中國農田生態系統碳凈吸收重心移動及其原因*

盧 娜 曲福田 馮淑怡

(南京農業大學公共管理學院，江蘇南京210095)

中國農田生態系統碳凈吸收重心移動及其原因*

盧 娜 曲福田 馮淑怡

(南京農業大學公共管理學院，江蘇南京210095)

為深入了解我國農田生態系統碳凈吸收的區域差異及其原因，本文采用重心模型分析了農田系統碳凈吸收重心移動規律，運用C－D生產函數分析了影響農田系統碳凈吸收重心移動的因素，并在此基礎上計算了各影響因素對各區域碳凈吸收的貢獻率，提出了相應的政策建議。結果表明:①我國農田系統碳凈吸收重心坐標經度減小較快，緯度波動增加，落實到地理區域上呈向西北方向移動的趨勢。東南區與蒙新區是農田系統碳凈吸收比重下降和增長速度最快的地區，而西南區已逐漸成為我國農田系統碳凈吸收的主要貢獻區。②常規投入中土地投入是影響農田系統碳凈吸收重心移動的首要因素，資本投入(包括化肥、勞動力)也是重要的影響因素;控制變量中種植結構是主要影響因素，使用權與收益權變量系數顯著但影響不大。③各影響因素對區域碳凈吸收的貢獻存在顯著的地區差異，但影響各區域碳凈吸收的主要貢獻因素為土地、化肥和種植結構。

農田生態系統;碳凈吸收;重心;C－D生產函數

自工業革命以來，人類化石燃料的大量使用以及非持久性土地利用直接導致全球溫室氣體濃度以前所未有的速率增加，引起了以氣候變暖為特征的一系列生態環境問題。如何減緩氣候變化，充分發揮各碳庫的碳匯功能成為目前研究的熱點。農田生態系統是巨大的碳庫，全球農田生態系統碳儲量高達170Pg，占陸地碳儲量的10%以上［1］，但是其受人類活動(如耕作、灌溉、施肥等)影響也最大［2］，既是碳源又是碳匯。Bouwman認為大氣中20%的CO2、70%的CH4與90%的N2O來源于農業生產活動及其相關過程［3］;Cole估計在未來50－100年，全世界農田可固定20－30Pg碳［4］。目前關于農田生態系統碳源/匯的研究主要集中在定量估算農田系統碳源/匯。Lal［5］估算了農田系統中各種活動(包括灌溉、播種、施肥、收獲等)由于能源消耗而產生的碳排放量;Nalley等［6］采用生命周期評價法對美國阿肯色州六大類種植作物在不同的生產實踐中整個生命周期的碳排放量進行了估算;趙榮欽等［7］對我國沿海10個省(市、區)農田生態系統1981－2001年碳源/碳匯進行了估算，結果表明總碳排放增長速度快于碳吸收增加速度，沿海地區主要糧食作物碳吸收占全國比例有所下降;羅懷良［8］估算了鹽亭縣近55年來農田植被碳儲量和植被碳密度的動態變化，結果表明兩者都有一定程度的提高，具有碳匯效應;魯春霞等［9］研究表明我國農田生態系統近20年來碳蓄積總量持續增大，其中碳密度高值區主要分布在我國東部地區。目前對農田系統碳源/匯的時間變化特征研究較豐富，但是忽略了對其空間變化特征的研究，更缺乏對其空間變化機理的定量分析。因此，本文擬在已有研究基礎上，采用重心模型分析我國農田系統碳凈吸收重心移動規律，并結合面板數據采用C－D生產函數分析相關因素對農田生態系統碳凈吸收的影響，以期為相關政策制定提供參考依據。

1 研究方法與數據來源

1.1 研究方法

1.1.1 農田生態系統碳凈吸收

本文提出的農田生態系統碳凈吸收量，是作物生育期碳吸收量與農業生產過程碳排放量的差值。考慮數據可獲得性，作物碳吸收量采用李克讓［10］提出的根據作物產量、經濟系數以及碳吸收率來估算作物生育期內通過光合作用對碳的吸收量;農業生產碳排放量采用West等［11］提出的農業生產過程中由于化肥生產、農業機械使用、灌溉

