關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)碳問題; 農(nóng)業(yè)碳排放; 農(nóng)業(yè)碳匯; 農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展
中圖分類號 F323 文獻標識碼 A 文章編號 1000-2421(2024)03-0075-14
近年來,全球氣候系統(tǒng)極不穩(wěn)定,海平面上升、城市熱島效應加劇、生物多樣性遭受破壞等,這一系列由全球氣候變暖引發(fā)的“蝴蝶效應”不容忽視。為了應對氣候變化帶來的不利影響,習近平總書記在第75 屆聯(lián)合國大會上明確提出“中國二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值,努力爭取2060 年前實現(xiàn)碳中和”目標(以下簡稱“雙碳”目標),向世界各國做出莊嚴的“綠色承諾”。在此背景下,除了需要關(guān)注二、三產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排外,亦不可忽視兼具碳源與固碳雙重屬性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門所能發(fā)揮的重要作用。一方面,農(nóng)用物資投入量的快速增加、農(nóng)地的大規(guī)模種植以及畜禽養(yǎng)殖活動的廣泛存在,導致了大量的碳排放;另一方面,農(nóng)作物生長過程中光合作用的存在以及農(nóng)田土壤所擁有的固碳屬性,能大量吸收或封存空氣中的二氧化碳。減少農(nóng)業(yè)碳排放,提高農(nóng)業(yè)碳匯能力,是我國實現(xiàn)“雙碳”目標的重要舉措,也是潛力所在。目前,學術(shù)界圍繞農(nóng)業(yè)碳問題已展開了大量研究,并形成了一系列有價值的研究成果,為類似問題的后續(xù)研究奠定了堅實基礎(chǔ)。但同時,現(xiàn)有研究也存在一定的局限性,主要表現(xiàn)為成果數(shù)量雖多,系統(tǒng)梳理卻稍顯不足,且缺乏對未來研究動向的科學展望?;诖?,筆者擬從農(nóng)業(yè)碳排放、農(nóng)業(yè)碳匯以及農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展驅(qū)動因素3 個維度對已有研究進行全面梳理,在此基礎(chǔ)上對未來農(nóng)業(yè)碳問題的研究方向進行合理展望,以期為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域減排增匯路徑的探索提供新思路,助力我國“雙碳”目標早日實現(xiàn)。
1 農(nóng)業(yè)碳排放問題研究現(xiàn)狀
1.1 農(nóng)業(yè)碳排放概念界定及碳源確定
農(nóng)業(yè)碳排放是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生溫室氣體的一個總稱,但其概念并非一直就有。早期,農(nóng)業(yè)溫室氣體這一說法得到了更多學者的認可,其數(shù)量多少與土地利用、農(nóng)作物施肥、水稻生長、畜禽養(yǎng)殖等密切相關(guān)[1]。Pretty 等[2]在探討可持續(xù)農(nóng)業(yè)與可再生資源管理的溫室氣體減排效應時,發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)會因為化石燃料使用、農(nóng)用物資投入以及土壤有機質(zhì)流失等原因?qū)е绿寂欧?,農(nóng)業(yè)碳排放概念初具雛形。與此同時,West 等[3]基于農(nóng)業(yè)投入物與農(nóng)機能源消耗測算了其碳排放,但仍局限于二氧化碳這一溫室氣體。而在接下來一段時期內(nèi),農(nóng)業(yè)溫室氣體排放概念相比農(nóng)業(yè)碳排放概念運用更為廣泛,后者即便存在也多被用來指代某一類溫室氣體排放。比如,董紅敏等[4]仍稱水稻種植和畜禽養(yǎng)殖引發(fā)的碳排放為農(nóng)業(yè)溫室氣體排放,李國志等[5]則將單一的農(nóng)業(yè)能源消費碳排放界定為農(nóng)業(yè)碳排放。直到李波等[6]基于化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等6 類碳源對碳排放進行測度,農(nóng)業(yè)碳排放概念才正式形成,即指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中由于人為活動(包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料投入、農(nóng)業(yè)機械作業(yè)等)所導致的碳排放。在此基礎(chǔ)上,田云等[7]基于農(nóng)業(yè)能源利用、農(nóng)用物資投入、水稻種植、畜禽養(yǎng)殖等4 個維度重構(gòu)了農(nóng)業(yè)碳排放測算體系,使其理論邊界得到了較大拓展。
