基于能值分析的成渝地区双城经济圈农业绿色发展评价.pdf
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1、2024 年 2 月 第 41 卷 第 1 期 西南科技大学学报:哲学社会科学版 Journal of Southwest University of Science and Technology Feb.2024 Vol.41 No.1 基于能值分析的成渝地区双城经济圈 农业绿色发展评价 陈昌洪1 唐 笛2(1.西南科技大学经济管理学院 四川绵阳 621010;2.西南财经大学天府学院现代服务管理学院 四川绵阳 621000)【摘要】农业绿色发展是实现国家“双碳”战略目标、维护国家生态安全的重大举措。依据能值理论与方法,利用成渝地区双城经济圈农业绿色发展相关数据,计量分析成渝地区双城经济圈区
2、域农业生态系统投入能值、产出能值等系统指标,通过能值自给率、能值投资率、可持续指标等能值指标分析区域农业绿色发展状况,得出成渝地区双城经济圈农业绿色发展可持续性良好、具有农业绿色发展竞争优势、农业生态系统对环境造成较大压力等结论,据此提出该区域农业绿色发展对策。【关键词】农业绿色发展;能值分析;成渝地区双城经济圈【中图分类号】F323 【文献标识码】A 【文章编号】1672-4860(2024)01-0026-08 收稿日期:2022-08-29 修返日期:2022-10-27 作者简介:陈昌洪(1970-),男,汉族,四川中江人,教授,博士。研究方向:农村经济理论与政策、低碳经济、区域经济。
3、唐 笛(1995-),女,汉族,四川绵阳人,助教,硕士。研究方向:生态经济、现代经营管理。基金项目:国家自然科学基金青年项目:农业经营主体的农业面源污染减量化行为研究基于私人利益与污染价值联结的视角,项目编号:72003158。感谢匿名审稿人对本文的建议,作者文责自负。农业绿色发展是农业农村领域为了贯彻落实党的十八届五中全会提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念之绿色理念而形成。2017 年9 月,中办、国办发布了关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见,各地积极贯彻实施,取得了明显成效,但是农业绿色发展不均衡,部分地区农业绿色发展进展缓慢,因而探究农业绿色发展的影响因素和可行路径十分必
4、要。学界对农业绿色发展进行了广泛研究。于法稳1分析了农业绿色发展的动因,认为其发展的核心是水土资源的保护。马文奇、张福锁等2认为农业绿色发展是以食物系统为对象,依据农业和食物系统物质、信息、价值和能量流动规律,实现农业相关的社会、经济、生态、资源等目标协同提升的农业发展新模式。金书秦、林煜等3通过分析农业碳排放数据,提出“以低碳带动农业绿色转型”的减排思路。陆杉、熊娇4测算了长江经济带 11 个省(市)的农业绿色效率,实证探究了农村金融、农地规模经营以及农业绿色效率之间的内在关联。张林秀、白云丽等5从系统科学视角重新审视了我国农业绿色生产的重要意义及面临的挑战,并从理念和实践两方面提出了应对措
5、施。楚德江6基于公共品属性视角构建了有效的农业绿色技术创新机制。能值分析是 H.T.Odum 等7学者于 20 世纪 80年代首创研究生态经济系统的方法。学者们利用能值分析法取得了较多成果。Ghaley 和 Porter 等8利用能值理论分析了丹麦豪艾塔斯川普地区传统小麦生产系统与粮食能量生产系统相结合的资源利用效率。Feitosa 等9对巴西旱作地区的农业生态系统进行了能值评价。Das 等10应用能值法分析了印度不同食用油材料用作生物柴油生产的可持 第 1 期 陈昌洪,等 基于能值分析的成渝地区双城经济圈农业绿色发展评价 27 续性。Asgharipour11等采用能值持续性指数对伊朗吉洛夫
