农业机械化对我国农业碳排放效率的影响——基于Super-SBM-Tobit模型

随着“双碳”目标的提出,碳减排成为农业发展的重要任务,为了从农业机械化视角助力中国农业低碳发展,探究其对我国农业碳排放效率的影响,基于2011—2020年中国31个省(市、自治区)的农业生产相关面板数据,综合运用Super-SBM模型和Tobit模型测算中国省域农业的碳排放效率,并重点分析了农业机械化水平对农业碳排放效率的影响。研究结果表明：2011—2020年中国的农业碳排放效率均值为0.925,平均年增长率为2.744%,整体农业碳排放效率稳步提高,但仍存在较大的提升空间,且各地区间存在较大差异;农业机械化水平在1%的显著性水平上与农业碳排放效率呈现正相关关系,提高农业机械化发展水平、推动农业生产发展与节能减排协同增效,是中国新时期新常态下奔向“双碳”目标的必由之路。基于上述结论,从科技创新、因地制宜、政策支持和农业机械化服务组织搭建4个角度提出建议。     

“双碳”目标下江西省农业碳排放量测算、影响因素分析与预测研究

农业是中国的立国之本,也是重要的碳排放源,发展低碳农业有助于中国总体碳减排目标的实现。选择农资投入、农田利用、畜禽养殖及秸秆焚烧4类碳源,利用IPCC碳排放模型对江西省2000—2020年的农业碳排放量予以测算,利用LMDI模型进行影响因素分解,并运用XGBoost模型预测2021—2050年碳排放量。结果表明：(1)2000—2020年江西省农业碳排放总量呈现先下降后上升再下降的波动趋势,总体呈上升趋势,但农业碳排放强度逐年降低。农业碳排放源中农田土壤利用贡献率最高,其次为畜禽养殖、农资投入和秸秆焚烧。2000—2020年江西省11个地级市农业碳排放量及排放强度均呈现明显的区域差异,且差异不断扩大,其中宜春市的农业碳排放量和平均碳排放强度均居于首位。(2)地区经济发展水平的提高和城镇化率的增加是导致农业碳排放量增加的主要因素,而农业生产效率、农业产业结构、地区产业结构和劳动力对碳减排的作用比较有限。(3)预测结果显示,2030年前江西省农业碳排放总量及11个地级市农业碳排放量已达到峰值。其中,新余市在2005年最早达到峰值,景德镇市和赣州市在2016年最晚达到峰值。2020年后,江西...     

河南省农业生态效率测度、空间溢出与影响因素研究

科学剖析农业生态效率时空演化及影响机制,对实现农业可持续发展以及制定相关政策具有重要的理论与实践意义。以广义农业为研究对象,采用super-SBM模型测算了1995—2019年河南省104个区县农业生态效率,采用空间杜宾模型探讨影响因素的溢出效应,采用地理探测器对其空间分层异质性进行分析。结果表明：(1)河南省农业生态效率呈阶梯型震荡下降趋势变化,空间上呈现出集聚性和异质性。(2)农民收入水平、劳均播种面积和种植结构对该地区农业生态效率具有显著正向直接效应;城镇化率和农业机械密度对该地区农业生态效率具有显著负向直接效应;农民收入水平对邻接地区农业生态效率具有显著正向空间溢出效应;城镇化率、化肥使用强度和农业机械密度对邻接地区农业生态效率具有显著负向空间溢出效应。(3)农业生态效率的高作用影响因素由农业资源要素向社会经济要素转变,且交互作用项的影响大于单一变量的影响。基于此,建议制定农业政策时应充分考虑农业生态效率空间溢出效应和空间异质性,加强区域间资源要素的交流与协作,并结合自身禀赋发展特色农业。     