基本概念明確之后,則是具體碳源的確定,而相比二、三產(chǎn)業(yè),農(nóng)業(yè)碳源更具復雜性,現(xiàn)有研究通常從投入產(chǎn)出角度和生產(chǎn)過程角度明確碳源。其中,投入產(chǎn)出視角主要指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中所消耗的各類物資,涉及到要素投入與能源消費。關(guān)于要素投入,一些學者[6,8]將化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、農(nóng)用機械耗能都歸于此類,特指它們生產(chǎn)、運輸以及使用過程中所產(chǎn)生的碳排放[9]。至于能源消費,初期主要聚焦于原煤、柴油、汽油、電力等一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的直接能源投入;而隨著研究的不斷深入,農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工及運輸過程中所消耗的煤炭、焦炭、汽油、電力等也被納入了進來,計算間接的農(nóng)業(yè)碳排放[10]。從生產(chǎn)過程角度來看,水稻生長、畜禽養(yǎng)殖以及生物燃燒等均會導致碳排放產(chǎn)生。稻田土壤中存在大量的產(chǎn)甲烷基質(zhì)和產(chǎn)甲烷菌,它們氧化后會形成甲烷并通過水稻植株排放到大氣中[11]。畜禽養(yǎng)殖活動中,部分草食性和反芻動物在攝入纖維素飼料后,會因為腸道發(fā)酵產(chǎn)生甲烷,同時在其糞便堆放過程中,微生物作用下會發(fā)生反硝化和硝化反應,由此生成氧化亞氮,構(gòu)成了農(nóng)業(yè)碳排放的又一重要來源[12]。生物燃燒多指農(nóng)作物秸稈焚燒,在其燃燒過程中會產(chǎn)生大量二氧化碳和甲烷[ 13]。
1.2 農(nóng)業(yè)碳排放測算方法
農(nóng)業(yè)碳排放測算方法主要包括排放系數(shù)法、生命周期法、投入產(chǎn)出法和實地測量法等4 種。其中,排放系數(shù)法主要是將IPCC 公布以及部分學者[14]模擬實驗測算得來的排放系數(shù)與確定的碳源數(shù)據(jù)相乘,得到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域各類溫室氣體的排放量,而后統(tǒng)一置換成標準二氧化碳,最后匯總即為農(nóng)業(yè)碳排放總量。該方法適用范圍較廣,可運用到宏觀、微觀等不同場景,且公式構(gòu)造簡明,原理通俗易懂;但稍顯不足的是,碳排放系數(shù)易受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理方法、作物類型的影響,不確定性較強。生命周期法是自下而上的過程分析法,首先確定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中直接或間接產(chǎn)生碳排放的活動,而后利用碳排放因子對相關(guān)活動的碳排放量進行測算,最后相加即可得到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生命周期內(nèi)所有活動的碳足跡[15]。該方法操作較為簡單,但由于碳排放活動的界定具有一定主觀性,若不能完整界定極易造成邊界截斷,致使測算結(jié)果不夠準確。投入產(chǎn)出法是利用里昂惕夫逆矩陣并結(jié)合投入產(chǎn)出表全面分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入品各上游生產(chǎn)階段直接與間接的能源需求,進而基于能源碳排放因子測算農(nóng)業(yè)碳排放量[16]。由于所需數(shù)據(jù)量較大且操作相對復雜,該方法較少被使用,一般只用于農(nóng)業(yè)能源碳排放分析。實地測量法是利用相關(guān)測量儀器獲取各類碳源的排放數(shù)據(jù)再進行匯總得到最終碳排放量的一類方法[17]。該方法計算結(jié)果較為精準,但由于數(shù)據(jù)獲取困難且成本投入較大,更適用于微觀層面的農(nóng)業(yè)碳排放測算。
1.3 農(nóng)業(yè)碳排放研究進展
基于農(nóng)業(yè)碳排放測算體系的構(gòu)建,學者們對中國農(nóng)業(yè)碳排放進行了測算。現(xiàn)有研究表明,自1961年開始,中國農(nóng)業(yè)碳排放量就始終處于波動上升態(tài)勢,尤其是改革開放以來至21 世紀初期這段時期內(nèi),增長趨勢尤為明顯;不過,自此之后農(nóng)業(yè)碳排放增速明顯放緩,近幾年甚至處于下降趨勢,全國已趨近達峰[18]。從氣體成分來看,雖然二氧化碳占比上升趨勢明顯且增速越來越快,但目前農(nóng)業(yè)碳排放仍以甲烷和氧化亞氮為主,二者占據(jù)了農(nóng)業(yè)碳排放總量的85.67%[19]。從碳源結(jié)構(gòu)上來看,隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程的不斷加快,能源消耗正逐漸成為農(nóng)業(yè)碳排放的主要來源,而水稻種植以及化肥、農(nóng)藥、塑料薄膜等農(nóng)用物資的使用也扮演了重要角色[20]。
從地理空間來看,除了一般省際比較之外,現(xiàn)有研究多立足于東、中、西三大地帶和糧食生產(chǎn)三大功能區(qū)對農(nóng)業(yè)碳排放的空間收斂、影響因素以及溢出效應等展開探討。從絕對數(shù)量來看,農(nóng)業(yè)碳排放總量以中部地區(qū)居首,東部地區(qū)居中,西部地區(qū)最后,且中部與東西部地區(qū)之間的差距相對較大,集聚效應正不斷減弱[21]。糧食主產(chǎn)區(qū)種植結(jié)構(gòu)的“趨糧化”雖然會影響農(nóng)資投入,進而導致大量碳排放,但由于更多的財政資金和農(nóng)業(yè)綠色技術(shù)投入使用,其農(nóng)業(yè)碳排放強度卻低于非糧食主產(chǎn)區(qū)[22]。整體來看,中國農(nóng)業(yè)碳排放呈“中心-外圍”模式分布,并有向“外圍”擴散的趨勢,其空間正相關(guān)性呈減弱態(tài)勢且空間差異逐漸擴大,在一定程度上具有路徑依賴或空間鎖定特征[23]。