式中，Cs為區域農田生態系統作物碳吸收量(104t);Cfi為第i種作物合成單位有機質(干重)所吸收的碳，即碳吸收率(%);Ywi為第i種作物經濟產量(104t);Hi為第i種作物經濟系數，即果實占作物生物量的比重(%);Ec為農業生產過程碳排放量(104t);Ef為化肥施用碳排放量(104t);Em為農業機械使用碳排放量(104t);Ei為灌溉碳排放量(104t);Gf為化肥施用量(104t);c1=857.54 kg/t;Am為農作物播種面積(hm2)，c2=16.47 kg/hm2，Wm為農業機械總動力(104kW)，c3=0.18 kg/kW;Ai為農作物有效灌溉面積(hm2)，c4=266.48 kg/hm2;C凈表征碳凈吸收量(104t)。

1.1.2 農田生態系統碳凈吸收重心

重心概念來源于物理學，指某個物體各部分所受重力產生合力的作用點［12］。目前該理論已廣泛應用于經濟重心［13］、產業重心［14］、人口重心［15］、耕地重心［16］、城市群重心［17］、能源消費造成的環境污染重心［18－19］遷移等方面的研究上。本文通過引入重心理論來分析我國農田生態系統碳凈吸收的空間變化規律。該理論假設全國各省級行政區域(不包括港澳臺地區)處在同一質平面上，各區域農田生態系統碳凈吸收集中在各省會城市。各省會城市都是平面上的一個質點，且具有不同的重量，全國農田生態系統碳凈吸收重心位置即各質點重量對比均衡點。重心位置一般用經緯度表示，具體如下:等造成的碳排放量，具體計算方法如下所示。

式中，Xt、Yt分別表示第t年農田生態系統碳凈吸收重心經緯度坐標;C凈tj表示第t年j省的農田系統碳凈吸收量;xj、yj分別表示j省省會城市所在經緯度坐標。

1.1.3 柯布－道格拉斯生產函數(簡稱C－D生產函數)

農田生態系統碳凈吸收可能會受到氣候、經濟、社會、制度等多種因素的綜合影響。區域自然條件、經濟發展等因素的變化都可能引起該區域農業種植結構與農業投入的變化，從而影響到我國農田生態系統的碳凈吸收。本文試圖引入C－D生產函數來分析影響我國不同區域農田系統碳凈吸收變化的因素，并探討對碳凈吸收重心移動的影響。

本文綜合戴景瑞等［20］提出的農業區域布局，將我國劃分為8個農業生產區域，即東北區:黑龍江、吉林、遼寧;黃淮海區:北京、天津、河北、河南、山東;長江中下游區:湖北、湖南、江西、安徽、江蘇;東南沿海區:上海、浙江、福建、廣東、海南;黃土高原區:陜西、山西、甘肅;西南區:四川、重慶、云南、貴州、廣西;蒙新區:內蒙古、新疆、寧夏;青藏區:青海、西藏。利用30個省(市、區)①1997年重慶列為直轄市，為了統計的一致性，仍將重慶市歸并在四川省。1993－2008年的面板數據，采用C－D生產函數對影響碳凈吸收的因素進行實證檢驗。影響各區域碳凈吸收的主要因素除了包括土地、勞動力和資本(如化肥、機械、灌溉)等傳統生產要素外，還包括技術進步、農地產權制度、經濟發展和自然條件的影響:

S=f(土地，勞動力，資本，技術，使用權，收益權，比較效益，自然條件) (5)

