珠江流域農(nóng)業(yè)凈碳效益評(píng)估與補(bǔ)償研究

張 眉，林偉強(qiáng)，楊云蛟

（仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，廣東廣州 510225）

21 世紀(jì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)也帶來了日益突出的環(huán)境問題，全球氣候變暖、臭氧層破壞、酸雨、生物多樣性銳減等威脅著人類的生活。低碳綠色發(fā)展已經(jīng)成為國(guó)際發(fā)展潮流。2020 年9 月，習(xí)近平主席在聯(lián)合國(guó)大會(huì)宣布“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”江河流域往往跨多個(gè)省市區(qū)域，發(fā)揮著極其重要的生態(tài)保護(hù)功能。2020 年4 月，財(cái)政部、生態(tài)環(huán)境部等多部委聯(lián)合制定了《支持引導(dǎo)黃河全流域建立橫向生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制試點(diǎn)實(shí)施方案》，方案指出“建立流域多元化橫向生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，開展綜合生態(tài)價(jià)值核算計(jì)量等多元化生態(tài)補(bǔ)償，建立排污權(quán)、水權(quán)、碳排放交易權(quán)、碳匯項(xiàng)目開發(fā)及交易等市場(chǎng)化補(bǔ)償試點(diǎn)”[1-2]。開展流域碳排放、流域碳生態(tài)補(bǔ)償?shù)难芯科仍诿冀蕖?/p>

珠江是我國(guó)流量第二大河流，流域面積442100 km2。主干流流經(jīng)云南、貴州、廣西、廣東、湖南、江西等省（區(qū)），2019 年該六個(gè)省的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)16731億元，占全國(guó)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的26.04%，是全國(guó)主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。隨著珠江流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)碳排放加劇、生態(tài)環(huán)境惡化。評(píng)估珠江流域各省農(nóng)業(yè)凈碳效益、實(shí)現(xiàn)珠江流域農(nóng)業(yè)碳平衡，探索構(gòu)建珠江流域多元化農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償機(jī)制，對(duì)推動(dòng)珠江流域低碳轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展具有重大意義。

1 文獻(xiàn)回顧與理論基礎(chǔ)

1.1 文獻(xiàn)回顧

流域生態(tài)補(bǔ)償是生態(tài)環(huán)境保護(hù)與流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展矛盾的一種有效解決辦法。該研究開始于1990年代，以發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)為目的，是一種協(xié)調(diào)流域上下游，以及與其他利益主體的利益關(guān)系制度[3-4]。國(guó)際研究主要有補(bǔ)償主體的確定、補(bǔ)償制度的設(shè)計(jì)、主要補(bǔ)償模式、合理的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)等[5-10]。國(guó)內(nèi)學(xué)者主要開展了全面的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)償方式的研究。采用了流域雙向生態(tài)補(bǔ)償法估算黃河和珠江等流域的生態(tài)補(bǔ)償成本；提出了流域生態(tài)補(bǔ)償三個(gè)具體類型：跨邊界流域的生態(tài)補(bǔ)償、水資源開發(fā)利用的生態(tài)補(bǔ)償、流域重要水源區(qū)保護(hù)的生態(tài)補(bǔ)償。

目前國(guó)內(nèi)農(nóng)機(jī)作業(yè)已呈常態(tài)化，依賴于化肥、農(nóng)藥等農(nóng)用物資，溫室效應(yīng)氣體的排放在一定程度上得到加劇。中國(guó)在保證糧食安全和各類農(nóng)產(chǎn)品有效供給的基礎(chǔ)上，應(yīng)該在農(nóng)業(yè)碳減排中作出實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)[11]。通過對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)凈碳效應(yīng)及其空間溢出效應(yīng)研究表明：凈碳效應(yīng)量的增減變化與各類農(nóng)用物資投入數(shù)量的變化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整等緊密相關(guān)[12]。國(guó)內(nèi)研究人員構(gòu)建了涵蓋農(nóng)資投入、稻田甲烷，以及秸稈處理和農(nóng)作物固碳4 個(gè)方面凈碳效應(yīng)核算清單，用吸收量和排放量的比值作為碳補(bǔ)償率，測(cè)算出我國(guó)31個(gè)省(市、區(qū))種植業(yè)碳補(bǔ)償率[13]。有的專家對(duì)農(nóng)用物資投入、稻田、土壤等四方面23類碳源，另外以水稻、小麥為主15 類農(nóng)作物碳匯品種，對(duì)31 個(gè)省(市、區(qū))農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳排放量、碳匯量及凈碳匯量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明區(qū)域凈碳效應(yīng)的差距十分明顯，因此，區(qū)域橫向農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償制度的建立在提高低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展績(jī)效上能起到非常重要的作用[14]。