6、特市的黄瓜、番茄、甜椒和茄子生产的温室系统进行了评估。蓝盛芳等1256-57是国内较早开展能值研究的学者,此后学者们运用该理论对我国多领域能值状况进行了研究。李兆亮、罗小锋等13基于能值理论,对 20032014 年中国及各省域单元农业绿色 GDP 进行了测算,利用空间分析方法研究了农业绿色经济增长的空间格局与收敛特征。王伟、郭晓佳14研究了山西省 20002016年生态经济系统的主要能值投入与产出、运行效率以及环境负荷状况。朱冰莹、陈留根等15应用生产-生态系统能值测算方法,综合分析其环境安全性和运作持续性,并基于能值收益差异估算出其持续运行的生态补偿标准。赵琳琪、陈源泉16利用能值理论和经
7、济投入产出分析法,对北京郊区农户常规种植、企业常规种植和企业有机种植3 种大棚蔬菜的生态经济可持续性进行研究,得出企业有机种植模式是京郊大棚蔬菜生态经济可持续性最优的模式。牟琳、王岩17利用能值分析方法对 20072016 年山东省寿光市农业产业结构及蔬菜生产系统的能值投入、产出及能值指标进行分析,该市蔬菜生产系统的能值总投入处于下降趋势,能值总产出变化趋势为先增加后减小。钟颖、沙之敏等18综合分析了上海市青浦区稻蛙生态种养模式生产系统的能值投入与产出,并评价了其能值效率。上述学者对农业绿色发展进行了多角度研究,并应用能值分析方法对多国多省多种农业生态系统进行了分析,取得了较多成果。这为本研究
8、提供了可资借鉴的理论和方法,但迄今鲜见将能值分析理论和方法应用于农业绿色发展研究。本研究将二者有机结合,以成渝地区双城经济圈为例,探讨农业绿色发展的问题及路径。成渝地区双城经济圈建设是国家区域发展战略重要组成部分,研究该区域农业绿色发展对于落实联合国 2030 年可持续发展议程,实现国家“双碳”战略目标,维护国家生态安全,筑牢长江上游生态屏障具有重大战略价值。2022 年中央 1 号文件提出推进农业农村绿色发展,该研究对于推动该区域绿色发展和高质量发展具有重大现实意义。一、能值理论分析 能量理论认为,任何产品或服务的能量最终来自太阳能,生态经济系统是一个自组织系统,其运作过程都直接或间接地利用
9、太阳能,能量在系统中变动,既可散失掉部分,又可形成新能量,它们可用能值来表示,从而实现能流、物流和价值流的有机统一。能值是流动或贮存的能量中所包含另一类别能量的数量,一般用太阳能量当量计量,用太阳能焦耳(sej)表示。它通过能值标准将不同类型的能量转化成同一标准的能值,比较分析生态经济系统的能量流、物质流、货币流等,从而得出系统的功能特征及相关经济、生态和社会能值状况。即:能量(j)能值转换率(sej/j)=能值(sej)。能值分析还能根据能量传递链追踪到能量起点,包括具体的生态服务类型和土地利用类型。该理论以系统观点,突破传统单一系统分析的范式,将生态系统、经济系统和社会系统有机统一,计量分
10、析相关系统的价值,为区域系统可持续发展提供决策依据,促进区域绿色发展。二、绿色农业发展能值分析(一)数据来源 根据中共中央、国务院印发成渝地区双城经济圈建设规划纲要规定,成渝地区双城经济圈规划范围包括重庆市的中心城区及万州、涪陵、綦江等 27 个区(县)以及开州、云阳的部分地区,四川省的成都、自贡、绵阳等 15 个市。本文数据来自该规划范围内县(市、区)2021 年统计年鉴、水利年鉴、统计公报等统计资料,以市(县)域为单位搜集农业产值、土地面积、化肥、农药、农膜、农用机械、电力、农用柴油、劳动力、农作物播种面积、农产品产量等社会经济数据。其中,经济数据按 2015 年不变价格转化,消除价格变化
11、因素影响,从而准确核算研究区域社会经济概况;其余数据通过能值转化率和能值折算系数进行统一转化,进行能值计算分析。(二)能值分析 1.确定区域农业生态系统能值构成 根据能值理论,成渝双城经济圈绿色农业的能量生态系统包括能值投入、产出及废物流。能值投 28 西南科技大学学报:哲学社会科学版 第 41 卷 入由可更新有机能、可更新环境资源、不可更新工业辅助能和不可更新环境资源构成。可更新有机能是指在绿色农业生产中投入的种子、饲料、有机肥、劳动力等资源。可更新环境资源是指太阳能、地球旋转能、风能、雨水势能等。不可更新工业辅助能是指在绿色农业生产中投入的农用柴油、农药、化肥等生产资料。不可更新的环境资源