式中，土地用農作物播種面積(Land)表示。農作物播種面積增加可以提高作物產量，從而提高碳吸收量;然而如公式(2)所示，播種面積的增加也會造成碳排放量的增加。因此土地投入對碳凈吸收的作用是不確定的。勞動力用從事種植業勞動力(Labor)表示。勞動力投入增大可以提高作物精耕細作水平，提高產量，從而對碳凈吸收具有正效應。資本用化肥投入(Fert)與農用機械總動力(Machine)表示。化肥與農用機械的使用可以增加農作物產量，從而提高碳吸收量;但如公式(2)所示，化肥與農用機械在使用中也會增加碳排放量。通常來講其碳排放量與碳吸收量相比數量較小，因此可以假設資本投入對碳凈吸收具有正向影響。

技術通常用時間趨勢(T)表示。隨著時間的發展，農作物種植技術不斷提高，因此技術對碳凈吸收具有正效應。使用權(Use)用虛擬變量表示，以2003年實施的《農村土地承包法》為邊界，2003年之前賦值0，之后(包括2003年)賦值1。以法律形式確定“保護農村土地承包關系的長期穩定”對農民從事農業生產具有一定的激勵，因此使用權對碳凈吸收有正效應。收益權可以用糧食收購價格指數或農業稅表示，但全國農村固定觀察點辦公室研究結果表明:由于我國糧食商品率較低，所以收購價格的高低對農民種糧積極性影響較小，因此本文選取了農業稅(Tax)負擔衡量，采用虛擬變量表示，各省(市、區)農業稅廢止前年份賦值0，之后賦值1。農業稅負擔越低表明農民對土地收益獨享性越好，因此收益權對碳凈吸收具有正效應。比較效益②農民人均純收入包括“工資性收入”、“家庭經營純收入”、“財產性收入”和“轉移性收入”。不同地區由于經濟發展水平不同，農民人均純收入構成不同。當前農業種植收入占農民收入比例逐漸降低，其它來源所占比例逐漸提高。由于統計數據中無法獲取各地區農民非農收入相關數據，因此采用農民人均純收入占全國農民人均純收入比重來表征各地區農民收入中非農收入的比重。農民人均純收入占全國農民人均純收入比重越高，說明該地農民收入中非農收入比重越高。用非農收入比重(CB)表示，具體用各省(市、區)農民人均純收入占全國農民人均純收入比值表示。非農收入高一方面會導致農業生產所需勞動力減少，降低農業產出;另一方面也會導致農戶收入增加，從而增加農業投入(如化肥、機械的使用)，增加農業產出。因此非農收入對碳凈吸收的效應是不確定的。自然條件用種植結構(PS)表示，具體用糧食作物播種面積占農作物總播種面積比例表示。我國糧食作物產量高于經濟作物，因此種植結構對碳凈吸收具有正效應。

除以上考慮的因素外，各區域可能還存在其他方面的差異。為了得到一致估計，在生產函數中設置了7個虛擬變量，虛擬變量以各方面條件相對較優的東南沿海區為基準進行設定。因此擴展后的生產函數的對數形式如下:

式中，C凈指農田生態系統碳凈吸收量(104t);a0指常數項;Land指土地投入(103hm2);Labor指勞動力投入(104人);Machine指機械投入(104kW);Fert指化肥施用量(折純量)(104t);Use指使用權;Tax指農業稅負擔;CB指非農收入比重(%);PS指種植結構(%);T指技術進步;Dk指虛擬變量;ε是誤差項;ag是各變量系數;k=1，2，……，7。

1.2 數據來源與處理

本文所用數據為1993－2008年全國30個省(市、區)(不包括港澳臺地區)面板數據。計算碳吸收/排放以及計量模型分析中的各種農作物產量①農作物選取了全國具有代表性的稻谷、小麥、玉米、薯類、豆類、棉花、油菜、花生、甘蔗、甜菜和煙葉。、化肥施用量(折純)、農業機械動力、農作物播種面積、灌溉面積、農業產值、從事第一產業勞動力等統計數據均來自《改革開放三十年農業統計資料匯編》和歷年《中國農村統計年鑒》;碳吸收率、作物經濟系數來自文獻10;估算碳排放時所采用常數來自文獻11。

