雙碳目標下農用地碳排放研究進展及熱點分析

0 引言

碳排放既是環境問題，又是經濟發展問題。中國作為農業大國，農業生產所導致的碳排放量的持續增加以及帶來的不可估量的環境問題已引起眾多學者的關注。IPCC評估報告指出農業已經成為全球溫室氣體第二大來源，農業源溫室氣體占全球人為溫室氣體排放量的13.5%。我國“十四五”全國農業綠色發展規劃中重申了挖掘農田碳匯等減排固碳潛力，為落實碳達峰、碳中和的重大戰略決策指明了方向。因此，為深入了解農用地碳排放的研究現狀，系統性及不足之處，本文以農用地碳排放為切入點，通過中國知網數據庫檢索“農地、農用地、農地利用+碳排放”關鍵詞，利用Note Express軟件刪除了與主題相關性較弱或重復的文獻，最終獲得319篇文獻。對其已發表文獻進行簡單梳理和歸納，并采用文獻計量法與社會網絡分析技術，將農用地碳排放研究熱點進行可視化分析，試圖探析農用地碳排放的研究焦點以及未來研究的可拓展空間。

1 文獻回顧

1.1 農用地碳排放測算

目前，農用地碳排放的測算通常采用《2006年IPCC國家溫室氣體排放清單指南》從不同角度選取碳源因子，結合碳排放系數進行測算。一些學者從種植業角度選擇指標進行農用地碳排放測算，如農用物資投入和能源利用，包括化肥、農藥、農膜、農用柴油、翻耕和灌溉6類碳源，并且碳排放量和排放強度存在地區差異特征。其中，化肥是農地利用的主要碳源，要通過減少農資消耗來降低碳排放。隨著低碳減排農業政策的實施，農地利用碳排放呈現出凈碳匯的特征，但整體上凈碳匯量在逐漸減少。另有學者將水稻種植、動物養殖中腸道發酵和糞便管理產生的碳排放納入測算指標體系。此外，基于投入產出-生命周期法測算碳足跡，得出農業碳足跡僅占實際總碳足跡的43.55%，從而對農業隱含碳排放進行闡述。但針對農用地碳排放的測算還未形成統一規范的核算體系，相關部門需建立完善溫室氣體排放清單及排放因子的統計，健全碳排放核算體系。

1.2 農用地碳排放影響因素

1.2.1 農業經濟發展水平

農業經濟發展水平是碳排放增加的驅動因素。農地利用碳排放主要來源于種植業，尤其是種植業中農業生產結構、發展水平和城鎮化率對其碳排放量呈現增長正效應，而農業生產效率和勞動力規模對農地利用碳排放量增長具有負效應。因此，優化農業產業結構對抑制碳排放具有重要作用。田云等利用脫鉤模型研究農地利用碳排放與農業經濟發展之間的關系，發現湖北省農地碳排放以強脫鉤和弱脫鉤為主。此外，有學者基于投入產出模型認為農業碳排放與經濟發展之間符合環境庫茲涅茨曲線且不同地區間碳排放與經濟增長存在差異性。在農業碳排放與經濟增長的脫鉤關系研究中發現由于地區和農業發展本身的異質性會導致出現不同的脫鉤特征。農業碳排放與經濟增長之間，若表現為耦合關系則說明碳排放隨著經濟增長而增加，若表現為脫鉤關系則碳排放不隨經濟增長而增加甚至還會減少。在雙碳目標背景下，我國需要健全農業綠色低碳發展機制，使碳排放與農業經濟增長向強脫鉤關系轉變。

1.2.2 微觀主體行為

作為農用地的微觀經營主體，從農戶視角研究碳排放問題的文章正逐漸增多。農戶低碳生產行為是促進農業碳減排的源頭措施之一。農戶生產的專業化水平對低碳農業的發展具有正向作用，而對農業碳排放具有抑制作用。一些學者研究表明土地面積和周圍人的行為方式，農戶年齡、種植規模、受教育程度，外界環境、社會公平等諸類因素對農戶低碳生產的影響比較顯著。而且，在農民兼業經營的背景下，非農收入過高也會阻礙農戶采取低碳生產行為，也有學者認為農戶兼業會促使農戶采納低碳生產。農戶低碳生產態度、行為效能感知作為前置驅動要素決定了稻農的低碳生產意愿，進而影響農戶低碳生產行為。相關研究表明，農戶對低碳政策的認知程度會影響農戶的低碳生產意愿。在一定價值認同基礎上，政府補貼也會有助于農戶低碳生產技術的采納。

