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【虚拟专题】期刊文章合集:农业双碳领域

2022/11/17 13:59:32  阅读:298 发布者:

“农业双碳”问题

“双碳”目标与基于自然的解决方案:森林碳汇的潜力和政策需求

......徐晋涛,易媛媛(11)

中国农业碳中和目标分析与实现路径

......赵敏娟,石锐,姚柳杨(24)

“双碳”目标下的农业低碳发展研究:现状、误区与前瞻

......张俊飚,何可(35)

面向低碳发展的农业生态效率测度与时空演变分析

——基于SBMESDA模型

......崔许锋,王雨菲,张光宏(47)

乡村振兴背景下农村碳排放变动及减排策略

......韦玉琼,龙飞,岳欣冉(62)

中国化肥减量政策变迁及其内在逻辑

......陆钰凤(74)

中国农业碳中和目标分析与实现路径

文章信息

作者信息:赵敏娟,石锐,姚柳杨(西北农林科技大学经济管理学院)

文章来源:本文来源于《农业经济问题》2022年第9期,全文有删减,完整版请在中国知网查看

引言

01

农业是对气候变化最为敏感的产业,也是温室气体的主要排放源之一。中国农业温室气体排放不仅包含二氧化碳(占比10%15%),还包含甲烷(占比45%55%)和氧化亚氮(占比30%40%)等非二氧化碳温室气体。中国在2016年签署了应对气候变化减少碳排放的《巴黎协定》,并在2020年正式向国际社会承诺在2030年实现“碳达峰”、2060年实现“碳中和”,充分体现了中国政府的大国责任与担当。目前,中国“碳达峰、碳中和”主要是针对二氧化碳减排。实践中,中国也高度重视非二氧化碳温室气体排放管控,随着中国以更积极的姿态参与到应对气候变化以及国际气候治理的现实,中国农业碳中和的实现应当纳入甲烷、氧化亚氮等主要温室气体减排,这符合碳中和的初衷并有助于应对未来碳中和的国际谈判与合作。

农业碳中和所面临的挑战是在满足日益增长的粮食需求的同时,大幅减少农业温室气体排放。中国关于农业碳中和的研究主要聚焦于减排潜力测度、减排政策优化以及减排技术发展等方面,缺乏对农业碳中和实现路径的研究,影响了相关政策的出台与实施。而且,中国农业面临着确保粮食安全和满足消费结构转型的内部压力,受到自然资源和环境保护政策趋紧的外部约束,这些都为中国农业碳中和的实现提出了新的更高要求。基于上述分析,本文的学术贡献主要在于提出中国在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,为其他国家尤其是发展中国家推进低碳农业和农业碳中和提供启示。

农业碳排放现状与趋势预测

02

(一)农业碳排放现状

农业碳排放包含了在农地生产过程中以及农地利用变化过程中排放的温室气体。在碳排放的来源中,牛羊等牲畜的肠道发酵、农业种植过程中的化肥施用、水稻种植以及农业生产过程中的能源使用是中国农业碳排放的主要来源,占中国农业碳排放总量的3/4,是碳减排的主要关注对象。

本文选取2018年全球碳排放总量最高的十个经济体,也即中国、美国、印度、欧盟、俄罗斯、印度尼西亚、巴西、日本、伊朗和德国,进行人均碳排放和碳排放强度的国际比较。在碳排放强度的国际对比中,国家碳排放强度为单位国民生产总值的全国碳排放,农业碳排放强度为单位农业生产总值的农业碳排放。

从上述分析可知,中国的农业碳排放绝对量较高,但是就人均碳排放量和碳排放强度而言,仍处于较低水平。可能的原因是,中国居民膳食结构中还是以植物性为主,对环境影响较大的牛肉消费比例较低,对肉类的综合利用比例较高,属于低碳、节约型消费结构。此外,中国全面推进畜禽粪污资源化利用过程中,畜禽粪肥利用比例和秸秆还田比例逐年提升,有效降低了来自于秸秆焚烧、动物粪便的温室气体排放。在未来,伴随着中国居民收入水平的提高和膳食结构的转型,势必会要求农产品产量的提高,从而对中国农业碳中和的实现形成巨大的压力。考虑到中国农业碳排放人均量和强度均在国际上具有比较优势,通过进口国外农产品将农业碳排放转移到其他国家将会增加全球农业碳排放,也不利于中国农产品自给率的提高。因此,为了在2060年实现农业碳中和,中国需要进一步降低国内农业生产过程中以及农地利用过程中的温室气体排放。

(二)农业碳排放基线预测

考虑到未来中国膳食结构转变,本文预测了2060年中国农业碳排放量,参照基于食物系统模型(Food-system model)预测的未来全球食物需求增长速度,考虑膳食结构转变,设定种植业碳排放增长速度与粮食需求增长速度同比例变化,畜牧业碳排放增长速度与肉类需求增长速度同比例变化,预测2060年我国农业碳排放基线。但是,我国的食物需求增长速度将可能快于全球平均水平。因此,本文的预测结果将存在偏低的风险。考虑到未来粮食(特别是饲料用粮)需求总量的增长,粮食产量将会大幅度提高,导致来自于化肥施用、水稻种植和能源使用的碳排放相对于2018年均有所增长。

农业碳中和的目标

03

农业碳中和并不是追求农业生产的零碳排放,也不是以牺牲农业产值和粮食产量为代价的碳排放抑制,而是在考虑了未来人均粮食消费需求的大幅度增加以及饮食结构的持续性转变的基础上,通过技术创新、生产管理改善等方式减少或抵消农业温室气体的排放,实现农业生产的净零排放。不同文献对净零排放的目标设定不同,有研究认为中国碳中和是2060年的碳排放量不超过陆地生态系统碳汇潜力,也即碳预算约束下的碳中和;有研究认为中国电力系统碳中和是2060年电力系统碳排放量不超电力系统碳捕集量。

综合上述分析,本文认为农业碳中和包含了由易到难的三种目标。第一个目标是包含碳预算的国内农业净零排放,以下称为“低碳目标”。低碳目标计入了国家碳汇总量中提供给农业生产的碳排放配额,通过碳减排、碳抵消实现农业净碳排放不高于碳排放配额。第二个目标是国内农业净零排放,以下称为“零碳目标”。零碳目标是在低碳目标的基础上,不考虑农业碳排放配额,进一步通过碳减排、碳抵消将农业净碳排放降至零以内。第三个目标是农业净零排放,以下称为“负碳目标”。负碳目标同时考虑了国内农业生产碳排放和从国外进口农产品生产过程中的碳排放,在零碳目标的基础上,进一步降低碳排放至能够抵消国外进口农产品产生的碳排放。

碳中和低碳目标中,农业碳预算依赖于全国碳汇总量和其他行业碳减排的情况,低碳目标的实现存在一定的不确定性。此外,由于中国庞大的人口基数,即使维持较高的农产品自给率,仍会从国外进口大量的农产品,产生相应的国外农业碳排放。考虑到中国人均自然资源占有量少的现实情况,在中国农业用地上实现农业碳中和负碳目标是不切实际的。因此,零碳目标是中国农业碳中和政策制定的最优选择,也将是本文分析的重点。