計算碳凈吸收重心坐標時，本文從中國資源環境數據庫②http://nfgis.nsdi.gov.cn/sdinfo/download.asp#中直接獲取1:400萬分省行政界線圖，然后利用GIS空間查詢功能，生成各省(市、區)經緯度坐標數據庫;接著利用式(4)、(5)計算了不同時期我國農田生態系統碳凈吸收重心經緯度坐標，并生成dbf數據文件;最后利用ArcGIS的表格加載功能，在行政界線圖層上定位不同時期碳凈吸收重心經緯度坐標。

計量模型分析中的一些變量不能直接獲取，需要做一些處理。如勞動力投入指從事種植業勞動力，而統計數據中只有從事第一產業勞動力數據。因為從事第一產業勞動力中從事種植業勞動力占較大比例，同時農業產值中也是種植業產值占較大比例，因此這里用農作物產值占農業總產值的比例對從事第一產業勞動力進行了加權。

2 結果分析

圖1表明，我國農田生態系統碳平衡重心移動具有以下三個特征:一是重心位于黃淮海區的河南省西南部，1993 年位于 113.68°E、32.98°N，2008 年位于 113.01°E、33.17°N，偏離我國的幾何中心(103°50'E、36°N);二是從移動方向上看，重心位置呈現向西北方向移動的趨勢，落實到行政圖上是由駐馬店市－南陽市－平頂山市－南陽市，2008年仍在河南省境內;三是如果以1993年的重心位置為原點，經度呈減小趨勢，緯度先減小后增大。

圖1 我國農田系統碳凈吸收重心移動軌跡圖Fig.1 Movement trends of center of gravity of farmland ecosystem net carbon uptake in China

圖2 表明，我國農田生態系統具有明顯的碳匯效應。1993－2008年碳凈吸收量呈波動上升趨勢，由1993的0.52Gt增長到 2008年的 0.68Gt，年平均增長率為1.79%。我國農田生態系統碳凈吸收變化具有較大的區域差異(見圖3)。長江中下游區、東南區、黃土高原區農田生態系統碳凈吸收占全國總量的比例是逐漸下降的，其中以東南區減少速度最快，年均減少4.16%;西南區、東北區、蒙新區所占比例是逐漸上升的，其中西南區所占比例由19.65%增長到25.36%，成為我國農田系統碳凈吸收主要貢獻區，而蒙新區是增長速度最快的地區，年均增加2.63%;黃淮海區與青藏區變化不大，黃淮海區所占比例在21.29%－23.72%范圍內波動，青藏區所占比例僅為0.26%－0.31%。

圖2 我國農田生態系統碳凈吸收變化圖Fig.2 Changes of farmland ecosystem net carbon uptake in China

圖3 不同區域農田系統碳凈吸收變化圖Fig.3 Changes of farmland ecosystem net carbon uptake in different regions

我國糧食作物占農作物種植比例雖然逐年下降，但2008年全國糧食作物播種面積仍占農作物總播種面積的68%。因此糧食生產是影響我國農田系統碳凈吸收重心變化的主要因素。殷培紅等［21］研究了21世紀初我國糧食生產空間格局，結果表明我國糧食生產重心進一步北移，已經呈現西擴的趨勢;程葉青等［22］運用區域差異分析方法探討了我國糧食生產區域格局，結果表明糧食生產重心進一步由南方向北方和由東部向西部推進。以上學者對糧食重心移動趨勢的分析證實了本研究的結論，即全國農田系統碳凈吸收呈向西北方向移動的趨勢。

2.2 C－D生產函數模型擬合結果

由于本文選取的是我國30個省(市、區)1993－2008年的面板數據，采用傳統的最小二乘法進行模型擬合并不合適。本文利用Stata9軟件分別采用處理面板數據的固定效應模型(Fixed Effects，簡稱 FE)和隨機效應模型(Random Effects，簡稱RE)對影響我國農田系統碳凈吸收動態變化的因素進行估計。豪斯曼檢驗(Hausman Test)所獲取的卡方檢驗(Prob＞Chi 2=0)拒絕原假設，因此固定效應模型更有效。回歸結果見表1。

