我国养猪业碳排放时空特征及因素分解研究|江阴雨辰互联

2023年7月9日发(作者：)

我国养猪业碳排放时空特征及因素分解研究

曹丽红;齐振宏;罗丽娜;李欣蕊;张董敏;唐素云

【摘要】从实现我国碳减排目标和养猪业可持续发展的角度出发，分析我国养猪业碳排放与经济发展的时空关系，并对养猪业碳排放的影响因素进行了分解。研究结果表明：（1）纵向来看，我国养猪业碳排放总量基本呈现“上升—下降—上升”的三阶段特征，碳排放强度随着养猪业生产总值的变化表现出一定的波动性；（2）横向来看，中部地区养猪业经济发展对碳排放的影响最小，西部地区碳排放强度最高，养猪业经济发展对碳排放的影响最大，东部地区碳排放强度介于中西部之间；（3）效率因素在一定程度上抑制了养猪业碳排放，与2000年相比，2001—2012年累计实现了38．61％的碳减排；劳动力因素和经济因素对养猪业碳排放都具有一定的促进作用，分别累计产生了1．57％和57．62％的碳增量。可见，经济因素是造成我国养猪业碳排放增加的主要因素。最后根据研究结论提出了相应的碳减排建议。%From the perspective of achieving carbon emission

reduction targets as well as the sustainable development of pig industry in

China,this article analyzed the temporal and spatial relationship between

carbon emissions and economic devel-opment of the pig industry,and

then made a further discussion on decomposed factors influencing carbon

emissions of pig results showed that:(1)from vertical point of

view,the total carbon emissions of the pig industry roughly presents a

three -phase characteristic,that is “up -down -up ”,and the carbon

emissions intensity in pig industry fluctuates according to the economic

development;(2)whereas from horizontal point of view,the impact of

economic de-velopment on pig industry's carbon emissions in the central regions is the smallest compared with that in the western areas where

economic development has the biggest effect on carbon emission,and the

situation in the eastern area is just between the two places;(3)the efficiency

factor slows down carbon emissions in pig industry to some extent as we

can see that re-duction in carbon emission during 2001 and 2012 has

reached 38.61% compared with the year 2000,however,both labor and

economic factors have positive effects on carbon emissions,which

accounted for 1.57% and 57.62% of the total carbon increment

sum up,economic factor is the main cause of the increasing

of carbon emissions of pig y,the corresponding carbon

reduction recommendations based on research findings were put forward.

【期刊名称】《科技管理研究》

【年(卷),期】2015(000)012

【总页数】5页(P224-228)

【关键词】养猪业;碳排放;时空特征;LMDI 模型;因素分解

【作者】曹丽红;齐振宏;罗丽娜;李欣蕊;张董敏;唐素云

【作者单位】华中农业大学经济管理学院//湖北农村发展研究中心，湖北武汉

430070;华中农业大学经济管理学院//湖北农村发展研究中心，湖北武汉 430070;华中农业大学经济管理学院//湖北农村发展研究中心，湖北武汉 430070;华中农业大学经济管理学院//湖北农村发展研究中心，湖北武汉 430070;华中农业大学经济管理学院//湖北农村发展研究中心，湖北武汉 430070;华中农业大学经济管理学院//湖北农村发展研究中心，湖北武汉 430070 【正文语种】中文

【中图分类】F326.3

气候变暖已成为当前世界各国所面临的最严峻的环境问题之一。有研究指出，养猪业的快速发展是引致气候变暖加速的重要原因，在养猪业规模不断扩大时，由于畜禽粪便等废弃物处置不当而产生的温室气体已成为不可忽视的重要碳源[1-2]。可见，计算我国养猪业碳排放量及碳排放强度，分析养猪业碳排放与经济发展的关系，分解影响养猪业碳排放的因素，进而有效控制养猪业碳排放是实现我国碳减排目标和养猪业可持续发展的重要内容。

综观碳排放研究文献，关于碳排放与经济发展关系的研究主要集中于研究碳排放与一国或某地区经济总量增长的关系[3-7]，以及农地利用碳排放与农业经济发展的关系[7]。对于碳排放与经济增长的关系，学者们各抒己见。赵爱文等[5]认为碳排放与经济增长之间存在长期均衡关系；田云等[6]进一步分析得出碳排放与经济增长互为因果关系；然而Sajal[4]以印度为例得出二者之间既不存在长期均衡关系，也不存在长期因果关系，短期内存在双向因果关系，碳减排会导致国民收入的降低。另一方面，关于碳排放的影响因素的研究主要有郭朝先[8]、林涛等[9]、黄芳等[10]、田云等[11]的研究，他们分别从总量、工业、居民消费、农业4个方面分解碳排放的影响因素，得出经济总量、经济结构、消费总量对碳排放具有驱动作用，而能源利用效率则是抑制碳排放的主要因素。以上研究为本文提供了坚实的基础。养猪业既是重要的碳源，又在我国农业经济中占有重要地位[12]，而研究者却对养猪业的碳排放很少涉及，检索文献仅发现关于畜禽养殖碳排放方面的论文，如田素妍等[13]、李慕菡等[14]的研究。

