“双碳”背景下韶关市农业碳中和效应的测度与动态评价
作者: 刘浩 刘芮萌 欧阳博强
摘要 为明确韶关市农业碳中和阶段特征,构建了基于5类碳源和2类碳汇的农业碳中和指标体系,测算2011—2021年韶关市农业碳排放量、碳汇量和碳中和效应。结果表明,从碳排放总量看,韶关市农业碳排水平以年均6.00%的速度稳步增长,农业碳排强度则以年均1.96%速度稳步下降。从碳排放结构看,对农业碳排放贡献率大小依次是物质投入(41.33%)、秸秆利用(21.33%)、牲畜养殖(17.86%)、水稻种植(16.82%)和土地利用(2.67%);韶关市农业碳汇水平整体呈现先下降后上升的“U”形变动趋势;2011—2021年韶关市农业碳中和程度呈现逐渐下降趋势,碳中和的年均实现程度为41.32%。农用化学品投入是最主要碳源、农业低碳化发展水平有待提升、优化土地利用结构挖掘农业碳汇、需要着重控制要素投入和秸秆收获环节的碳排放实现绿色低碳化转型。研究结果可为韶关市制定农业碳减排政策提供理论依据。
关键词 农业碳中和;碳排放;碳汇;韶关市
中图分类号 S-9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)23-0205-06
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.23.045
Measuring and Dynamic Evaluation of Agricultural Carbon Neutrality Effects in the Context of “Dual Carbon” in Shaoguan City
LIU Hao,LIU Rui-meng,OUYANG Bo-qiang
(Business School,Shaoguan University/North Guangdong Rural Revitalization Research Center,Shaoguan,Guangdong 512005)
Abstract To clarify the stage characteristics of agricultural carbon neutrality in Shaoguan City,this study constructed an indicator system of agricultural carbon neutrality based on 5 types of carbon sources and 2 types of carbon sinks,and calculated the carbon emissions,carbon sinks,and carbon neutrality effects of Shaoguan City’s agriculture from 2011 to 2021.The results showed that the total carbon emissions from agriculture in Shaoguan City have been steadily increasing at an annual rate of 6.00%,while the intensity of agricultural carbon emissions has been steadily decreasing at an annual rate of 1.96%.In terms of carbon emission structure,the contribution rates to agricultural carbon emissions are ranked as follows:inputs (41.33%),straw utilization (21.33%),livestock farming (17.86%),rice cultivation (16.82%),and land use (2.67%).The overall level of agricultural carbon sinks in Shaoguan City presents a “U”shaped trend of decline followed by increase.From 2011 to 2021,the degree of agricultural carbon neutrality in Shaoguan City has gradually decreased,with an average annual achievement level of 41.32%.The study found that the use of chemical inputs is the main carbon source,the level of agricultural decarbonization needs to be improved,optimizing land use structure helps to tap agricultural carbon sinks,and it is necessary to focus on controlling carbon emissions from input elements and straw harvesting processes in order to achieve a green and low-carbon transformation.The research results can provide theoretical basis for Shaoguan City to formulate agricultural carbon reduction policies.
