具有主要意义。本文使用空间经济计量方式，采用2013—2017年中国1828个县域面板数据，阐发的时空演变特征，正在此根本上阐发了设备农业的减碳增汇效应，并从区域和粮食产区角度进行了异质性阐发。1)中国县域碳排放总体呈东高西低的空间款式，固碳量则显示出西高东低的特点，设备农业面积空间款式也为东高西低，三者均具有显著的空间正相关性及高-高空间集聚特征。2)设备农业面积对碳排放的间接和间接效应都呈“U”型，存正在显著减碳效应，但设备农业面积对固碳量的间接和间接效应都显著为负，增汇效应不较着。3)设备农业面积对于减碳增汇的感化存正在显著的异质性。就区域层面而言，设备农业面积显著推进东部和东北部地域碳减排，显著中部和西部地域碳汇；就粮食产区而言，设备农业面积对粮食从产区和从销区存正在显著的减碳效应，对三大粮食产区的增汇效应均不较着。研究认为，各县该当加速推进设备农业绿色成长，因地制宜成长低碳农业，加强区域间减碳增汇合做交换，以此无力地推进设备农业绿色可持续成长，实现减碳增汇的愿景。由天气变化所引致的天然灾祸激发了人类社会对碳排放问题的遍及关心。中国做为全球碳排放量最大的国度，正在天气管理方面展示出了大国义务取担任，提出了一系列针对碳减排的束缚性目标。中国正在第七十五届结合国大会上提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的“双碳”方针。国度“十四五”规划也明白提出“到2025年单元P二氧化碳排放降低18%”的碳减排束缚目标，彰显出中国对碳减排的注沉。“双碳”方针的实现环节正在于减碳增汇，农业具有碳源和碳汇的双沉属性，正在减碳增汇方面具有主要感化。全国农业温室气体排放量约占总排放量的17%，估计到2050年农业碳汇将占陆地生态系统碳汇总量的12%~13%。以来，全国农业年均增加率高达4。6%，但高增加极大程度上是以高碳排放为价格，晦气于农业正在减碳增汇方面持续阐扬积极感化[1]。2022年地方一号文件提出“加速成长设备农业”，2023年6月，中国第一部现代设备农业扶植规划《全国现代设备农业扶植规划(2023—2030年)》正式印发。做为现代化农业的主要表现，鼎力成长设备农业、实现现代农业低碳化并强化农业碳汇属性，是刻不容缓的。回首国表里相关文献，针对设备农业减碳增汇的相关研究很少。目前，学者们次要从设备农业成长示状、设备农业碳排放驱动要素、设备农业固碳潜力等方面进行研究。关于设备农业现状研究，学者认为目前中国设备农业低碳化成长态势优良，但也存正在持续性、平衡性不强的问题[2-3]。学者对设备农业碳排放驱动要素开展了研究，发觉科技投入、物质耗损操纵率及设备农业面积操纵率等较方向手艺取效率层面的要素会极大影响设备农业碳排放[4]，也有研究表白正在短期内设备菜地本身大量施肥的特征会显著推进碳排放[5]。同时也有文献会商了设备农业的增汇效应。研究表白，设备农业能够推进土壤固碳[6]，可是固碳潜力的阐扬需要较为严苛的出产办理前提，不然设备农业的增汇效应将遭到[7]。关于农业碳排放和碳汇纪律的研究，学者们聚焦碳排放和固碳量的总量测算、时空演变特征阐发、驱动要素阐发等方面。现有学者对农业碳排放的测算体例大都采用排放系数法，对碳源的选择履历了从仅包罗化肥农药、农用薄膜、农用柴油、农用播种面积和灌溉等农业要素投入[8]，拓展到将水稻种植、畜禽养殖等方面也考虑正在内的演变过程[9-11]。对农业碳汇的测算，则一曲环绕着土壤固碳和生物固碳这两大农业碳汇系统的次要构成部门[12]。正在时空演变特征阐发方面，对碳排放量进行阐发的研究较多。