【河南省农业碳排放测度实证及低碳发展研究17000字（论文）】

河南省农业碳排放测度实证及低碳发展研究目录TOC\o"1-3"\h\u9990741771绪论 42650569461.1研究背景及意义 49310075441.1.1研究背景 48779399661.1.2研究意义 41768700251.2文献综述 55371427271.2.1国外研究现状 518840443481.2.2国内研究现状 64869818211.2.3文献述评 76432868301.3研究内容与研究方法 812890728121.3.1研究内容 816317203481.3.1研究方法 89577166462相关概念与理论基础 89537350572.1相关概念 86071617912.1.1农业碳排放概念 818734144402.1.2低碳农业发展概念 8712607662.2理论基础 815313027832.2.1碳排放测算常用指标与测算方法 811618482332.2.2河南省碳排放总量 91144498602.2.3农业碳排放强度变化 915609329553河南省农业碳排放测度 109399429333.1研究方法与数据来源 107311675993.1.1研究方法 108324082593.1.2数据来源 1015771324553.2测算结果分析 144745162643.2.1总体测算结果 1415880677373.2.2各地市测算结果 1417276908433.2.3农业碳排放结构分析 1611736072143.3讨论 181791480034河南省农业低碳发展对策 191684133274.1加强制度保障，制定低碳发展规划 191393401434.2优化农业结构，发展低碳农业 1911326081714.3降低碳排放，提高农业碳吸收 204504829894.4开发新能源再生技术 2013877404485研究结论与展望 2120813031165.1研究结论 211003446295.2展望 221绪论1.1研究背景及意义1.1.1研究背景全球变暖形势日益严峻，低碳经济成为减少碳排放、控制温室效应、促进经济与环境可持续发展的重要措施，而中部地区作为重要能源基地和老工业基地，在经济发展方式转变和节能减排方面更是面临十分严峻的形势和内在压力。河南省作为中部强省，自然是首当其冲，观测河南省农业碳排放测度与如何控制环境恶化以及低碳生活长久发展更是义不容辞。自2013年以来，多数省市出现雾霾天气，环境污染加重，引起了社会各界的广泛关注。为促进社会和谐发展，需要转变原有的发展模式，兼顾好经济发展与环境保护。除了二、三产业发展给环境带来的压力外，第一产业生产也给环境带来不小的冲击。目前农业生产大部分还是传统的家庭式分散生产，农业生产过程中存在问题较多，产生的温室气体所占比重较高，给环境带来的负担不可忽视。十九大报告指出“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念”。在农业现代化改革的时代背景下，低碳农业的研究对于促进农业生态可持续发展具一定的现实意义。低碳农业作为“绿色农业”发展的新路径，是从“高碳”到“低碳”的探索。为顺应新阶段发展需求，减少农业生产给环境带来的压力，发展低碳农业成为一种新的尝试。低碳农业是践行可持续发展理念，从“高能耗、高污染、高排放”向“低能耗、低污染、低排放”转变的一种农业生产模式，从而减少农业生产带来的温室气体的排放。低碳农业通过转变农业经济发展方式，实现农业可持续发展，也是低碳经济的重要组成部分，是现代农业未来的发展方向。在当前环境现状下，如何评价和建设低碳产业对于中部地区乃至国家层面都有极为重要的意义，推行低碳农业是我国农业发展的必然趋势，在此同时更是我国农业应对气候变化的必要现实选择。根据河南省省会城市郑州市以及多个地市的农业碳排放测度情况来深入，并结合资料和具体情况去分析，最终给出低碳发展研究策略报告。1.1.2研究意义促进农业碳减排是实现低碳农业的内在要求。在提到郑州节能减排、发展低碳经济时，主要研究视角集中于工业能源消耗引起的碳排放，对农业所引起的温室气体排放研究较少。所以，对农业碳排放进行研究一定程度上能够部分地丰富关于郑州低碳经济发展的相关内容和方法。本研究运用LMDI模型研究影响农业碳排放的主要因素，利于为河南省有侧重地促进农业碳减排提供对策建议。同时，开展农业碳排放研究，也有利于进一步丰富关于郑州农业碳排放的理论研究，对于郑州市实现农业碳减排，促进低碳农业的可持续发展、发展农业经济等方面能够提供一定的文献支撑和理论指导。首先，通过建立系统合理的农业碳排放测算体系，对郑州市农业碳排放总量进行测度，并从农业碳排放总量、结构、强度和密度分析1997-2016年动态变化特征，同时又在碳排放总量测度的基础上，对郑州市农业碳排放效率进行测度分析，有利于掌握郑州市农业碳排放整体状况，丰富关于农业碳排放的数据信息。其次，通过研究郑州农业碳排放，有利于提高民众对农业碳排放的认识，以更好地促进农业生产方式的转变，促进农业经济持续健康发展。同时倡导农业碳减排，对于提高郑州农业资源利用率、农业废弃物循环利用和乡村生态环境治理、加强生态文明建设也具有一定的现实意义。1.2文献综述1.2.1国外研究现状（1）农业碳排放的相关研究视角伴随低碳经济的推广，“低碳”话题逐渐引起人们关注，“低碳农业”概念随之出现。