农业碳中和的实现路径

04

(一)农业碳中和的潜力

依据减碳潜力系数和2060年农业碳排放基线预测结果,本文计算了不同碳减排措施的减排量。不同的农业碳减排措施具有不同减排潜力,在实现难度上也存在一定的差异。

在短期内,随着中国禁止秸秆焚烧监控力度加大,预计可以减少碳排放10.31百万吨二氧化碳当量;通过测土配方施肥、有机肥替代等环境友好型施肥技术,预计可以减少碳排放218.80百万吨二氧化碳当量,减排潜力巨大。在中期,通过高效粪便管理、牧场粪便及时清理、粪便还田等粪便管理措施,预计可以分别减少碳排放72.00百万吨二氧化碳当量、66.45百万吨二氧化碳当量、33.53百万吨二氧化碳当量;通过提高及时清理作物残留并进行资源化利用,可以减少碳排放32.22百万吨二氧化碳当量。在长期,畜牧业内部最具潜力也最具有难度的减排措施是减少牲畜反刍产生的甲烷排放,通过改善饲料结构、添加抑制剂、注射甲烷疫苗等方式,预计可以减少碳排放224.19百万吨二氧化碳当量;种植业内部贡献最大比例农业碳排放的是水稻种植,通过优化排灌环节可以抑制甲烷的产生,预计可以减少碳排放155.81百万吨二氧化碳当量;伴随着农业能源使用向新能源转型,预计能够减少碳排放163.53百万吨二氧化碳当量。综上,通过减排措施,预计可以减少农业碳排放980.60百万吨二氧化碳当量(占基线情景碳排放的74.18%),农业碳排放将降低至341.36百万吨二氧化碳当量。此外,由于农业技术进步(例如育种技术、光能利用技术)和管理水平提升(例如减少食物损失和浪费),将能够使得食物转化效率提高约20%,从而节约一定的农业产出,减少农业碳排放约264.39百万吨二氧化碳当量(占基线情景碳排放的20%)。也就意味着,通过碳减排措施和农业全要素生产率的减排贡献,中国2060年农业碳排放将从基线情景的1321.96百万吨二氧化碳当量降低至76.97百万吨二氧化碳当量(占基线情景碳排放的5.82%

根据已有研究,预计2060年中国森林碳汇中可以为农业提供的碳排放预算为353.56百万吨二氧化碳当量。通过碳减排措施和农业全要素生产率的减排贡献,2060年中国农业碳排放(76.97百万吨二氧化碳当量)是农业可用碳排放预算(353.56百万吨二氧化碳当量)的21.78%。因此,本文认为中国有较大把握实现上述三种目标中的低碳目标。进一步,如果要实现零碳目标,需要通过碳抵消措施来实现76.97百万吨二氧化碳当量的农业碳减排,具体方式可以借助发展生物质能源、退耕还林还草和增加土壤碳汇等,将有一定把握能够实现三种目标中的零碳目标。最后,对于负碳目标,需要考虑进口的农牧产品碳排放,预计需要在零碳目标的基础上进一步通过碳抵消措施来减少161.92百万吨二氧化碳当量,占基线情景农业碳排放预测值的12.25%,难以在国内实现。本文建议加强农业低碳技术积累,通过技术输出的方式帮助中国农产品主要进口国实现碳中和目标,从而间接实现我国农业碳中和的第三个目标。

(二)农业碳中和的阶段

根据中国农业碳排放在19902018年的趋势,19902016年农业碳排放波动增长了19.73%20162018年农业碳排放下降了4.8%。在2018年之后,随着中国农业发展绿色转型和对温室气体减排的重视,农业碳排放将持续下降。因此,可以判断中国农业碳排放在2016年已经实现“碳达峰”。

上述分析表明,农业碳中和的第一个目标有较大把握实现,第三个目标实现的不确定性较大。因此,本文着重选取了第二个零碳目标,分析农业碳中和实现的阶段。

参照现有行业碳中和阶段性路径研究,根据农业碳减排方面的技术储备和发展趋势,以及中国“双碳”战略目标的时间节点,中国农业净碳排放被划分为四个阶段。第一阶段为农业碳达峰阶段(19902016年),该阶段由于片面追求粮食产量的提高,造成了严峻的生态环境问题,农业碳排放呈现波动上升趋势。第二阶段为农业碳中和能力建设阶段(20162030年),农业碳排放在这一时期开始缓慢下降。第三阶段为农业碳中和快速发展阶段(20302050年),农业碳排放在这一阶段迅速下降,中国进入农业碳减排关键战略时期。第四阶段为农业碳中和巩固完善阶段(20502060年),此时,农业的碳排放量相对较低,阶段性的目标是不断完善和强化碳减排措施和抵消措施,以如期实现农业碳中和目标。在这一阶段,主要的碳减排措施包括改善农田排灌方式、使用清洁能源和采用低碳农业技术等;碳抵消措施为开发生物质能源等。

实现农业碳中和的挑战和保障措施

05

相较于发达国家,中国实现农业碳中和面临的挑战史无前例。首先,中国农业尚未完成向现代化农业转型,推进农业碳中和的不确定性大且选择空间小。其次,中国农业减排固碳技术实践较晚,低碳技术研发支撑不足。最后,随着中国人口结构和国民膳食结构的持续性转变,农业碳中和各阶段需要兼容粮食安全、乡村振兴等其他战略目标。因此,中国实现农业碳中和面临的挑战包括:一是低碳农业转型需要新要素和新技术注入、气候变化与极端天气频发等多方面的不确定性,导致农业碳中和将面临满足农产品日益增长的刚性需求与传统农业生产要素减量降碳导致农产品供给波动之间的严峻挑战。二是《中国气候变化第二次两年更新报告》是中国目前唯一的农业温室气体排放公开数据来源,主要依据2014年企业报送信息编制,存在数据滞后、统计测算方法和标准比较粗放、缺乏动态调整等问题,不能为农业碳排放测算和监测提供坚实的数据支撑。三是相较于发达国家,中国农业减排固碳技术专业人才和研究基础薄弱,检测技术、减排技术、排放源精细化管理技术等发展低碳农业的技术储备尚不充分。四是小农户的生产行为不确定性高,应对各类风险能力差,对低碳生产方式带来的风险与收益判断不足,加剧了农业碳中和的实践难度。五是对畜牧业产品需求的持续增长、农业现代化进程中农业土地集约化、机械化水平会不断提高等,农业的能源消耗碳排放很可能同比例、甚至超比例增加,进而农业现代化农业结构调整实现减排固碳空间有限(赵敏娟,2021)。聚焦这五方面挑战,围绕充分发挥农业在经济、社会、环境等方面的多重功能,协同推进实现农业高质量发展目标,农业碳中和实现的保障措施包括五个方面。

1)提升农业投入的利用效率,协同农业增产减排目标。农业投入利用效率的提高能够节约大量的农资生产费用,降低农业生产成本,可以通过调整作物生产方式、改善畜禽管理和能源结构转型等来减少农业生产碳排放。第一,作物生产方面,通过肥料管理、灌溉管理等方式,减少温室气体排放的同时增加作物单位面积产量。第二,畜禽管理方面,主要以提高饲料转换效率为目标,通过饲养更高效的畜产品、提高动物健康等措施,节约生产资料的投入并减少温室气体的排放。第三,能源使用方面,推动农业机械装备向新能源转型,以氢或电力替代化石能源使用。

2)推进农业低碳技术创新,鼓励农户采纳低碳技术。农业减排措施的有效实施最终要依靠关键低碳技术突破与创新。在全国层面,有必要成立专门的农业低碳技术评估小组,为主要的农业碳源制定减排方案和目标,科学评估各类减排技术的成本效益,推动气候智慧型农业技术和低碳生态环保技术的采用。此外,当前农业低碳技术推广与农户低碳技术需求之间的协同度低,导致农户对低碳技术的采纳意愿不足,亟需调动农业技术推广人员的工作积极性、发挥农业科技示范站的示范带动作用,提高农户低碳技术采纳的自愿性。

3)保障农业减排资金供应,健全农业低碳减排制度。在资金保障方面,加大政府财政拨款,建立农业低碳发展项目。设立低碳减排专项资金,用于支持农业碳减排方法开发、农业源温室气体监测、测量技术及仪器的研发,以及开展农业碳减排和碳交易所带来的辐射带动机制等方面的研究。在制度保障方面,不断在实践中探索和推广低碳农业发展模式,将低碳农业政策与其他农业农村优先发展、农业高质量发展等政策相联系,为实现农业碳中和提供制度保障。此外,积极推动农业低碳补偿制度和农业碳汇市场发展。碳市场对农业的碳排放和碳封存都能够起到有效的调控作用。政府通过补贴和税收的方式,支持各类企业、创新各种方式,联合农户开展农业自愿减排项目的开发和交易,利用市场机制使农业生态效益成为一种有价值的经济商品,减少排放或封存碳的部门以资金补偿的方式出售碳排放权而获得利润,而那些必须排放的部门通过税收缴纳,购买碳信用额来抵消自身碳排放量。