區(qū)際橫向碳補(bǔ)償是一種以碳減排為紐帶，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展的新治理模式。一些學(xué)者研究農(nóng)業(yè)技術(shù)水平、自然稟賦對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放及碳匯的影響，運(yùn)用修正后的農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償測(cè)算方法，計(jì)算得出了長(zhǎng)江流域各省（市）的農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償額，提出了發(fā)揮市場(chǎng)與政府合力，建立新型農(nóng)業(yè)碳減排補(bǔ)償機(jī)制[15]。

目前政府補(bǔ)償和市場(chǎng)補(bǔ)償是國(guó)際上十分流行的碳補(bǔ)償方式。而我國(guó)目前主要以政府補(bǔ)償為主，同時(shí)隨著市場(chǎng)機(jī)制的逐步建立和發(fā)展成熟，市場(chǎng)補(bǔ)償方式也正在逐步形成和發(fā)展，相信不久的將來必將發(fā)揮市場(chǎng)和政府的合力建立起新型農(nóng)業(yè)碳減排補(bǔ)償機(jī)制[13]。

綜上所述，現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放、農(nóng)業(yè)凈碳效應(yīng)的評(píng)估和測(cè)算，以及對(duì)流域補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)、補(bǔ)償方式等的研究較豐富，但以某流域?yàn)橹黧w研究流域范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)凈碳效應(yīng)及橫向農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償?shù)难芯窟€較少。本文以珠江流域?yàn)槔u(píng)估、測(cè)算珠江流域各省農(nóng)業(yè)凈碳效益、探索構(gòu)建珠江流域多元化農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償機(jī)制。

1.2 農(nóng)業(yè)凈碳效益與農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償理論基礎(chǔ)

農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償指將農(nóng)業(yè)碳排放權(quán)視作稀缺資源，農(nóng)業(yè)碳吸收能力視作收益手段，基于區(qū)域農(nóng)業(yè)碳排放和碳吸收量之間的差異來確定凈碳效益，并將其作為農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償依據(jù)，同時(shí)通過購(gòu)買碳排放權(quán)和政府之間橫向補(bǔ)償?shù)确绞椒椒ǎ罱K實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)服務(wù)向有償化轉(zhuǎn)變。其核心目的是有效協(xié)調(diào)不同主體的利益矛盾，解決經(jīng)濟(jì)效益外部性問題，其核心理念為凈碳效益及運(yùn)用社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)向自然生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行“反哺投入”。考慮到珠江主干流經(jīng)云南、貴州、廣西、廣東、湖南、江西六省（區(qū)），而且六省在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和資源上存在的差異較大。本文主要采用碳補(bǔ)償理論、外部性理論和碳補(bǔ)償理論為基礎(chǔ)，將珠江流域凈碳效益為正值的省份定義為開發(fā)型區(qū)域、凈碳效益為負(fù)值的省份界定為保護(hù)型區(qū)域，構(gòu)建珠江流域農(nóng)業(yè)碳生態(tài)補(bǔ)償理論模型（見圖1）[1]。

圖1 碳補(bǔ)償理論模型圖

2 研究方法

農(nóng)業(yè)是一個(gè)特殊的生態(tài)系統(tǒng)：它既是碳源的制造系統(tǒng)，又是碳匯的吸收系統(tǒng)。對(duì)于珠江流域農(nóng)業(yè)碳生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)及額度的確定，本文通過計(jì)算六省（區(qū)）農(nóng)業(yè)凈碳效益來評(píng)估和測(cè)算。為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性，對(duì)農(nóng)業(yè)碳源（碳排放）和碳匯（碳吸收）進(jìn)行界定，碳源主要來自與人類關(guān)系密切的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)，目前關(guān)于畜禽養(yǎng)殖業(yè)的碳排放數(shù)據(jù)和指標(biāo)的系數(shù)未有定論，所以本文主要選取以種植業(yè)為主要指標(biāo)，在一定程度上側(cè)重于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生溫室氣體排放主要由人為因素導(dǎo)致，具體包括機(jī)械使用、農(nóng)膜、農(nóng)藥和灌溉等方面。農(nóng)業(yè)碳匯則主要來自花生、林地、草地、玉米、水稻、小麥等農(nóng)作物。