表1 計量經濟模型估計結果Tab.1 Estimation results of econometric model

從表1可以看出，固定效應模型的R2值為0.92，所對應的F檢驗在1%水平上顯著。結果表明，影響農田系統碳凈吸收的四種常規投入中，土地的彈性系數最大，說明土地是一種非常稀缺的資源，是影響農田系統碳凈吸收的最重要的影響因素。勞動力和化肥投入對碳凈吸收影響也很顯著，但其彈性系數較小。機械使用對農田系統碳凈吸收的影響不顯著。這說明目前我國仍是主要依靠土地、勞動力和化肥投入來提高農田生態系統碳凈吸收量。

反映產權效應的使用權和收益權系數都顯著為正。這表明加強農地承包經營權的穩定性可以增強農民對土地使用權安全性的信心，從而提高農民對農業投資的積極性;另外國家對農業稅的減免，即農民收益權的增加也促進了農戶農業生產積極性的提高。所有這些都導致了農業產出的提高，增加了農田生態系統碳凈吸收量。

在實驗中，花在設置、準備、運行和優化工具包上的時間最多的是HTK，更少的Sphinx和最少的Kaldi。

反映經濟社會發展的非農收入比重系數為正。這說明非農收入增加的現金投入效應超過了其勞動力減少的效應，從而提高了農業產出，增加了農田系統碳凈吸收量。反映自然條件的種植結構系數與預期相符且顯著，說明糧食作物比重提高可以增加農田生態系統碳凈吸收量。反映技術進步的時間趨勢對碳凈吸收影響不顯著，技術進步效果可能已從化肥施用等因素中得以體現。

表2 中國各區域農田生態系統碳凈吸收貢獻率表(%)Tab.2 Accounting for farmland ecosystem net carbon uptake by regions(%)

由于我國農田生態系統碳凈吸收區域差異顯著，為了進一步分析各影響因素對各區域農田生態系統碳凈吸收的貢獻，本文采用了林毅夫［23］、Fan 等［24］利用生產函數模擬結果計算貢獻率的方法，將農田生態系統碳凈吸收量變化的原因歸結為:①常規投入的變化;②控制變量的變化;③無法解釋的殘差。計算結果見表2。

結果表明，各影響因素對區域碳凈吸收貢獻存在顯著差異。常規投入，特別是土地、化肥對各區域碳凈吸收貢獻較為顯著，控制變量中種植結構變化、使用權、收益權對區域碳凈吸收的貢獻也不可忽略。盡管化肥的施用(23.09%)以及使用權(19.41%)和收益權(18.15%)的改善對農田生態系統碳凈吸收具有顯著地促進作用，然而1993－2008年東南沿海區農田系統碳凈吸收下降了(－36.47%)。這是因為由于工業化城市化的發展，東南沿海區農作物播種面積減少22.20%，糧食作物比重下降14.66%。農作物播種面積(－64.98%)和糧食作物比重(－51.72%)的下降對東南沿海區農田生態系統碳凈吸收的負面影響遠遠超過了化肥施用以及使用權和收益權改善對農田生態系統碳凈吸收的正面影響。盡管糧食作物比重的下降對農田生態系統碳凈吸收具有一定的負面影響(－16.36%)，然而蒙新區農作物播種面積和化肥施用量這兩項常規投入對農田生態系統碳凈吸收的貢獻就達到了105.33%，從而導致蒙新區成為農田系統碳凈吸收比重增長速度最快的地區，1993－2008年其農田生態系統碳凈吸收上升了96.29%。與蒙新區相似，西南區常規投入中化肥和土地對農田生態系統碳凈吸收的貢獻分別為108.49%和48.05%，促使其成為我國農田系統碳凈吸收的首要貢獻區。