4)培育新型农业经营主体,实现小农户与低碳产业发展的有效衔接。实践证明,新型农业经营主体自身素质和学习能力相对较高,能更好地落实国家有关农业方针政策,在农业产业化发展进程中有巨大作用。而小农户分散经营,容易造成碳排放评估和处理以及监督成本较高等问题,直接导致政府监管效率低下。加上农村劳动力老龄化和兼业程度高,农业生产农村劳动力短缺,也进一步限制了小农户参与农业碳减排行动。因此,要加快培育农业新型经营主体,设计新型农业经营主体参与低碳生产的激励机制,积极发挥新型农业经营主体的社会化服务与调度功能,通过辐射效应带动其他农户与现代低碳农业产业体系发展的有效衔接,真正将农业低碳减排行动落实到大规模的农户生产实践中,保障在2060年之前最大程度地实现农业碳中和。

5)完善农业碳排放数据监测与核算,编制科学农业碳源碳汇清单。中国应尽快更新和完善农业碳排放的监测、核算和报告体系。首先,参考国际标准,结合国内种养水平,制定符合国情的农业碳排放和碳汇计算标准。其次,探索建立一套数字化减碳导航模板,构建农业全生命周期碳排放数据指标体系,以提高农场主对农业碳排放的关注度。第三,通过农业碳排放监测平台强化农业排放数据核查校验,将农场主、企业报告数据与国家清单、科学研究、卫星遥感、地面观测数据等进行比对验证,增强数据准确性。

结论和展望

06

本文重点是分析中国2060年农业碳中和的实现路径,得出以下结论。一是目前中国农业人均碳排放量、单位农业产值农业碳排放量仍处于较低水平,2060年在不采取任何减排措施的情况下中国年农业碳排放量将达到1321.96百万吨二氧化碳当量,相比于2018年增长64.91%。二是本文提出了中国农业碳中和的低碳、零碳和负碳的三个目标,对三个目标实现的潜力进行了评估,通过农业减排措施将能够使得2060年的基线农业碳排放量下降74.18%,有较大的把握能够实现低碳目标;通过进一步的农业碳抵消措施,将有一定把握实现零碳目标;负碳目标很难在国内实现,需要通过农业低碳技术输出到中国农产品主要进口国的方式来间接实现。三是中国农业碳排放在2016年已经实现“碳达峰”,本文规划了零碳目标的实现路径,包括能力建设阶段(2030年以前)、快速发展阶段(20302050年)和巩固完善阶段(20502060年)。基于上述研究结论,本文提出了中国未来农业碳中和推进过程中的三点展望。

1)制定减排时间表,推进农业碳中和。农业是中国温室气体的第二大排放来源,在实现全国碳中和目标中的作用非常重要。推进农业碳中和实现过程中,要立足中国农业发展实际,统筹考虑农业能源使用、农业经济发展、农村民生保障、成本投入等诸多因素,科学制定减排时间表和具体路线。同时考虑到农业碳中和计划实施的长时效性,需要合理地分阶段化分解目标,严把碳排放总量目标和分解指标,做到有保有压。虽然中国农业碳排放在2016年已经达峰,但部分农业低碳发展滞后地区仍未实现农业碳达峰。因此,在制定农业碳中和相关政策中要避免“一刀切”的情况,要因地制宜地考虑农业碳中和重点任务及实现路径,合理制定符合当地农业条件的碳中和任务,协调推进各地区农业碳中和实施方案的落地。

2)完善农业碳中和标准、碳市场等重点领域建设。首先是加快出台规范农业温室气体排放标准以及低碳技术、低碳农产品认证标准的相关政策法规。其次,农业碳排放权、农业碳汇市场建设步伐也将加快,虽然目前农业碳排尚未纳入中国碳排放权交易体系,但温室气体自愿减排碳交易活动中包含了农业减排项目,相信未来农业减排项目也将会在碳汇市场上发育并活跃起来。

3)加强技术、政策、标准和规则等的国际衔接与合作。需要把握好中美、中欧、中国与共建“一带一路”国家和地区在清洁能源与气候变化合作方面的机遇,持续推动低碳技术创新、绿色标准规则的合作。扩大与相似碳源排放国家之间的国际合作,为各类农业减排措施的实现提供更大的资金链条,减轻政府资金压力,发挥农业碳中和在中国“双碳”目标实践中的重要作用。加强与各国技术人员、国际育种机构等之间的交流合作,突破颠覆性减排技术的研发,例如生物硝化抑制剂、高效氮肥作物、高产作物育种等。同时,积极参与全球气候治理,贡献中国力量和中国智慧,通过与进口农产品的国家发展战略伙伴关系,改进本国农业生产技术,生产进口农产品的替代品,帮助农产品进口国降低农业碳排放,助力国际农业减排。

“双碳”目标下的农业低碳发展研究:现状、误区与前瞻

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文章信息

作者信息:

张俊飚(华中农业大学农业绿色低碳发展实验室)

何可(华中农业大学经济管理学院)

文章来源:本文来源于《农业经济问题》2022年第9期,全文有删减,完整版请在中国知网查看

引言

全球气候变化给粮食安全、人类健康和经济社会可持续发展带来了严重威胁,已成为世界各国面临的共同挑战。农业低碳发展问题受到了社会各界的广泛关注,学术界围绕该主题也展开了深入和多角度的分析,并就农业低碳发展的基本现状、潜力评估以及驱动因素等方面进行了有益探讨。从基本现状来看,农业碳排放测算和农业碳汇测算等研究日渐成为大家关注的热点话题;从潜力评估来看,学者们从农业碳排放效率、碳减排潜力两个方面展开了详细讨论;从驱动因素来看,相关研究就经济、人口、制度、技术等因素也进行了系统分析。毋庸置疑,大量学术成果的发表对于诠释和宣传农业低碳发展理念发挥了积极作用,并推动了真实世界中的农业转型。

立足当下,作为负责任大国,中国将应对气候变化摆在国家治理的突出位置,不断强化自主贡献。2020年中国政府明确提出了2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的雄伟目标(“双碳”目标),展现出应对气候变化的新理念新方略,表达了为全球气候治理贡献中国智慧与中国力量的坚强决心。尽管工业、电力行业是碳减排的核心,但“双碳”目标的实现也离不开农业的深度参与。“双碳”目标的提出将农业低碳发展的必要性和重要性提到了新的高度,未来农业发展也必将面临更多挑战。因此,无论是从理论的发展还是从服务于实践的角度来看,迫切需要对“双碳”目标下的农业低碳发展现状加以梳理,对未来方向予以认识。基于此,本文在系统分析相关文献的基础上,较为全面地研判了农业低碳发展的研究现状,揭示和澄清了相关认识误区,提出了“双碳”目标下农业发展研究的未来前瞻,以期对我国农业低碳发展及其实践发挥理论先行和引领作用。

农业低碳发展的研究现状

(一)农业碳排放、碳汇的测算体系和基本现状

1.农业碳排放测算。农业碳排放是全球温室气体的重要组成部分。相较于其他部门,农业部门的碳排放源更具复杂性。具体而言,农业碳排放源主要涵盖三大部分,一是农地利用碳排放,即人类利用农地开展生产活动引发的碳排放。二是稻田甲烷排放,主要是指水稻种植过程中产生的甲烷等温室气体。三是畜禽养殖碳排放,主要是由于畜禽尤其是反刍家畜的肠道发酵及粪便管理过程产生的甲烷、氧化亚氮等温室气体排放。

农业碳排放测算方法主要包括四种,一是IPCC法,即根据联合国政府间气候变化专门委员会公布的碳排放系数,对农业生产、畜禽养殖和农业废弃物处理等农业活动产生的碳排放进行核算。二是生命周期法,该方法通过界定农业系统边界,基于碳排放因子,测算边界内全部农业生产活动产生的碳排放量,从而得到农业生产生命周期内所有物质或活动的碳足迹。三是投入产出法,主要是利用投入产出表,通过里昂惕夫逆矩阵变换得到农业生产投入品及上游阶段的能源需求,进而根据能源排放因子,核算农业碳排放量。四是实测法,即利用相关测量仪器设备,通过实验方法得出各类碳源的碳排放量,并在消除量纲后加总得到碳排放总量。

学界基于以上方法对中国农业碳排放量进行了测算,并逐步形成一个基本共识,即在19612017年,中国农业碳排放呈现波动上升并逐渐趋于平稳的增长趋势。从阶段性来看,改革开放前为低排放阶段,改革开放后到21世纪初期为快速增长阶段,21世纪初至今则是趋于平稳的增长阶段。