Warrick.R.A（1988）探索了农业生产与CO2气体排放，以及气候变暖之间的关系，认为为了更好的保护环境，减少温室气体排放，需要大力发展低碳农业。FreibauerA等（2014）对土壤的固碳能力与农业生产进行研究，确认了农业对充实土壤碳库的重要作用，提出现代农业发展需要向低碳农业发展转换。JohnsonJMF等（2007）研究指出农业碳排放主要来自农业废弃物和畜禽粪便的不合理利用，以及农业生产中水稻生长，生活中生物燃烧的使用。ACILTasmanPtyLtd（2012）对美国、欧盟、加拿大与新西兰的低碳农业发展分析，提出四国在低碳农业发展中，农业碳排放量占碳排放总量的比重存在差异。国外学者对碳排放的研究相对较早，对于农业碳排放和低碳农业发展有不同的研究视角。首先，关于土地利用变化的研究视角。VleeshouwersLM（2010）运用了包含农作物、气候和土壤的模型来测算农业土壤的碳通量，并且评估了不同减排措施对欧洲农业土壤有机碳的影响，研究表明将耕地转化为菜地会产生1.44t的碳通量，可以通过农场管理活动实现土壤碳封存。MarkE.H.Burton（2017）运用了一种农业可持续模型研究了中非加蓬地区，表明11500公顷被砍伐的森林转化为棕榈种植会释放1.50TgC（碳成本），会抵消人工林25年的碳储量，说明在满足棕榈种植的同时国家有效的综合土地利用计划有利于在热带雨林景观区发展低碳农业。其次是土壤碳库的视角。RobertCzubaszek（2018）运用涡流协方差系统测量两种气体在不同时间段的流量，结果表明沼渣作为土壤肥料时CO2和CH4两种气体的排放量对波兰农业总碳排放量的影响相对较低，且利用沼气池液氧转化有机物向土壤提供易降解有机物的强烈矿化和物，对保护和丰富土壤有机质资源来说不会产生预期的影响。最后，基于乙醇原料栽培视角进行农业碳排放研究。KarinaScurupaMachado（2017）在相同土壤和气候条件下测算甘蔗、木薯、大米、甜菜和玉米五种乙醇原料的CO2排放量，其中甘蔗和玉米在栽培过程中释放的CO2量最少，是巴西在环境可持续和发展生物燃料中必须重视的两大原料。农业碳排放碳源及影响因素研究农业作为一种复杂的生态系统，其生产经营活动与气候环境变坏密切相关。West（2002）主要从种植业单一角度出发，选择化肥、农药、农业灌溉以及种子培育所耗费的能源作为主要碳源研究农业碳排放。JaneM-F.Johnson（2007）的研究表明农业废弃物的产生、农用物质能源的消耗、水稻种植以及秸秆的燃烧都是农业碳排放的重要来源。Zou（2015）利用2010年的统计数据和市场调查数据主要估算中国农业灌溉过程中温室气体排放量。结果表明农业灌溉的CO2排放量从36.72增加到54.16mt，灌溉中能源活动的排放量占60%，也表明农业灌溉中的能源消耗是重要碳源。此外，G.IpekTunc（2009）将农业、工业和服务业三大产业的固体燃料、石油、天然气和电力四种能源消耗作为测算土耳其1970-2006碳排放的指标，并运用平均迪式指数LMDI分解模型能源碳排放的影响因素，并指出碳排放的最大影响因素是经济活动，而结构效应负向影响碳排放。P.Fernandez（2014）也运用LMDI分解模型分析欧盟国家的碳排放影响因素，结果表明能源效率投资负向影响碳排放量。JianxiangTian（2016）从种植业、畜禽业和土地利用三个主要层面对碳源进行详细分类，利用多元线性回归分析法的得出城镇化率和氮肥施用是影响种植业碳排放的两大主要因素，而人均农业总产值和牛肉产量与畜牧业总产量间的比率是影响畜牧业碳排放的重要因素。1.2.2国内研究现状（1）低碳农业相关概念研究高旺盛（2010）等提出发展循环农业是低碳农业的实现方式之一，通过发展农田、农牧结合、农业企业等循环模式，能够提高农田碳吸收能力、提升牧业竞争力、实现农业低碳产业化，最终有效促进农业低碳化发展。也有学者从不同角度对低碳农业的内涵进行了丰富。严立冬等（2010）从生态视角下提出低碳农业的发展应包含对农业物种的保护及其生存环境的改善，通过维护农业生态系统的动态平衡，最终实现农业生产与生态环境协调发展。许广月（2010）经过归纳低碳农业的科学涵义得知：低碳农业是通过减源增汇，即减少碳排放源和增加碳吸收功能为着力点，发挥农业产业的经济、生态和社会功能，在农业生产过程中进行低碳化设计的资源节约型和环境友好型农业发展形态。刘静暖（2012）表示低碳农业源自于低碳经济增长，是一类农业持续发展模式，核心目标是减少二氧化碳气体排放，改进农业小气候环境以及保证公民的身心健康，最后达到经济、社会与环境三个方面的协调统一。（2）关于农业碳排放的影响因素的相关研究关于农业碳排放影响因素的研究方法，我国学者主要运用Kaya恒等式变形、LMDI分解和灰色关联分析法等。李国志（2011）运用Kaya因素分解法得出农业能源结构、农业人口规模对碳排放的影响程度并不明显，而农业经济的增长对农业碳排放具有明显的正向拉动作用，农业生产技术进步则会显著降低农业碳排放水平。而韩岳峰（2013）采用Kaya演变式和LMDI相结合的方法经农业碳排放影响因素进行分解，认为贸易条件效应是导致农业能源碳排放量变化的首要原因。杨钧（2012）以STIRPAT模型为基础模型，采用固定效应和随机效应模型，并利用广义最小二乘法估计检验模型，实证表明从业人口增会提升农业碳排放水平，而农业机械化与碳排放量显著正相关，人力资本的影响也存在显著地区差异。