2.1 碳源（碳排放）值測(cè)算模型

根據(jù)文獻(xiàn)研究基礎(chǔ)，采用兩類物質(zhì)的碳排放量作為農(nóng)業(yè)碳源值的主要測(cè)量指標(biāo)：1）農(nóng)用物資的投入直接或間接產(chǎn)生的碳排放（包括化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、柴油、翻耕及灌溉六類）；2）農(nóng)作物，主要是水稻（中國(guó)最主要的CH4排放源是水稻[16]）產(chǎn)生的碳排放。模型如下：

（1）式中：Cp為農(nóng)業(yè)碳排放總量，Ti為各類碳排放源的量，ri為各類碳排放源的碳排放系數(shù)。

2.2 碳匯（碳吸收）值測(cè)算模型

碳匯能力是碳生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的重要測(cè)算依據(jù)，碳匯計(jì)算方法有兩類：1）以生物量和蓄積量為基礎(chǔ)；2）通過測(cè)定森林二氧化碳通量并換算成碳儲(chǔ)量。本文主要測(cè)算珠江流域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)碳吸收情況，測(cè)算模型設(shè)計(jì)為：

（2）式中：Ci為第i種土地類型的碳吸收量，Si為第i種土地類型的面積，αi為第i種土地類型的碳吸收系數(shù)。

耕地的碳吸收測(cè)算模型為[14]：

（3）式中：Cx為農(nóng)作物生育期的光合作用碳吸收量；Cjx為第j種作物碳吸收量，Cfj為第j種作物的碳吸收率，Ywj為第j種作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，Hj為第j種作物的經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

2.3 碳平衡與碳生態(tài)補(bǔ)償額度估算模型

由差值CΔ=Cp-（Ci+Cx）可得區(qū)域農(nóng)業(yè)碳平衡的情況，以此作為計(jì)算農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)：如珠江流域某省的碳匯值大于碳源值，說明其減排固碳能力為碳受償?shù)貐^(qū)；如碳源值大于碳匯值，表明該省為碳支付地區(qū)。

3 實(shí)證分析

3.1 研究區(qū)域

珠江流經(jīng)六省（區(qū)），珠江上中游多為重要水源涵養(yǎng)區(qū)和生態(tài)保護(hù)區(qū)，草原、濕地、森林資源豐富，在保持水土、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、保護(hù)物種多樣性方面發(fā)揮重要作用。而位于下游的廣東省是中國(guó)的第一經(jīng)濟(jì)大省，從1989 年開始，廣東省國(guó)GDP 總值連續(xù)居全國(guó)第一位，經(jīng)濟(jì)總量占全國(guó)的12%以上，2020年，廣東省實(shí)現(xiàn)GDP 總值11.08 萬億元。高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)帶來碳排放量的增大、森林生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱、農(nóng)業(yè)面源污染日趨嚴(yán)重等環(huán)境問題，研究農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償可以有效解決環(huán)境外部性問題，實(shí)現(xiàn)碳中和。

3.2 數(shù)據(jù)來源

在理論分析基礎(chǔ)上，對(duì)6 個(gè)省（區(qū)）的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析。研究將從兩個(gè)方面對(duì)碳源值（即碳排放量）進(jìn)行測(cè)算。1）農(nóng)用物資投入產(chǎn)生的CH4排放，主要包括化肥使用量、農(nóng)藥使用量、農(nóng)用塑料薄膜使用量、農(nóng)用柴油使用量、翻耕和灌溉面積等六類指標(biāo)；2）水稻生產(chǎn)中的CH4排放，根據(jù)現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)最主要的CH4排放源是水稻，1 t CH4=6.82 t C[17]。整理數(shù)據(jù)列于表1。