2.农业碳汇测算。碳汇是指从空气中吸收二氧化碳的过程和机制。主要的农业碳汇源包括三个方面:种植业碳汇系统。主要是指农作物在生长过程中通过光合作用吸收的二氧化碳。土壤碳汇系统。即土壤中的微生物可以从空气中吸收并储存二氧化碳。土壤具有天然固碳功能,但土地利用也会导致碳排放,因而其碳汇效应能否发挥作用具有不确定性。相较于总碳汇,农业净碳汇更能反映地区的碳汇潜力。农业净碳汇即是指农业总碳汇减去总碳排放的余量。

(二)农业碳排放效率与减排固碳潜力评估

农业碳排放效率是反映农业部门减排能力的重要指标。在相同的投入水平下,若地区农业产值越高且碳排放越少,则该地区的农业碳排放效率越高。农业碳排放效率的测算方法主要包括两类,一是单要素法,可用碳排放强度、碳生产率来表征。二是多要素法,主要包括随机前沿分析、数据包络分析。

除了碳排放效率外,碳减排潜力因其作为科学划定地区减排责任的重要依据而同样备受学术界关注。农业碳减排潜力的测算方法主要包括两种:一是利用影子价格的方法来测算地区减排成本差异,进而基于公平和效率的视角测算地区减排潜力;二是基于公平性、效率性和保障性视角构建指标体系,结合影子价格模型和地区碳排放权数量的分配,得出地区碳排放权盈缺状况,进而测算出地区碳减排潜力。总体而言,我国在农业生物质能利用、化石能源(化肥、农药等)使用和畜禽养殖管理(养殖结构、粪便处理)等方面存在较大的减排潜力。但由于地区间的资源禀赋、农业结构和经济发展水平不同,使得各地区碳减排的社会成本具有区别,这也导致地区间的减排潜力存在差异。

此外,与其他产业相比,农业还具有独特的固碳能力。目前,学术界对农业固碳潜力的评估主要有两个方面:一是生物质炭,例如畜禽粪便、农作物秸秆、作物加工副产品等;二是土壤固碳,例如化学氮肥的固碳潜力、保护性耕作(免耕与秸秆还田等)的固碳潜力。但从中国当前的实际情况看,施用氮肥并不具备有效的固碳潜力,农业技术也仅实现了土壤固碳理论潜力的1/3

(三)农业低碳发展的驱动因素

1.经济因素。影响农业低碳发展的经济因素主要包括以下方面:一是农业经济发展水平。环境库兹涅茨曲线是经济发展与碳排放关系研究中应用最直接和普遍的一个假说。二是农业产业发展状况。从农业产业结构调整来看,由于种植业具有净碳效益,其占农业比重越大,农业低碳化的程度也就越高。三是收入水平。伴随收入水平的提升,人们更愿意为推动低碳发展而付费,也会随着消费水平升级而将追求农产品的绿色、低碳属性作为时尚,愿意为食物的碳足迹买单,从而倒逼农业低碳转型。四是财政支农。国家对农药、化肥等高碳型生产资料减量增效补贴力度的增强,有助于提高农户对高碳型生产资料的使用效率,从而缓解这些生产资料使用所带来的碳排放问题。

2.人口和制度因素。影响农业低碳发展的人口因素主要体现在老龄化与人力资本方面。一般地,由于受到文化水平和知识视野等影响,老龄人口对于低碳生产的认知程度往往较低,对农业低碳生产技术的接受能力和学习能力也相对较弱。然而,也有研究基于整个国民经济的角度指出,相比于年轻人,老龄人口身体肌能有所下降,导致其在生产生活等各方面消费的资源和能源较少,加之老年人的消费更加理性和保守,因此人口老龄化一定程度上可能有助于碳排放的降低。与老龄化的不确定影响相比,人力资本对农业低碳效率的提升作用更为明显,且会因经济发展水平与物质资本积累水平的差异而呈现出明显的双门槛效应。与此同时,得益于隐性知识的传播与交流,人力资本所具有的空间外溢性亦会带动邻域农业低碳效率的改进。

制度因素方面,从正式制度来看,碳税、碳排放权交易、碳补偿等环境规制是推动农业减排增汇的有效手段。实施碳税政策后,将碳税收入作为补贴用于农业低碳生产,可以在一定程度上改善农业土地利用结构,从而有助于更好发挥农业减排增汇的作用;碳排放权交易市场兼具碳税和补贴两种政策激励效果,将农业纳入碳交易市场能够有效降低碳减排的社会成本;建立区域间的横向农业碳补偿制度有利于提升低碳农业发展绩效。从非正式制度来看,社会信任、地方性共识等受到了学者们的广泛关注。社会信任能够改善人们的低碳生产行为,并能够降低其参与低碳生产所期望的补偿标准。

3.技术因素。影响农业低碳发展的技术因素主要包括两个方面:一是农业技术进步。其不仅是驱动农业经济发展的重要动力,而且在促进农业低碳发展方面也发挥着不可忽视的重要作用。二是农业技术推广。以农业机械化技术为例,全程机械化技术已成为中国的主导农业技术,但以往研究多认为农业机械设备消耗的传统化石能源是农业碳排放的主要来源。

“双碳”目标下农业发展的误区与澄清

(一)气候变化减缓与适应行动不能顾此失彼

“减缓”和“适应”是确保农业有效应对气候变化危害和风险的两大主要策略。前者主要是指减少农业碳排放以及增加农业碳汇的人为干预活动;后者则是指有助于改变农业部门应对气候变化脆弱性的手段,主要包括生产行为调整、生产技术创新等。长期以来,“减缓”一直被视作是发达国家的主要责任,而“适应”更多地被认为是发展中国家应对气候变化的首选。实际上,农业对气候变化的“减缓”和“适应”行动同等重要。一方面,农业在减缓气候变化中能够发挥出独特的作用。林地、草地、耕地等作为碳汇的主要贡献者,能够通过固碳效应来中和人为碳排放;另一方面,农业的自然依赖特性和生命特性,使之成为受气候变化影响最大的脆弱性部门,增强农业适应气候变化的韧性至关重要。

(二)盲目发展有机农业并不能有效助力碳减排

有机农业是一种不依赖化肥、农药、生长调节剂和畜禽饲料添加剂等农业化学投入品,而是使用有机肥和有机饲料等低碳农资来满足农作物和畜禽营养需求的农业生产体系。故而,较之于普通农产品,生产单位有机农产品所带来的温室气体排放可减少20%。然而,这种生产方式很有可能导致农作物的单产降低。为了弥补减产损失,就必须要开垦更多的土地,由而引发土壤碳库的碳释放,间接导致了农业碳排放的大幅增加。

(三)小农户难以独立承担碳减排的责任

“大国小农”是中国的基本国情、农情。在现在和今后的很长一段时期内,小农户经营都会是中国农业的主要经营方式,这决定了“双碳”目标下的农业发展不能够忽视小农户,需要关注小农户作为重要责任主体的作用。然而,小农户在采取温室气体减排和气候变化适应行为方面存在诸多不足,可能难以独立承担起碳减排的责任。未来应当努力提升小农户的组织化程度,促进农业服务规模经营,以此增强农业经营主体承担碳减排责任的能力。

“双碳”目标下的农业低碳发展:未来展望与研究前瞻

(一)农业在减缓和适应气候变化上的作用识别

学术界对于农业在减缓和适应气候变化上的作用认知尚需厘清。在减缓气候变化方面,基于抓大放小原则,学界多将“碳排放大户”的工业、电力等作为研究焦点,而对于农业在减缓气候变化方面的潜力和必要性存在争议。农业是国民经济的基础,也是中国的立国之本。粮食和重要农产品的稳定供给事关国计民生,农业的首要功能和战略底线始终是为社会提供充足的农副产品。同时,农民是中国人口的最大多数,农民增收是促进城乡共同富裕的关键。只有在满足上述两个基本前提的情况下,发挥农业在减缓气候变化方面的多功能性才具备现实意义。未来研究需将粮食安全、农民增收和减排增汇置放到同一个分析框架,寻求“双碳”目标下农业发展的经济、社会和生态效益平衡。同时需要注意,具有碳排与碳汇双重特征的农业发展路径有别于第二三产业,必须坚持减排增汇齐头并进,探索合适的转型路径与发展方略。