此外，运用SYS-GMM来分析技术进步对农业碳排放量和强度的影响，最终得出农业技术进步会增加农业碳排放，但有利于降低农业碳排放强度，而农业人力资本的提升则有利于减少农业的碳排放量（杨钧，2013）。文清（2015）基于1993-2012年面板数据，运用LMDI法得出效率因素是抑制农业碳排放的关键因素，并据此分析了农业碳排放的驱动机理。李秋（2015）通过空间杜宾模型实证分析得出农业经济增长会推动农业碳排放的增加，而农业科技投入和农民受教育程存在明显的减排效应，且农业碳排放在省域之间存在空间溢出效应。何艳秋（2016）运用固定效应模型实证表明中国农业碳排主导因素在存在区域差异，农业经济发展水平和机械化水平对农业碳排的主导性由西向东减弱，农业经济结构对农业碳排的主导性东部最强，中部最弱，农业经济规模对农业碳排的主导性西部最强，中部最弱。吴贤荣、张俊彪（2017）采用改进的对数Divisia指数分解模型研究农业碳排放强度效应、农业生活水平改善效应、农业技术进步效应、人口规模效应和城镇化进程效应对农业碳排放的影响，其中，农村生活水平改善效应是农业碳排放增长的主导效应。何艳秋（2018）从动态角度分析中国农业碳排放影响因素，首先根据正态分布划分各省市农业碳排放等级分布格局，其次用动态灰色关联法分析农地利用、农业经济水平、农业结构和农业生产技术等因素对不同省市农业碳排放的动态影响，结果表明不同等级的农业碳排放区域，主导因素也会存在差异，各因素的影响程度均会随着区域的差异化而动态变化。吴贤荣（2015）利用农业碳排放影子价格和碳排放潜力指数探索农业碳排放成本和不同地区的减排潜力；在空Durbin模型基础上分析影响农业碳减排的因素，表明农业经济发展水平与农业结构对农业碳减排有显著的正向影响。此外，也有学者从技术进步和农产品贸易方面研究农业碳排放。魏玮（2018）利用全球能源－环境分析模型（GTAP-E）模拟了不同技术进步情境下农业技术进步与农业能源使用和农业碳排放在不同时间段内的发展趋势，分析表明农业能源的使用和碳排放会随着农业生产的增产而提高，农业全要素技术进步和能源增进型技术进步在控制农业能源增长、减缓碳排放发挥了重要作用。农产品贸易过程中也会产生隐含碳排放，丁玉梅（2017）利用MRIO模型测算了中国2002-2011年农产品贸易隐含碳排放，从2003年起我国成为碳排放污染转出国。并且通过LMDI分解法得出结构效应对农产品出口贸易隐含碳排放的影响为正，技术效应对隐含碳排放具有抑制作用，而规模效应是农产品贸易隐含碳排放的主要因素。1.2.3文献述评当前，我国有关低碳农业的研究大部分均是从低碳农业的内在涵义、发展水平、途径、策略这种定性的层面的进行，定量研究的不多，特别是对地区的研究，有定量解析影响因子的却没能给出拥有操作性的具体理论构架，有针对问题给出处理建议的但是大部分均是从技术与制度层面出发，深入研究的不多。对低碳农业的研究不但要探讨其属性还需要剖析评估方式、影响因子、处理方案。因此本文在前人研究的基准上，整合已有的研究成果，按照河南的实际状况来对区域的低碳农业发展力求做出全方位与具体的分析研究。首先经过建立一整套测度体系来对地区低碳农业发展程度予以实证研究，接着经过定量分析找到影响低碳农业发展的原因，为河南低碳农业发展策略的制订提供有价值的参考。1.3研究内容与研究方法1.3.1研究内容1.3.1研究方法（1）文献研究法。根据研究对象有选择性地搜集并整理相关文献资料，将文献按照研究内容进行分类，整理归纳并详细分析，全方面了解现阶段关于农业碳排放的研究状况和发展趋势，总结现有文献的经验和不足，挖掘研究内容的主要价值，为本研究奠定理论和现实基础。（2）数据分析法。搜集相关数据，整理分析郑州农业发展现状，并根据农业碳排放测算体系测度郑州市农业碳排放总量，在此基础上分析总量、碳排放结构以及碳排放强度和密度的动态变化特征，为后续的研究奠定数据基础。2相关概念与理论基础2.1相关概念2.1.1农业碳排放概念一般而言，农业碳排放是指农业种养过程中，资源（能源）投入使用、种养生长过程及各类废弃物处理所产生的排放活动。其中，资源（能源）排放主要包括农业化学制品生产使用及农业机械动力消耗能源带来的直接间接排放；自然源排放主要包括水稻种植、动物反刍排放及农业播耕直接释放有机碳等；废弃物处理排放主要包括秸秆焚烧及动物粪便处理等带来的排放。从广义角度理解，农业纵向产业链包括产前、产中、产后直接间接带来的排放；横向产业范围包括农林牧副渔业带来的排放。本文以狭义农业（种植业）为研究对象，主要研究农业活动过程中引起的6类排放，包括化肥、农药、农膜3类化学制品生产使用排放，农业灌溉、农业机械使用能源引起的排放，农业播耕有机碳流失排放。2.1.2低碳农业发展概念目前学术界对于“低碳农业”未做出一致定义，但依据国内外学者对于“低碳农业”的研究，概括“低碳农业”是一种在农业生产经营过程中，保证农业效益同时减少温室气体CH4、N2O排放的新型农业道路。通过减少不可再生能源的消耗，转变农业经济发展方式，兼顾好经济和生态效益，环保、安全、高效的农业可持续发展方式。低碳农业与生态农业、循环农业、有机农业既相互联系又相互区别，低碳农业是三者的统一，三者的发展有利于低碳农业的实现，但各自的核心理念又截然不同。2.2理论基础2.2.1碳排放测算常用指标与测算方法碳排放量估算方法包括实测法、物料衡算法和排放系数法，现有研究多通过化石燃料消费来估算碳排放量，IPCC在2006年《国家温室气体清单指南》中根据数据来源由易至难提出三种碳排放核算方法，两种以能源分类为基础的估算法和以技术行业分类的估算法。在现有的大部分碳排放问题研究文献中，多采用第一种方法，即通过区域各种化石能源的消耗产生的碳排放量累加得到区域总碳排放量。2.2.2河南省碳排放总量根据《河南省统计年鉴》提供的一次性能源消费数据，利用IPCC提供的方法计算可知河南省自1978年以来的碳排放情况，结果如表3.2所示，由数据可知，河南省碳排放量由1978年的2472.92×104吨上升到2011年的16220.39×104吨，碳排放量增长了6倍多。从变化趋势来看，2000年之前，碳排放量一直处于缓慢增长阶段，到2003年以后碳排放量上升速度持续加快，在经历了一个快速增长阶段之后，2008年以后碳排放量增长速度略有下降。同样的河南省自1978年以来名义GDP数据增长了百倍以上，通过年鉴中提供的GDP增长指数对不同年份GDP进行换算比较，河南省GDP总量由1978年的162.92亿元增长至2011年的5505.259亿元，2011年与1978年相比增长了33倍多。表3-2河南省1978年以来一次性能源消费碳排放量测算结果年份碳排放量年份碳排放量年份碳排放量年份碳排放量1978年2472.921987年3640.751996年4833.682004年9380.071979年2377.741988年3840.261997年4882.442005年10529.461980年2488.541989年3702.061998年5264.502006年11667.701981年2648.461990年3771.931999年5361.072007年12850.381982年2601.401991年3899.472000年5749.332008年13618.511983年2946.O11992年4062.892001年6039.242009年14150.891984年3271.921993年4262.912002年6466.002010年15079.O11985年3364.781994年4516.242003年7617.162011年16220.391986年3421.191995年4702.41年份2.2.3农业碳排放强度变化对河南省碳排量增长过程与GDP总量变化过程进行比较可以发现，两者存在较高的一致性，但不同阶段两者变化趋势不尽相同，总体可以划分为三个时期：第一个时期，从1978年到1992年，在这个阶段河南省整体GDP总量处在比较低的水平，且变化较慢，同时期碳排放量水平保持在5000万t以下，变化也较为缓慢，与人口的增加保持同步变化，在这个阶段河南省GDP总量和碳排放总量都维持在较低水平；从1992年到2003年左右，伴随改革开放进程深入内地，河南省社会财富总量与前一个时期相比有了较大提升，GDP总量大幅增加，同一时期河南省碳排放量与前一段相比变化趋势不大，与第一个时期一样保持缓步增长水平；到2003年以后，随着发展和改革的深入，河南省GDP总量出现飞跃式发展，2011年GDP总量是2003年水平的四倍多，GDP年平均增速达到40%以上，同样的能源消费碳排放量与前两个时期相比也出现较大变化，自2000年左右碳排放量突破5000万t以后，在2005年左右碳排放量突破10000万t，2010年又再次超过15000万t水平，在这个阶段河南省GDP和碳排放总量都比较大，而且处于快速增长阶段，但总体来讲，碳排放总量的增长速度低于GDP总量的增长速度，且与2005年相比，GDP增长速度保持增加，而碳排放总量的增长速度则略有下降，对1978年以来碳排放的增长率和GDP的增长率进行比较可以发现，两者的变化存在较高的一致性，且GDP的增长率变化与碳排放增长率变化相比有一定的滞后性，这说明碳排放量的增加和减少对社会经济总量的变化有着较大的影响力。图3-1河南省碳排放、GDP、碳排放强度变化情况3河南省农业碳排放测度3.1研究方法与数据来源3.1.1研究方法为低碳农业测量指标赋权主要包含两类方式，即主观赋权法（比如层次分析法、专家经验评价法）与客观赋权法（比如因素解析法、优序图法、熵值法）。熵值法是一类系统评估方式，对应来讲可以客观的评价某地区一定阶段内低碳农业发展程度，同时克服一些主观赋值法所导致的解析结果不稳健的情况，确保解析结果精确，提升评估品质。为了确保评测结果尽可能科学准确，文章选取熵值法来对河南农业低碳发展。3.1.2数据来源如下结果按照《河南统计年鉴》、《中国农村统计年鉴》、《中国林业统计年鉴》、《中国统计年鉴》、《中国人口和就业统计年鉴》中2000-2015年数据计算得到，个别年鉴丢失数据通过推算获得。为避免信息间的量纲差异，本节对初始数据予以标准化操作（如表3.6），以便于数据的对比。评估指标分成两类：一种是正面指标，即对低碳农业发展正向效用的指标，其数值愈大愈好。第二种是负面指标，对低碳农业发展发挥着负面效用的指标，其数值愈小愈好。本文采取如下计算式对评估指标进行标准化操作:（初始值为正面指标时）（1）（初始值为负面指标时）（2）为避免上步数据标准化处理之后对指标信息运算的干扰，需要对坐标数据做出水平移动，计算式为:（3）标准化处理之后的各原始数据如下表所示：表3.6河南省低碳农业各指标2000-2015年标准值指标200020012002200320042005C1111.011.021.041.111.14C1211.111.221.331.331.33C1311.011.021.031.061.08C1411.011.021.031.11.13C1511.071.11.151.191.21C2121.911.861.821.741.71C2221.951.851.761.731.66C2321.981.951.911.841.8C241111.441.441.44C2511.061.111.151.191.23C311.411.571.691.461.791C321.0111.011.011.151.16C3321.921.891.841.791.68C3411.061.141.231.331.42C411.841.961.9721.971.86C4211.091.181.221.121.22C4311.011.021.041.061.08权重确定与测度按照熵值法的运算步骤，运用搜集并规范化和标准化的各指标数值来运算每个指标的权重，借此研究河南低碳农业发展指标系统中各个指标的重要程度，详细运算结果如下表3.7：表3.7河南省低碳农业发展测量指标权重数据与排列次序根据表3.7河南省低碳农业发展测度指标权重及排序可看出，河南省低碳农业发展测度指标中所占权重较大的有农业劳动生产率、单位农业碳排放增加值、农业生产总值、农民人均纯收入和森林覆盖率等，说明其对低碳农业发展变化的贡献较大。农膜施用强度和农业从业人员数量指标相对占比较低，对农业低碳化发展变化的贡献较小。总的来说，农业经济发展水平、农业生态环境、能源低碳化利用和农村社会发展指标均不同程度的反映了河南低碳农业的发展的实际情况，充分理解和利用测度指标有助于全面评价河南发展低碳农业的成果与不足。计算综合得分按照河南低碳农业发展测度指标体系中各项指标的权重，运算每个农业子系统的分值与发展水平整体得分，计算结果如下表3.8表3.8河南省低碳农业发展水平综合测度值年份经济发展B1生态环境B2能源利用B3社会发展B4综合得分F20000.04470.06170.0520.0530.052220010.04620.06110.05310.05580.053320020.04760.06040.05480.05740.054320030.04910.06410.05370.05870.055820040.05090.06320.05890.05720.057120050.05220.06260.05280.05810.05620060.05460.06190.05560.05970.057620070.05710.0610.05950.05960.059220080.0610.06250.06330.05980.061820090.06320.06230.06460.06310.063220100.0680.06090.06470.06360.064720110.0730.05990.06870.06550.067420120.07810.0590.07080.06620.069420130.08390.05760.07240.06850.071720140.08410.07050.07790.07320.077220150.08620.07120.07740.08060.0792根据表3.8作图，得到河南省低碳农业发展水平综合测度趋势图(图3.2以及分类指标测度结果趋势图(图3.3:）图3.22000-2015年河南省低碳农业发展水平综合测度得分趋势图图3.32000-2015年河南省低碳农业发展水平各指标测度得分趋势图3.2测算结果分析3.2.1总体测算结果河南省低碳农业的发展历经长期的经验累积，取得了一定的成效。根据上文的计算，我们得到了2000-2015年河南省低碳农业发展状况测度得分如图3.2。从图中可以看出，2015年较2000年低碳农业发展综合测度得分增长51.72%，年均增长率2.82%，2015年综合测度得分达最大值0.0792分。河南低碳农业发展经历了一段起伏，从2004-2005年低碳农业发展经历了一段下降的趋势，从2005年开始到2015年经历了一段直线上升的趋势，其中增长速度较快的几个年份为2008年、2011年和2014年，增速分别为4.39%、4.17%和7.67%。总体来说，新世纪以来河南省的低碳农业发展水平呈现的还是明显的上升趋势，而且上升幅度较为平稳，每年上升平均指数为0.0018。3.2.2各地市测算结果农业经济发展指标测度结果分析由上图3.3能够发现，农业经济发展因素测度值表现出连续稳步增长的趋势。从2000年的0.0447分提升到2015年的0.0862分，增长了1.93倍，该指标总体上促进了河南低碳农业发展水平的不断提高，其中农业劳动生产力、村民人均收入与农业生产总值等农业经济指标的连续稳步增长是主要贡献因素。测度期间，河南省经济发展持续增长、产业结构不断调整、农业劳动生产率有效提升，农民收入增长迅速，2015年河南省农业总产值达到3383.09亿元，16年间增长了4.97倍，年均增速11.28%。农业GDP占总GDP的比重持续降低，2007年开始降到30%以下，在2015年降为24.8%。农业劳动生产率和农民人均纯收入分别增长了5.04和5.57倍。近年来河南省加快推进农业现代化进程、不断培育高原特色产业、促进农业产业结构优化调整，一连几年实现农民收入增长、农业生产效率增长、乡村经济增长的良好态势，为河南低碳农业发展提供了稳定的产业基础。农业生态环境指标测度结果分析河南省2000-2007年之间的农业生态环境指标测度值在4个指标中位于第一，但是随着农业生产投入品化肥、农药、农膜施用强度的增长，在一定程度上给河南省农业生态环境带来了负面影响，在2013年之前保持波动下降的趋势。2014年全国生态文明建设持续推进，河南省也在争当生态文明建设的排头兵，农业低碳化发展逐渐得到了政府重视，当年测度值比上一年增长了22.4%。2015年农业生态环境测度值也在农业低碳化发展的良好态势下有所提升。近几十年来，由于在农业生产过程中大量消耗化石能源、使用高碳排放的农业投入品、随意焚烧秸秆以及随意堆砌大量未利用的畜禽粪便使得温室气体排放大量增加，使得生态环境负担加重。农业是天然的低碳产业，不仅可以通过保护森林，提高农田固碳能力来增加碳汇，还可以充分利用生物质能源替代传统能源减少碳源。总之，发展低碳农业能够使农业生态环境得到优化，农业生态环境的改善对促进低碳农业发展水平的提高也起到了重要作用。能源低碳化利用指标测度结果分析从上图3.3可知，2000年到2015年能源低碳化利用指标评估数值整体上表现出不断增长的态势，年均增长率是2.69%，只有2003年和2005年有所下降。其主要贡献是单位农业碳排放增加值和清洁能源的代表沼气池产出量的逐年上升。此指标评估数值整体上和农业经济增长指标评估数值协同增长，对河南低碳农业发展具有较大的推动效用。农业能源消费强度指标在2005年达到峰值，每增加一万元农业产值消耗2134.8吨标准煤的农业能源，随后逐年下降，2015年该指标值为686.32（tce/万元）。农业能源消费强度的下降对能源低碳化以及低碳农业发展都有一定正面作用。主要得益于自2005以来河南省农业能源利用效率不断提高，与此同时，由于不断重视风能、太阳能、生物质能等新能源的开发利用，有效降低了非清洁能源的使用比例，能源消费结构逐步低碳化。单位农业碳排放增加值指标值从2000年的4.13（万元/万吨）增加到2015年的9.78（万元/万吨），单位碳排放量所增加的农业产值显著提高，这与近年来河南省科学施用化肥农药，合理利用畜禽粪便等低碳生产方式密切相关。农村社会发展指标测度结果分析农村社会指标发展比较缓慢，但整体上表现出稳步增长的态势。此指标主要由农民恩格尔系数和城市化水平来衡量。农村居民恩格尔系数的增长和区域城市化水平的提高，为整个乡村经济指标增长水平的提升提供了最大的帮助。这说明测度期间农村生活水平和农村人口素质得到了很大改善，对整个农村社会发展都有很大的提升。河南农村社会发展水平主要受两方面限制，一是河南省地形多为高原山地，以小农户为主的梯田耕地占多数。这种分户经营规模小、收益小，农户在进行农业生产活动时普遍依赖主观性判断，对未来发展缺乏规划，农业低碳化发展的理念难以推行。二是政府在支持农业上资金投入较少，对低碳农业发展进程支持力度缺乏有力的供给，达不到有利的推进。此外，河南省对于低碳农业技术投资仍旧不足，农业技术运用程度不高，缺少农业专业技术工作者，科学技术推广服务系统不够完善等，直接干扰到河南低碳农业科技的推行与运用，对于河南省发展低碳农业模式产生了局限性。未来通过整合耕地资源，加大财政对农业的投入，加强农村人口的科学文化素质，将低碳农业观念深入农户的生产活动中，有利于调动农户低碳生产的积极性，实现农村社会和低碳农业的共同发展。3.2.3农业碳排放结构分析农业碳排放量是衡量低碳农业发展水平的重要指标，近些年伴随河南农业经济的不断增长，河南农业碳排放量也在不断增长。当前因为对农业碳排放的研究还不够成熟，暂无统一的农业碳排放参数与运算方式。为有效分析河南农业碳排放的状况，文章参考目前已有的研究成果以对河南农业碳排放做出定量的研究。本文主要研究农业生产过程中的温室气体排放，即农业生产碳排放。对于碳排放源的选择，在全面考虑数据可得性的前提下，选择出如下3个层面：一是农业耕地活动碳排放；二是稻田种植碳排放；三是家畜养殖碳排放。从目前的研究状况来看，我国学者估算农业碳排放的方法主要为排放系数法，此亦是本篇文章所运用的测算方法。按照排放系数法，测算地区农业碳排放总量的算式为：（3-1）其中，E代表农业碳排放总量，为各种农业碳源碳排放量，是各类碳排放源的量，是各类农业碳源的碳排放系数。在这个基准上，按照农业碳源排放的特点，从3个层面（即农业耕地活动、水稻田地、家畜养殖）确认具体的碳源要素与其所对照的碳排放系数。农业耕地活动碳排放农耕地活动所导致的碳排放主要包括：在使用化肥、农药、农膜时直接或者间接引起的碳排放；在应用农业机械时所消耗的柴油所造成的碳排放；在翻耕农业土壤时，土壤中的有机碳挥发到大气中所带来的碳排放；在灌溉农田时由于水泵的能源消耗所引发的碳排放。各类碳源要素与其所对照的碳排放系数如下表3.1所示。表3.1农地利用活动主要碳源及其碳排放系数碳源碳排放系数参考来源化肥0.9kgC/kg美国橡树岭国家实验室农药4.93kgC/kg美国橡树岭国家实验室农膜5.18kgC/kg南京农业大学农业资源与生态环境研究所柴油0.59kgC/kg工PCC联合国气候变化政府间专家委员会翻耕312.6kgC/km2中国农业大学生物与技术学院灌溉20.48kgC/hm2李波等（2）稻田种植碳排放水稻种植过程中产生的甲烷（CH4）是重要的温室气体排放源之一,本文参考闵继胜等测量的河南水稻不同生长周期的CH4排放参数如下表3.2所示：表3.2河南水稻生长周期内的CH4、排放系数(g/m2）碳源早稻晚稻中季稻水稻2.387.67.25（3）家畜养殖碳排放家畜养殖特别是反刍动物养殖是农业碳排放构成的主要来源之一，重点包含两个层面：一个是家畜肠胃发酵所引发的甲烷排放；另外一个是粪便管理体系中所造成的甲烷与一氧化二氮的排放。