表1 農(nóng)用物資、水稻種植的碳排放系數(shù)

對(duì)6 省（區(qū)）碳匯值（即碳吸收量）從草地、林地碳吸收量和農(nóng)作物的碳吸收兩大方面進(jìn)行測(cè)算，其中草地和林地是兩大主要碳匯。測(cè)算結(jié)果列于表2。

表2 林地、草地與主要經(jīng)濟(jì)作物系數(shù)與碳吸收率

3.3 珠江流域碳源值（碳排放量）分析

6個(gè)省（區(qū)）2011—2019年的碳排放量見表3。整體來看，2011—2019 年6 個(gè)省（區(qū)）的碳排放量較為平穩(wěn)，9 年間波動(dòng)不大。位于珠江中下游的省份，比如湖南省、江西省等碳排放量明顯高于中上游地區(qū)。

表3 珠江流域6省（區(qū)）2011—2019年農(nóng)業(yè)碳排放量統(tǒng)計(jì) 單位：萬t

3.4 珠江流域碳匯值（碳吸收量）分析

6 個(gè)省（區(qū)）2011—2019 年的碳吸收量見表4。整體來看，2011—2019 年6 個(gè)省（區(qū)）的碳吸收量地區(qū)差異較大，珠江流域中上游地區(qū)明顯高于下游地區(qū)。

表4 珠江流域6省（區(qū)）2011—2019年農(nóng)業(yè)碳吸收量統(tǒng)計(jì) 單位：萬t

3.5 珠江流域凈碳效益的測(cè)算與分析

6 個(gè)省（區(qū)）2011—2019 年的凈碳值和凈碳效益測(cè)算結(jié)果見表5、表6。整體來看，2011—2019 年6 個(gè)省（區(qū)）的凈碳值地區(qū)差異較大，珠江流域中上游地區(qū)明顯高于下游地區(qū)。

表5 珠江流域6省（區(qū)）2011—2019年農(nóng)業(yè)凈碳值統(tǒng)計(jì) 單位：萬t

表6 珠江流域6省（區(qū)）2011—2019年農(nóng)業(yè)凈碳效益統(tǒng)計(jì) 單位：億元

目前國(guó)際上關(guān)于碳生態(tài)補(bǔ)償額度的測(cè)算中碳稅價(jià)格約為66～99元·t-1[18]，本文取中位值83元·t-1來計(jì)算6省（區(qū)）的凈碳效益和碳補(bǔ)償價(jià)格。

從表6 中可以看出，珠江中上游云南、貴州和廣西均為碳盈余，即碳受償?shù)牡貐^(qū)，主要原因是珠江中上游地區(qū)都是重要的水源涵養(yǎng)林基地，林地、草地面積較大，碳匯能力較強(qiáng)。云南、貴州和廣西三省（區(qū)），平均每年受償額度接近7.6 億元左右。另外分析處于珠江中下游的江西和湖南兩省的凈碳情況，兩省基本為碳赤字區(qū)，即為碳支付地區(qū)，平均每年應(yīng)支付的補(bǔ)償額度接近3.5 億元左右；主要原因是兩省都是較粗放的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，使得兩省碳排放量大，減排壓力也較大，亟需轉(zhuǎn)為集約高效的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式來達(dá)到實(shí)現(xiàn)碳減排和可持續(xù)發(fā)展的目的。位于珠江下游的廣東省，2016 年以來，碳排放量逐年降低，森林和草原面積不斷提升，農(nóng)業(yè)碳排和碳匯基本持平，除了2017 年以外，均為碳盈余地區(qū)，基本實(shí)現(xiàn)碳中和，是珠江流域幾個(gè)省（區(qū)）中經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的典范。

4 政策建議

4.1 加強(qiáng)珠江流域各省農(nóng)業(yè)碳生態(tài)補(bǔ)償?shù)恼咧危瑯?gòu)建跨省（區(qū)）流域農(nóng)業(yè)碳生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制

“十四五”時(shí)期是碳達(dá)峰、碳中和的關(guān)鍵期，各省（區(qū)）政府應(yīng)強(qiáng)化農(nóng)業(yè)碳生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹黧w責(zé)任，統(tǒng)一合作共贏思想，促進(jìn)珠江流域各省（區(qū)）經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步提升。