在农业减缓与适应气候变化的偏废问题上,学术界对此同样尚未达成共识。有学者认为,由于农业具有碳汇属性,加之种植业本身属于净碳产业,发挥农业减缓气候变化的作用更重要;也有学者基于中国粮食供应紧平衡的现实状况出发,认为农业适应气候变化才是根本遵循。事实上,两者并不相悖。农业在减缓和适应气候变化上的作用是动态性的,是因时制宜、因地制宜的,同时两者在技术层面上也存在重合部分。在农业经济发展水平较高的地区,可尝试推广低碳农业技术,发挥农业减缓气候变化的作用,而在农业经济发展水平较低的地区,则应以推广气候适应性农业技术为主,以更好地保障粮食安全。未来研究还需要注意的是,在短期应贯彻因时制宜、因地制宜的理念,着重关注农业减排增汇模式的开发与推广,例如种养结合型循环农业、“农光互补”“光伏+设施农业”“海上风电+海洋牧场”等,长期则应聚焦减缓与适应融合技术的开发与应用。

(二)农业碳排放和碳汇测算体系的科学构建

明晰农业碳排放、碳汇总量是展开相关研究的前提条件,但相较于工业碳排放源,农业碳排放源更加多元复杂,加之测算方法众多,从而使得测算结果可能存在较大差异。如前文所述,农业碳排放的测算方法主要包括IPCC法、生命周期法、投入产出法和实测法,但无论哪种方法均存在一定的缺陷。其中,IPCC法应用范围最广,受到广大学者青睐,但其无法充分反映农业系统生产过程的碳排放全貌;生命周期法对于碳排放周期边界的划定具有较强的主观性,易造成不同周期之间边界的截断,进而造成测算偏误。相对而言,较为合理的方法是投入产出法和实测法,但前者所需数据量大、测算过程复杂,且投入产出表具有非连续性,而后者存在获取数据的成本高昂,且容易遗漏中间环节,不适用于大范围内农业碳排放的测算。相较于农业碳排放,农业碳汇量主要基于不同碳汇源进行测算,由于不同碳汇源的特性存在差异,其测算方法也难以统一,基于不同方法测算汇总后得到的碳汇数据往往与真实值之间存在较大误差。

基于此,未来关于测算体系的研究应着重关注三个方面的问题:一是进一步提高农业碳排放、碳汇测算的精度,在将更多农业碳排放源纳入测算体系的同时,还应加快新兴技术在实测技术领域的应用研究,例如借助遥感辅助修正农业碳排放、碳汇的测量偏误,运用大数据、云计算等信息技术提升农业碳排放、碳汇核算与管理的信息化水平等。二是积极借鉴国际碳排放、碳汇核算方法研究,在结合中国国情的基础上不断完善适用于不同地区、不同时期的碳排碳汇测算方法,推动建立更为公平合理的碳排放、碳汇核算方法体系。三是加强农业温室气体自愿减排项目方法学的开发,既要挖掘新的减排项目,又要依据新的经济社会发展形势针对已有的成熟项目进行必要的升级。例如,可依据沼气产业的规模化趋势,加快开发集体沼气项目方法学。

(三)农业低碳发展相关认证体系的建立健全

以往有部分研究将低碳农业与绿色农业、生态农业、循环农业等概念混淆,或在研究中将农业绿色发展、农业生态发展、农业循环发展等概念近似替代农业低碳发展。事实上,低碳思想最早可追溯到可持续发展的概念,低碳农业有其明确的范畴和边界,其核心理念就是减少农业碳排放或增加农业碳汇供给。

未来研究应着重关注三个方面的问题:一是进一步明确低碳农业、农业低碳发展等相关概念的内涵和外延,在此基础上,加强低碳农业与绿色农业、生态农业、循环农业的耦合发展研究,推动低碳农业理念深入人心。二是加强低碳农业及其相关产品的认证研究,借鉴国内外先进经验,在低碳农业认证与规范、低碳农产品生产技术规范、低碳生产要素标准等方面展开分析。三是加快低碳农产品的碳标签方法学研究,尽快构建科学合理的碳标签体系;在此基础上,探讨消费者对碳标签农产品的溢价支付行为,分析碳标签制度对农业经济发展、农产品贸易的影响与作用机理等。

(四)服务主体在农业低碳发展中的作用挖掘

当前学术界主要关注规模农户在农业低碳发展中的作用,或多或少忽略了小农户这一重要主体。尽管农业适度规模经营一方面有助于规模农户采用标准化生产模式,降低交易费用和部分生产成本,获得规模经济报酬,进而实现农业单位价值上碳排放减少;另一方面有助于在区域内因地制宜、因时制宜地形成统一的低碳农业标准(农业碳减排、碳汇技术标准的制定与应用),保障低碳农业发展所必需的秩序和效率(对农业生产活动管理、农产品品质、规格及其他特性建立低碳农业运作的一致规范)。但是小农户将长期普遍存在也是中国基本国情的现实写照,如何将小农户融入低碳农业发展的过程之中是当前亟待思考和解决的重要问题。

理论上,单个小农户由于存在规模、投资及经营能力等方面的限制,其采取低碳经营将面临较高的成本约束,不仅难以获取直接经济利益,而且面临较高的机会成本,导致其风险偏好明显不足。考虑到中国“小农经济”也蕴含着可观的组织优势与分工潜力,特别是农业机械化的快速发展,加强了生产环节的可分离性,产生了农业生产托管、生产性服务外包等新的分工模式,从而将单个小农户的生产活动纳入到具有规模报酬递增特征的社会化分工之中,故可在保证经济效益的同时,通过技术共享、风险共担以降低小农户采用低碳经营方式的门槛与成本。因此,未来研究应着重关注小农户在农业低碳发展方面的作用与贡献,重点探究分工经济下小农户融入农业低碳产业链的可行路径与分工模式,识别归纳小农户转变低碳生产方式的障碍与激励,规划设计区域内小农户碳交易参与机制与碳收益分配策略等。

(五)农业低碳发展价值的多元实现机制

政府作为关键的政策启动者、推动者和引导者,通过财政补贴、税收优惠等积极的财政手段加以诱导,在农业低碳发展的初期过程中起着重要推动作用。宏观层面上政府财政支持对农业低碳发展的贡献有目共睹,学界聚焦于微观农户个体受财政补贴激励下的低碳经营方式转变路径、低碳生产效率提升幅度、低碳技术采纳及持续意愿等方面的研究也已取得丰硕的成果。然而,对于“双碳”目标下农业低碳发展的多元实现机制的研究较为缺乏。

未来研究应着重关注两个方面:一是加强农业低碳发展的市场化机制研究。碳排放权交易是值得高度重视的市场化机制,能够以低成本推动碳减排。二是加强农业低碳发展的碳普惠机制研究。构建农业碳普惠机制的目的是让广大农民参与其中,并且农业现代化与农民生活现代化是有机整体,只有农民在生活中感受到碳普惠,才能更好地在农业生产中践行低碳生产理念、采取低碳生产方式,由此农业低碳发展方能落到实处。

(六)农产品低碳贸易和气候治理的国际合作

地球是人类的共同家园,保护地球是人类的共同使命。在全球经济一体化背景下,开放合作和共同参与气候治理,仍是今后发展的重要命题。从这一意义来看,对农业“生产—流通—出口”的全周期、全过程进行低碳化改造,规避潜在的低碳贸易壁垒,理应是未来研究的重要方向。特别是当今世界正在经历百年未有之大变局,新冠肺炎疫情大流行、极端气候变化等黑天鹅事件对农业系统的气候韧性提出了新的挑战,中国更应加强与“一带一路”沿线国家和地区在农业低碳发展领域的合作,推动建立农产品低碳贸易合作工作组,积极参与农产品低碳贸易国际规则和标准的制定。毫无疑问,农产品低碳贸易将会是今后农业发展的新增长点和主流方向,农产品低碳贸易合作模式构建、权责利关系界定、争端解决机制设计等问题应将成为今后学界研究国际合作下农业低碳发展的主要方向之一。