然而，养猪业碳排放与养猪业的经济发展是否存在确切的稳定关系呢？影响养猪业碳排放的因素究竟有哪些呢？这些问题非常重要，但尚未引起学者们的足够重视。本文将在科学编制养猪业碳排放测算体系的基础上，利用养猪业碳排放与养猪业经济相关数据重点研究养猪业碳排放与经济发展之间的时空关系，并进一步采用在碳排放因素分解上运用比较成熟的LMDI法对养猪业碳排放影响因素进行分解，以期为养猪业碳减排提供相应政策意见。

2.1 碳排放量测算方法

据畜禽养殖碳排放源的研究，畜禽养殖中CH4排放主要来自于动物肠道发酵，排泄物处理也会产生CH4和N2O[15-17]，因此本文选择生猪养殖过程中肠道发酵及排泄物处理过程中CH4和N2O的排放进行测算，所采用的计算方法主要参考IPCC所公布的温室气体排放系数法。其中CH4排放量计算方法如下：

E1=π1×N

E2=π2×N

N2O排放量计算方法为：

基于此，构建本文的养猪业碳排放计算公式如下：

E=∑Ei

上式中，E为养猪业碳排放总量，E1、E2、E3分别为肠道发酵CH4排放量、排泄物处理CH4排放量和N2O排放量，πi为各类碳源的碳排放系数。根据IPCC介绍，肠道发酵过程中CH4、排泄物处理过程中CH4和N2O的排放系数分别为1.0 kg/头/年、4.0 kg/头/年、0.53 kg/头/年。N为我国养猪业生猪的年均饲养量，Nex为每头生猪的年均氮排泄量，单位为kg/头/年。

2.2 碳排放影响因素分解方法

本文采用LMDI对我国养猪业碳排放进行因素分解。LMDI方法满足因素可逆，能消除残差项，克服用其他方法分解后存在残差项或对残差项分解不当的缺点，使模型更具有说服力[18]。此外，LMDI方法中分部门效应加总与总效应一致，这一点在多层次分析中十分有用[19]。在遵循LMDI分析框架的基础上，对LMDI适当变形，得出我国养猪业碳排放因素分解如下：

其中，C、ZGDP、L分别表示养猪业碳排放总量、养猪业生产总值和养猪业从业劳动力数量。EI为养猪业生产资料效率因素，反映养猪业生产过程中要素投入对碳排放的影响； SI为养猪业经济水平因素，即养猪业经济增长对碳排放的影响。

LMDI方法采用乘积分解和加和分解两种分解方法，这两种方法最终分解结果是一致的。对于本文所采用的模型，设基期碳排放总量为C0，T期碳排放总量为CT，用下标tot表示总的变化。采用加和分解，将差分分解为：

△Ctot=Ct-C0=△CEI+△CSI+△CL

其中分别表示效率因素、经济因素和劳动力因素的贡献值。

2.3 数据来源及处理

本文数据来源于《中国农业统计资料2000—2011》及《中国农村统计年鉴2013》，为使碳排放测算结果更加准确，本文利用生猪出栏数和存栏数据，采用IPCC所公布的牲畜年均饲养量公式计算出当年生猪的年均饲养量，再对碳排放进行测算。养猪业生产总值数据来源于《中国农村统计年鉴2002—2013》，考虑到经济发展中价格不断变化的因素，以当年实际价格计算得到的总产值不能进行纵向对比，因此本文采用GDP可比价，以2000年作为价格基准年。

为了使计算结果便于分析，本文根据温室气体等同温室效应的原则，将CH4和N2O排放量都转化为C排放量，转化标准为1 t CH4 = 6.818 2 t C，1 t N2O =