1.2.3 農地利用與管理方式

土地利用變化是造成溫室氣體排放的重要原因。不同的土地利用方式產生的經濟效益和生態效益都不相同。在農用地范疇內，土地利用類型的相互轉換都會造成碳排放的增加或減少，且隨著土層深度增加土壤有機碳含量逐漸減少。不同的農地利用方式通過擾動土壤使其碳效應產生變化。因此，必須要突破傳統農地利用模式，將有碳源屬性的農地發揮碳匯作用。適當的農田管理措施也有利于土壤固碳減排。陳靜等研究不同耕作方式對碳排放的影響發現保護性耕作比傳統耕作方式的土壤固碳能力強。施用有機肥、免耕、休耕和秸稈還田等保護性耕作措施都能提高土壤碳匯能力。尤其是免耕能顯著提高表層土壤有機碳儲量。科學的測土配方施肥技術還能提高農作物增產增收的效果。因此，優化農地利用結構和采取適當的農地管理措施均有利于提高土壤生產力和固碳減排能力。

1.2.4 政策措施

除了微觀主體行為、農地利用和管理方式等因素對碳排放產生一定的影響，生態退耕、碳稅、碳交易等政策對減緩碳排放也具有一定的積極作用。基于現實情況，建立市場與政府相結合的農業碳減排補償機制能夠發揮長期作用，雙方共同約束農戶的碳行為，促進農業低碳減排政策的有效落實。生態退耕政策能夠增加植被覆蓋度，進而提高農地的碳匯能力。相關研究表明，退耕還林還草都會增加土壤的碳儲量且“補貼休耕”政策也能讓農地恢復和保持一定的生產力，達到固碳減排的效果。范定祥等認為政府稅收、補貼的干預力度和農戶減排本身產生的環境收益以及碳排放權交易的有效實施能夠誘導農戶選擇碳減排策略。農業碳市場制度能夠有效促進農用地的生態價值的實現。而且將碳排放權交易與碳稅二者結合的政策更有利于降低減排壓力。為了更好促進農業部門增匯減排需要對農業碳補償制度進行創新，采取獎懲與補貼相結合的新方式按照碳排放權是否盈余實施獎勵或懲罰，兼顧農業碳減排過程中的公平性與效率性問題。

綜上所述，目前對農用地碳排放的實證研究已經很豐富，為農業領域發展低碳經濟提供了有力的理論支撐。但少有從定量分析的角度去探究農用地碳排放的研究熱點及未來可拓展空間。本文試圖通過文獻計量法和社會網絡分析技術將農用地碳排放的研究熱點進行可視化分析。

2 描述性統計分析

本文通過CNKI知網數據庫以“農地碳排放、農用地碳排放、農地利用碳排放”為主題詞進行文獻檢索（時間截止至2022年7月1日）。利用Note Express刪除與文章主題相關性較弱和重復文獻（僅保留學術期刊和學位論文），最終獲得319篇文獻。借助Note Express進行數據處理，按照作者、文獻來源、關鍵詞進行詞頻統計和詞頻云圖分析。

2.1 年度發文量

從CNKI數據庫中篩選出來的農用地碳排放研究文獻的年發文量變化趨勢見圖1。從2008-2021年學者對農用地碳排放的研究越來越豐富（圖1）。2008-2019年呈現快速增加趨勢，這是因為2007年中央一號文件《關于積極發展現代農業 扎實推進社會主義新農村建設的若干意見》指出大力推進節約高效的農業技術和保護性耕作措施，為農業碳減排提供技術保障和現實路徑。因此，我國學者從2008年開始對農用地碳排放進行了大量研究。

圖1 農用地碳排放研究文獻發表數量的時間序列分析

2.2 作者分布情況

根據高被引作者的論文發表詞頻，一定程度上可反應該領域、學科的研究熱點及發展趨勢。針對農用地碳排放研究的學者較多，因此，為方便統計發文作者僅分析農用地碳排放研究的高產作者（圖2）。李波、張俊飚和田云的發文量分別是15篇、13篇和10篇，約占檢索文獻的12%，說明其在農用地碳排放領域的期刊發文量具有一定規模。三位學者都對農地碳排放的時空特征分析及脫鉤效應進行了大量研究。但每位學者針對農地碳排放研究的側重點有所差別：李波主要研究不同的農地利用方式對碳效應的影響及其變化特征進行分析；張俊飚從農業碳減排潛力及減排成本進行研究；而田云側重于低碳生產效率和空間異質性研究。

圖2 農用地碳排放研究的高產作者分布（作者詞頻≥4）

2.3 期刊來源分布

由文獻來源分布可知，農用地碳排放相關文獻發表在《生態經濟》《安徽農業科學》和《水土保持通報》期刊的文獻排在前三位，頻率分別為12、8、7（圖3）。通過對樣本文獻來源的統計發現，期刊發文量在4篇及以上的約占文獻總量的24%，發文相對集中。此外，農用地碳排放研究涉及到社會科學和自然科學的交叉融合，屬于多學科、多視角的研究，很多期刊來源都屬于自然科學與社會科學相結合的綜合性刊物，且各類期刊對緊跟時事熱點的文章的可接受度越來越高，期刊來源不斷增多。