牛、马、驴、骡、猪、羊、家禽等是造成甲烷与一氧化二氮的主要牲畜种类，本文参考田云]等（2012）学者的有关排放参数如下表3.3示：表3.3河南主要牲畜碳排放系数（kg/头/年）碳源肠道发酵粪便排放碳源肠道发酵粪便排放CH4CH4N2OCH4CH4N2O奶牛61181猪140.53水牛5521.34山羊50.170.33黄牛4711.39绵羊50.150.33马181.641.39家禽00.020.02驴100.91.39骡100.91.39可以计算出2000—2015年河南省总体及各农业碳源产生的碳排放。数据重点源自于历年的《河南统计年鉴》、《中国农村统计年鉴》、《中国畜牧业统计年鉴》，河南省2000—2015年农业碳排放测算整理后可得表3.4。表3.42000-2015年河南省农业碳排放量（万吨）年份农地利用稻田畜禽养殖农业碳排放总量2000169.555451.1722392.7307613.45832001178.32152.4192402.7253633.46542002184.482651.6191412.6844648.78622003192.104249.6834427.6303669.41792004200.546551.8731432.823685.24272005216.753649.9034442.687709.34392006222.450.0211458.8106731.23182007228.011847.3109424.791700.11372008244.725948.5158430.7532723.99482009255.80649.5793440.3269745.71212010276.374349.2634463.6358789.27352011289.603651.7967479.9557821.3562012319.801852.3123461.0169833810855.4437508.54896.79452014344.902555.0653525.8336925.80142015362.847255.3545536.9108955.1125图3.12000-2015年河南省农业碳排放量按照表3.4数据制成图3.1能够清晰的得知，从2000年至2015年河南农业碳排放量整体表现为连续增长的趋势，年均增长3%，同时也伴随着小幅的波动，2007年出现碳排放量的下降。畜禽养殖产生的碳排放是河南省农业碳排放增长的首要因素：由于河南特殊的地理位置，主要地形是高原山地，牲畜在农业生产中仍被普遍利用，一定程度上增加了碳排放，但在过去的15年内呈现下降趋势，占比由64.02%下降至56.21%。农地利用所导致的碳排放为河南省农业碳排放的第二大源头：一方面河南农民对投入品化肥、农膜、农药使用的增加，导致了农业碳排放增加；另一方面农业机械化的推进，应用的柴油连年增长，虽然提高了产量，但是碳排放量也跟着增长，农地利用碳排放占农业碳排放总量的比重由27.64%增加至37.99%。稻田所产生的碳排放占比较低且在过去的2000-2015年呈现下降趋势，占比由8.34%降低至5.8%。3.3讨论运用熵值法对河南省2000－2015这十六年间的低碳农业发展水平进行综合测度，测度结果表明，十六年间，河南省在低碳农业的发展方面取得了较为显著的成效。但是在十六年时间中，低碳农业的整体发展趋势并非持续保持增长，波动现象较为明显；在发展过程中，农业经济发展水平占比最大，其测度值保持持续稳定增长态势；农业生态环境占比第二，测度值在2013年波动之前下滑，2014年随着生态文明建设的推进出现快速增长，但2008-2015年在四个指标中仍是最低，还需加强重视；能源低碳化利用水平和农村社会发展水平分别占比第三和第四位，测度值与农业经济发展水平增长趋势相近，但增长速度较慢。4河南省农业低碳发展对策4.1加强制度保障，制定低碳发展规划低碳农业是近年来刚刚兴起的一种绿色农业生产概念，在发展中需要政府宏观调控的介入。低碳农业的发展需要拥有完善的法律制度保障，政府应当将资源节约和农业生产结合起来，实现共同发展，总体上来说，政府在低碳农业中扮演着协调统一的角色。加强低碳农业立法建设。在传统的经济活动中，占据主导地位的是市场经济，政府的作用主要为宏观调控和市场调控的辅助。低碳农业发展起步较晚，其本身具备一定的特殊性，仅仅依靠市场经济调控无法完成低碳农业的建设。在发展低碳农业的过程中，政府应当主动转变自身角色，由经济活动的辅助者转变为经济活动的主导者。低碳农业本身需要农户在进行农业生产活动的过程中能够自觉的减少碳排放量，但是在强大的利益面前，农民很难保持高度的自觉性，在这种背景下，为保证农业生态的可持续发展，政府必须主动出击，制订《低碳农业法》对市场进行引导，才能够实现低碳农业的全面发展。第二、完善财政税收政策。低碳农业的发展需要强大的财政支持。为保证低碳农业发展的资金支持，政府需要对现行的财政补贴制度进行进一步的完善，如通过财政贴息、转移支付、亏损补贴等方式对采用低碳生产模式的农户进行直接或间接的补贴，加大低污染，高科技含量的生产活动的补贴力度。除此之外，还可以通过税收制度对环境保护和低碳农业发展加以调节，对于科技含量低，污染严重的企业征税，提高企业减少碳排的自觉性。