中国农业全要素生产率对温室气体排放强度的影响效应

发表期刊：《地理学报》

作者：许悦，徐湘博

摘要：作物种植温室气体减排是应对气候变化、实现农业可持续发展的重要举措。本文基于1993—2020年农业农村部全国农村固定观察点追踪调查数据（FORS）和团队一手调研的中国农村发展调查数据（CRDS），运用C-D生产函数、生命周期评价法分别核算了农业全要素生产率和农户作物种植温室气体排放强度，并采用双向固定效应模型实证考察了两者间的关系。研究发现，在当前技术条件和管理模式下，农业全要素生产率与作物种植温室气体排放强度之间呈现反弹波动特征，最优农业全要素生产率低于农业全要素生产率均值，意味着农业全要素生产率持续提高已引发作物种植温室气体排放强度的“反弹效应”。经过一系列稳健性检验后，上述结论依然成立。调节效应分析表明，更高的受教育水平、人均收入和劳动力投入量均可以显著加强农业全要素生产率对作物种植温室气体排放强度的影响；九大农区的异质性结果显示，各农区均呈现出与基准回归一致的反弹波动特征，但其拐点差异较大。基于研究结论，本文认为应加强农民教育与培训、优化农业种植结构，并制定因地制宜的作物种植温室气体减排策略，在提升农业全要素生产率的同时警惕温室气体排放强度的“反弹效应”。

关键词：农业全要素生产率； 作物种植温室气体排放强度；全生命周期；农区分异特征；反弹效应

1、引言

全球气候变暖背景下，农业是温室气体排放的重要来源，种植业更是农业减排固碳核心部门，而传统农业发展模式存在不可持续性。农业全要素生产率作为衡量农业生产效率的关键指标，其与作物种植温室气体排放强度的关系尚未被深入系统研究，现有研究还存在数据层面的局限性。本文以此为切入点，旨在探究二者关系、异质性及作用机理，为农业绿色低碳转型提供理论和实践参考。

2、理论分析与研究假说

2.1 农业全要素生产率对作物种植温室气体排放强度的影响

提升初期，农业全要素生产率通过技术革新、管理优化和生产结构调整降低温室气体排放强度；但达到特定阈值后，受 Jevons 悖论和技术锁定效应影响，会出现排放强度反弹波动，据此提出H1：当前技术与管理模式下，二者呈反弹波动特征。

2.2 农户特征的调节效应

农户受教育水平、收入水平、劳动力资源及土地经营规模等个体和土地特征，会影响农业生产行为与决策，进而调节全要素生产率对排放强度的作用，据此提出H2：农户个体与土地特征对二者关系存在显著调节作用。

3、数据来源与研究方法

3.1 数据来源

采用 1993-2020 年农业农村部全国农村固定观察点追踪调查数据（FORS），并结合团队一手调研的中国农村发展调查数据（CRDS），弥补 FORS 在农资成分数据上的不足，经数据处理后获得 35 万余户农户样本。

3.2 研究方法

温室气体排放强度核算：运用全生命周期评价法，将功能单元定义为 1hm² 种植面积，涵盖农资生产、能源消耗等多排放来源，以二氧化碳当量核算排放强度；

农业全要素生产率核算：基于 C-D 生产函数，控制村庄 - 年份固定效应，通过生产要素投入与产出估计农户层面全要素生产率；

模型设定：构建双向固定效应模型检验二者非线性关系，测算最优全要素生产率拐点，并选取农户个人、土地、政策层面变量作为控制变量。

4、结果与分析

4.1 时空演变与空间特征

时序：1993-2020 年农业全要素生产率整体波动上升（增幅约 23.36%）；作物种植温室气体排放强度先升后降，2015 年达峰值后因化肥农药零增长行动呈下降趋势。

空间：排放强度方面，南方（华南等）因水稻种植比重大显著高于北方，东北、黄河流域等排放强度最低；全要素生产率方面，东部沿海、四川南部等地区较高，中部地区较低。

4.2 基准回归结果

农业全要素生产率一次项系数显著为负、平方项显著为正，三次项不显著，证实二者呈反弹波动特征，测算出反弹效应拐点为 3.42，且分位数回归验证了该阶段性特征，H1成立。

4.3 内生性处理

以村庄内除受访户外其余样本全要素生产率均值为工具变量，通过两阶段最小二乘法回归，结果仍验证了反弹波动特征，基准结论稳健。

4.4 稳健性检验

通过更换全要素生产率 / 被解释变量测度方式、更换被解释变量、更换模型、更换样本等 5 种方法检验，均证实二者的反弹波动关系，基准结果具有稳健性。

4.5 农户特征的调节效应分析

更高的受教育水平、人均收入和劳动力投入量，能显著正向调节全要素生产率对排放强度的影响，强化减排效果；土地经营规模的调节效应不显著，H2部分成立。

4.6 九大农区的异质性

九大农区均呈现与基准回归一致的反弹波动特征，但最优全要素生产率拐点差异显著，最高为四川盆地及周边地区（4.19），最低为黄土高原区（2.59），反映各地区农业生产资源、技术、管理的差异。

5、反弹效应与绿色转型探讨

5.1 生产规模扩张与效率陷阱的形成机制

全要素生产率提升后，农户受经济利益驱动扩大种植规模、增加农资中间投入，陷入 “效率陷阱”，忽视环境外部性，导致排放强度反弹。

5.2 技术进步双重性与新质生产力的突破路径

技术进步是全要素生产率提升的核心驱动力，但存在技术反弹效应；以人工智能为核心的新质生产力，有望通过精准投入、智能管理实现二次拐点，破解效率与排放的反弹困境。

5.3 政策环境缺位与市场激励机制的失灵表现

当前农业领域缺乏强有力的环境监管、碳标签制度和碳排放权交易体系，绿色技术推广激励机制缺失，农户减排积极性不足，加剧了反弹效应。

6、结论与启示

6.1 主要结论

当前技术和管理模式下，农业全要素生产率与作物种植温室气体排放强度呈反弹波动特征，超过临界点后全要素生产率提升会推高排放强度；

农户受教育水平、人均收入、劳动力投入对二者关系具有显著正向调节作用，土地经营规模调节效应不显著；

九大农区均存在反弹效应，但最优全要素生产率拐点差异较大，多数农区拐点在 3.00~4.00 之间。

6.2 政策启示

提升农业全要素生产率的同时防范反弹效应，推广精准农业、循环农业技术，减少农资过量使用；

完善农业环境政策体系，建立温室气体排放监管与交易机制，推广碳足迹标签，优化农业产业布局；

实施差异化区域减排策略，低生产率地区重点提升生产效率，高生产率地区聚焦新质生产力发展，推动农业绿色低碳转型。