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1研究方法

1.1碳排放總量測算體系根據IPCC給出的《2006年溫室氣體排放清單指南》指南[10]，溫室氣體來源主要有4類，分別是：能源消費、農業、工程過程與產品使用、廢棄物。這4類碳排放中，能源消費占比最多，根據IPCC的相關測算，該項占比的平均水平75%強，結合我國發展特征分析，能源消費占比遠高于世界平均水平，接近90%左右；根據有關農業碳排放源測算的學者分析[11]，農業源碳排放占總量的17%強，廢棄物處置產生的甲烷也是重要的碳排放來源[12]，但相對較少，僅占總量的約4%左右，此外工業方面尚存在一定水平的碳排放，占總量較低且數據難以獲得，本文不予考慮。綜合以上分析，確定碳排放總量測算包含的主要內容有：能源消費、農業（種植業和畜牧業）、廢棄物。（1）能源消費碳排放測算。能源消費碳排放的測算方法參考趙榮欽等[13]學者的研究成果，根據IPCC、國家初始氣候信息通報、國家能源局等機構給出的各類能源的碳排放因子，與對應能源消耗量相乘得到。（2）農業碳排放測算。根據田云等[3]學者基于農業物質投入的碳排放測算研究，種植業碳排放源包括如下內容：農藥、化肥、農膜、水稻種植，畜牧業碳排放包括兩部分，即牲畜的腸道發酵和糞便管理，IPCC及有關學者均給出了對應的碳排放因子，本文查找對應統計年鑒數據并與相應因子結合，完成該部分測算。（3）廢棄物碳排放測算。選取IPCC在最新指南中推薦的一階衰減法對研究區域碳排放總量進行分析，對于部分統計年鑒中數據不全的情況，運用插值法補充完整。

1.2Malmquist指數模型Malmquist指數模型是進行動態效率評價的一種典型方法，尤其對于需要測度時間序列上研究對象效率演變的問題十分有效[4]。根據Malmquist模型，不僅可以分析各研究對象生產技術進步變化的路徑，還可以將技術效率變化繼續分解為規模效率變化和純技術效率變化，進一步得出全要素生產效率變化，可以分析出更多有意義的信息。該指數與Fisher指數和Tomqvist指數相比，可以把生產率的變化因素分為效率變化與技術變化，可以忽視價格因素，避免由于價格原因導致的效率評價偏差。假設（Xt，Yt）和（Xt+1，Yt+1）分別代表先后連續2個時期的投入與產出的關系（t和t+1），投入產出在2個時期的變化就代表了生產率的變化，生產率的變化原因包括技術水平變化和技術效率的變化。如，Dct（xt，yt）、Dct+1（xt+1，yt+1）代表距離函數，則分別基于兩個時期參照技術的Malmquist指數為。TE是純技術效率變化水平，是規模報酬可變假定下的技術效率變化水平；TC是技術變化水平，代表生產前沿面的變化對生產率改進的影響幅度；SE是規模效率變化水平，代表規模報酬對生產率的作用。如果綜合效率指數大于1，則說明綜合生產率水平提高；反之，則綜合生產率水平降低。如果構成綜合效率指數的某一項大于1，則說明該項是綜合效率指數提升的因素之一，否則對綜合效率指數改善起負面作用。

2指標體系與數據來源

2.1土地利用碳排放效率評價指標體系土地利用碳排放包括2類，即：直接土地碳排放與間接土地碳排放[8]。直接土地碳排放是指土壤內部生物化學活動導致的自然排放過程，長期存在，可控性不強；間接土地碳排放是指由土地所承載的人類活動產生的碳排放，這類碳排放是人類經濟社會發展的必然產物，其受到經濟增長的影響較大，是可調控的碳排放類型，也是有關碳排放研究的主要研究內容。根據前文建立的碳排放測算體系，承載碳排放的土地利用類型主要有兩類，即：農地和建設用地，本文將這兩類用地的碳排放強度（單位面積的碳排放量，單位t/hm2）作為投入指標參與計算。經濟增長是測度產出最直接、最客觀的指標，本文選取地均三次產業產值作為產出指標測度碳排放投入對應的產出情況，建立指標體系如表1所示。