展望未来,气候变化是全人类的共同挑战,气候变化合作治理无疑是全球关注的热点话题,中国已经站在了“人类十字路口的转折点”。未来研究的重点便是在中国深度参与全球气候治理中对农业的重新定位,即对从气候变化“主动适应者”向“主动治理者”转变的路径、条件和潜力的考察,以及全球间农业在气候治理上的经验互鉴与协同配合。

“双碳”目标与基于自然的解决方案:森林碳汇的潜力和政策需求

文章信息

作者信息:徐晋涛,易媛媛(北京大学国家发展研究院)

文章来源:本文来源于《农业经济问题》2022年第9期,全文有删减,完整版请在中国知网查看

引言

20218月政府间气候变化专门委员会发布了第六次全球气候变化评估报告第一工作组报告。报告指出,当前全球大气二氧化碳浓度与地表温度分别为过去200万年和12万年内的最高,即便各国采取中度积极减排措施并在2050年实现全球“碳达峰”,本世纪末全球气温将比工业化前上升2.13.5摄氏度。如果不采取减排措施,本世纪末升温幅度将超过4℃。有更多数据和研究证据表明,由温室气体排放所造成的全球气候变化及极端气象灾害都在加剧,气候危机已威胁到人类生活的方方面面,甚至是国家安全。

碳达峰、碳中和战略有两个重要的解读:一是在20302060年,我国气候行动的核心内容仍然是减少由化石能源燃烧和工农业生产排放的温室气体,争取在2060年前将温室气体排放由2030年峰值水平下降80%以上;二是在此期间,使碳去除技术逐渐成熟,争取在2060年以前,国家能够利用碳去除技术完全中和剩余的温室气体排放。这两个过程保证中国2060年实现碳中和,而不是零排放。本文认为,碳中和目标包含了理性的经济学思想。

人们比较熟悉的碳去除技术,主要包括两种,一是碳捕捉、利用和碳封存(CCUS)为代表的工程技术手段;另一种是基于自然的解决方案(NbS)针对CCUS目前已经有大量的研究成果,成本下降也很显著,但是目前尚未达到市场化产业化利用的阶段。

相较于工程手段,基于自然的解决方案具备可行性上的优势。一是其成本有效性,二是NbS的应用往往带来生态保护、气候变化减缓、适应以及社会经济等多重效应。依据世界自然保护联盟(IUCN)、大自然保护协会(TNC)和世界资源研究所(WRI)的多位科学家的研究结果,未来十年(到2030年),应用NbS可以贡献将升温幅度控制在2摄氏度之内的减排路径中1/3的减排量。推行NbS将有助于规避气候风险带来的公共财政风险、创造新的就业机会、增强韧性并减少贫困。

本文关注的重点是,基于自然的解决方案中,中国有明显比较优势的手段:森林生态系统碳汇功能(简称“森林碳汇”)。在过去四十年里,中国森林资源大幅度增加,拥有了世界最大的人工林面积,碳汇能力已经十分突出。发展人工林、增加森林蓄积量已经成为中国气候承诺的有机组成部分。本文试图从外延扩大再生产、内涵扩大再生产和产品市场替代三个维度论证森林碳汇具备更大幅度增加的潜力,可以为国家碳中和目标做出更为突出的贡献。当然,实现这个潜力需要在体制改革和政策创新方面做出巨大努力。本文也对林区改革和林业政策调整的方向提出了建议。

基于自然的解决方案:概念及内涵

“双碳”目标的最终目的是中国力争在2060年前实现碳中和,碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过“碳去除技术”加以抵消,从而实现本国的二氧化碳“净零排放”。“碳去除技术”大致有两类,一类是工程类技术,最常见的是碳捕捉、碳封存和利用类技术;另一类就是本文重点关注的基于自然的解决方案。

中国在2060年以前实现碳中和的努力,有两个重要的内容。首先,以二氧化碳为主的温室气体排放要从2030年的高点持续下降,这是一个能源结构和产业结构剧烈转换的过程。这个过程如果顺利实现,到本世纪中叶中国温室气体排放量将下降到高点时的15%20%。剩余的温室气体排放量,包含两个部分:一是在工业生产中“不得不排放”的部分;二是减排成本奇高的部分。

过去,我国气候行动的重点在能源、工业、交通等排放行业,例如,能源结构转型、提高能效、发展电动汽车等,需要投入巨大的资源。另外,依赖碳捕捉和碳封存技术来捕获二氧化碳,目前仍然面临成本高昂和封存资源限制的挑战,尚不具备市场化运作的条件。相对而言,基于自然的解决方案应对气候变化,特别是森林碳汇发展成本低、减排潜力大。因此,能够为实现我国提出的“双碳”目标发挥重要的作用。

(一)基于自然的解决方案:概念及其内涵

基于自然的解决方案(NbS)是指通过对生态系统的保护、恢复和可持续管理,从而减缓气候变化,同时利用生态系统及其服务功能帮助人类和野生生物适应气候变化带来的影响和挑战。可通过对生态系统的保护、恢复和可持续管理减缓气候变化。这里的生态系统包括广泛的基于土地的农地、林地、草地、湿地、荒漠、海洋生态系统,自然的或人工的生态系统。具体而言,减缓作用包括三个方面。

一是对森林、湿地(包括海岸带湿地、泥炭地)和草地等自然生态系统的保护,避免其破坏或退化,从而避免或减少其在过去数十年甚至成千上万年积累的碳在短时间内被分解排放到大气中。二是恢复已被破坏或退化的生态系统,通过植物的光合作用吸收大气中的二氧化碳,储存在植被和土壤中,从而增加陆地碳储存(即碳汇)。三是对农地、草地、林地进行可持续管理,减少碳排放,增加陆地碳汇。

NbS减缓气候变化的路径很多,较为重要的包括造林、可持续森林管理(包括人工林和天然林)、避免毁林和森林退化、林火管理、混农(牧)林系统、农田管理(例如保护性耕作、稻田水管理、农田养分管理)、秸秆生物炭利用、可持续放牧、草地保护和恢复、泥炭地保护和恢复、滨海湿地保护和恢复等。

从减排增汇效益的时间尺度来看,不同的NbS路径差异较大,有些路径短期内即可达到效果,例如,对泥炭地、湿地、森林、红树林等碳密度高的生态系统进行保护;另一些路径,例如造林、湿地和泥炭地等生态系统进行人为恢复、混农(牧)林系统、退化土壤的修复等,则需要较长的时间才能达到增汇效果。同时需要注意的是,一些NbS路径,包括造林、混农(牧)林系统、土壤碳管理等,这些路径通过植被和土壤吸收和储存碳的功能并非无限,而是随着植被生长和成熟,碳库也会趋于饱和,因此,年净碳吸收能力会逐渐降低并趋于零,并且积累的碳也面临因极端干旱、火灾、病虫害或不可持续的管理而发生逆转的风险,由碳汇变成碳源。另一些NbS路径,例如泥炭地和海岸带湿地的保护和恢复,则不存在碳饱和的现象,碳汇功能是长久的。

(二)减缓气候变化的成本有效的解决方案

基于自然的解决方案对于减缓气候变化的成本有效性,体现为两个方面。

1NbS碳汇效益方面。根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC2019年特别报告,基于自然的解决方案有关的农业、林业和其他土地利用(AFOLU)活动每年排放温室气体120亿吨,占全球温室气体排放的23%

2NbS碳汇成本方面。所有路径的碳汇潜力,就成本而言,其中约1/2113亿吨每年)是成本有效的(成本≤100美元/吨),且其中1/341亿吨/年)属低成本(≤10美元/吨)。并且,这些成本有效的或低成本的减排潜力主要来自于发展中国家。

有研究表明,火电行业在现有水平下,减排幅度达到15%时碳价格需要上升到每吨200元左右,减排幅度达到80%时碳价格需要达到每吨500元左右。不言而喻,基于自然的解决方案成本要低得多。通过市场化手段比如碳交易市场,使得森林碳汇参与林业资源交易,不仅具有碳抵消、减缓气候变化的环境效应,而且产生以森林经营性碳汇和造林碳汇两种形式的额外经济价值,增加林业经营者收入。