12、是指表层土损耗和土壤流失。能值产出是由系统产出的产品和服务的能值总和。废物流是系统的废水、废气、固体废弃物等构成。2.绘制系统能量图 在确定绿色农业生态系统的边界和系统内各单元的基础上,确定系统内各单元之间的能量关系和能量的动向,再运用 H.T.Odum 提出的能量符号和生态系统图解方法绘制绿色农业生态系统能量流动图(图 1)。图 1 区域农业生态系统能量流动 3.编制能值分析表 国内外学者对能值投入的太阳能、土壤损耗能、化肥、农药投入能、农产品产出能等要素的折算方法进行了系统研究,形成可应用的能值核算公式,如牲畜饲养利用秸秆的能值折算公式为:相关作物经济产量草谷比各类作物饲养利用系数能量折算
13、系数能值转换率。本文借鉴现有学者研究成果,将处理后的成渝地区双城经济圈区域农业生态系统的能值投入相关数据,通过能量折算系数统一换算成能量,然后通过太阳能值转换率转化成太阳能值。采用 121024 seja1作为全球能值基准。计算结果见表 14。表 1 成渝地区双城经济圈四川区域能值系统分析 项目 原始数据 能值转换率 四川区域能值 可更新环境资源R 太阳能 1.57E+15 1.00E+00 1.57E+15 风能 1.57E+13 6.32E+02 9.93E+15 (续表 1)项目 原始数据 能值转换率 四川区域能值 雨水化学能 1.76E+01 1.82E+04 3.21E+05 雨水势
14、能 1.06E+04 1.05E+04 1.11E+08 地球旋转能 1.57E+15 2.90E+04 4.56E+19 合计 4.56E+19 可更新有机能 FR 有机肥(kg)3.53E+13 2.70E+04 9.53E+17 电力 7.59E+10 7.20E+10 5.46E+21 劳动力(人)4.97E+07 6.23E+13 3.10E+21 饲料(kg)5.59E+08 2.70E+04 1.51E+13 灌溉用水(kg)1.21E+11 2.44E+04 2.95E+15 种子 1.20E+11 6.60E+04 7.93E+15 合计 8.56E+21 不可更新环境资源投
15、入 N 土壤流失 1.57E+15 1.70E+09 4.81E+24 表层土损耗 1.57E+15 1.70E+05 2.67E+20 合计 4.81E+24 第 1 期 陈昌洪,等 基于能值分析的成渝地区双城经济圈农业绿色发展评价 29 (续表 1)项目 原始数据 能值转换率 四川区域能值 不可更新辅助能投入 FN 柴油(kg)3.51E+08 2.54E+15 8.91E+23 氮肥 8.72E+08 3.80E+12 3.31E+21 磷肥 3.32E+08 3.90E+12 1.29E+21 钾肥 1.31E+08 1.10E+12 1.44E+20 复合肥 4.97E+08 2.8
16、0E+12 1.39E+21 农药 9.38E+07 1.60E+12 1.50E+20 薄膜 2.04E+08 3.80E+11 7.76E+19 总能值投入 8.97E+23 可更新能产出 Y 粮食 2.77E+21 6.02E+04 1.67E+26 蔬菜 8.02E+19 5.30E+04 4.25E+24 水果 1.07E+20 8.89E+05 9.52E+25 肉类 1.81E+20 3.94E+06 7.13E+26 蛋类 6.25E+19 3.94E+06 2.46E+26 水产品 6.40E+19 1.96E+06 1.25E+26 豆类 1.75E+18 6.90E+05
17、 1.21E+24 薯类 4.68E+19 8.30E+04 3.88E+24 油类 1.69E+21 1.15E+04 1.95E+25 合计 1.38E+27 废物流 废气 6.91E+10 2.40E+06 1.66E+17 废水 2.03E+15 8.60E+05 2.03E+15 废固 1.57E+15 1.80E+06 9.09E+21 表 2 成渝地区双城经济圈重庆区域能值系统分析 项目 原始数据 能值转换率 重庆区域能值 可更新环境资源 R 太阳能 8.24E+10 1.00E+00 1.57E+15 风能 8.24E+10 6.32E+02 9.98E+15 雨水化学能 1.