3 結論與政策建議

3.1 結論

本文以我國1993－2008年農作物產量以及農業生產投入等統計數據為基礎，通過采用重心模型以及C－D生產函數模型來分析我國農田系統碳凈吸收重心移動規律及其原因，主要結論如下:

(1)我國農田系統碳凈吸收重心偏離我國幾何中心，其中坐標經度值減小較快，緯度值波動增加，落實到地理區域上重心總體呈向西北方向移動趨勢。東南區與蒙新區是農田系統碳凈吸收比重下降和增加速度最快地區，而西南區已逐漸成為我國農田系統碳凈吸收的主要貢獻區。

(2)影響我國農田系統碳凈吸收重心移動的首要因素是土地的投入，化肥、勞動力與種植結構也是重要因素;使用權與收益權變量系數顯著但影響不大;非農收入的提高對碳凈吸收具有正效應。

(3)各影響因素對區域碳凈吸收貢獻存在地區差異，但常規投入，特別是土地和化肥對各區域碳凈吸收貢獻較為顯著，控制變量中種植結構變化、使用權和收益權是影響碳凈吸收不可忽略的重要因素。

3.2 政策建議

(1)為了維持和提高作物生產碳凈吸收量，首先應保證作物的種植面積，從而應該加強耕地保護與基本農田建設;同時也應注重資本的投入和農業生產技術的改進，通過改變耕作方式，實現農林復合種植等措施來提高作物產量，從而增加碳凈吸收量。

(2)農地產權制度對農民農業生產投入具有正效應，農地使用權的穩定，農業稅的廢止以及農業生產補貼的不斷加大，將促進農民對農業生產的投入(如化肥、機械使用等)，從而增加農業產出，提高碳凈吸收量。由于目前投入量提高增加的碳吸收量能夠抵消碳排放量的增加，因此應進一步增強農地產權的穩定性。

(3)針對各因素對不同區域碳凈吸收的貢獻差異，各區域應根據其自身條件，因地制宜地采取有效措施來提高碳凈吸收量。如農業生產自然條件較差的區域(黃土高原區、青藏區)可通過農業投入(化肥等)增加來提高碳凈吸收量。

References)

［1］Lal R，Kimble J M，Follett R F，et al.The Potential of U.S.Cropland to Sequester Carbon and Mitigate the Greenhouse Effect［M］.Chelsea MI:Sleeping Bear Press，1998.

［2］Pan G.X，Li L Q，Zhang Q，et al.Organic Carbon Stock in Topsoil of Jiangsu Province， China， and the Recent Trend of Carbon Sequestration［J］.Journal of Environmental Sciences，2005，17(1):1－7.

［3］Bouwman A.F.Soils and the Greenhouse Effect［M］.Chichester:John Wiley＆Sons，1990.

［4］Cole C.V.Agricultural Options For Mitigation of Greenhouse Gas Emission［C］.//Watson R.T.，Zinyowera M.C.，Moss R.H.，et al.Climate Change Impacts，Adaptations and Mitigation of Climate Change:Intergovernmental Panel on Climate Change.Cambridge:Cambridge University Press，1996.

［5］Lal R.Carbon Emission From Farm Operations［J］.Environment International，2004，30:981 －990.

［6］Nalley L，Popp M，Fortin C.How a Cap－and－Trade Policy of Green House Gases Could Alter the Face of Agriculture in the South:A Spatialand Production LevelAnalysis［C］.//Southern Agricultural Economics Association Annual Meeting，Orlando，2010.