與此同時,學者們還圍繞農(nóng)業(yè)碳排放效率及碳減排潛力展開了大量研究,其視角聚焦于國家、區(qū)域、省際、縣域等多個層次。其中,關(guān)于農(nóng)業(yè)碳排放效率的測度,較為通行的做法是將農(nóng)業(yè)碳排放作為非期望產(chǎn)出納入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入指標體系中,以此衡量碳排放作用下農(nóng)業(yè)活動的經(jīng)濟價值[24]。綜合研究表明,雖然中國農(nóng)業(yè)碳排放效率整體呈逐年遞增趨勢但省域間仍有差異[25];不過,區(qū)域農(nóng)業(yè)碳排放效率整體存在正向溢出效應[26],且低效率省份正逐步向高效率省份靠近[27]。至于農(nóng)業(yè)碳減排潛力,不同省份表現(xiàn)出了極大差異,其中西藏、海南、青海等地排名居前[28];進一步基于三大主糧作物,利用歷史增速模擬和現(xiàn)有政策模擬對中國各省份農(nóng)業(yè)碳減排潛力進行預測,發(fā)現(xiàn)西部、中部省份的減排潛力要明顯高于東部省份[29]。
為了推進農(nóng)業(yè)碳減排,學者們從政策設(shè)計、技術(shù)創(chuàng)新、機制構(gòu)建等多個維度提出了相應策略。一方面,需不斷強化制度層面的創(chuàng)新,積極發(fā)揮數(shù)字普惠金融[30]、政策性農(nóng)業(yè)保險[31]在農(nóng)業(yè)碳減排上的助力作用;另一方面,要加快農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新與普及,構(gòu)建適宜多元主體約束的激勵制度,積極引導農(nóng)戶應用免耕、氮肥減施、間歇灌溉等農(nóng)藝措施,減少農(nóng)業(yè)碳排放[32];除此之外,建立健全市場與政府相結(jié)合的農(nóng)業(yè)碳減排補償機制[33],開展生態(tài)環(huán)境綜合治理、廢棄物沼氣開發(fā)、畜禽糞污資源化等一系列農(nóng)業(yè)領(lǐng)域PPP 項目[34],不斷提高農(nóng)業(yè)減排固碳水平。
2 農(nóng)業(yè)碳匯問題研究現(xiàn)狀
2.1 農(nóng)業(yè)碳匯相關(guān)概念界定
碳匯概念最早出現(xiàn)于減緩氣候變化領(lǐng)域,《京都議定書》中將其定義為,從空氣中清除二氧化碳的過程、活動和機制。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的不同,碳匯分為陸地碳匯和海洋碳匯。早期農(nóng)業(yè)碳匯研究主要聚焦于陸地生態(tài)系統(tǒng),除了對農(nóng)田土壤固碳潛力[35]進行探討外,學者們重點關(guān)注了農(nóng)作物的吸碳能力,認為農(nóng)業(yè)碳匯是指農(nóng)作物通過光合作用從空氣中吸收二氧化碳并釋放氧氣的過程[36]。而隨著相關(guān)研究的不斷豐富,金書秦等[37]從更為全面的視角對農(nóng)業(yè)碳匯進行了界定,認為農(nóng)業(yè)碳匯是通過種植農(nóng)作物、植樹造林、實施農(nóng)田管理以及開展非投餌的漁業(yè)生產(chǎn)等措施固定和吸收大氣及水體中的二氧化碳,從而降低大氣中溫室氣體濃度的過程。結(jié)合該定義,農(nóng)業(yè)碳匯細分領(lǐng)域下又包含林業(yè)碳匯、土壤碳匯和海洋漁業(yè)碳匯等。
由于植物光合作用的存在,樹木一直被認為是陸地上最主要的碳匯,由此也衍生出了森林碳匯與林業(yè)碳匯2 個不同概念,且不少研究還將它們混用,但就其概念而言,二者是存在明顯區(qū)別的。其中,森林碳匯是指森林生態(tài)系統(tǒng)吸收空氣中的二氧化碳并將二氧化碳固定在植被和土壤中,從而減少大氣中二氧化碳濃度的過程[38]。林業(yè)碳匯是指通過植樹造林、減少毀林、保護和恢復森林植被等林業(yè)活動,吸收和固定大氣中二氧化碳的過程[39]。通過比較可知,森林碳匯主要強調(diào)森林的自然屬性而突出其吸碳特性,而林業(yè)碳匯更為強調(diào)人的參與,側(cè)重于森林的經(jīng)濟社會屬性[40]。故而在后續(xù)的研究中,學者們對二者需嚴格區(qū)分,切忌混為一談。
同森林一樣,土壤也是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的重要組成部分。土壤碳匯是指植物在生長過程中通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳并將二氧化碳以有機質(zhì)的形式存儲在土壤碳庫中,使得大氣中溫室氣體濃度降低的過程[41]。耕地碳匯、草地碳匯和濕地碳匯等均是依靠土壤微生物實現(xiàn),屬于土壤碳匯的不同表現(xiàn)形式。其中,相較草地和濕地,耕地更易受人為干擾且可在短時間內(nèi)調(diào)節(jié),由此更受學界關(guān)注。耕地碳匯,又稱農(nóng)田土壤碳匯,起初是指農(nóng)作物通過光合作用固定碳并通過土壤成巖作用轉(zhuǎn)化為土壤有機質(zhì)的過程[35]。而后一些研究表明,耕地種類[42]、農(nóng)地利用方式[43]等均會影響到耕地的固碳能力。為此,白洋等[44]進一步拓展了耕地碳匯概念,不僅考慮到了固碳過程,更強調(diào)了耕地固碳能力的提升,具體措施包括秸稈還田、種養(yǎng)結(jié)合模式等。