18、13E+03 1.82E+04 2.09E+07 雨水势能 2.59E+05 1.05E+04 2.84E+09 地球旋转能 8.24E+10 2.90E+04 4.56E+19 合计 4.56E+19 可更新有机能 FR 有机肥(kg)9.32E+08 2.70E+04 9.53E+17 电 7.95E+09 7.20E+10 6.03E+21 劳动力(人)1.26E+07 6.23E+13 3.88E+21 饲料(kg)8.78E+07 2.70E+04 1.75E+13 灌溉用水(kg)1.43E+08 2.44E+04 2.95E+15 种子 2.02E+07 6.60E+04 7.9
19、3E+15 合计 9.92E+21 (续表 2)项目 原始数据 能值转换率 重庆区域能值 不可更新环境资源投入 N 土壤流失 8.24E+10 1.70E+09 4.81E+24 表层土损耗 8.24E+10 1.70E+05 2.67E+20 合计 4.81E+24 不可更新辅助能投入 FN 柴油(kg)2.14E+08 2.54E+15 1.43E+24 氮肥 4.59E+08 3.80E+12 5.06E+21 磷肥 1.66E+08 3.90E+12 1.94E+21 钾肥 5.34E+07 1.10E+12 2.03E+20 复合肥 2.54E+08 2.80E+12 2.10E+2
20、1 农药 1.72E+07 1.60E+12 1.78E+20 薄膜 4.46E+07 3.80E+11 9.46E+19 总能值投入 1.44E+24 可更新能产出 Y 粮食 1.08E+10 6.02E+04 1.67E+26 蔬菜 1.93E+10 5.30E+04 4.25E+24 水果 4.31E+09 8.89E+05 9.52E+25 肉类 2.64E+09 3.94E+06 7.13E+26 蛋类 4.15E+08 3.94E+06 2.46E+26 水产品 6.26E+07 1.96E+06 1.25E+26 豆类 4.09E+08 6.90E+05 1.21E+24 薯类
21、2.15E+09 8.30E+04 3.88E+24 油类 6.37E+08 1.15E+04 1.95E+25 合计 1.38E+27 废物流 废气 6.91E+10 2.40E+06 3.32E+17 废水 1.87E+10 8.60E+05 1.81E+16 废固-1.80E+06-合计 9.09E+21 表 3 成渝地区双城经济圈区域系统总能值 项目 四川区域能值 重庆区域能值 总能值 可更新环境资源 4.56E+19 2.44E+15 4.56E+19 可更新有机能 8.56E+21 1.36E+21 9.92E+21 不可更新环境 资源投入 4.81E+24 2.52E+20 4.
22、81E+24 可更新辅助 能投入 8.97E+23 5.46E+23 1.43E+24 可更新能产出 1.38E+27 1.81E+16 1.38E+27 废物流 9.09E+21 1.82E+17 9.09E+21 30 西南科技大学学报:哲学社会科学版 第 41 卷 表 4 成渝地区双城经济圈区域系统能值分析 能值指标 表达式 指标含义 成渝经济圈 系统总能值投入 U=R+N+FN+FR 区域发展利用的能值总量 6.26E+24 系统总能值产出 Y 1.38E+27 废弃物能值 W 区域过程中的负面能值 9.09E+21 能值来源结构指标 能值产投比 Y/U 系统总能值产出与总投入之比 2
23、.20E+02 能值自给率 ESR=(R+N)/U 评价系统资源状况和环境支持率 7.68E-01 工业辅助能值比率 FN/U 反映工业辅助能对区域贡献的大小 2.31E-01 可更新环境资源投入比 R/U 体现区域自然资源的潜力 7.28E-06 购买能值比(FR+FN)/U 衡量系统对外界资源的依赖程度 2.32E-01 经济子系统指标 能值货币比率 EMR=U/GDP 反映区域经济发展的现代化程度 8.51E+10 能值投资率 EIR=(FN+FR)/(R+N)衡量系统经济发展水平和环境负载程度 3.02E-01 能值产出率 EYR=Y/(FR+FN)产出对于经济贡献的大小 9.47E+
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