农业绿色技术进步对碳排放影响研究

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全球气候持续变暖的形势下,中国作为碳排放大国,在达成全球减排目标中扮演着重要角色。作为碳排放巨大的载体,农业碳排放占总碳排放的17%,进行农业碳减排显得尤为重要。技术进步为实现碳减排创造了新的契机,本研究聚焦于农业绿色技术进步与碳排放的关系,主要围绕三个核心问题进行论述:第一,农业绿色技术进步是否可以减少碳排放?通过何种途径对碳排放产生影响。特别是,不同类型和地区视角下的农业绿色技术进步对碳排放强度的作用路径存在什么不同?第二,农业绿色技术进步的其减排效果如何?目前,单一视角已不能反映农业绿色技术进步碳减排的全貌,有必要从时间和空间的维度深入探讨和分析不同类型农业绿色技术进步碳减排效应。第三,不同情景下农业绿色技术进步碳减排的路径差异如何,如何设计科学合理的农业绿色技术进步碳减排政策。本文遵循“影响机理—影响效应—情景模拟”的逻辑主线,以农业绿色技术进步理论、低碳农业理论等作为基础,并结合国内外己有研究成果,对农业碳排放和农业绿色技术进步的概念内涵与实现逻辑进行了界定和分析,构建了农业绿色技术进步对碳排放强度影响的理论分析框架,分析了农业绿色技术进步对我国碳排放的影响及其机制。然后,从理论层面落实到实践层面,对我国农业绿色技术进步和农业碳排放进行实证研究。从时空和类型异质性视角出发,基于EBM-GML和碳计量模型得到基础测度结果,采用链式多重中介效应模型实证检验了农业绿色技术进步对碳排放强度的影响机理,并进一步采用异质性随机前沿模型分析了其影响效应。最后,运用BP神经网络模型仿真模拟预测农业绿色技术进步水平不同情景下对碳排放强度的动态变化。通过以上理论和实证分析,本文得到如下主要结论:(1)农业绿色技术进步整体提升,且存在空间关联性。中国技术进步中存在绿色偏向。时间维度看,中国农业绿色技术进步及其不同类型整体呈上升状态,集中程度呈下降,地区差异呈拉大的发展趋势。空间维度上,全局层面的农业绿色技术进步及其不同类型的空间自相关检验结果呈显著的正相关,高-高聚集区主要集中在华北、华东,低-低聚集区主要集中在西北和西南地区。从类型角度看,农业绿色技术进步及其不同类型的时空发展格局有一定差异。农业绿色技术进步(AGTP)聚集显著性水平更高,聚集区域较为集中。各影响因素对环境友好型农业绿色技术进步(ACGTP)比资源节约型农业绿色技术进步(AEGTP)的影响显著。(2)农业碳排放强度呈不断下降趋势,存在空间聚集但不存在收敛性。时间维度看,2000-2019年中国农业碳排放总量呈波动上升趋势,不同时间内呈“波动上升-缓慢下降”的变化趋势,并且在2015年前后的全国、中西部地区、两大粮食区和2010年的东部地区出现了一波农业的碳排放峰值。空间维度看,中部地区的农业碳排放总量最高,东部和西部地区的农业碳排放总量水平低于全国平均水平,粮食主产区的碳排放总量和强度均高于全国平均水平。华北地区是高碳排放主要聚集地区,华南地区是较高碳排放的聚集地区。从农业碳排放强度的收敛角度看,2000-2019年农业碳排放的地区间绝对差距在缩小后逐步扩大,且不存在σ收敛、绝对β收敛和条件β收敛,即农业碳排放强度不存在差异缩小,反而存在差异扩大趋势,农业碳排放强度呈区域间“异质化”。本文认为三大经济分区层面二氧化碳排放的变化趋势与地区发展阶段及经济增长方式等密切相关,两大粮食分区则与农业生产活动有关。(3)不同类型农业绿色技术进步对碳排放强度的作用路径效果不一。中国农业绿色技术进步及其不同类型对农业碳排放强度的影响显著为负,且直接效应均大于中介效应。从各项中介变量的显著排序为,农业要素投入结构(ES)路径>农业要素投入效率(EE)路径>农业要素投入效率(EE)与农业要素投入结构(ES)联动路径。从类型角度看,环境友好型农业绿色技术进步(ACGTP)的直接效应、中介效应和总效应均显著大于资源节约型农业绿色技术进步(AEGTP)。从区域角度看,直接效应不完全显著且区域排序为,东部>西部>中部,粮食主产区>非粮食主产区。就中介效应而言,东部地区的中介效应显著高于中西部,非粮食主产区的中介效应比粮食主产区更显著。