中国森林碳汇的潜力

最近,全球首份利用基于自然的解决方案来推动气候变化减缓的报告《基于自然的气候变化减缓解决方案》由联合国环境规划署(UNEP)与世界自然保护联盟(IUCN)联合发布。据报告估算,森林贡献最大,约62%,草原和农田贡献约24%,泥炭地贡献10%,海洋相关贡献约4%。因此,本文将重点聚焦中国森林,分析利用森林碳汇减缓气候变化的潜力和实现碳中和目标的可行性政策建议。

(一)聚焦NbS森林路径对中国减缓气候变化的意义

所有NbS减排路径中,在中国目前最成功的是森林路径。联合国报告指出,全球近年绿地面积扩大主要来自于中国和印度,而中国比印度高很多倍。

本研究最关键的在于关于森林碳汇的核算。目前已有文献提供了许多有关森林碳汇核算的理论与方法参考,甚至参数。但是,由于诸多研究使用方法、数据各不相同,研究结论差异较大;而且,多数研究进行碳汇的核算,只考虑了造林再造林能吸收的碳,而对其他活动不予考虑,比如森林管理尤其是可持续管理能增加吸收的碳,还有减少毁林与森林退化等活动能吸收的碳。另外,计量碳汇需要全面考虑各个碳库,目前已有文献多数只纳入了以活立木为基础的地上生物量的固碳量,而根据IPCC对碳库的定义,是指能够积累或释放碳的体系,例如,森林生物量、木材、地下生物量、枯落物、粗木质残体和土壤有机碳都是碳库。

(二)核算方法和结果

本文所核算的碳汇活动包括,(1)造林再造林新增的所有碳库所能吸收或储存的碳。用政治经济学术语来概括,这相当于外延扩大再生产带来的碳汇增量。(2)减少毁林与森林退化所能避免的碳排放量,以及通过森林可持续管理,提高森林生产力所新增的碳汇。可以理解为内涵式扩大再生产所产生的碳汇增量。(3)可持续采伐的木材替代其他能源密集型产品带来的碳排放减量,或可称为产品市场替代所产生的碳减排贡献。

1)对新增造林的碳汇潜力核算。首先要考虑的是需要核算的碳库,不同碳库的碳储量比例有很大差异。由于不同碳汇活动对各碳库的影响不同,并且不同碳库的核算难易程度不同,因而实际项目实施过程中进行监测的碳库选择,往往取决于多种因素。目前国际上可用于交易的林业碳汇多数只考虑地上碳库。但作为科学核算,碳库选择的主要考量因素则主要基于各碳库在不同碳汇活动中的实际重要程度来进行。

本文借鉴徐冰等(2010)的研究思路,利用该研究给出的各时间段新造林林分的碳密度参数对中国造林再造林碳汇潜力进行估算。核算的碳库是地上生物量、地下生物量和土壤碳库。森林类型上只考虑中国森林的主体,即林分。具体步骤如下:

第一,估算到2060年新增林分面积。第二,计算到目标年份新造森林的林分地上生物量碳储量,并据此推算出新增林分的年碳汇量;然后以新增林分全部碳库为基础,推算碳储量、碳储量增量、年碳汇量和年碳汇量增量。第三,结果修正。

修正1:上述计算仅考虑林分生物量碳储量,未考虑经济林、竹林的碳储量,是全部森林碳储量的低估值。

修正2:上述计算在预测过程中,假设新增造林没有成片砍伐和死亡,造成结果高估。

具体核算方法以2000年为基期,使用《中国林业统计年鉴》和中国历次森林资源清查数据,再加上考虑到应对气候变化制定的目标,国家林业局于200911月制定了《应对气候变化林业行动计划》。如果根据《全国森林经营规划(20162050年)》,森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中,从而减少该气体在大气中的浓度,覆被率到2050年增加到28%,到2060年增加到29%,以同等森林质量估算的话,到2050年,每年新增碳汇(二氧化碳)可达到7.86亿吨,到2060年每年新增碳汇8.14亿吨。

2)对减少毁林与森林退化所能避免的碳排放量核算。对减少毁林与森林退化所能避免的碳排放的核算关键在于如何假设参考水平和未来趋势,并且不同国家对选择何种参考水平的立场不同,关于未来毁林趋势,需要结合国家控制毁林的政策法规、土地利用规划等趋势做出判断。中国毁林主要原因是由经济建设的驱动,道路交通建设、城市化建设用地和林业用地转化为农业用地等等。在控制毁林方面,中国启动和实施的“全国重点地区生态建设工程”及天然林保护工程都已经、并将继续对中国天然林毁林趋势产生影响。

3)对森林可持续经营的碳汇潜力核算。本文认为,这个路径如果能发挥潜力,将是森林部门以碳汇形式减缓气候变化发挥最大潜力的路径之一。可持续经营的碳汇潜力,主要通过两个方面:第一,树木生长吸收碳,具备碳汇功能。但也有碳中性这个特点,即碳库会趋于饱和,例如成熟林、过熟林如果不进行采伐,任其生长,会渐渐退化,其不良后果包括森林健康下降、林火增加,直接从碳汇变为碳源。因此,可持续经营的目标之一是对成过熟林进行更新再造,例如以亲自然的方式进行采伐和更新,让它们重新增汇。第二个目标,对成过熟林采伐之后的木材,一方面可通过木质产品继续固碳,另一方面,这些木质产品还可以通过对其他能源和原材料的替代,产生替代效应。

以上的分析,本文认为都是建立在既有的政策框架、既有的林业经营环境下所做的推断。如果林业政策能够进一步改善,集体林区林农的积极性能够大幅度提高;如果国有林区改革能够破题,国有天然林能够得到妥善经营,森林生产力可以有更大的提升,则森林碳汇的贡献可以有更高的估计。

(三)森林碳汇应对气候变化的战略意义

简而言之,以1.5摄氏度目标导向的减排情景为例,通过提高森林生产力和产品市场替代,森林碳汇的潜力可达24.4亿吨二氧化碳当量。十分接近国家提出的本世纪中叶二氧化碳排放量目标。基本上可以满足国家实现碳中和的要求。

政策与体制保障

中国林业部门在改革开放四十年来取得了巨大的成就,森林覆被率由20世纪70年代末期的12%上升到23%,是发展中国家森林恢复和发展成绩最显著的国家。这样成就的取得,有赖于国家在生态建设方面逐渐增大的投入,在遏制天然林退化方面做出的巨大努力,以及集体林区两轮林权改革的助力。

但是也应该看到,在生态恢复取得一定程度进展的同时,林业发展也出现了一些新的问题。只重视保护而轻视生产和林业经济发展的社会意识变成主流意识,在保护方面配置资源得到的社会支持多、在发展生产方面得到的支持少,甚至林农和社会经营主体的正当权益不能得到保护的实例普遍存在,带来许多值得关注的结果。

(一) 集体林区林权改革需要继续深化、林业管理政策需要进一步改善

在集体林区开展的最新一轮全国性调查显示,集体所有林地实现家庭经营的比例约60%左右,比2010年集体林权改革主体改革宣布完成时的比例略低。部分省份林农林地拥有面积下降。有一定比例的林农出现了失地现象。与此同时,林农经营的林地中生态公益林的比例大大增加。在生态公益林快速扩大的同时,普遍存在着补偿标准偏低和补偿不及时、不到位的现象。

上述现象是林权改革不到位、改革政策落实不彻底的表现。加上采伐限额等不合理的制度的存在,极大地动摇了林地产权的稳定性,给生产经营者带来不良的预期,自然无法充分调动林农和私人部门投资于林、经营森林的积极性,使得集体林区虽然森林面积增长,但森林质量长期偏低。

举一例说明。在“两广”地区已经有多年的桉树引种的历史。由于桉树较为优秀的生长特性,目前桉木已经占据中国木材生产的半壁江山。然而,占据桉树种植面积绝大多数的是林农个体经营的林分,其每亩年生长量仅为1立方米左右。而在跨国公司的林地上桉树生长率可达23立方米每亩。如果能够调动林农提高技术改善经营的积极性,中国桉木年供应量至少可以提高一倍,即达到1.2亿立方米,这对改善国内市场木材供需矛盾可以起到巨大的缓解作用。