2.2數據來源本文實證分析中的數據均來自于各行業統計年鑒（2000-2011年），具體包括：農業物質投入及水稻播種面積的數據來自歷年中國農村統計年鑒，數據缺失省份查找其當年統計年鑒補充完整；能源數據來自歷年中國能源統計年鑒給出的各地區能源平衡表；城市垃圾及工業廢棄物數據來自國家及各省統計年鑒，參考國研網統計數據庫數據補充完整，缺失年份的數據借鑒插值法根據該年份臨近數據進行估計；經濟數據來自國研網統計數據庫的查詢結果，由于要進行時序比較，經濟數據按2000年不變價參與計算。

2.3處理說明根據《土地利用現狀分類》及趙榮欽等學者的研究，承載碳排放的土地利用類型包括耕地、牧草地、城鎮居民點及工礦用地、農村居民點用地、交通水利及其他用地。研究將根據碳排放載體將其分解到具體的用地類型，值得說明的是畜牧業按照食物來源將牲畜活動分屬于耕地和牧草地，用地類型與碳排放源對應關系如表2所示。

3結果分析

3.1湖南省碳排放測算本文根據IPCC給出指南，結合研究重點和研究區域特征，對湖南省2000-2011年碳排放進行測算，結果如表3所示。（1）碳排放總量快速增加。2000年湖南省碳排放總量為35045999.67t，5年后，翻了一倍多，2005年碳排放總量達76214406.62t，2011年碳排放總量為103777937.56t，較2000年增長近兩倍，年均增長率10.37%，增速略低于GDP增速。（2）能源消費碳排放增加構成碳排放總量增加的主要因素。2000年能源消費碳排放總量為27085405.84t，到2005年該項碳排放增加一倍多，總量67139441.27t，2011年能源消費碳排放總量為95300578.70t，較2000年增加多于2倍，增長率為266.62%，年增速13.42%，增速高于GDP增速。（3）種植業碳排放波動較大，呈現先升后降的趨勢，具體而言，2000-2006年，種植業碳排放持續上升，且增速較快，這主要得益于2003年后農業政策不斷完善尤其是廢除農業稅等大大激發了農民的種糧積極性，由此引發的農業物質投入飛速增長，碳排放源來源增加，2006年后，種植業碳排放波動較大，整體呈下降態勢，到2011年碳排放總量已經下降到2847563.67t，低于研究時序內各年的種植業碳排放，這樣大幅的下降究其原因主要有，城市建設用地擴張，大量農田被侵占，種植業的總量減少，可持續發展理念深入人心，農田保護工作落實得力，農業物質過量投入的現象有所緩解，農田污染得到一定治理。（4）畜牧業碳排放持續上升，但增速較慢，2000年畜牧業碳排放為4683184.82t，2011年畜牧業碳排放為5523005.01t，總增長17.93%，遠小于碳排放總量及能源消費碳排放增加率。結合研究時序內湖南省農業產業結構調整的特征可以發現，畜牧業在第一產業中的比重不斷提高，但就生豬出欄量分析，從2000年的3583.8萬頭增加到2011年的4044.86萬頭。（5）廢棄物碳排放占總量比例較低，雖然在研究時序內其總量也發生了較大變化，但對碳排放總量的影響很小，2000年廢棄物碳排放總量為80030.24t，在研究時序內波動上升，至2011年達到106790.18t，總增長率為33.44%。

3.2湖南省土地利用碳排放動態效率分析根據前文2.3節所述，將碳排放源分解為農地承載碳排放（耕地、牧草地）和建設用地承載碳排放（城鎮居民點及工礦用地、農村居民點用地、交通水利及其他用地），分別計算各DMU的2項土地利用碳排放強度，作為Malmquist模型的投入指標測算，按3.1中說明，將地均三次產業產值作為模型產出指標，運用Matlab軟件計算得到湖南省2001-2011年間土地利用碳排放效率動態演變路徑，結果見表4所示。結果顯示，2001-2011年，湖南省土地利用碳排放全要素效率保持穩中有升的趨勢，特別是2004年、2007年、2008年、2010年、2011年，全要素效率均顯著上升。2008年后受到金融危機等經濟環境影響，各效率變化指數顯著下降。盡管如此，從均值來看，土地利用碳排放效率仍然保持了年均28.32%的增長。土地利用碳排放效率指數小于1的年份有2002年、2005年、2009年，分析其他效率變化指數可知，這3年的綜合技術率變化指數、規模效率變化指數和純技術效率變化指數均小于1，且綜合技術率變化指數均處于其他3類指數的最小值，由此可以推斷綜合技術率不足是造成湖南省土地利用碳排放效率指數小于1的主要因素。2003-2007年，土地利用碳排放效率指數和技術進步指數均大于1（2005年稍低但接近于1），而同期的規模效率變化指數連續出現小于1的情況，因此，這段時期土地利用碳排放效率進步主要源于技術進步。事實上，隨著科技進步和能源利用效率的不斷提升，技術效率將不斷得到改善。2003年后，廢除農業稅等利農政策的推出使得農業投入不斷加大，化肥、農藥等過度使用造成了農地碳排放的陡然上升，而產出效率不足以彌補投入，致使規模效率降低。2008-2010年，土地利用碳排放效率指數呈現先下降后上升的特征。這一時期主要受到金融危機的影響，整體經濟效率下降，產能難以削減，市場需求不足導致產出效率較低。技術進步繼續維持上升狀態，指數大于1，綜合技術效率指數2009年小于1。2010年后，經過多輪經濟刺激政策，經濟狀況企穩回升，金融危機對經濟系統運行效率的影響漸漸淡化，可持續發展理念與生態文明建設漸入人心，日益嚴重的全球變化和氣候異常也不斷提高人們對環境問題的關注，土地利用碳排放效率及其他指數均開始回歸大于1的狀態。