除了陸地,海洋生態(tài)系統(tǒng)也是吸收二氧化碳的重要碳庫。海洋浮游植物,如綠藻、紅藻和褐藻等,可以充分吸收被太陽紫外線光分解溶解的有機碳[45];同時,海岸帶植物群落、貝類等也有較強的碳捕捉和儲存能力[46]。相比陸地碳匯,海洋碳匯具有儲碳周期長、碳吸附密度強、自身循環(huán)規(guī)律等特點[47]。雖然當前國際官方層面對海洋碳匯并無直接定義,但根據(jù)政府文件中一些常見的提法,并結(jié)合李純厚等[48]的研究,海洋碳匯通常被認為是海洋從大氣中清除二氧化碳及其前體的任何過程,其實現(xiàn)主要依靠海洋中的貝類、藻類等水生生物,它們通過光合作用吸收二氧化碳并儲存在自身體內(nèi),使得空氣中二氧化碳濃度降低。相比海洋碳匯概念的較難明確,由于部分漁業(yè)產(chǎn)業(yè)可以依靠人工養(yǎng)殖實現(xiàn)碳匯功能,學術(shù)界引申出了漁業(yè)碳匯概念,即漁業(yè)生產(chǎn)活動可以促進水生生物吸收水體中的二氧化碳,然后通過收獲將這些已經(jīng)轉(zhuǎn)化為生物產(chǎn)品的碳移出水體的過程和機制[49]。
2.2 農(nóng)業(yè)碳匯測算研究
根據(jù)研究對象的不同,農(nóng)業(yè)碳匯測算可以大致分為3 類,即常規(guī)農(nóng)業(yè)碳匯測算、林業(yè)和土壤碳匯測算、海洋及漁業(yè)碳匯測算。
1)常規(guī)農(nóng)業(yè)碳匯測算。此類測算主要考察農(nóng)作物生長全生命周期中的碳吸收,又被稱為種植業(yè)碳匯或耕地碳匯。在查找水稻、小麥、玉米、豆類等十余種農(nóng)作物的經(jīng)濟系數(shù)、含水率和碳吸收率的基礎(chǔ)上對各自碳匯量進行測算,而后將其加總即為種植業(yè)總碳匯[50]。耕地碳匯的測算方法與種植業(yè)較為類似,同樣需要搜集各類農(nóng)作物的含碳量、含水率以及經(jīng)濟系數(shù),但稍顯不同的是,耕地碳匯除了要關(guān)注農(nóng)作物光合作用下的固碳量外,還需考慮其非經(jīng)濟生物量,即地上秸稈量和地下根茬量。為此,在對耕地碳匯進行測算時,需在種植業(yè)測算模型的基礎(chǔ)上增加根冠比,對棄置秸稈和根茬生物量進行估算[51]。與此同時,還有不少學者圍繞農(nóng)業(yè)凈碳匯展開研究,即考察農(nóng)作物生長過程及農(nóng)田產(chǎn)生的碳匯與農(nóng)業(yè)碳排放之間的差值,以便更好地呈現(xiàn)地區(qū)碳匯發(fā)展?jié)摿Γ?2]。
2)林業(yè)和土壤碳匯測算。關(guān)于二者的測算目前尚未形成相對統(tǒng)一的標準,方法與系數(shù)值選擇的不同導致測算結(jié)果差異較大。對于林業(yè)碳匯,學術(shù)界逐漸形成了以生物量儲存碳和碳通量監(jiān)測為基礎(chǔ)的2 類測算方法。其中,生物量法是采用各種技術(shù)手段獲取不同尺度森林生物量數(shù)據(jù),然后利用計量或人工智能等方法估算其碳匯量,包含模型模擬法[53]、生物量換算因子法[54]和遙感估算法[55]等;碳通量法則是利用相關(guān)儀器觀測森林植被所在區(qū)域二氧化碳濃度,然后根據(jù)氣體濃度變化測算碳匯量,主要包括微氣象學法[56]和箱式法[57]。至于土壤碳匯,常見測算方法包括Meta 分析、土壤調(diào)查數(shù)據(jù)差減和過程模擬等3 類,主要通過測量和建模實現(xiàn)[58]。與此同時,IPCC 也提供了3 類測算方法(缺省方法、納入國家特定數(shù)據(jù)和高級估算系統(tǒng)),但限于數(shù)據(jù)來源的不同以及方法自身的差異,致使測算結(jié)果依舊差異較大。值得注意的是,即便目前林業(yè)碳匯和土壤碳匯的測算體系尚未統(tǒng)一,但仍有學者嘗試將它們與常規(guī)農(nóng)業(yè)碳匯匯總,并界定為廣義農(nóng)業(yè)碳匯[59]。
3)海洋及漁業(yè)碳匯測算。學者們結(jié)合海洋碳匯定義,基于“可移出碳匯”概念對海洋漁業(yè)碳匯進行了測算。孫吉亭等[60]認為,貝、藻類養(yǎng)殖以及增殖放流是漁業(yè)實現(xiàn)碳匯的主要方式。而在更早的時候,張繼紅等[61]根據(jù)貝藻養(yǎng)殖產(chǎn)量、體內(nèi)碳元素含量及其能力收支模型測算出了貝藻養(yǎng)殖碳匯量。隨后,岳冬冬等[62]利用碳匯轉(zhuǎn)換系數(shù)、質(zhì)量占比以及碳含量3 個參數(shù)對我國貝類養(yǎng)殖的直接碳匯量進行了測算。進一步,邵桂蘭等[63]基于干重系數(shù)和固碳系數(shù)測算了貝類、藻類的海水養(yǎng)殖碳匯量。不過,該測算忽視了貝類生物體中碳的不同來源,即將部分不具有碳匯功能的碳納入到了測算模型,從而在一定程度上導致了測算結(jié)果的偏高。但同時,對于貝藻類生長過程中釋放顆粒有機碳和溶解有機碳形成的碳匯該測算卻未涉及,如此又可能導致測算結(jié)果偏低。基于此,楊林等[64]將上述2 個因素充分考慮在內(nèi),重新構(gòu)建了測算模型,進而確保了海洋碳匯測算結(jié)果的科學性。
2.3 農(nóng)業(yè)碳匯研究進展
隨著測算體系的日臻完善,近年來關(guān)于農(nóng)業(yè)碳匯的研究成果越來越多。鑒于農(nóng)業(yè)兼具碳源、碳匯雙重屬性,學者們更為關(guān)注農(nóng)業(yè)凈碳匯的變化趨勢。其中,國外學者主要對不同國家和局部地區(qū)農(nóng)業(yè)凈碳匯進行測算和比較,涵蓋美國、加拿大、東歐等國家和地區(qū)[65-66]。國內(nèi)學者多基于省域尺度對中國農(nóng)業(yè)碳匯及凈碳匯進行測算與分析。研究發(fā)現(xiàn),中國農(nóng)業(yè)碳匯功能發(fā)揮穩(wěn)定,固碳量持續(xù)穩(wěn)步上升,主要歸功于農(nóng)作物自身固碳能力與稻田土壤固碳能力不同程度的增長[67]。關(guān)于農(nóng)業(yè)凈碳匯,國家層面整體上升趨勢較為明顯[68],各省份絕對數(shù)量差異較大且內(nèi)部差距也逐步擴大[69]。隨著中部地區(qū)增速的加快,我國農(nóng)業(yè)凈碳匯東西差異日益縮小,南北差距卻呈擴大趨勢[70]。
