第 1 章 绪论
1.1 课题来源及研究背景和意义
1.1.1 课题的来源
最近几年，异常的气候现象越来越频繁地出现，例如厄尔尼诺现象与娜尼拉现象的发生频率逐渐升高，引起我国气候的变化，而这种现象主要是由于大气中二氧化碳等温室气体的不断聚集，而温室气体大量排放主要由于人们不节制地使用化石燃料及砍伐森林。IPCC，即政府间气候变化委员会，在 2014 年发表的第五次《气候变化评估报告》的第一组工作报告中指出：“人类活动对全球气候系统的影响是确定的，而最近人类活动排放的温室气体已经达到历史新高。自然气候发生的巨大变化已经对人类及自然系统造成了广泛的影响。”
而中国，自古便是一个农业大国，迄今为止，农业 GDP 依然在国内生产总值中占有举足轻重的地位。然而，伴随着农业耕作逐步向现代化、机械化、科技化方式转变，农业生产活动的大面积进行向大气中释放了大量的温室气体。因此，探究我国农业技术与碳排放的关系，探寻如何合理控制碳排放量的方法，对我国促进“环境友好型”经济发展具有重大意义。
1.1.2 课题研究背景和意义
1.1.2.1 课题的研究背景
全球气候变化问题早在上个世纪末就引起了世界各国的关注，先后在 1992 年和 1997 年签订的《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》促使国家之间在如何应对气候变化的问题上达成了广泛的共识。
科学家们已经证实，人类活动正在改变世界气候系统，由于气候变化而出现的各种极端天气，已经对人们的生活造成了严重后果，温度的整体升高和极端天气事件频发正在损害粮食生产；气温升高又造成海平面的上升，更具破坏性的风暴使沿海城市面临的危险加剧；而如今，气候变化的影响已经不仅仅局限于对自然系统的破坏，已经逐渐威胁到了经济环境。我国作为世界上人口最多，国土面积最大的发展中国家，在 2013 年的时候已经成为了全球二氧化碳排放量最大的国家。2012 年全年，我国排放的二氧化碳增长率超过 5%，然而美国增长率却为负值。作为发展最快的发展中国家，我们的肩上背负着重大的责任和使命。虽然中国的人均二氧化碳排放量低于美国，但却首次超过欧盟，这个事实让很多人感到惊讶，仍应该引起人们的重视。2014 年 11 月 12 日，中美两国高层领导人举行了针对国家未来碳排放战略的会晤，在会晤中，美国提出了高达 26%的碳减排目标，比之前承诺的“到 2020 年碳排放比 2005 年减少 17%”的目标提高了十个百分比；中国对此也做出了正面回应：据合理估计，我国将在中方正式提出中国碳排放有望在 2030 年左右碳排放量达到峰值，进一步地，我国将全面推广非化石能源的使用，并计划在 2030 年将非化石能源的使用占全部一次能源使用比例扩大到 20%。
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1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
1.2.1 国外研究现状
1.2.1.1 温室气体引起的气候变化问题研究
诺德豪斯（Nordhaus 1993）在文中分析了温室气体效应，估算温室气体排放对气候产生的影响，分析二氧化碳排放量加倍时，美国各行业总收入的损失达到50 亿美元，并且研究出一种 DICE 模型(动态集成环境与生态模型),扩展了先前研究的通过整合温室气体减排的经济成本和收益的一个简单的动态链接了排放、浓度和气候变化为一体的科学表示。这篇文章主要描绘了 DICE 模型，给出了主要结果，探讨替代回收碳税收入的方法。
Anthony G.Patt、Joanne Linnerooth Bayer(1997) 认为，经济学家和生态学家一般来说提供了关于气候变化的严重性和需要迅速减少温室气体的排放不同的意见。经济学家倾向于敦促谨慎,专注于大规模裁员可能带来的扰乱经济的现象。生态学家们倾向于关注潜在的灾难性气候变化造成的损失，并敦促广泛的政策转变。并运用成本收益分析和决策科学的工具检查为什么两个学科的成员往往得出不同的结论。得到的结论有三点：首先,经济学家和生态学家开始从不同的角度是什么政策应该判断的参考点。第二,经济学家和生态学家倾向于应用不同的贴现率对未来气候变化的影响。第三,经济学家和生态学家很可能以不同的方式解释表达的实质性的结果和不确定性的正式的成本效益分析。
