表示以URB作為門檻變量的雙門檻回歸結果。由模型(Ⅱ)可知，農(nóng)業(yè)技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放的影響是有閾值效應的，城鎮(zhèn)化水平當作閾值變量，得到雙門檻值0.514和0.563，當某個地區(qū)城鎮(zhèn)化處于低水平階段，即URB小于第一閾值0.514時，技術進步對于碳排放的系數(shù)為負值-0.333，且在1%的顯著性水平下顯著，此時技術進步水平的提高減少了部分碳排放。當?shù)貐^(qū)進入城鎮(zhèn)化發(fā)展中期，即URB介于第一閾值0.514與第二閾值0.563之間時，技術進步的系數(shù)增強為-0.749，且在1%的顯著性水平下顯著，此時技術進步水平的提高可以促進碳排放減排，技術進步水平每增加1%，碳排放減少0.749%。當城鎮(zhèn)化水平處于高水平階段時，即URB高于第二閾值0.563時，技術進步的系數(shù)為-0.514，這時農(nóng)業(yè)技術進步仍然可以減少新疆的農(nóng)業(yè)碳排放，雖然不如城市化發(fā)展中期減少得多，但是也還是比城市化發(fā)展初期的系數(shù)要高上約兩倍，技術進步水平每增大1%，相對應的碳排放將減少0.514%，且在1%的顯著性水平下顯著，這表明，隨著城市化水平的變化，技術進步對碳排放量的影響呈“U”型。也就是說，當城市化從較低水平向中等城市化水平過渡時，技術進步對碳減排具有積極影響，隨著城市化水平超過第一門檻，其影響將越來越大。它最終將在兩個閾值之間達到峰值。在城市化水平進入更高水平時，即過了第二門檻后，農(nóng)業(yè)技術進步仍然抑制了新疆農(nóng)業(yè)碳排放，是力度不如中期階段強。在城鎮(zhèn)化處于初始階段時，農(nóng)村人口較多，農(nóng)業(yè)機械化水平低主要表現(xiàn)為農(nóng)機設備機械化程度低，機械化栽培面積小。因此技術進步可以減少農(nóng)業(yè)碳排放，但是減排能力有限。隨著人口持續(xù)向城鎮(zhèn)集聚的程度不斷提高，超過第一門檻值時，此時城鎮(zhèn)化的人口聚集效應使農(nóng)業(yè)勞動力資本得以積累，所以農(nóng)業(yè)技術溢出變得明顯，農(nóng)業(yè)碳排放量有長期可持續(xù)抑制的趨勢。但是當城鎮(zhèn)化率進一步提高，跨過第二個門檻值時，農(nóng)村機械化水平瀕臨飽和，而且農(nóng)村青壯年勞動力涌向城市，由此技術進步抑制農(nóng)業(yè)碳排放的效力被削弱。

表7 門檻估計回歸結果

模型(Ⅰ)以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展(ln PGDP)為門檻進行回歸時，得到兩個門檻值分別為0.614和1.084，當?shù)貐^(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平較低時(即ln PGDP小于第一個門檻0.614)，技術進步對于碳排放的系數(shù)為-0.112，且在5%的顯著性水平下顯著，此時技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放有輕微的減排作用。隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，當各地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟水平發(fā)展到中等水平時(即ln PGDP介于第一個門檻0.614與第二個門檻1.084之間)，技術進步的

系數(shù)變化為正值0.481，且在1%的顯著性水平下顯著，此時農(nóng)業(yè)技術進步已經(jīng)不能減少農(nóng)業(yè)碳排放量，反之開始增加碳排放量，技術進步水平每增加1%，農(nóng)業(yè)碳排放增排0.481%。當農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平處于較高階段(即ln PGDP大于第二個門檻值1.084)時，技術進步的系數(shù)為0.162，此時技術進步仍然不能減少碳排放，但是已經(jīng)比農(nóng)業(yè)經(jīng)濟水平發(fā)展中期增加得少得多，技術進步水平每增大1%，相對應的碳排放增加0.162%，且在5%的顯著性水平下顯著。綜上可知，新疆的農(nóng)業(yè)技術進步與農(nóng)業(yè)碳排放的作用隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平的改變顯露為倒“U”型，即當農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平處于第一門檻之前時，技術進步對碳排放減排有正向影響，但是隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平跨越了第一門檻0.614，技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放的正向影響轉為負面，反之開始增加農(nóng)業(yè)碳排放，并且在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平跨越了第二門檻后，其增加農(nóng)業(yè)碳排放的影響力會越來越低。這是由于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平處于較低水平時，社會生產(chǎn)資料并不豐富，技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放具有一定的減排效力，但是隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷發(fā)展到中期，社會生產(chǎn)資料開始豐富，技術進步會加快各個農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)速率，從而導致農(nóng)業(yè)碳排放總量增加，當農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平到達了第二個門檻后，技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放增排的影響力下降，可能的原因一方面是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展到達一定高度時，居民的環(huán)保觀念也進一步增強，促進了公眾對環(huán)保產(chǎn)品的偏好與需求，從而引導企業(yè)發(fā)展有機無公害的農(nóng)產(chǎn)品。另一方面是通過前兩個階段的技術進步的發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的規(guī)模效應開始顯現(xiàn)，從而實現(xiàn)技術進步抑制了農(nóng)業(yè)碳排放增加。