Key words Agricultural carbon neutrality;Carbon emissions;Carbon sinks;Shaoguan City
基金项目 韶关市哲学社会科学规划课题(Z2023003);广东省哲学社会科学规划项目(GD23XYJ81);广东省教育厅普通高校青年创新人才类项目(2023WQNCX066)。
作者简介 刘浩(1991—),男,河南驻马店人,讲师,博士,从事农业资源与环境经济研究。*通信作者,讲师,博士,从事农业经济理论与政策研究。
收稿日期 2024-01-28;修回日期 2024-06-12
温室气体排放导致的全球气候变暖现象是目前人类生存面临的巨大挑战之一,其中农业已成为全球第二大温室气体排放源。由于碳排放和碳汇的综合作用,农业被认为是实现中国政府实现碳中和的重要贡献者。中国在农业现代化加速进程中,化肥农药的过量投入、农业机械化应用以及禽畜养殖规模的不断增加,使得农业碳排放占中国碳排放总量的17%,且以年均5%的速率保持增长态势,已经成为不可忽视的重要碳排放部门[1]。作为农业大国和碳排放大国,中国农业碳排放占国内碳排放总量的17%。因此,减少农业碳排放已成为中国可持续发展最重要的战略之一。2020年9月,习近平主席宣布中国的目标是在2030年之前达到碳排放峰值,并在2060年之前实现碳中和。因此,在碳达峰背景下,迫切需要进行农业绿色低碳转型,这是落实绿色发展理念的具体行动,也是实现生态文明,促进农业高质量和绿色低碳可持续发展的必然选择。
目前,众多学者围绕农业碳中和展开的研究主要集中在以下几个方面:第一, 农业碳中和的效应测度。目前,通过碳排放、碳汇的单一视角研究较为广泛,也是测量农业碳中和的基础[2]。通过明确农业碳排放来源为化肥、农药、农膜等物资消耗来衡量农业碳排放是一种聚焦农业生产消耗过程碳排放的投入导向碳排观[3]。在生产物资消耗碳排放的测量基础上,加入农业土地利用导致的土壤碳库被破坏等带来的间接碳排放的生产导向碳排观[4]。在关注农业物质投入和农田土壤利用的生产碳排基础上,关注水稻种植的生产过程碳排观[5]和增加畜牧业养殖碳排放的农牧融合导向碳排观[6]。第二,农业碳中和的因素分析。在碳中和核算的基础上,运用LMDI模型、空间杜宾模式对碳中和效应的影响因素展开研究,发现土地规模扩张[7]、土地粮化[8]、农业产业升级[4]、生产技术进步[9]等的提升可促进农业碳中和,但农业人口规模[10]、城镇化水平[11]、地区经济发展水平[5]的加强会阻碍农业碳中和的实现进程。第三,农业碳中和的趋势预测。以碳中和测量结果为依据,运用STIRPAT预测碳排放峰值[12]、灰色预测模型预测农业碳排量[6]、重标极差分析法重构农业碳排放强度时间演化趋势[13],为制定未来减排目标及减排政策安排提供政策参考。第四,农业碳中和的路径探索。结合农业碳中和测量结果特征,分析影响农业碳中和实现的趋核心因素,进而提出秸秆还田土壤固碳、间歇灌溉稻田CH4减排、氮肥优化减量土壤N2O的减排固碳措施集合来实现碳中和[14]。赵敏娟等[15]更是基于低碳目标、零碳目标、负碳目标的碳中和不同阶段目标,提出中国在2060年实现农业碳中和的路径图,以期为中国农业碳中和战略规划提供参考。
综上所述,目前学术界围绕农业碳中和在效应测度、因素分析、趋势预测、路径探索等方面研究成果较为丰硕,但仍有以下两方面未受到学者们的关注:一是现有成果绝大多数关注全国总体层面、特定区域、发达或欠发达典型省域层面碳中和特征,鲜少涉及市级尺度甚至发达地区的典型农业区的农业碳中和特征。二是围绕农业碳中和构成内容的研究成果,存在投入、生产、过程、融合多种碳排放分析导向以及生物吸碳或土壤固碳的单一碳汇来源,这使得碳源、碳汇分析的指标体系局限。农业生产碳中和的实现应从碳排放和碳吸收的角度同时从全生命周期的角度考虑,农业碳排放的碳源至少应包含资料投入、土地利用、水稻种植、牲畜养殖、秸秆处理5个方面,而农业生产系统碳汇则应包括地上作物吸碳、地下土壤固碳2个有机组成部分。三是构建农业碳中和核算体系所测度的特定对象碳排放或碳汇,并在此基础上描述其时空分布特征,并根据碳排放或碳汇的未来变化趋势预测碳中和。而以碳排放和碳汇替代碳中和效应更多是一种间接研究,将碳排放、碳汇纳入统一核算框架,构建全面的农业农村碳中和效应核算体系,方能定量揭示农业碳中和特征。
因此,该研究从农业全生命周期出发,以集山区、生态区、发达省份欠发达区为一体的典型农业生态区的韶关市为研究对象,全面、系统地评估2011—2021年韶关市的碳排放、碳汇、碳中和效应的变化特征和演进趋势,为粤北地区因地制宜制定和落实绿色农业发展与农业碳减排政策,为助力韶关农业“碳达峰、碳中和”提供参考。
1 数据来源与研究方法
1.1 数据来源
原始数据来源于2012—2022年《韶关统计年鉴》以及2012—2022年《广东农村统计年鉴》所统计的韶关市2011—2021年的相关农业数据。农业用水量的数据来源于广东省水利厅2011—2021年《水资源公报》。农用薄膜、农药、农用柴油均为当年使用量,化肥为折纯量,灌溉面积为有效灌溉面积。农作物、畜牧涵盖统计年鉴范畴内的常见类别。
1.2 农业碳排放的测算方法
在农业LCA研究中,碳排放主要包括CO2、CH4、N2O这3种温室气体,最终按照CO2的排放率CH4和N2O折算为二氧化碳当量计量。该研究基于大农业范畴考察农业碳排放量的测量思想,分别立足于各要素投入终端消费量和农业生产对象的全生命周期来考察农业碳排放。为此,综合相关学者的研究成果,并在充分参考《省级温室气体清单编制指南(试行)》(IPCC)的基础上,采用排放系数法,基于农业生产全过程生命周期,从生产资料投入、土地利用、水稻种植、牲畜养殖、秸秆处理5个方面测度韶关市的农业碳排放量。
1.2.1 农业生产物资投入碳排放测算。农业物资使用过程中产生的碳排放,如化肥、农药、农膜等碳密集型产品在农业生产与应用过程中产生的碳排放。农业生产作业各环节的生产资料投入的碳排放量: