近几年有关“低碳农业”问题的国内外研究综述

　　1 引言

　　发展“低碳经济”的理念，源自于英国政府 2003 年颁布的《能源白皮书》.这种以“低资源消耗”和“低环境污染”为特征的经济发展理念，已逐渐成为国际社会的主流价值观.低碳经济发展模式，是全球应对气候变化和温室气体减排的一种必然选择，世界大多数国家都需要根据自身的情况，履行国际条款规定的减排义务和责任.随着我国社会经济的迅速发展，能源消耗和环境污染问题日益严重，温室气体减排已成为全社会关注的焦点.因此，我国政府适时提出建设“两型社会”的重大战略部署，这是从国家层面应对全球气候变暖的重要举措，这不仅有利于转变我国经济增长方式、保护生态环境、实现资源的可持续利用，也有利于化解我国所承担的全球温室气体减排压力，更是我国提高国际影响力的重大战略部署.

　　农业，是涉及民生的重要产业，同时也是碳排放的大户.2006 年，联合国粮农组织估计，仅从生产和养殖环节来看，种植业中耕地释放的温室气体量已超过全球人为温室气体排放总量的 30%（约 150 亿吨 CO2当量），畜禽养殖所导致的温室气体排放占全球总排放的比重的 18%. 而 2009 年世界观察研究所在《世界观察》上刊登的《牲畜与气候变化》的报告中指出，牲畜及副产品实际上至少排放了 325.64 亿吨CO2当量的温室气体，占世界总排放的 51%，远远超过粮农组织先前估计的 18%；如果再加上与农业生产相联系的农产品加工与消费环节，则农业温室气体排放的总量和比重将会更高.因此，全球主要农业大国必须对低碳农业产业的发展，给予充分的认识和高度的重视，这种认知源于我们对“低碳农业”深入的理论与实证分析.此外，消费对生产具有引导作用，如何提升消费者对低碳农产品的支付意愿，激励其采取低碳的农产品消费模式，对于“低碳农业”生产体系的建立，具有重要的现实意义.因此，笔者借助于归纳、述评等方式，对近几年来，有关“低碳农业”问题的国内外研究进行较全面的回顾和梳理，以期为进一步的学术研究指明方向.

　　2 “低碳农业”内涵的研究

　　农业生产活动直接作用于自然环境，随着化学农业、石油农业的发展以及农民生活水平的提高，农业生产和农民生活对于能源的消费不断增长，农业已成为重要的碳排放源.Warrick（1988）通过分析农业生产、二氧化碳和气候变化三者之间的关系，认为当前的农业生产方式会产生大量的二氧化碳，影响气候变化，因此应该大力发展“低碳农业”[1].

　　发展“低碳农业”，减少农业生产过程中的碳排放，改善农业生态环境，已经成为各国的当务之急.联合国粮农组织估计，农业生态系统可以吸收 80%的因农业导致的全球温室气体排放量.此外，停止生产工业化肥每年可为世界节省百分之一的石油能源，不再把这些化肥用在农地上还能降低 30%的农业排放.所以，农业生产的“低碳化”潜力巨大.

　　“低碳农业”应该是一种理念，指以减少大气温室气体含量为目标，以减少碳排放、增加碳汇为手段，通过加强基础设施建设、产业结构调整、提高土壤有机质、做好病虫害防治、发展农村可再生能源等措施，转变农业生产和农民生活方式，实现高效率、低能耗、低排放、高碳汇的农业（梅隆，2010）[2].我国农业的经营模式仍然较为传统，农业生产技术多源于常年的劳作经验；同时，耕作方式以及经营类型较为单一，没能做到农业的多种经营和农业资源的循环利用，造成了资源和能源的双重浪费.因此，我国学者根据中国实际，将“低碳农业”概念的理解为，充分利用农业的碳汇功能，最大限度的降低农业生产过程中的碳排放，进而实现农产品生产全过程的低碳排放（王松良，2010；罗吉文等，2010）[3-4].

　　3 农业生产与碳排放关系的研究

　　土壤是农业生态系统的最大碳库，土壤圈是碳素的重要贮存库和转换器，它含有的有机碳量占整个生物圈总碳量的 3/4，是生物圈中最大的碳库（EEA，2006）[5].此外，在农业生产过程中也会释放出大量的温室气体，主要来自以下几个方面：农业和畜牧业扩张引致的森林缩减；反刍动物（如牛、羊、骆驼等）摄入的饲料在肠内发酵过程中引起的CH4排放；土壤长时间被水淹没，形成厌氧条件，导致水稻田排放 CH4；农田过量施用氮肥，造成土壤中的 N2O 排放；家畜粪肥处理过程引起的 CH4和 N2O 排放；农业废弃物的燃烧也会排放 CO2（Freibauer，2003）[6].

　　全球第二大碳排放源则是土地利用变化，其作用仅次于化石燃料的燃烧. 土地利用变化每年向大气中排放116PgC·a-1，约占人类活动总排放量的 20%（Paustiank et al，1998）[7].此外，化肥的过量施用，也会加剧农田的 CO2排放.

　　陈宗良等（1992）研究发现，施尿素地 CO2排放通量值大于不施尿素地 CO2排放通量值，在整个观察期，两种田地 CO2平均排放量分别是 262mg·m-2·h-1和 177mg·m-2·h-1[8].再者，农户的非农就业行为也会影响农业生产过程中的碳排放量.闵继胜等（2012）结合江苏省的时间序列数据，研究验证了农户非农就业促使农业碳减排的假说[9].王珊珊等（2013）基于辽宁省辽中县稻农的调研数据，通过建立 Ordered probit模型，实证分析了非农就业对农户农业碳排放行为的影响，研究发现，兼业是稻农的一种高碳生产行为，而农业规模经营将有助于农业碳减排[10].

　　4 农业碳排放量与“低碳农业”评价指标体系的研究

　　国外学者，如 Susan Subak（1999）设计了一种土地利用和能源消费过程中的 CO2排放量的计算方法，对比了美国专门的密集饲养场与非洲传统的田园饲养模式对环境影响的差异.研究表明，前者会产生较大的 CO2排放量，每公斤牛肉的环境成本为 15 公斤 CO2，是后者的两倍；但是，由于生产力较低，非洲田园模式的 CH4排放量却显着高于美国专门的密集饲养场[11].Yang et a（l2003）估算了 1990-2000年中国台湾地区家畜饲养部门的温室气体排放量，结果表明，CH4和 N2O 的排放均呈现倒 U 型趋势.具体而言，CH4排放总量先从 1990 年的 8.80 万吨增加到 1996 年的 11.23 万吨，而后又下降到 2000 年的 9.12 万吨；N2O 排放总量先从1990 年的 1.89 吨增加到 1996 年的 2.43 吨，此后下降到2000 年的 2.30 吨[12].Zhou et al（2007） 测算了中国 1949-2003 年畜禽的温室气体排放量，结果表明，中国畜禽的温室气体排放总量从 1949 年的 82.01 万吨 CO2当量增加到2003 年的 309.76 万吨 CO2当量[13].国内学者，如董红敏等（2008）针对中国农业生产的特点，对我国农业生产的温室气体排放量进行了测算，研究表明：农业活动的 CH4排放量为 1719.6 万吨，占全国 CH4排放总量的 50.15％；其中，畜禽养殖的 CH4排放量为 1104.9 万吨、稻田 CH4排放量为614.7 万吨[14].胡向东等（2010）研究表明，我国年平均排放CH4 总量 1002.7 万吨、N2O 总量 57.7 万吨[15].李波等（2011）基于农业生产中六个主要的碳源，测算了 1993-2008 年中国农业生产的碳排放量.研究发现，中国农业生产的碳排放量总体处于阶段性的上升态势，具体表现为四个变化阶段，即快速增长期、缓慢增长期、增速反弹回升期、增速明显放缓期[16].闵继胜等（2012）测算了我国 1991-2008 年间农业生产的温室气体排放量，研究发现，种植业的 CH4排放量从999.5 ×104吨下降到 931.44 ×104吨，N2O 的排 放 量 从34.67×104吨增加到 48.74×104吨；而同期间，畜牧业的CH4和 N2O 排放量均呈先升后降的趋势[17].由于测算方法与指标选取存在差异，导致前人在农业碳排放量的测算结果上存在很大差异.此外，农产品加工、流通和消费等环节的碳排放量如何测算，目前学术界尚未给出答案.因此，构建更加合理、全面的大农业碳排放的测算体系，并将农业的碳汇功能纳入其中，是需要进一步开展的工作.这对于把握我国的碳排放形势，找寻碳减排的主要因子提供理论支撑.

　　发展“低碳经济”已成为全球的共识，如何全面、客观地评价一个国家的“低碳经济”发展水平，是一个亟需解决的课题.Bathgate et a（l2002）认为构建评价指标体系，不仅要遵循指标体系的一般原则，还需要根据低碳经济的主要影响因子来确定[18].“低碳农业”是一种可持续的农业发展模式，是应对气候变化、推进节能减排、走向绿色农业发展道路的必然选择.但“低碳农业”毕竟是一种全新的农业发展模式，因此构建合理的“低碳农业”评价指标体系显得尤为重要，它对于人们认识、掌握、应用低碳经济发展规律，促进农业的可持续发展作用显着.但是，应从哪些维度构建“低碳农业”的评价指标体系，目前相关的文献缺乏.谢淑娟等（2013）从要素产出效率、能源利用与生产方式低碳化水平、农业碳汇效应四个维度，构建了“低碳农业”的评价指标体系，并用该指标体系对广东省“低碳农业”发展水平进行了综合评价，研究发现，目前广东省处于从较高碳发展水平向中碳发展水平迈进的阶段；与全国其他 9 省区比较，广东省“低碳农业”发展水平位居中等偏下[19].

　　5 “低碳农业”发展模式与发展路径的研究

　　付允等（2008）认为低碳经济的发展方向应该是低碳发展，发展方式应为节能减排，发展方法应采取碳中和技术[20].

　　当前，种植业化肥过量施用和畜禽养殖分散化的传统发展模式，对自然环境产生了很大的负面影响，也在一定程度上威胁着人类的健康.因此，农业未来的发展方向，应该是资源与环境友好型的“低碳农业”.Hutchinson（2007）等通过调查，重点研究了加拿大农业碳汇功能的发生机理以及实践中的可行性问题，研究表明“低碳农业”应该首选农业碳汇发展模式[21].其次，在种植业生产过程中，通过给农作物施用合适的氮量，也可以减少二氧化氮的排放；管理动物的饮食和牲畜粪便管理系统，也可以减少畜牧业生产过程中的 CH4和N2O 的排放（Johnson et al，2007）[22].再次，通过实施密集作物的管理方法，利用集约化原则，提高农业生态效率，也被认为是实现农业温室气体减排的同时满足生产需求的主要路径（C.S. Snyder et al，2009）[23].

　　对于中国而言，在生态文明的建设过程中，必须转变发展思路，实现农业的低碳转型，构建与完善“低碳农业”的减源型发展模式、增汇型发展模式和低碳乡村建设模式（许广月，2010）[24].此外，发展现代农业循环经济也是农业低碳发展的一条可行道路，应该坚持以循环经济园为载体，以标准化生产为基础，以产业化经营为手段，构建现代农业循环经济的长效发展机制，推动“低碳农业”的发展（郭晓鸣等，2011）[25].其中，相关的政策措施对于“低碳农业”的发展至关重要，如提升农民低碳农业理念、加强技术创新、提高农业生产人员素质、财政支持和金融支持等（秦军，2014）[26].