與此同時,農(nóng)業(yè)碳匯市場化也是近年的研究熱點。農(nóng)業(yè)碳匯潛力巨大,具有較強的市場交易價值,目前已在國際上引起了廣泛關(guān)注,如澳大利亞的農(nóng)田碳匯項目[71]。國內(nèi)的碳匯市場化研究要略晚于國外,多圍繞碳匯交易及其交易保障機制展開,且研究對象以林業(yè)碳匯為主。其中,曹先磊等[72]立足于碳交易視角,對我國林業(yè)碳匯生態(tài)補償?shù)膬?yōu)化管理進行了初步探究。曾維忠等[73]從扶貧視角出發(fā),強調(diào)要深入挖掘森林碳匯的減貧潛力。田剛等[74]則在分析中俄森林碳匯供給能力的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了兩國碳匯交易市場的發(fā)展路徑及對應的保障措施。除此之外,學者們還圍繞林業(yè)碳匯交易的產(chǎn)權(quán)體系[75]、質(zhì)押貸款融資模式[76]等展開了深度探討,以期助力我國盡早建立健全全國統(tǒng)一林業(yè)碳匯交易支付體系,促進碳匯生態(tài)價值和經(jīng)濟價值的實現(xiàn)。
3 農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展驅(qū)動因素研究進展
基于當前“雙碳”目標早日實現(xiàn)的迫切要求,推進農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展已刻不容緩,而其關(guān)鍵在于驅(qū)動因素的精準識別,以便于針對性策略的制定。為此,越來越多的學者開始圍繞農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展的驅(qū)動因素展開探討,并取得了一系列有價值的研究結(jié)論,在此本文將從宏觀和微觀2 個層面進行系統(tǒng)梳理。
3.1 宏觀層面因素識別
推進農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展是一項全面系統(tǒng)的工程,其進展能否順利顯然會受到宏觀外部大環(huán)境的影響。為此,有必要對宏觀層面的相關(guān)因素進行闡述,以便后續(xù)可以趨利避害,具體涉及到了政策因素、經(jīng)濟因素以及社會因素。
1)政策因素。政策效應被廣泛認為是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳減排的有效路徑之一,主要依靠環(huán)境規(guī)制、碳稅征收、碳交易等手段實現(xiàn)減排目標。環(huán)境規(guī)制體現(xiàn)了政府對環(huán)境保護的重視程度,其力度越大,越有利于農(nóng)業(yè)碳減排[7]。環(huán)境規(guī)制手段可分為命令控制型、市場激勵型、自愿性和隱性等4 種,其中市場激勵型環(huán)境規(guī)制更有利于激發(fā)農(nóng)戶減排行為[ 77]。關(guān)于碳稅,Schneider 等[78]利用一般均衡模型模擬發(fā)現(xiàn),碳稅與補貼的科學設(shè)計不僅能提高農(nóng)戶福利,還可減少農(nóng)業(yè)碳排放。然而,Dumortier 等[79]研究發(fā)現(xiàn),碳稅政策雖然有力改變了美國農(nóng)作物進出口貿(mào)易模式,但也導致了其他國家和地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)的再分配,進而引起全球溫室氣體排放量增加。除此之外,糧食主產(chǎn)區(qū)傾斜政策、政策性農(nóng)業(yè)保險等同樣對農(nóng)業(yè)碳排放產(chǎn)生了影響。其中,糧食主產(chǎn)區(qū)傾斜政策可以通過擴大土地經(jīng)營規(guī)模的方式達到抑制農(nóng)業(yè)碳排放增長的目的,在長江經(jīng)濟帶該項政策展現(xiàn)出了極為明顯的減排效果[80]。政策性農(nóng)業(yè)保險可以通過規(guī)模效應、結(jié)構(gòu)效應與技術(shù)效應改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,進而促進農(nóng)業(yè)碳減排,該項政策在東部地區(qū)成效明顯[31]。除此之外,金書秦等[81]就農(nóng)業(yè)碳交易市場如何助力農(nóng)業(yè)碳減排進行了初步探索,認為政策層面有必要將農(nóng)業(yè)納入碳減排交易范圍。
2)經(jīng)濟因素。經(jīng)濟因素被認為是導致農(nóng)業(yè)碳排放增加的關(guān)鍵動因。學者們多從農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展、農(nóng)村金融發(fā)展、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)集聚、財政支農(nóng)等視角切入展開相關(guān)分析。其中,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長與農(nóng)業(yè)碳排放之間存在“倒U 型”關(guān)系[6],且二者之間存在的拐點甚至不只一個[82]。相比傳統(tǒng)金融普遍存在的“金融排斥”,數(shù)字普惠金融不僅能為農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)提供資金保障,還能提高農(nóng)民環(huán)保參與積極性,促進低碳、綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式被廣泛采用,切實減少農(nóng)業(yè)碳排放[83]。