Eric sundquist,Robert Burruss et al（2008）认为人类活动，尤其是燃烧化石燃料如煤、石油和天然气，造成大气中的二氧化碳 (CO2) 浓度大幅度的增加。在过去的 250 年间，二氧化碳在大气中的增加从约 280 增加至超过 380 分之百万ppm，导致可衡量的全球变暖。潜在的不利影响包括海平面上升，高频率和强度的森林火灾、洪水、旱灾和热带风暴；雨、雪和径流的量、时间和强度的变化和沿海海洋和其他生态系统的干扰。大气 中 CO2含量上升也使海洋吸收更多的 CO2，使海洋的酸性更强，这对海洋浮游生物和珊瑚礁存在潜在的破坏性影响。现在需要在技术上和经济上可行的战略，以减轻逐步增加的大气中的 CO2。美国需要科学信息开发方式，减少人为因素造成 的 CO2排放，以消除大气中增加的 CO2。
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第 2 章农业技术与碳排放相关性的评价体系
2.1 引言
2.1.1 我国农业技术发展背景
农业技术自新中国成立以来逐步得到推广与发展，大致分为四个阶段。分别为：1949 至 1957 年被称作体系建立阶段；1958 年至 20 世纪 70 年代后期被称作曲折发展阶段；改革开放之后被称作全面发展阶段；90 年代中后期被称为创新改革发展阶段。而农业技术大力发展阶段是从改革开放以后才开始的，农业现代化的快速发展及推进提高了农业发展的质量与速度，但也产生了一定副作用，那就是高碳特性，即影响到农业碳排放量。
针对农业生产越来越多的碳排放，我国也推出了一系列的解决方法，改革开放初期主要推广家庭联产承包制，提高农民依靠科技力量致富的思想觉悟，后期又进一步组织建立农业技术推广站，从县一级到省市级逐步推广。为我国农业科技进步和农村经济发展发挥了重要作用。20 世纪以后，我国出台了法律法规，对农业技术推广提供了原则上的依据，使政策实施起来更加完善。
进入 20 世纪 90 年代后期，我国迈出了发展现代农业的脚步，农业体制改革全面推进，农民开始发展多种形式的经营，有些地方的农业大户自主地搞起了家庭农场、农民合作社流转，并且不断推进科技化的耕作方式，并将其运用至品种培育、病虫害防治、农业机械化耕种以及农产品加工储存流转等各个环节中。
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2.2 相关性指标的构建与测量
本文认为，农业技术的发展不仅包括机械化生产方式等的科学技术的进步，还包括农业经营、管理、农户行为方面社会科学类的技术进步。因此，本文综合了国内学者在农业生产过程中碳排放的评价方法发现，在碳排放的衡量方面，农业活动会产生二氧化碳的直接与间接排放，二氧化碳的直接排放一般产生于能源消耗，此部分能源主要用于农村生活而非农业生产活动，因此在本文中不做考虑。本文考察二氧化碳的排放来源主要包括：化肥、农药、农膜、农业机械化耕作等生产资料的使用。同时，农业生产活动依然产生其他温室气体：本文主要考虑种植业温室气体排放：水稻田 CH4排放与旱地其他农作物的 N2O 排放。
2.2.1 农业技术相关性指标的构建
农业技术发展和碳排放量评价系统是一个综合复杂的系统，需要依靠多个指标从不同方面对其进行评价。
2.2.1.1 农业技术发展评价指标体系
本文本着科学性、综合性、可操作性的原则选取建立指标体系来系统性地度量农业技术进步，一般地，衡量农业技术经济指标主要分三个层次：技术效果分析指标、经济分析指标和经济效果目的指标，本文在结合该种分层方法的基础上，将内部细分指标结合本文实际考察的问题加以修改，构建出特有的指标体系。
以技术效果分析指标、技术经济分析指标和经济效果目的指标三个方面为大类，以农业机械总动力 A1、单位面积农业机械动力 A2、有效灌溉率 A3、单位面积产量 A4、单位化肥产量 A5、水库数量 A6、有效灌溉面积 A7、乡村办水电站A8、农村新增发电设备容量 A9、农村发电量 A10、农药使用量 A11、农膜使用量A12、城镇人口比例 A13、农村人均纯收入 A14、高中及以上学历比例 A15、人均农产品占有量 A16、国有农场数量 A17，共 17 个具体指标为基础，构建度量农业技术的评价指标体系。所构建的我国农业技术评价指标体系如下表 2-1：