［7］趙榮欽，秦明周.中國沿海地區農田生態系統部分碳源/匯時空差異［J］.生態與農村環境學報，2007，23(2):1－6，11.［Zhao Rongqin，Qin Mingzhou.Temporospatial Variation of Partial Carbon Source/Sink of Farmland Ecosystem in Coastal China［J］.Journal of Ecology and Rural Environment，2007，23(2):1 －6，11.］

［8］羅懷良.川中丘陵地區近55年來農田生態系統植被碳儲量動態研究——以四川省鹽亭縣為例［J］.自然資源學報，2009，24(2):251 － 258.［Luo Huailiang.Dynamic of Vegetation Carbon Storage of Farm Land Ecosystem in Hilly Area of Central Sichuan Basin During the Last 55 Years:A Case Study of Yanting County，Sichuan Province［J］.Journal of Natural Resources，2009，24(2):251 －258.］

［9］魯春霞，謝高地，肖玉，等.我國農田生態系統碳蓄積及其變化特征研究［J］.中國生態農業學報，2005，13(3):35－37.［Lu Chunxia，Xie Gaodi，Xiao Yu，et al.Carbon Fixation by Farmland Ecosystems in China and Their Spatial and Temporal Characteristics［J］.Chinese Journal of Eco － Agriculture，2005，13(3):35 －37.］

［10］李克讓.土地利用變化和溫室氣體凈排放與陸地生態系統碳循環［M］.北京:氣象出版社，2002.［Li Kerang.Land Use Change and Net Greenhouse Gas Emissions and the Carbon Cycle of Terrestrial Ecosystems［M］.Beijing:Meteorological Press，2002.］［11］West T O，Marland G..A Synthesis of Carbon Sequestration，Carbon Emissions，and Net Carbon Flux in Agriculture:Comparing Tillage Practices in the United States［J］.Agriculture，Ecosystems and Environment，2002，91:217 －232.

［12］喬家君，李小建.近50年來中國經濟重心移動路徑分析［J］.地域研究與開發，2005，24(1):12－16.［Qiao Jiajun，Li Xiaojian.The Shift Route of Chinese Economic Gravity Center in Recent 50 Years［J］.Areal Research and Development，2005，24(1):12 －16.］

［13］馮宗憲，黃建山.1978－2003年中國經濟重心與產業重心的動態軌跡及其對比研究［J］.經濟地理，2006，26(2):249－254，269.［Feng Zongxian，Huang Jianshan.Dynamic Variation Track and Contrastive Research of Economic Gravity Centre and Industrial Gravity Centre of China from 1978 to 2003［J］.Economic Geography，2006，26(2):249 －254，269.］

［14］孫希華.山東省產業重心轉移與可持續發展研究［J］.地球信息科學，2001，(4):28－29.［Sun Xihua.The Study of Movement of Industrial Weight Center Basing on GIS and Its Sustainable Development Measurementin Shandong Province［J］.Geo-Information Science，2001，(4):28 －29.］

［15］段學軍，王書國，陳雯.長江三角洲地區人口分布演化與偏移增長［J］.地理科學，2008，28(2):139－144.［Duan Xuejun，Wang Shuguo，Chen Wen.Evolution of Population Distribution and Growth Shift in Changjiang River Delta［J］.Scientia Geographica Sinica，2008，28(2):139 －144.］

［16］高志強，劉紀遠，莊大方.我國耕地面積重心及耕地生態背景質量的動態變化［J］.自然資源學報，1998，13(1):92－96.［Gao Zhiqiang，Liu Jiyuan，Zhuang Dafang.The Dynamic Changes of the Gravity Center of the Farmland Area and the Quality of the Farmland Ecological Background in China［J］.Journal of Natural Resources，1998，13(1):92 －96.］

［17］陳志剛，王青，黃賢金，等.長三角城市群重心移動及其驅動因素研究［J］.地理科學，2007，27(4):457－462.［Chen Zhigang，Wang Qing，Huang Xianjin，et al.Movement of Urban Agglomeration Gravity and Its Driving Forces in the Changjiang(Yangtze)Delta of China.Scientia Geographica Sinica，2007，27(4):457 －462.］

［18］王倩倩，黃賢金，陳志剛，等.我國一次能源消費的人均碳排放重心移動及原因分析［J］.自然資源學報，2009，24(5):833－841.［Wang Qianqian，Huang Xianjin，Chen Zhigang，et al.Movement of the Gravity of Carbon Emissions Per Capita and Analysis of Causes［J］.Journal of Natural Resources，2009，24(5):833 －841.］