81.272 7 t C。

3.1 我国养猪业碳排放时序变化特征

根据本文的养猪业碳排放计算公式，测算我国养猪业2000—2012年的碳排放量，见表1所示，并根据总量栏数据绘制折线见图1所示，以观察碳排放量变化趋势。

(1)碳排放量。由图1可看出我国养猪业碳排放量呈现较为明显的“上升—下降—上升”3个阶段。2000—2006年，碳排放总量逐步上升，年平均增长速度为3.18%，除2005—2006年外，每年的增长速度基本呈现上升趋势，2005—2006年碳排放量增长速度明显降低，仅为0.91%。2006—2007年，碳排放量下降，2007年碳排放总量下降了14.46%，下降幅度非常大。这主要是由于2007年禽流感爆发导致“猪肉荒”，养猪业生猪饲养数量下降，导致了碳排放量的下降。

2007—2011年，我国养猪业碳排放量开始回升，但是增长幅度逐渐变缓，尤其是2009年之后，增长速度进一步降低，从2010—2011年碳排放量不再上升反而降低，增长速度变为负值。分析原因，主要是因为2009年哥本哈根世界气候大会上，为响应全球温室气体减排的号召，我国提出了自己的温室气体减排目标，即到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。为实现这一目标，全国各地积极制定温室气体减排计划，加强节能、提高能效工作，大力发展绿色农业、低碳农业和循环农业，养猪业在碳减排方面也做出了一定的努力，从而降低了碳排放增长速度。从2011年碳排放总量增长速度变为负值可以看出我国养猪业碳减排在2011年取得了一定的成效，但是，到2012年后，我国养猪业碳排放量又开始上升，可以反映出养猪业碳排放还没有得到足够的重视。

(2)碳排放强度。相比单独研究养猪业碳排放量变化情况，碳排放强度将碳排放量与养猪业经济效益联系在一起，能反映出养猪业经济发展与碳排放之间的关系，如果碳排放强度降低，说明随着经济的发展，单位生产总值所带来的碳排放量在下降，表明养猪业处于一个较好的低碳发展模式。因此对碳排放强度的研究更具有实际意义。

由表1碳排放强度栏可知，我国养猪业碳排放强度呈现出较大的波动性，即随着经济的发展，单位生产总值所带来的碳排放量波动性较大，但是总体上仍有下降的趋势，到2012年碳排放强度为37 104.98 t/亿元。对比碳排放总量的变化趋势，在2000—2006年期间，碳排放总量逐渐上升，而碳排放强度呈现出“上升——下降——上升”的三阶段特征，说明在此期间我国养猪业的经济发展并不稳定；2006—2007年碳排放总量和碳排放强度下降幅度都很大，说明养猪业经济效益增长较大，单位生产总值带来的碳排放量明显降低；2007—2010年碳排放总量持续增长，但增长速度变小，此阶段碳排放强度表现出先下降再上升的趋势；2010—2011年碳排放总量和碳排放强度都有所下降，到2012年碳排放总量和碳排放强度又开始上升。分析表明，碳排放强度的变化基本与养猪业生产总值呈现相反的变化趋势，可以从一定程度上反映出养猪业经济发展对碳排放具有较大的影响。

3.2 我国养猪业碳排放空间差异分析

根据我国各地的经济发展水平，可将我国划分为东部高经济水平区、中部中等经济水平区以及西部经济欠发达区。分析我国东、中、西部养猪业碳排放的空间差异，对各地区因地制宜制定符合当地实际情况的碳减排措施及政策具有重要指导意义。基于此，本文选取2010年养猪业相关数据，计算了我国各省区养猪业碳排放总量及碳排放强度，具体计算结果见表2所示。

总体来看，2010年，中部地区养猪业碳排放总量最多，东部地区和西部地区养猪业碳排放量相当。相比东西部地区，中部地区养猪业最为发达，生猪饲养总量最多，因此，养猪业所产生碳排放量也最多。虽然中部地区养猪业碳排放总量最多，但是其碳排放强度却最低，即单位生产总值所产生的碳排放最低，可在一定程度上反映出在3个地区中中部地区养猪业经济发展对碳排放的影响最小。东部地区经济最为发达，相比而言第二三产业比农业发展更好，占据了其经济发展的主要地位，政府更为关注二三产业的经济发展水平，其碳减排具体措施也主要针对二三产业实施，并没有对农业尤其是养猪业的碳减排给予关注，因此东部地区养猪业的碳排放强度较高。西部地区经济发展水平较低，人们关注更多的是经济发展问题，即怎样加快经济发展，提高人民生活水平，对于整个地区的碳排放关注度较低，更不用说对于养猪业碳排放的关注，从而导致西部地区养猪业的碳排放强度非常高，经济发展对碳排放的影响非常大。就各地区而言，2010年生猪年均饲养量最多的5个省分别是四川、河南、湖南、山东和湖北，这5个省的碳排放总量都很高，但是其碳排放强度相比天津、上海等养猪业欠发达的地区而言很低。这主要是因为四川、河南等养猪大省虽然生猪饲养量多，碳排放量高，但是它们对于养猪业的经济发展非常重视，养猪业生产总产值很高，导致碳排放强度相对较低；而天津、上海等地养猪业不够发达，养猪业所带来的经济效益较低，因此养猪业生产总值很低，同时政府对于养猪业关注不多，养猪业发展过程中的碳排放量没有引起重视，因此导致养猪业碳排放强度很高。