1）實(shí)現(xiàn)財(cái)政轉(zhuǎn)移支付為主的橫向生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。對(duì)珠江流域中下游凈碳效益為正值的省（區(qū)），比如湖南、江西等省，通過財(cái)政轉(zhuǎn)移支付等方式補(bǔ)償中上游地區(qū)，彌補(bǔ)碳赤字；財(cái)政轉(zhuǎn)移支付資金可以幫助中上游凈碳效益為負(fù)值的云南、貴州、廣西等省（區(qū)），保護(hù)流域重要水源涵養(yǎng)區(qū)和重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)，保障流域良好的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2）完善農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償配套法律法規(guī)。應(yīng)制定與碳補(bǔ)償相適應(yīng)的法律法規(guī)，例如財(cái)政預(yù)算支持碳補(bǔ)償、碳補(bǔ)償監(jiān)管體系建設(shè)等方面。

4.2 引入市場(chǎng)機(jī)制，建立多元化的流域農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償機(jī)制

1）通過資金、技術(shù)、人才等，構(gòu)建多元化生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。通過采取人才輸送、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、相關(guān)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移、資金補(bǔ)貼、購(gòu)買碳匯指標(biāo)、服務(wù)采購(gòu)等方式進(jìn)行補(bǔ)償，打造集資金、技術(shù)、人才、服務(wù)、碳匯交易于一體的多元化生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。

2）打造農(nóng)業(yè)碳匯交易市場(chǎng)。我國(guó)共有湖北、重慶、天津、北京、上海、廣東、深圳七個(gè)碳排放交易試點(diǎn)，于2017 年12 月19 日正式啟動(dòng)全國(guó)碳交易市場(chǎng)的建設(shè)。探索構(gòu)建珠江流域農(nóng)業(yè)碳市場(chǎng)交易機(jī)制，碳赤字省（區(qū)）通過購(gòu)買碳盈余省（區(qū)）的碳排放權(quán)實(shí)現(xiàn)碳中和，解決環(huán)境外部性問題，為碳盈余省（區(qū)）保護(hù)生態(tài)環(huán)境提供資金保障[19]。

3）吸引民間資本，拓展補(bǔ)償資金渠道，創(chuàng)新投融資模式。為達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境的目的，在碳支付地區(qū)征收生態(tài)環(huán)境稅費(fèi)，用于補(bǔ)貼低碳生產(chǎn)地區(qū)和行業(yè)，即碳盈余地區(qū)，一方面有利于促進(jìn)民間資本流向更環(huán)保的地區(qū)和行業(yè)，另一方面也有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)降低生產(chǎn)污染。

4.3 發(fā)展新生產(chǎn)模式，調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，提升農(nóng)業(yè)增匯和固碳技術(shù)

1）大力發(fā)展多層次綜合農(nóng)技人員。發(fā)展多層次綜合農(nóng)技人員，完善增匯技術(shù)及固碳技術(shù)，增加流域農(nóng)業(yè)碳匯和固碳能力。

2）建立基于省級(jí)單元的碳排及碳匯數(shù)據(jù)庫(kù)，開發(fā)農(nóng)業(yè)碳匯能力速查和監(jiān)測(cè)的相關(guān)工具。在建立全國(guó)性的碳排放數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，逐步建立覆蓋省級(jí)單元、市級(jí)單元、縣級(jí)單元的碳排及碳匯數(shù)據(jù)庫(kù)，并積極運(yùn)用好碳排放數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)數(shù)據(jù)，在對(duì)地方政府的績(jī)效考核和財(cái)政預(yù)算中將其作為重要依據(jù)。

4.4 流域各省（區(qū)）實(shí)現(xiàn)自我補(bǔ)償

由于財(cái)政資金有限，農(nóng)業(yè)碳補(bǔ)償市場(chǎng)尚在開發(fā)建設(shè)過程中，各省（區(qū)）可通過自我補(bǔ)償來彌補(bǔ)生態(tài)建設(shè)資金，如適度發(fā)展林菜、林藥、林果等林下經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，充分利用非木質(zhì)資源等。