圖3 農用地碳排放研究的文獻來源分布（詞頻≥4）

2.4 關鍵詞詞頻統計

在進行文獻關鍵詞分析時，319篇文獻經合并處理再刪去無益于研究的詞后，發現詞頻為1的關鍵詞有15個。借助Donohue高頻詞與低頻詞界分公式計算高頻詞閾值，根據公式求得T=5，因此，刪去詞頻5以下的關鍵詞最終得到29個關鍵詞（圖4）。初步由關鍵詞的詞云可知，“農地利用”、“碳效應”和“時空特征”關鍵詞的字體較大且處于詞云的靠近中間位置，在文章中出現的頻數分別為210、83、51，說明學者在研究農用地碳排放問題時對農地利用、碳效應及時空特征涉及較多，也是眾多學者研究的熱點問題。而學者可能對處于詞云邊緣的關鍵詞，如碳補償、農業生產效率、農業政策工具、碳儲量的關注度較低。

圖4 文獻關鍵詞的詞頻云圖

3 社會網絡分析

3.1 網絡圖譜

網絡圖譜是判斷關鍵詞研究領域的直觀方法，可以清楚了解各關鍵詞之間的關系，表示關鍵詞在文獻中同時出現的次數以及它們之間的聯系緊密程度。本文通過將樣本文獻合并基本同義或研究范疇一致的關鍵詞，如將“農地利用變化、農地利用方式、土地利用結構”合并為“農地利用”等，再將無益于研究的關鍵詞，如影響因素等剔除，為進一步突出研究重點，根據Donohue公式劃分高頻詞與低頻詞的界限，最終保留29個高頻關鍵詞，構建高頻關鍵詞共現矩陣，利用UCINET進行矩陣分析，根據關鍵詞的度數中心度繪制共詞網絡圖譜（圖5）。圖5中“農地利用”、“時空特征”、“碳排放效率”、“碳減排”、“碳效應”這些點較大且處于網絡的中心位置，通過計算它們的度數中心度分別為96.43、82.14、82.14、82.14和78.57，說明在社會網絡中其他關鍵詞的相互聯系主要依靠它們連接。此外，一些處于網絡邊緣的點，如“碳補償”、“碳儲量”、“農田管理”、“農業生產效率”，與其他關鍵詞的關系相對較少。

圖5 農用地碳排放研究關鍵詞共現網絡圖譜

3.2 核心-邊緣度分析

核心邊緣分析是對關鍵詞的位置進行量化分析，將其分為核心區域和邊緣區域。通過UCINET軟件分析網絡圖譜的核心邊緣結構，得知“農地利用”、“碳效應”、“時空特征”、“碳排放效率”、“碳減排”、“農戶視角”關鍵詞處于研究的核心區域，而“碳補償”、“農業生產效率”、“農田管理”、“碳核算”、“碳儲量”、“農業政策工具”仍處于邊緣區域，說明這些視角是未來農用地碳排放研究的可拓展空間。

4 研究結論與展望

“十四五”時期，我國農業要實現進一步碳減排就需要轉變經濟發展方式，突破農地傳統利用模式，發揮農用地碳匯功能。本文通過梳理農用地碳排放測算及影響因素兩方面的文獻，借助Note Express進行描述統計分析，將所得關鍵詞進行詞頻云圖和共詞矩陣分析，利用UCINET繪制關鍵詞共現網絡圖譜進行社會網絡分析。

通過上述研究結果，本文得出以下幾點結論：①農用地碳排放問題的研究成果較豐富，但未來農用地碳排放的研究需要更多關注邊緣區域的子領域；②農用地碳排放文獻來源較豐富，且各類期刊對緊跟時事熱點的文章的可接受度越來越高；③農地利用、碳效應、時空特征、碳排放效率、碳減排、農戶視角成為研究熱點，但碳補償、農業生產效率、農田管理、碳核算、碳儲量和農業政策工具還處于邊緣區域，未來農用地碳排放可以此類視角進行拓展研究。

此外，農用地碳補償要根據省域、市域或縣域的異質性，以農戶稟賦和地區差異為基礎形成具有地方特色和切實可行的碳補償方案，不能搞一刀切。針對農業政策問題，從宏觀政策制定到微觀農戶實施整個過程需要政府、市場以及農戶共同發揮作用，以政府出臺的各項政策法規約束農戶的碳行為，以農業碳市場為切入點引導農戶進行低碳減排行為，因地制宜制定不同區域的碳減排政策。