经济增长与农业碳排放关系的实证研究

研究首先基于农业投入与生产视角的6个主要方面碳源,测算了1993-2008年我国农业生产活动所导致的碳排放量,分析发现我国农业碳排放总量和强度分别年均增长率为4.08%、2.38%,但环比增速总体上处于阶段性下降态势。化肥、农药、农膜、农用柴油、灌溉、翻耕等导致碳排放年均递增率分别为3.45%、4.65%、7.20%、4.77%、1.22%、0.38%。进一步综合运用协整理论及误差修正模型,实证我国经济增长与农业碳排放之间的关系。结果表明：我国经济增长与农业碳排放总强度,以及经济增长与化肥、农药、农膜、农用柴油、翻耕等5类碳源导致的碳排放强度之间存在协整关系,且人均GDP每增加1%,农业碳排放总强度与化肥、农药、农膜、农用柴油、翻耕等碳源的碳排放强度分别增加1.72%、1.61%、1.18%、0.40%、2.48%和1.31%。最后,据此提出相关政策建议。     

基于“三生空间”的土地利用转型时空演变及其碳排放效应研究——以福建省为例

随着城市功能和产业形态的不断变迁,国土空间格局变化带来的环境问题频发,“三生空间”格局(生产、生活、生态空间)优化对碳中和的实现愈发重要,探究“三生空间”转型变化与碳排放时空变化之间的关系,对解决中国式韧性城市建设、国土空间格局优化和“双碳”目标实现具有重要意义。以福建省为例,基于“三生空间”动态度、“三生空间”动态转移矩阵,在确定2005-2020年福建省“三生空间”时空变化的基础上,选取多期碳排放相关经济社会数据确定福建省碳排放系数,利用“三生空间”碳排放贡献率,揭示福建省“三生空间”转型对碳排放的作用程度。结果表明,1)2005-2020年,福建省“三生空间”空间类型表现为林地生态空间占据主体地位,农业生产空间、林地生态空间减少,其他空间类型都有不同程度的扩展。2)福建省“三生空间”转型由急剧增加向逐步减缓发展,其中以工业生产空间、林地生态空间、农业生产空间之间的相互转换规模较大。“三生空间”转换的空间分布前期集中在东南部,中期向中西部延伸,后期中心重新聚集在东南部。3)基于“三生空间”的变换,福建省2005-2020年间的碳排量呈不断增长趋势,但增长率渐缓,15年间累积碳排放共...     

基于投入视角的黄淮海平原农业碳排放与经济发展脱钩研究

农业增长对资源依赖的变化趋势以及农业发展与环境的互动关系日益引起学术界的关注.运用脱钩理论,以2000-2005和2005-2010年为时间尺度,以县域为空间尺度,探讨黄淮海平原农业碳排放与经济增长之间的脱钩关系,揭示两者脱钩发展的时间和空间演变趋势及转移特征,并尝试分析脱钩的内在机理.结果表明:(1)脱钩类型的数量结构和空间格局均发生明显变化,黄淮海平原农业正处于由资源依赖向技术依赖的过渡时期.2000-2005年农业碳排放与经济增长以强复钩和扩张性复钩为主,脱钩空间格局较为分散;2005-2010年以强脱钩和弱脱钩为主,脱钩区域呈现空间集聚态势;若考虑因技术进步带来的碳排放系数变化因素,脱钩趋势将会更加明显.造成这种空间格局的原因主要是经济增长与环境的关系较为复杂,经济发展、技术进步和制度创新等因素通过互动机制共同作用于农业生产经营主体.(2)脱钩类型的转换呈跳跃性,转换方式以强复钩、扩张性复钩转换为强脱钩、弱脱钩为主,且脱钩状态不稳定,持续脱钩难度较大.脱钩状况受到经济效应、技术效应和政策效应等因素的共同作用,3者作用的两面性是持续脱钩难的重要原因.     