目前中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍以種植業(yè)、畜牧業(yè)為主,其中前者兼具碳源與碳匯雙重屬性,而后者主要表現(xiàn)為碳排特征,故畜牧業(yè)占比的持續(xù)上升將不利于碳減排[84]。產(chǎn)業(yè)集聚水平的提升可以帶來規(guī)模經(jīng)濟和范圍經(jīng)濟,促使農(nóng)業(yè)專業(yè)化、集約化水平提升,進而降低農(nóng)業(yè)碳排放強度[85],但在特定階段也可能不利于農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展[86]。關(guān)于財政支農(nóng)對農(nóng)業(yè)碳排放的影響,目前學界仍存爭議,有學者認為財政支農(nóng)能有效促進農(nóng)業(yè)碳減排[87],但也有學者研究發(fā)現(xiàn)財政支農(nóng)在一定程度上會扭曲要素投入結(jié)構(gòu),刺激農(nóng)戶增加化學品投入而導致農(nóng)業(yè)碳排放增加[88]。
3)社會因素。社會的發(fā)展與變遷亦會對農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展產(chǎn)生顯著影響。學者們主要探討了城鎮(zhèn)化水平、農(nóng)業(yè)社會化服務等對農(nóng)業(yè)碳排放的影響。其中,關(guān)于城鎮(zhèn)化對農(nóng)業(yè)碳排放產(chǎn)生了何種影響,目前學界并未達成統(tǒng)一觀點。一方面,城市化進程的加快改變了農(nóng)村勞動力結(jié)構(gòu),使農(nóng)村勞動力結(jié)構(gòu)趨于老齡化、女性化和兼業(yè)化,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨巨大挑戰(zhàn),為了避免農(nóng)業(yè)減產(chǎn),剩余農(nóng)戶會選擇投入大量生產(chǎn)要素,由此導致農(nóng)業(yè)碳排放量劇增[89];另一方面,農(nóng)村青壯年勞動力的減少一定程度上會促進資本密集型生產(chǎn),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動生產(chǎn)率與資源利用率,進而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳減排[90]。農(nóng)業(yè)社會化服務主要表現(xiàn)在為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈提供大量的基礎(chǔ)服務、生產(chǎn)經(jīng)營服務、金融和流通服務,其水平的提升能極大提高資源利用率,減少農(nóng)業(yè)碳排放[91]。其中,農(nóng)業(yè)交通運輸服務、農(nóng)業(yè)批發(fā)與零售服務投入對農(nóng)業(yè)碳排放的抑制作用最為明顯[92],而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性服務主要通過促進規(guī)模經(jīng)營、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)等途徑降低農(nóng)業(yè)碳排放水平[93]。
3.2 微觀層面因素識別
截至目前,農(nóng)戶在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中仍扮演著重要角色,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的組織者、實施者和決策者,其低碳生產(chǎn)意愿與低碳技術(shù)采納水平會影響到農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展。正是基于此,近年來探討農(nóng)戶低碳生產(chǎn)意愿與低碳生產(chǎn)行為決策的微觀類研究越來越多,涉及到了內(nèi)在與外部層面的影響因素。
1)內(nèi)在因素。影響農(nóng)戶低碳生產(chǎn)意愿與行為的內(nèi)在因素包括戶主個體特征、技術(shù)認知、心理特征等。其中,以性別、務農(nóng)年限、生產(chǎn)態(tài)度等為代表的戶主個體特征均會對農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)意愿及行為產(chǎn)生影響。相比女性,男性戶主對新生事物的接納程度更高,且冒險精神的存在使得男性更愿意選擇低碳生產(chǎn)[94]。相比務農(nóng)時間較短的戶主,務農(nóng)經(jīng)驗豐富的戶主對各類先進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)更易產(chǎn)生排斥心理,由此導致農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)意愿較低[95]。低碳生產(chǎn)態(tài)度作為前置驅(qū)動因素,決定了戶主的低碳生產(chǎn)意愿,只有當意愿達到某個臨界點后,戶主才會選擇低碳生產(chǎn)行為[96]。戶主技術(shù)認知主要包括信息獲取與受教育程度。信息獲取能力較強的戶主,更能意識到農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展的重要性,其低碳生產(chǎn)意愿由此增強[97]。受教育程度較高的戶主對低碳生產(chǎn)的認知程度更深,不僅傾向選擇低碳生產(chǎn)技術(shù),還能有效提高技術(shù)利用效率[98]。戶主心理特征主要包括預期收益感知、風險感知等。戶主對低碳農(nóng)產(chǎn)品的價格預期越高、聲譽預期越好,其農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)意愿就越強[95]。當戶主對農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)技術(shù)的應用結(jié)果處于不確定狀態(tài)時,其風險感知越強,低碳生產(chǎn)意愿越弱[99]。