［19］彭遠新，林振山.能源消費產生的SO2和工業煙塵排放量時空演變分析［J］.自然資源學報，2010，25(1):52－59.［Peng Yuanxin，Lin Zhenshan.Analysis of Temporal and Spatial Evolution of SO2and Industrial Dust Emissions of Energy Consumption［J］.Journal of Natural Resources，2010，25(1):52 －59.］

［20］戴景瑞，胡躍高.農業結構調整與區域布局［M］.北京:中國農業出 版 社，2008.［DaiJingrui， Hu Yuegao.Agricultural Restructure and Region Layout［M］.Beijing:China Agriculture Press，2008］

［21］殷培紅，方修琦，田青，等.21世紀初中國主要余糧區的空間格局特征［J］.地理學報，2006，61(2):190－198.［Yin Peihong，Fang Xiuqi，Tian Qing，et al.Distribution and Regional Difference of Main Output Regions in Grain Production in China in the early 21stCentury［J］.Acta Geographica Sinica，2006，61(2):190 －198.］

［22］程葉青，張平宇.中國糧食生產的區域格局變化及東北商品糧基地的響應［J］.地理科學，2005，25(5):513－520.［Cheng Yeqing，Zhang Pingyu.Regional Patterns Changes of Chinese Grain Production and Response of Commodity Grain Base in Northeast China［J］.Scientia Geographica Sinica，2005，25(5):513 －520.］

［23］林毅夫.制度、技術與中國農業發展［M］.上海:上海人民出版社，1995.［Lin Yifu.Institution，Technology and Agricultural Development in China［M］.Shanghai:Shanghai People Press，1995.］

［24］Shenggen Fan，Philip G.Pardey.Research，Productivity and Output Growth in ChineseAgriculture［J］.JournalofDevelopment Economics，1997，53:115－137.

Farmland Ecosystem Net Carbon Uptake in China:Movement of Center of Gravity and the Determining Factors

LU Na QU Fu-tian FENG Shu-yi
(College of Public Administration，Nanjing Agricultural University，Nanjing Jiangsu 210095，China)

To better understand the regional differences of farmland ecosystem net carbon uptake and the reasons for these differences in China，this paper used the center of gravity model and explored the movement of center of gravity of farmland ecosystem net carbon uptake，applied the C-D production function and analyzed the determining factors that affect the movement of center of gravity of farmland ecosystem net carbon uptake，calculated the contribution of different factors to farmland ecosystem net carbon uptake in different regions of China，and finally put forward corresponding policy recommendations.Results indicate that ①The longitude coordinates of the center of gravity of net carbon uptake decreased rapidly，while the latitude coordinates showed an overall fluctuating upward tendency.In terms of geographical location，the center of gravity of net carbon uptake showed a trend of moving towards northwest.In terms of the proportion of total net net carbon uptake，Southeast China declined the most，while Mongolia-Xinjiang Regions increased the most.Southwest China has gradually become a major contributor to the national net net carbon uptake.②For conventional inputs，land was the primary factor affecting the movement of center of gravity of farmland ecosystem net carbon uptake，and capital inputs(including fertilizer and labor)were also important factors.For the control variables，the planting structure was the main influencing factor，and the use rights and income rights variables were significant but had little effect.③The determining factors played different roles in different regions in terms of their contributions to farmland ecosystem net carbon uptake.The main contributing factors were land，fertilizer and the planting structure.

farmland ecosystem;net carbon uptake;center of gravity;C-D production function

S181;X21

A

1002－2104(2011)05－0119－07

10.3969/j.issn.1002－2104.2011.05.020

2010－12－03

盧娜，博士生，主要研究方向為資源經濟與可持續發展。

馮淑怡，博士，副教授，主要研究方向為資源經濟與可持續發展。

*國家自然科學基金項目(批準號:70833001，70803019)，江蘇省“青藍工程”資助。

(編輯:田 紅)