调查显示,围绕桉树种植存在生产发展与生态保护的争议不断,一些地方政府在没有任何科学证据的前提下就随意禁桉,对林农和企业的经营成果随意剥夺,造成产权不稳、林农、企业和地方政府的矛盾冲突不绝,自然大大挫伤了林业经营者的积极性,也影响了林业技术进步、生产发展的步伐。

本文利用在集体林区10省多年连续跟踪调查数据所作的分析表明,在林权改革比较成功的地方,造林面积显著增加、林业投资投劳程度提高、农民自主创业增加、林区不平等的程度降低。反向说明目前仍广泛存在的林分质量差、国产材供给能力低下的问题,与改革不够深入、林业政策亟待完善有很大关系。

由此可见,集体林业的进一步发展,仍然需要进一步深化林权改革、并且切实改善集体林业经营环境,解放生产力。如此,则能释放出十分可观的木材生产潜力,助力国家绿色低碳发展。

(二)重新启动国有林区改革、调整天然林全面禁伐政策,推动国有林区天然林快速恢复和增长

中国国有林区经过长期过伐,出现了资源危机、经济危困的“两危”局面。为缓解此“两危”局面,国家自2000年起实施了天然林保护工程。在2017年更是出台了天然林全面禁伐政策。天然林保护工程有助于遏制天然林资源进一步退化、同时也给国有林区改革提供了难得的机遇。本文看到在重点国有林区,森林资源退化得到了有效的控制,但是国有林区改革并未取得实质性进展。天然林禁伐政策更是对林区改革创新的努力的完全否定。

退化的天然林,不一定能够起到碳汇的作用。有证据表明退化的森林很有可能成为净的碳源。许多林业专家认为,应该对部分退化的天然林分采取积极经营的措施,将其改造为高产的人工林分,使其变成净的碳汇。这就要求一定程度放开天然林禁伐政策。更重要的是,重新启动国有林区体制改革,引入竞争机制,搞活林区经济,把退化的天然林改造成高生长率的林分。这样不但能使林区经济得以发展,更使其成为为国家绿色低碳发展的一个有机组成部分。

(三)通过改革和政策创新,提升森林生产力,为国家和全球绿色低碳发展助力

由于中国森林生产力长期偏低,中国木材产量徘徊不前。在经济高速增长过程中,进口木材逐渐超过了国产材成为国内木材市场的主要部分。这产生了两个问题:一是由于依赖进口,木材成本偏高,木材作为一种可再生资源在国民经济中没有发挥足够的作用,来自于不可再生资源的原材料和能源产品偏多,国家绿色发展速度受到掣肘;二是由于在世界市场大量购买木材,加速了一些热带发展中国家森林资源的消耗,对这些国家实施减少毁林和森林退化所致排放(REDD+)带来了负面影响。

由此可见,中国通过体制改革和政策创新,大幅度提高森林生产力,是有利于国家“双碳”战略、乡村振兴和全球绿色低碳发展的关键举措。

结论与启示

过去,国家应对气候变化战略的重点是减排。已有的碳达峰研究主要集中在碳排放增长动力、达峰时间与峰值水平、地区与行业达峰路径等方面,能源行业转型是重中之重。相比之下,生态系统建设的作用没有落到实处。具体表现在,第一,我国过去提出的气候行动方案,有人工造林方面的目标,但这些目标与国家气候减排目标不是一个有机的整体,没有被纳入国家减排目标中加以综合考核;第二,对基于自然的解决方案缺乏理解,还表现在政策消极保护,缺乏对自然资源积极利用的战略意识。例如我国的天然林保护政策,目前采取的是全面禁伐的政策,以为只要禁伐,就能保护森林资源和改善环境。科学界的看法是,消极保护不利于森林生态系统多种效益的利用和发挥,特别是有可能使森林生态系统由碳汇变成碳源。积极利用森林生态系统的碳汇功能,要求全面审视现有的保护利用政策,根据国家气候目标做出调整。

森林碳汇发展具有极大潜力,具体来讲,可通过外延扩大再生产、内涵扩大再生产和产品市场替代三个渠道加以实现。到本世纪中叶,我国森林覆被率可继续增加;我国单位面积蓄积量如果能够达到世界平均水平,森林碳汇能力将翻番;二者加总起来,年新增碳汇能力接近或超过15亿吨二氧化碳。如果新增的森林蓄积量产生的木材用于建筑材料,保守估计可替代三分之一的高碳材料,相当于避免了9亿吨的二氧化碳排放。森林碳汇有可能满足碳中和的要求或实现净的碳吸收。

森林碳汇潜力巨大,需要不断深入的体制改革和政策创新才能变成现实。在集体林区,深化集体林权改革、提高林权保护力度、去除限制性的林业管制政策势在必行;在国有林区,调整天然林全面禁伐政策,重新启动国有林区改革,引入市场竞争机制,改造天然林,提升森林质量和碳汇能力,已经是大势所趋。

面向低碳发展的农业生态效率测度

与时空演变分析

——基于SBM-ESDA模型

崔许锋(中南财经政法大学工商管理学院)

王雨菲(碳排放权交易省部共建协同创新中心)

张光宏(中南财经政法大学工商管理学院)

摘要:农业碳排放是我国碳排放的重要构成,农业低碳发展对于我国实现3060目标具有重要现实意义。本文面向低碳发展,基于SBM方法构建农业生态效率评价模型,使用19982018年中国农业投入与产出面板数据,对面向低碳发展的我国农业生态效率进行科学量化,并运用ESDA方法分析其时空演变特征。研究发现,面向低碳发展的中国农业生态效率在波动中呈现上升趋势,三大经济区差异显著,东部地区农业生态效率较高、中西部较低;多数省份在投入指标上都存在不同程度的冗余,劳动力冗余和土地冗余的情况尤为严重;农业碳排放冗余是造成我国各省份农业生态效率不足的普遍因素;中国农业生态效率呈现显著的空间聚集模式,热点区域主要分布在东部地区,表明东部地区农业活动空间关系密切。因此,应构建农业区域协调发展机制,推动地区和省域间的协调发展;优化农业要素投入,减少农业碳排放;加强农业发展合作联动,开展农业污染协同治理,从而实现面向低碳的农业高质量发展。

关键词:农业生态效率;低碳;时空演变;SBMESDA

06

乡村振兴背景下农村碳排放变动

及减排策略

韦玉琼,龙飞(浙江农林大学经济管理学院)

岳欣冉(中国农业大学经济管理学院)

摘要:乡村振兴战略的实施使我国农村发生了巨大的变化,与之伴随的是我国农村碳排放量的急剧上升。本文测算了与农民生活密切相关的碳源的碳排放量,并讨论了其变动趋势。研究发现:养殖业的碳排放量最高但也最具减排潜力,应成为未来农村减排的重点;能源消耗因源于农村生活方式的改变而需要密切关注;农村房屋修建和基础设施建设以及此过程中的拆除部分则需从减排视角进行重新解释。针对不同碳源的区域特点以及未来农村社会经济发展和生活方式变化的趋势,本文建议将科技进步作为农村碳减排的引擎并结合管理创新及政策引导,在既保证农业生产又提升农民生活质量的同时为“双碳”目标做贡献。

关键词:乡村振兴;碳排放;“双碳”目标

07

中国化肥减量政策变迁及其内在逻辑

陆钰凤(中国人民大学农业与农村发展学院)

摘要:本文探讨了21世纪以来中国化肥减量政策变迁及其内在逻辑。本文发现,中国从化肥行业和化肥施用两方面“双管齐下”推进化肥减量,其中,化肥行业市场化改革是在内外因素共同作用下渐进开展,大致经历了“主动改革—被动改革—主动改革”的历程,其目的是优化化肥供给,为农民正确购买和施用化肥营造良好的市场环境;在化肥施用方面,基于中国农业经营主体数量庞大且存在较大异质性的现实,政府从技术推广和制度变革两个维度对不同农户实施差异化措施,意图对农户的化肥施用行为进行直接干预,是推动化肥减量的主要手段。本文认为,接下来要继续从化肥行业和化肥施用两方面、遵循差异化政策思路推进化肥减量。

关键词:化肥减量政策;化肥行业;化肥施用

来源:中国农业经济

转自:“经管学术联盟”微信公众号

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