3.3 我国养猪业碳排放因素分解结果

依据LMDI模型及前面计算所得数据，将我国养猪业碳排放因素分解结果整理如表3所示。

(1)由表3可知，只有效率因素的累计贡献值为负，表明效率因素在一定程度上促进了养猪业碳减排，与2000年相比，2001—2012年效率因素累计实现了38.61%(7 828.08万t)的碳减排。如果保持其他因素不变，生产效率的提高将促使养猪业碳排放年均递减652.34万t。

(2)劳动力因素累计贡献值为正，在一定程度上促进了碳排放。与2000年相比，2001—2012年劳动力因素累计实现了1.57%(317.54万t)的碳增量，表示若其他因素不变，则养猪业从业劳动力数量的变化将促进养猪业碳排放年均增加24.46万t。该贡献值相对较低，可以通过控制养猪业从业劳动力的数量将其变为负值，从而对碳排放有一定的抑制作用。

(3)经济因素累计贡献值为正，且最大，是促使养猪业碳排放量增加的主要因素。相比2000年，2001—2012年经济因素累计导致了57.62%(1 1679.30万t)的碳增量，表明若其他因素不变，则养猪业经济水平的快速发展将导致养猪业碳排放量年均增加973.28万t。我国是一个养猪大国，养猪业猪肉供给是我国肉类食品的重要支撑，为了实现碳减排而放弃养猪业发展是不现实的，因此可以预测短期内经济因素仍将是导致我国养猪业碳排放的主要因素。

4.1 基本结论

(1)纵向来看，我国养猪业碳排放总量基本呈现“上升——下降——上升”的三阶段特征，碳排放强度随着养猪业生产总值的变化表现出一定的波动性。(2)横向比较，中部地区养猪业经济发展对碳排放的影响最小，随着养猪业经济水平的发展，碳排放量处于相对较低的位置；西部地区碳排放强度最高，养猪业经济发展对碳排放的影响最大，表明西部地区的养猪业碳减排还没有得到足够的重视；东部地区碳排放强度介于中西部之间，对于养猪业碳减排给予了一定的关注，但是关注度不高。(3)通过以上分析可知，我国养猪业碳减排取得了一定的成效，碳排放强度基本呈现下降的趋势，但仍存在较大的空间地域差距，政府在制定碳减排政策时应该根据当地的实际情况制定出合理有效的减排措施。(4)效率因素在一定程度上抑制了养猪业碳排放，与2000年相比，2001—2012年累计实现了38.61%的碳减排；劳动力因素和经济因素对养猪业碳排放都具有一定的促进作用，分别累计产生了1.57%和57.62%的碳增量。

4.2 对策建议

根据以上基本结论，本文提出以下碳减排建议：

(1)经济发展是促进养猪业碳排放的重要因素，在促进养猪业经济发展的同时要全面制定养猪业碳减排的中长期规划，循序渐进，并制定严格的碳减排目标。主要包括两个方面：第一，在全国制定包括养猪业碳排放总量和碳排放强度在内的碳减排总体规划；第二，各地政府根据总体规划，结合本地的养猪业实际情况制定相应的碳减排措施，尤其是养猪业碳排放强度较高、碳减排压力较大的地区，措施制定后，政府管理人员要进行监督，并对相关的责任主体进行落实，有奖有罚，在促进经济发展的同时积极推进养猪业低碳发展。

(2)养猪业饲养过程中碳排放主要来自肠道发酵和排泄物管理，因此要从饲料和排泄物管理两方面采取措施推进碳减排。在生猪的喂养饲料方面，尽量采用高能量易消化的优质饲料能促进食物消化，有效减少肠道发酵产生的碳排放；其次，尽量以固体形式处理排泄物或是作为粪肥施用于农田，采用相关技术手段减低排泄物管理系统的温度，降低排泄物管理过程中碳排放系数，能有效减少碳排放。

【相关文献】

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