(4)农业绿色技术进步的碳减排效应存在时空异质性。农业绿色技术进步及其不同类型均显著降低农业碳排放强度。从时空角度看,农业绿色技术进步的碳减排效应指数在0.40-0.90之间,且呈现出“慢-快-慢”阶段性的上升变动趋势。各地区农业绿色技术进步(AGTP)碳减排效应的增长变动趋势基本一致。各地区农业绿色技术进步(AGTP)的碳减排效应区域排序为:东部>中部>西部,粮食主产区>非粮食主产区。从类型角度看,环境友好型农业绿色技术进步(ACGTP)比资源节约型农业绿色技术进步(AEGTP)对碳的减排效应更高。同时,不同类型农业绿色技术进步的碳减排效应呈“保持稳定-急速下降-稳步上升”的整体上升状态。分区域下的不同类型农业绿色技术进步碳减排效应发展趋势基本一致,且与农业绿色技术进步(AGTP)的碳减排效应差异明显。其中,资源节约型农业绿色技术进步(AEGTP)的碳减排效应区域排序为:中部>东部>西部,粮食主产区>非粮食主产区。环境友好型农业绿色技术进步(ACGTP)的碳减排效应区域排序为:东部>中部>西部,粮食主产区>非粮食主产区。其次,三大经济分区下不同类型农业绿色技术进步的区域有差异,前期东部的农业绿色技术碳减排效应最高,后期中部的农业绿色技术碳减排效应最高。两大粮食分区的不同类型农业绿色技术进步的碳减排趋势一致。(5)农业碳排放强度预测值均在下降,可完成碳强度减排目标。农业绿色技术进步水平不同的情景下的碳排放强度均在下降,碳排放强度下降的趋势不可逆。同时,到2030年,高情景和基准情景均可超额实现“2030年二氧化碳排放强度比2005年降低60-65%”的目标。从时空维度看,全国及各地区各种情景下的碳排放强度均在下降且差距不大。未来各地区的碳排放强度下降排序为:西部>东部>中部,粮食主产区>非粮食主产区。全国及各地区不同情景下农业绿色技术进步下碳排放强度均呈“急速下降—缓慢下降”状态。从类型来看,环境友好型农业绿色技术进步(ACGTP)比资源节约型农业绿色技术进步(AEGTP)的碳强度下降值高。同时,在绿色技术进步存在类型偏向的情况下,环境友好型农业绿色技术进步(ACGTP)下的碳排放强度在2024年基本处于缓慢下降状态,而资源节约型农业绿色技术进步(AEGTP)下的碳强度在2026年基本处于缓慢下降状态。(6)各影响因素在农业绿色技术进步对碳排放强度作用中存在显著差异。在农业碳排放强度的空间收敛性影响因素中,城镇化水平、农民可支配收入、农业价格政策、财政支农政策、行政型环境规制、农业要素投入效率(EE)农业生产结构(ES)均显著抑制农业碳排放强度的上升。各区域基本与全国层面一致。在农业绿色技术进步及其不同类型的空间溢出效应中,城镇化水平、农业技术人员、财政支农政策(FIN)对本地和周边地区的农业绿色技术进步及其不同类型的影响均为提升作用。行政型环境规制和经济型环境规制对本地和周边地区的农业绿色技术进步及其不同类型均为抑制作用。农民可支配收入对本地绿色技术进步或其不同类型具有抑制作用,但是对周边地区绿色技术进步或其不同类型具有提升作用。最后,农业绿色技术进步其不同类型的减排效应是确定的,但各影响因素对农业绿色技术进步其不同类型的碳减排效应作用不确定。其中,城镇化水平、农业价格政策会增加农业绿色技术进步其不同类型的碳减排效应阻碍力。农民可支配收入、行政型环境规制会减少农业绿色技术进步其不同类型的碳减排效应阻碍力。农业技术人员和经济型环境规制对的农业绿色技术进步其不同类型的碳减排效应阻碍力因技术类别偏向略有差异。最后,在研究结论基础上,本文进一步探讨了可行的农业绿色技术进步政策碳减排的设计原则及政策措施并提出具体的优化建议:重视农业绿色技术进步的空间关联性,优化绿色技术成长经济环境;重视农业碳排放的区域差异,制定科学合理的区域减排政策;系统识别农业绿色技术进步的不同类型,分类型提升技术减排效果;适度进行环境规制,促进农业绿色转型;以环保为切入点,建立长效的财政支农投入机制。期望能为政府在破解农业绿色技术进步和碳减排治理困局等方面提供科学依据和理论支撑。
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