基于SSPs多情景目标的2030年成渝经济圈土地利用碳排放预测及其空间优化

快速城市化及人类活动增强,使得土地利用剧变并带来了一系列生态环境及气候问题。中国碳达峰、碳中和战略的提出,对未来土地利用的数量结构及空间分布提出了新的更高要求。碳中和战略下,通过多目标情景模拟土地利用结构和空间优化,预测未来土地利用变化及其碳排放特征,对土地维度碳中和具有重要意义。结合SSPs未来气候情景、历史情景和政策情景,基于PLUS模型模拟了2010-2030年成渝经济圈土地利用变化,包括数量和空间结构特征。并进一步基于经济效益、碳排放量、碳储量、生态系统服务价值四目标函数约束,对2030年不同情景下成渝经济圈土地利用结构进行了空间优化。深入分析了2030年的土地利用变化碳排放特征。结果表明,（1）2010-2020年,成渝经济圈主要表现为耕地、草地面积减少,建设用地、林地、水域和未利用地面积增加。（2）基于5种未来情景预测的成渝经济圈2030年土地利用变化各不相同。SSP126情景、SSP245与历史情景下,整体变化模式类似,但SSP126情景下林地扩张更快;SSP585情景下,建设用地、林地迅速向耕地扩张;政策情景兼顾建设用地与生态用地的发展,耕地减少最多,但耕地面积仍然高于...     

基于探索性空间分析的中国氮氧化物排放强度研究

采用全局和局部空间相关分析方法研究中国省际氮氧化物排放强度的空间自相关性和空间异质性.结果表明:2003—2011年全局自相关Moran'sⅠ值均为正数,表明省域之间氮氧化物排放强度呈现正相关的空间集聚分布,2003—2011年氮氧化物排放强度的空间聚集程度在不断加强;氮氧化物排放强度的空间异质性主要表现为氮氧化物排放强度的“冷点”区相对稳定,主要集中在东部、南部沿海和长江中游地区,“热点”区主要集中在东北、大西南、大西北和黄河中游地区;氮氧化物排放强度的空间差异与区域经济发展水平、产业结构和能源利用效率等因素密切相关,基于空间探索性数据分析方法研究我国氮氧化物排放强度的空间异质性,为国家制定差异化的区域氮氧化物减排目标和氮氧化物排放调控政策提供有益参考.     

基于LMDI模型的陕西省能源消费碳排放压力解耦分析

依据2001—2011年陕西省能源消费数据,测算并分析了陕西省碳排放量及碳排放压力。采用对数平均迪氏指数分解法(LMDI)建立陕西省碳压力解耦分解模型,并运用扩展Kaya恒等式分析能源排放强度、能源结构、能源效率、经济效应和环境效应5种因素对陕西省碳排放造成的环境压力的影响。结果表明,2011年陕西省能源消费碳排放总量比2001年上升248%,碳排放所造成的环境压力增长141.76%。经济效应对碳排放压力增长有推动作用。对碳排放压力有抑制作用的2个因素为能源效率和环境效应。提高能源利用效率和增加森林覆盖率是降低陕西省碳排放压力的主要手段。     

基于层次全息模型的农业土地利用环境风险识别

提出了基于层次全息模型(HHM)框架识别农业土地利用环境风险的方法:通过构建农业土地利用环境风险识别的HHM框架,从多维度描述农业土地利用过程中存在的9大类别风险源,并应用双重标准风险矩阵方法对各类别风险源进行初步筛选、过滤和分级;在此基础上,依据多重准则标准和定量化风险矩阵进一步对各个环境风险因子进行定量评估.以湖南省桃江县为例,应用HHM风险识别方法对该县农地利用的环境风险进行系统识别,结果表明桃江县农地利用的主要环境风险源包括重金属污染、水体富营养化、污水灌溉和工厂排污.     