2)外部因素。政府引導、勞動力轉(zhuǎn)移等是影響農(nóng)戶低碳生產(chǎn)意愿與行為選擇的外部因素。其中,政府自上而下的引導會吸引大量農(nóng)戶選擇低碳生產(chǎn)技術(shù),而群體效應的存在使得余下農(nóng)戶也偏向于低碳生產(chǎn)技術(shù)的應用,以此尋求社會認同[100];當然在這過程中,政府及農(nóng)技部門也需通過有效措施不斷消除農(nóng)戶對潛在技術(shù)風險的擔憂[101]。與此同時,政府通過約束或者激勵手段亦能對農(nóng)戶低碳生產(chǎn)行為選擇產(chǎn)生積極影響,一方面,政府對低碳農(nóng)資市場的有效監(jiān)管為農(nóng)戶低碳生產(chǎn)創(chuàng)造了有利的外部環(huán)境,加之對一些高污染生產(chǎn)行為的法律約束,促進農(nóng)戶主動轉(zhuǎn)向低碳生產(chǎn)[102];另一方面,政府通過財政支持等手段給予農(nóng)戶低碳補貼,在農(nóng)業(yè)產(chǎn)量得到基本保障的前提下,農(nóng)戶也會傾向選擇低碳生產(chǎn)方式[103]。勞動力轉(zhuǎn)移一方面意味著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動力數(shù)量的減少,為了彌補勞動力的不足,農(nóng)戶會選擇使用化肥、農(nóng)機等高碳生產(chǎn)方式以維持產(chǎn)量[ 104],另一方面也會有助于農(nóng)戶家庭用能優(yōu)化,高碳能源消耗減少,進而促進農(nóng)業(yè)碳減排[105]。
4 農(nóng)業(yè)碳問題研究的未來展望
4.1 農(nóng)業(yè)碳達峰的科學預測與差異化減排路徑設(shè)計
中國政府已明確提出要在2030 年之前實現(xiàn)碳達峰。在這進程中,二、三產(chǎn)業(yè)固然是減碳的主戰(zhàn)場,是整個達峰工作能否順利實現(xiàn)的關(guān)鍵所在,但我們亦不可忽視農(nóng)業(yè)碳排放問題。截至目前,雖然也有研究圍繞農(nóng)業(yè)碳排放的達峰問題展開初步探討,但囿于農(nóng)業(yè)碳排放測算指標體系的非全面性,其研究結(jié)論的普適性受到了極大影響。為此,有必要在科學重構(gòu)指標體系并完成農(nóng)業(yè)碳排放再測算的基礎(chǔ)上,對中國及各省份農(nóng)業(yè)碳排放的達峰時間及峰值水平展開合理預測,進而明確各自碳達峰如期實現(xiàn)的可能性。具體而言,首先,在進行相關(guān)理論闡述的基礎(chǔ)上實證檢驗影響農(nóng)業(yè)碳排放的關(guān)鍵性因素;其次,構(gòu)建預測模型,完成相應參數(shù)設(shè)定與情景設(shè)置,代入相關(guān)數(shù)據(jù)對中國及各省份的農(nóng)業(yè)碳排放達峰情況進行合理預測;再次,評估中國及各省份農(nóng)業(yè)碳減排成效,結(jié)合各自農(nóng)業(yè)碳排放峰值預測結(jié)果,準確識別減排“后進省份”;從次,在保證國家總體戰(zhàn)略的前提下,對于如期達峰困難的減排“后進省份”,結(jié)合其農(nóng)業(yè)碳排放現(xiàn)狀特征及減排成效構(gòu)建差異化的減排路徑,比如可進行目標重構(gòu)與路徑優(yōu)化,即完成時間可延遲,但總體要求相應拔高;最后,可從制度、資金、宣傳等不同維度完成農(nóng)業(yè)碳減排支持政策體系的構(gòu)建,為農(nóng)業(yè)碳達峰目標的實現(xiàn)提供必要保障。
4.2 農(nóng)業(yè)減排固碳潛力的科學評估與實現(xiàn)路徑探討
“雙碳”目標能否如期實現(xiàn),很大程度依賴于減排固碳能力的提升。在這一過程中,大力推進二、三產(chǎn)業(yè)降碳減排固然重要,但絕不可忽視農(nóng)業(yè)部門的重要作用。不同于二、三產(chǎn)業(yè)單一的碳排放特征,農(nóng)業(yè)兼具碳排與固碳的雙重屬性。該特質(zhì)決定了農(nóng)業(yè)對于“雙碳”目標實現(xiàn)的重要性,具體表現(xiàn)為,減排可助力碳排放早日達峰,固碳則是碳中和實現(xiàn)的重要保障。那么,在明晰農(nóng)業(yè)減排固碳價值的基礎(chǔ)上,其潛力評估的關(guān)鍵著力點及具體思路是什么?如何在優(yōu)化目標的前提下探索農(nóng)業(yè)減排固碳潛力實現(xiàn)的差異化路徑,進而構(gòu)建有助于農(nóng)業(yè)減排固碳潛力充分實現(xiàn)的政策支持體系與保障機制?上述問題不僅是探究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)低碳轉(zhuǎn)型迫切需要解決的重要科學問題,更是推動國家早日實現(xiàn)“30·60 雙碳目標”亟待回答的重大現(xiàn)實問題。實際分析中,可以遵循“減排固碳潛力評估—減排固碳潛力實現(xiàn)的路徑探討—減排固碳潛力實現(xiàn)的政策機制保障”的邏輯主線,以國家《農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳實施方案》所重點倡導的化肥減量增效、農(nóng)機綠色節(jié)能、稻田甲烷減排、農(nóng)田碳匯提升等模式為例,探討農(nóng)業(yè)的減排固碳潛力,進而在完成其目標優(yōu)化與路徑設(shè)計的基礎(chǔ)上,構(gòu)建有助于推動農(nóng)業(yè)減排固碳潛力實現(xiàn)的政策支持體系。