如圖1所示，依據(jù)各省份的城市化水平及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和相對應的門檻值的大小關系，可將新疆14個地、州、市分為6組：雙高區(qū)組(農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和城市化水平都處于第二門檻后)、高中區(qū)組(城市化水平處于第二門檻后，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平處于第一門檻后)、高低區(qū)組(城市化水平處于第二門檻后，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平處于第一門檻前)、中低區(qū)組(城市化水平處于第一門檻后，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平處于第一門檻前)、低高區(qū)組(城市化水平處于第一門檻前，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平處于第二門檻后)、雙低區(qū)組(農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和城市化水平都處于第一門檻前)。下圖的紅、綠箭頭方向和數(shù)值表示2018年新疆14個地區(qū)所處農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平和城市化水平的正負、大小。

高中區(qū)組有哈密市、阿勒泰地區(qū)；雙高區(qū)組有克拉瑪依市、昌吉回族自治州、塔城地區(qū)、博州；高低區(qū)組有烏魯木齊市、吐魯番地區(qū)、喀什地區(qū)；中低區(qū)組有伊犁州；低高區(qū)組有巴州；雙低區(qū)組有阿克蘇地區(qū)、和田地區(qū)、克州。從圖1中可以看到，城市化水平的趨勢是從北疆到南疆遞減的，處于中等城市化的地區(qū)，技術進步對抑制農(nóng)業(yè)碳排放效果相對較好，而當城市化水平跨越第二門檻，技術進步對抑制農(nóng)業(yè)碳排放的影響就會減弱，表明雙低區(qū)組和低高區(qū)組的阿克蘇地區(qū)、和田地區(qū)、克州和巴州提高城市化水平對降低農(nóng)業(yè)碳排放彈性相對較大，提高城市化水平是降低以上4個地區(qū)農(nóng)業(yè)碳排放的有效途徑；農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平的趨勢是以烏魯木齊市為中心向外遞減的，處于中等農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)，技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放促進作用相對較大，而當農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平跨越第二門檻，技術進步促進農(nóng)業(yè)碳排放的力度減弱，說明哈密市和阿勒泰地區(qū)提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平對降低農(nóng)業(yè)碳排放彈性相對較大。

圖1 2018年新疆各地州市門檻值劃分的空間分布

4 小結

本文在漢森的面板門檻模型的實證理論基礎上，應用新疆14個地、州、市1999—2018年的面板數(shù)據(jù)，通過估算研究期新疆各地區(qū)農(nóng)業(yè)碳排放水平，并利用DEA-Malmquist指數(shù)測算農(nóng)業(yè)技術進步，分別以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平和城市化水平為閾值變量，具體結論如下：

新疆農(nóng)業(yè)碳排放存在以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平和城市化水平為門檻的農(nóng)業(yè)技術進步的雙重門檻效應。

即農(nóng)業(yè)技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放具有非線性關系。并且隨著城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平的增長，農(nóng)業(yè)技術水平與農(nóng)業(yè)碳排放均存在倒“U”關系；

以城市化為門檻變量時，城市化水平介于0.514～0.563，可以發(fā)揮農(nóng)業(yè)技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放最大的抑制效果。這體現(xiàn)了城市化對農(nóng)業(yè)技術進步的兩面性，一方面城市的發(fā)展將帶動農(nóng)業(yè)部門的人力資本積累，從而產(chǎn)生“技術溢出效應”；另一方面城市化水平的提高對農(nóng)村人力資源產(chǎn)生“虹吸效應”，城市化水平在農(nóng)業(yè)技術進步對農(nóng)業(yè)碳排放的影響上具有最佳閾值區(qū)間；

由控制變量的系數(shù)可知，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟進步為門檻的前提下農(nóng)業(yè)機械總動力、農(nóng)用化肥施用量、農(nóng)作物總播種面積和農(nóng)業(yè)就業(yè)人數(shù)對農(nóng)業(yè)碳排放都有促進作用；在以城市化為門檻的前提下除了農(nóng)作物總播種面積對農(nóng)業(yè)碳排放有輕微的抑制作用，其他控制變量對農(nóng)業(yè)碳排放的作用均是正向的。

5 建議

根據(jù)城市化水平和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平，劃分不同發(fā)展階段的新疆各個區(qū)域，制定適合該區(qū)域的農(nóng)業(yè)減排戰(zhàn)略，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)技術進步對農(nóng)業(yè)減排的效力。鑒于新疆各地州市的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展存在閾值效應，在各個不同的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展階段，新疆各區(qū)域農(nóng)業(yè)技術進步對碳排放的影響程度或方向不盡相同。需要因地制宜地根據(jù)新疆各地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平和城市化水平，提出符合當?shù)匕l(fā)展特點的差別化農(nóng)業(yè)技術進步提高戰(zhàn)略。

從農(nóng)業(yè)技術進步對新疆農(nóng)業(yè)碳排放的影響可以看出，一方面要繼續(xù)依靠農(nóng)業(yè)技術進步來提高資源的利用效率，另一方面也有必要注意由于技術進步引起生產(chǎn)擴大的碳排放總量增加。

農(nóng)業(yè)技術進步的發(fā)展與新疆各地區(qū)城市化和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平有著密不可分的關系。提議將新疆各地州市的農(nóng)業(yè)碳排放補充到當?shù)卣ぷ骺冃гu估中，并設置基于農(nóng)業(yè)減排的審查系統(tǒng)。此外，新疆各地州市級政府要重視調(diào)和好農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，城鎮(zhèn)化與農(nóng)業(yè)技術進步的關系。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平處于較低水平的初期，應該樹立習近平總書記講話精神中的綠水青山就是金山銀山的理念。當農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平處于中等階段時，技術進步開始促進農(nóng)業(yè)碳排放，應該促進農(nóng)村使用低能耗農(nóng)機，如對低能耗農(nóng)機的補貼；應更多地支持農(nóng)業(yè)機械企業(yè)開發(fā)環(huán)境友好型機械。