一个改进的农业生产函数模型:兼论遗传资源对江苏省农业经济增长的贡献

遗传资源是农业生产中重要的投入要素,通过将遗传资源投入纳入C-D生产函数模型,并对2001—2007年江苏省农业生产经济数据进行分析,计算江苏省遗传资源及其他生产要素对农业经济增长的贡献率。结果表明,江苏省农业经济增长主要依赖于动物遗传资源投入和科技进步。与固定资产和劳动力投入要素相比,遗传资源对农业经济增长的整体贡献明显,其中动物遗传资源的贡献高于植物遗传资源。因此,江苏省应优化农业结构,提高遗传资源利用率,加大科技投入,推进农业现代化建设。     

基于形态学空间格局分析的城市绿地对热环境的影响研究

城市绿地是改善热环境的重要方式之一,当前研究主要集中于以景观指数衡量的绿地空间形态与热环境之间的关系,较少关注以城市公园为主的绿地内部空间结构对热环境的影响及其规划设计实施的可操作性。基于另一种视角——形态学空间格局分析的7个指标量化绿地空间格局,以武汉主城区的其中25个绿地为研究对象,通过2018年9月15日Landsat 8遥感数据反演地表温度,从绿地的点面、边界、廊道三方面分析绿地空间格局对绿地内部平均温度(T)、降温幅度(ΔT)的影响。结果表明:25个绿地可分为内外降温显著型、内部降温显著型、降温效果一般型、降温能力较弱型4类绿地,它们具有显著差异的空间格局主要集中在核心、孤岛与分支。绿地空间格局对自身温度的影响上,T与核心、孔隙指标显著负相关,与孤岛、分支指标显著正相关,可通过提高绿地核心斑块的集中性、核心斑块内部边界营造、减少破碎化小斑块数量、避免仅一端连接核心斑块的廊道等措施,提高绿地自身的降温效果。环线、桥接以非线性方式影响T,可将二者的比例分别控制在5%、17%以内。绿地空间格局对周围温度的影响上,ΔT与核心指标显著正相关,与孤岛、边缘指标显著负相关。ΔT随边缘、分支指标的增加先快速下降后逐渐趋于平稳,需尽可能避免绿地核心斑块被割裂与出现分支。环线仍以非线性方式影响ΔT,适宜控制其比例在6%。     

粮食水资源利用效率及影响因素分析:基于中国省际面板数据的实证研究

运用超效率松弛变量(SBM)模型探究2008—2017年中国粮食水资源利用综合效率、纯技术效率和规模效率的时间变化和空间分布,并采用Tobit模型分析自然环境和生产灌溉措施对用水效率的影响。结果表明,中国粮食水资源利用效率尚有很大的提升空间,综合效率和纯技术效率均呈倒"U"型趋势,而规模效率则呈先上升后稳定的趋势。空间分布方面,规模效率呈现出沿海地区高于内陆地区的特征;北部沿海、东北和长江中游粮食主产区水资源利用综合效率较低主要是由于纯技术效率较低所致,黄河中游和西南主产区综合效率较低主要是由于规模效率较低所致。进一步的影响因素分析表明,有效灌溉比例和育种技术发展均对3种效率产生正向影响,农村水源建设则对3种效率具有负向影响;此外,灾害程度对综合效率和规模效率产生负向影响。基于以上结论,对粮食水资源管理政策的实施提出了针对性建议。     

基于最小累积阻力模型(MCR)和空间主成分分析法(SPCA)的沛县北部生态安全格局构建研究

沛县北部因采煤导致地形、地貌和地类变化,直接影响了整个区域的生态安全,因此需要在区域生态安全状况评价的基础上构建生态安全格局。该研究以沛县北部地区为研究对象,选取高程、坡度、土地覆盖类型、植被覆盖、距水体的距离、距道路的距离、距矿点的距离、距居民点的距离8个指标,采用空间主成分分析法(SPCA)评价研究区生态安全状况,并利用最小累积阻力模型(MCR)建立生态阻力面,借助GIS空间分析技术提取生态廊道和生态节点,从而构建研究区的生态安全格局。结果表明研究区生态安全水平不高,中度安全水平的面积为447.53 km~2,占研究区总面积的44.53%;较低安全水平的面积为344.58 km~2,占研究区总面积的34.28%;识别的31条潜在生态廊道、31个一类生态节点和20个二类生态节点与生态源地一起构成了研究区的生态安全格局,为沛县北部的生态规划和生态可持续发展提供了有效参考。