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第 3 章 我国农业技术与碳排放的相关性..........27
3.1 引言................27
3.2 协整分析...............27
第 4 章 农业碳减排发展经验及对策建议............39
4.1 引言.................39
4.2 发达国家低碳农业经验................39
第 4 章 农业碳减排发展经验及对策建议
4.1 引言
通过前文的对我国农业技术与农业碳排放的理论和实证研究的总结，得到了我国农业技术与农业碳排放之间存在长期协调发展的结论。具体来说，农业技术与农业碳排放量在 2000-2014 年间均呈现出整体增加的态势；对农业碳排放产生影响的多个因素中，第一主成分即农用技术条件对碳排放量的影响较大；同时，农业技术对于农业生产资料使用而产生的 CO2排放量的影响最大。因此，探讨如何使农业技术与农业碳排放协调发展是更加重要的问题，我们应该更加注重发展环境友好型的农业技术，从而使农业生产活动产生的碳排放增长率降低最终发展到不增长甚至负增长的目标。本章将结合前文给出的二者之间的关系的理论分析结果和实证分析中可以借鉴和改善的部分，在介绍和总结发达国家先进的低碳农业发展经验，同时结合我国的实际国情提出更加有利于我国农业技术与农业碳排放的有针对性和目的性的合理化政策建议。
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结论
本文以初步研究我国农业技术与碳排放之间关系为目的，从理论和实证两个角度入手，分析具有可靠性。在实证研究方面，本文并不是单纯的选取一个或几个指标，而是根据科学性、合理性、全面性等原则针对农业技术建立了综合的指标评价体系，并且通过搜集数据以及类比国际上通用的计算碳排放量的公式测算了我国农业种植业不同碳源排放的不同温室气体的量。在对几组时间序列进行平稳性检验、协整检验之后，结果显示它们均通过了一阶平稳性检验后，再运用格兰杰因果检验的方法来验证几组时间序列之间是否存在因果关系。下面将本文研究中得到的结论总结如下：
（1）农业技术与碳排放的理论分析：我国农业技术的推广与发展从改革开放以后开始进入快速发展阶段，国家逐步出台政策及法律法规，完善农业技术推广的环境；但随着农业技术的发展，提高了农作物耕种面积与粮食产量，农业碳排放量也逐步增加，根据测算出的农业生产资料使用排放的 CO2、水稻种植排放的CH4以及其他旱地农作物种植排放的 N2O 的总量所绘制出的折线图可以看出，我国自 2000 年起至 2014 年间农业种植业产生的温室气体整体上呈不断增加的趋势。文中根据科学性、合理性、全面性等原则下针对农业技术构建了指标评价体系，对此指标评价体系进行主成分分析后发现了我国目前农业技术发展存在一定的问题，农民对于农业技术的使用局限于大量使用机械耕作上，虽然机械化耕作方式能够提高耕种效率，能提高粮食产量，但是，农用机械的使用属于能源消耗类的工具，如果农业机械的使用率无法跟上农作物耕种面积及产量的增加速度的话，那么依然会产生大量温室气体。因此应该减少资源消耗性的技术使用，多开发“环境友好”型的农业技术。
（2）平稳性及相关关系：经过实证分析，即平稳性检验，得出我国农业生产资料使用产生的CO2排放量、水稻种植产生的CH4排放量和旱地作物种植产生N2O排放量均为为一阶单整的时间序列。进一步验证得：我国农业技术评价指标体系的综合得分与农业 CO2排放量、水稻种植产生的 CH4排放量以及旱地作物种植产生的 N2O 排放量之间存在长期稳定的协整关系，且未来一段时间内这种关系依然会延续。
（3）因果关系：对农业技术指标评价体系的综合得分分别与农业生产资料使用产生的 CO2排放量、水稻种植产生的 CH4排放量和旱地作物种植产生 N2O 排放量进行格兰杰因果检验后发现，农业技术与 CO2、CH4之间存在单向因果关系，而与 N2O 之间不存在因果关系。
文章最后一部分在结合我国实际国情的基础上，根据前文理论与实证研究的结果总结出有利于我国农业碳减排的技术发展方向和政策建议，相信这些合理化建议能够为我国农业技术发展推动减少温室气体排放发挥作用。
参考文献（略）