　　6 低碳农产品消费的研究

　　目前，随着发达国家食品领域碳标签的推广，对低碳农产品消费者行为的研究也开始受到国外学者的重视.日本瑞穗综合研究所（2010）通过设计一些模拟方案，试图测试消费者对低碳农产品的支付意愿，研究发现，假设农产品生产过程中的 CO2减排量达 100%，消费者愿意接受的大米、甜瓜和西红柿价格的上涨幅度分别为 24%、22%和 15%[27].

　　Ingrid Olesen et a（l2010）采取实验经济学的研究方法，通过一个无假设的选择消费实验，实证分析了挪威消费者对带有机和动物福利标签的沙丁鱼的支付意愿，研究表明，消费者愿意为动物福利的改善和环保效益买单[28].Kimura et al（2010）也利用类似的实验经济学的研究方法，分析了信息的获得方式与含碳标签食品价值之间的互动关系，研究发现，消费者主动搜寻信息与被动接受信息相比，前者的支付意愿显着高于后者；此外，低碳产品中所含的环保信息能提升其在消费者心目中的价值含量[29].近年来，国内学者也开始关注低碳农产品的消费问题.应瑞瑶等（2012）基于条件价值评估法与对照法，实证分析了我国城市消费者对低碳猪肉制品的支付意愿及影响动机.研究表明，城市消费者的低碳猪肉制品的支付意愿平均为 3.87 元 / 斤；就起支付动机而言，消费者的利己动机占主导，即如果消费者确信购买低碳肉制品仅对环境有利而未增加自身效用，则其支付意愿会显着降低[30].周应恒等（2012）进行了类似的研究，研究结论与应瑞瑶等（2012）基本一致，即消费者对低碳猪肉的支付意愿平均为 3.95 元 / 斤、支付价格平均为 18.95 元 / 斤；其中，影响消费者支付意愿的因素主要包括低碳猪肉价格、低碳农产品认知度、家庭收入与人口以及受教育程度[31].

　　7 小结

　　农业是国民经济的基础产业，也是战略产业之一，对自然资源和环境依赖性很强；同时，农业也是碳排放较大的产业之一.因此，发展“低碳农业”，提高农业应对气候变化的能力，是促进农业可持续发展的重要途径.近年来，国内外学者围绕“低碳农业”问题，从“低碳农业”内涵、农业生产与碳排放的关系、农业碳排放量与“低碳农业”评价指标体系构建、“低碳农业”发展路径与发展模式、低碳农产品消费五个方面，展开了一系列深入的研究，形成了一批高质量的研究成果.这些研究成果的取得，为丰富我国“低碳农业”问题的研究体系，科学构建农业碳减排的政策机制，奠定了坚实基础.

　　但是，仍存在一些突出问题，需要开展进一步的深入研究.一是，前人对于我国碳排放量的测算结果差异较大，更加全面合理的大农业碳排放的测算体系未完全形成，这会导致决策者对于农业碳减排的严峻形势判断不足.二是，未构建合理的农业碳减排测度模型，导致农业生产的碳减排空间、重点的减排区域、关键的减排因子难以明确.三是，应该从哪些维度构建合理的“低碳农业”评价指标体系，目前相关的文献较少；而这方面的研究，可以为农业决策者制定和实施科学的低碳农业发展政策，提供理论的支撑.四是，农业生产者和农产品消费者的生产和消费行为，会直接或间接影响到“低碳农业”的实施效果，因而如何利用市场、政策等手段，构建低碳农业生产体系和农产品消费模式，这一问题需要进行深入的探讨.

　　参考文献：

　　〔1〕Warrick,R.A. Carbon Dioxide Climatic Change andAgriculture[J].Geographical Journal,1988, l154(2).
　　〔2〕梅 隆.低碳 农 业 是 应 对 气 候 变 化 的 有 效途 径[N]．农 民 日报，2010-07-07.
　　〔3〕王松良，等.低碳农业:来源、原理和策略[J].农业现代化研究,2010,31(5).
　　〔4〕罗吉文,许蕾.论 低碳 农 业的 产 生 、内 涵 与 发 展 对 策[J].农业现代化研究,2010,31(6).