4.2优化农业结构，发展低碳农业郑州市种植业产值始终占农业总产值60%以上，畜牧业占20%以上，林业和渔业所占比重较小，农业结构主要以种植业和畜牧业为主。种植业和畜牧业是郑州市农业碳排放的两个主要碳源，农业结构因素对农业碳排放具有抑制作用，需进一步优化种植业与林业、畜牧业的产业结构，实现农林牧业协调发展促进农业产业结构合理优化。在“种养加一体化”的生态农业模式的指导下，一方面，郑州市主要以粮食作物种植为主，在种植结构方面，加大对经济作物和饲料作物的种植，以更好地为畜牧业提供牧草饲料；另一方面，推动郑州特色小杂粮等农副产品深加工龙头企业的发展，延伸农业产业链条，有利于减少农业废气物的产生。同时，林业是一种重要的碳汇系统，郑州市2017年郑州市完成造林面积312千公顷，可以结合生态环境的整体情况和各地市的资源优势，继续完善退耕还林政策和造林计划，适度加大发展林业产业化发展。规划建立低碳农业产业群，包括优质粮食生产区、无公害蔬菜生产区、棉花等经济作物种植基地以及高效林业生产区、禽畜养殖生产基地等，促进资源间的循环利用，提高农业生态效益。此外，在农业发展过程中，结合郑州市的各地区的资源禀赋特点和“乡村振兴战略”的指导，推动郑州农业与生态旅游业的融合，加强郑州田园综合体的顶层规划，发挥农民专业合作社在建设郑州特色田园综合体中的载体作用，设置农村景观区、特色农产品加工区、休闲农业生态区、农业生产区等综合体，从而推动一二三产业的融合发展，更好地发挥农业的生态功能和经济功能。4.3降低碳排放，提高农业碳吸收河南省大部分城市已处于高排放状态，这些城市在今后的发展中应当更多的将重点从效率转移到发展质量上来，部分区域节能减排工作开展以来，城市碳排放效率也逐渐低下，应当适当转变调整节能减排方式。按照聚类分析结果进行观察可以发现，河南省大部分经济发展较快的城市都处于高碳排放状态，高排放高效率类型的六所城市占全省经济总量的半数以上，说明河南省整体经济发展和能源利用处于低效率状态，这些城市和地区在今后的发展中，应当利用自身经济优势，加强工业行业基础设施建设，大力发展清洁能源和低消耗产业，使经济向着更加环保方向发展。一些低排放高效率的城市，主要原因是地区经济对能源依赖性较小，但分析其经济总量却相对不高，这些地区应当利用已有低排放优势，大力发展传统支柱产业，使区域经济向着现代化高效化发展。一些低排放低效率的城市由于自身人口和经济总量较小的缘故，人均碳排放和碳排放强度都处于较高水平，在今后的发展中应当重视产业结构调整，减少对能源的依赖，大力发展服务业旅游业等，使区域经济向更合理方向发展。4.4开发新能源再生技术农业碳减排是低碳农业生产的核心问题，低碳农业科技的推广是减少农业碳排放的基本手段。低碳农业的实质在于实现农业生产活动中资源的节约、减少农业生产活动对周围生态环境的破坏。因此必须加强低碳农业技术的开发与创新；政府应当采取措施向农户推广和普及先进的低碳农业技术，使得科技成果能够转化为直接的经济效益。从第三、四两章的实证研究结果表明，低碳农业的发展与农业生产效率和农业能源利用率存在着明显的相关关系，低碳农业的发展应当从这两个角度共同入手。为提高能源利用率低下的问题，必须研发和推广低能耗、高效率的农业生产技术。针对河南省的具体情况，可以从以下两方面入手提高当地的农业生产效率和资源利用率：一、大力发展有机肥生产，用有机肥代替传统的化学化肥，减少化学化肥对土壤所造成的污染；二、发展风能、沼气能等清洁能源的生产，减少石油、柴油等化石燃料的使用，从而降低化石燃料燃烧所产生的碳排放量。施用有机化肥，倡导绿色农业。农业生产活动中离不开化肥的施用，农作物可以从化肥中吸收成长所需要的各类养分，从短期的角度来看，化肥的施用能够提高农作物的整体产量，帮助农户获得更高的经济利益。但是从长远的角度来看，化肥的残留物质进入土壤，会对土壤环境和生态环境造成极大的破坏。推广有机化肥的使用既能够保证农作物的产量，又能够减少化学元素对农作物生产环境的影响，是一种双赢的选择。有机化肥的推广主要从以下三个方面入手：首先，政府应当加大有机化肥的宣传力度，鼓励农民转变传统的生产观念，通过建设有机肥实验站的方式，让农民能够亲身体会到有机化肥的好处；其次，政府应当加大有机化肥的质量检查力度，提高有机化肥的科技含量；最后，应当雇佣有机化肥的专业技术人员，对有机化肥的科学施用进行培训，保证农民根据土地情况科学施肥。第二，开发可再生能源，代替化石能源。化石燃料的使用几乎贯穿农业生产的整个过程，产生了大量的碳污染物。使用可再生能源代替化石燃料资源可以有效的解决这一问题。因此，可以利用当地农村的生产特点，大力发展可再生能源，将农业生产的废弃物转化为生物能源，实现资源的再利用。秸秆、农产品加工废弃物可以作为火力发电的焚烧物转化为电能，牲畜的粪便则可以通过发酵的形式转化为沼气资源。为保证河南省可再生能源开发的顺利进行，政府可以从以下几个方面入手：首先，制定完善的法律法规，保障农户的合法权益，为可再生能源的开发和利用提供良好的政策环境；其次，政府应当在农村推广沼气工程的基础设施的建设。农业科技研发能力提升可以为低碳农业带来发展动力，另外也是一个国家，一个地区不可或缺的综合竞争力，可以提升农业创新水平，提高生产效率。只有提高自主创新能力，才能有效推进农业结构的战略调整，逐步实现传统农业向现代农业的转变。此外，要充分发挥农业科研机构和农业院校的研发能力，为农业科技发展不断提供新的理论