4.3 農(nóng)業(yè)碳市場的構(gòu)建與碳匯價值變現(xiàn)的思路探索
全國統(tǒng)一碳排放權(quán)交易市場已于2017 年底正式建立,但農(nóng)業(yè)尚未被整體納入碳市場之中,目前僅有少量農(nóng)業(yè)減排項目參與溫室氣體自愿減排碳交易活動。在此背景下,亟需建立健全農(nóng)業(yè)碳市場,加快推動農(nóng)業(yè)碳交易。而為了更早且更好地讓碳匯價值變現(xiàn),以下幾方面研究工作亟待開展:一是著力提高農(nóng)業(yè)碳排碳匯的測算精度??稍诂F(xiàn)有指標體系的基礎(chǔ)上,將更多的碳源、碳匯納入到測算體系,并借助大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術(shù)對原始數(shù)據(jù)測量誤差進行修正,同時選擇與實際情形相匹配的測算方法,切實提高測算結(jié)果的準確性,為農(nóng)業(yè)碳交易提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。二是積極探索能充分發(fā)揮農(nóng)民市場主體作用與政府宏觀調(diào)控能力的制度體系。政府既要通過針對性培訓提高農(nóng)民對碳市場的認知,給予必要的技術(shù)、資金支持引導農(nóng)民強化低碳生產(chǎn)并參與到碳交易活動中;也需不斷完善相關(guān)的政策制度與法律法規(guī)體系,為農(nóng)業(yè)碳交易市場發(fā)展創(chuàng)造良好條件,積極引導減排企業(yè)特別是農(nóng)業(yè)減排企業(yè)在交易市場中優(yōu)先購買農(nóng)業(yè)碳匯產(chǎn)品。三是系統(tǒng)總結(jié)國外經(jīng)驗并強化國際交流與合作。認真學習美國、德國、新西蘭等發(fā)達國家在農(nóng)業(yè)碳交易市場建設(shè)上的一些典型做法,為中國農(nóng)業(yè)碳交易試點項目的開展提供經(jīng)驗借鑒;同時加強對外交流,與其他國家友好合作,共同探索農(nóng)業(yè)碳交易新模式。
4.4 農(nóng)戶低碳生產(chǎn)技術(shù)供需匹配探究與其制度優(yōu)化
近年來,雖然以涉農(nóng)企業(yè)、各類合作經(jīng)營組織為代表的農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營主體正不斷涌現(xiàn),但以小農(nóng)經(jīng)濟為主的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式仍未改變,普通農(nóng)戶依然是從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的第一行為主體。為此,有必要圍繞農(nóng)戶低碳生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)實需求與供給匹配展開研究。其中,需求層面,在完成農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)技術(shù)甄別與分類的基礎(chǔ)上,組織專業(yè)隊伍奔赴農(nóng)業(yè)生產(chǎn)典型地區(qū)開展農(nóng)戶調(diào)研工作,搜集大量一手數(shù)據(jù),而后理論探討與實證分析相結(jié)合,明晰農(nóng)戶農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)技術(shù)的需求偏好、采用意愿、行為及其影響機制。供給層面,針對實地調(diào)研所獲取的信息反饋,技術(shù)供給方應不斷強化技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)出與農(nóng)戶需求相匹配的農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)技術(shù)。在這過程中,需充分調(diào)動科研院校、涉農(nóng)企業(yè)、社會團隊等各類科研創(chuàng)新主體的積極性,集中優(yōu)勢資源聯(lián)合攻關(guān),推動農(nóng)村新能源、綠色肥料、農(nóng)業(yè)碳捕捉等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā),同時強化數(shù)字技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應用。為了促進農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)技術(shù)的供需銜接,政府還應在制度及措施方面予以支持。一方面,需強化對農(nóng)業(yè)低碳發(fā)展的財政支持。比如為農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)設(shè)置專項資金,對購買和使用農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)資料的農(nóng)戶給予價格補貼等。另一方面,大力促進農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)技術(shù)的推廣與應用。通過示范或試點地區(qū),加強農(nóng)業(yè)低碳生產(chǎn)技術(shù)推廣,加快技術(shù)成果轉(zhuǎn)化并充分發(fā)揮示范輻射作用,擴大低碳技術(shù)的應用范圍。
(責任編輯:邊書京)