4討論與建議

本研究基于當前碳排放日益加重的現實情況，選擇湖南省作為實例，研究其新世紀初期土地利用碳排放效率的演變特征。首先基于IPCC給出的碳排放清單，對湖南省碳排放總量進行測算，隨后根據土地利用與碳排放的對應關系建立以農地和建設用地碳排放強度為投入指標、以三次產業地均產值為產出指標的土地利用碳排放效率評價體系，并運用Malmquist生產效率模型從技術、規模等多方面測度湖南土地利用碳排放效率的變化。得到的一系列研究結論對湖南省新時期實現減碳增匯、提高土地利用效率具有重要的理論價值和實踐意義。根據對湖南省土地利用碳排放效率的研究，為湖南省未來實現碳減排目標提出以下建議。（1）加快轉變經濟增長方式，優化調整產業結構。改革開放以來，傳統的資源型經濟增長方式是我國過去30多年的經濟增長的主要形式，伴隨著經濟的飛速增長，資源過度消耗引發的環境問題也接踵而至，給生活環境造成嚴重影響，尤其造成大量的含碳類溫室氣體排向大氣。傳統的經濟增長方式已經到了非變不可的階段，我國亟待轉變經濟增長依托，建立環境友好型、資源節約型的經濟增長模式，大膽實踐，開闊創新，對“三高企業”、過剩產能堅決淘汰，切實踐行可持續發展戰略。（2）大力推廣新型能源，創新能源利用方式，提高效率。發達國家能源結構中，綠色清潔型能源占比遠高于我國，新型能源即污染小、可再生的能源，具體包括太陽能、核能、潮汐能、風能等。不斷創新，提高能源利用水平，改進機械設備，減少能源損失，努力提供能源利用率。（3）加快農業經營方式創新，切實保護農地生態環境。由于農業政策優勢，過度的種糧積極性造成了農地的過度開發，為了提高產量不斷加大農藥、化肥、農膜等的投入，農地過度開發嚴重威脅農田生態環境保護，增加了農業生產碳排放總量。從多方面著手保護農地生態環境，降低碳排放，一方面，加大農民培訓，積極推廣農地保護嘗試，引導農民合理使用土地實現農業的可持續發展；另一方面，加大農業科研投入，改善農業經營方式，降低農地物質投入帶來的過量碳排放，規范科學種田；此外，加大農田生態環境保護力度，通過制定相應的規章制度嚴格約束農民的過度使用行為，從政策層面約束農民不合理的耕作行為，切實保護農地，維護國家糧食安全。（4）倡導循環經濟，科學處置生活及工業廢棄物。目前，我國的垃圾分類處理及深度處理的技術和制度設計均不完善，僅在主要城市設置了專門的垃圾分類處理站，大部分三、四線城市和幾乎全部的縣級城鎮對于垃圾處理仍以填埋為主，這一方面造成了資源的浪費，另一方面也會制造更多的碳排放且為生態安全埋下隱患。應大力倡導循環經濟，對廢棄物實施精細化分類、收集和處理，充分利用廢棄物中的可再生物質，重新投入使用，利用化學物理手段對留存廢棄物實施徹底的分解，減少廢棄物對環境造成的污染，維護生態環境。

作者：余光英員開奇單位：中南財經政法大學武漢學院華中農業大學園藝經濟研究所華中農業大學土地管理學院