如等[13]发觉自1993年以来我国农业碳排放总量呈现阶段性上升态势，但全国各省份因所属地域分歧而有着异质性变化特征。正在驱动要素阐发方面，学者们次要操纵对数平均迪氏指数法(LMDI)、卡雅(Kaya)恒等式以及空间杜宾模子等方式进行识别。研究发觉农业低碳化投入是影响农业碳排放最主要的要素，新型肥料研发和、出产效率改善、机械化程度提高档均会碳排放[14-16]；农业经济成长程度取农业碳排放之间存正在倒“U”型关系[17]；其他非农业要素如规制程度提高、粮食从产区政策实施等也会推进农业碳减排[18]。农业地盘操纵办理改良则是影响农业固碳量的主要内容，研究发觉增施无机肥、合理改变地盘操纵体例及性耕做等办法可提高我国农田土壤碳汇[19-21]，粮食产量、地舆、经济成长程度等也会影响农业碳汇[22-23]。此外，温度、水分、土壤前提、天气变化和丛林笼盖面积等天然要素也被证明对农田碳汇存正在显著影响[24-25]。已有研究对本文具有主要的自创感化。然而，现有对设备农业若何实现减碳增汇的相关研究较少，设备农业、碳排放和碳汇的空间相关性没有获得注沉。而我国县(区)数量多、天然前提差别大、资本禀赋也各有分歧。近年来，跟着我国设备农业规模及效益的日益扩大，设备农业的减碳增汇效应起头凸显。从更微不雅的县域角度研究设备农业的减碳增汇效应，有益于地方和处所各级因地制宜制定切实可行的减碳增汇方案。基于此，本文以中国1828个县(区)为研究对象，通过空间摸索性阐发方式对县域层面区域碳排放、固碳量及设备农业的时空款式演变进行研究，同时采用空间计量模子探究县域设备农业的减碳增汇效应，对区域和粮食产区异质性也加以会商，以期为实现“双碳”方针、加速设备农业绿色成长供给理论参考。本文起首绘制中国县域层面区域碳排放、固碳量和设备农业规模的空间分布图，以此把握焦点变量的时空演变纪律。正在此根本上，基于莫兰指数(Moran’sI)开展空间相关性和空间局部自相关(LISA)阐发，摸索变量的空间集聚特征。全局Moran’sI(I)用于调查空间相关性，表达式为！
式中！n为地域总数；x为变量的空间序列数据；i和j为地域；wij为i、j两地之间的空间权沉，本文以各县域核心间地表距离的倒数(1/dij)为空间权沉，其表达式为！
为研究设备农业的减碳增汇效应，正在考虑空间相关性的根本上建立空间计量模子进行阐发。考虑到设备农业对碳排放的影响可能线性的，本文插手设备农业的二次项来查验其取碳排放之间的关系[26]。那么，空间畅后模子(SLM)为！
式中！t为年份，ρ为空间自回归系数，α、β、γ、η为待估量参数，μi为个别固定效应，τt为时间固定效应，εit、uit为随机扰动项，εit从命正态分布，λ为空间相关误差的参数，Wk为空间权沉矩阵，CE为碳排放，CS为固碳量，PAA为设备农业面积，P为地域出产总值，PIS为财产布局，PD为生齿密度，GE为财务收入，GCP为粮食产量，FC为丛林笼盖面积。被注释变量！碳排放(CE)、固碳量(CS)。设备农业减碳效应通过其对碳排放的影响表现；陆地生态系统固碳素质上是碳增汇的最终表示，因此设备农业增汇效应通过其对陆地生态系统固碳量的影响表现。节制变量！1)经济成长程度(P)，利用地域出产总值暗示；2)财产布局(PIS)，利用地域第二财产添加值占地域出产总值的比沉暗示；3)生齿密度(PD)，利用生齿数取区域面积之比暗示；4)财务收入(GE)，用地域财务收入总额暗示；5)粮食产量(GCP)，用地域粮食总产量暗示；6)丛林笼盖面积(FC)，基于数据可得性，用所属各省级行政区丛林面积暗示。为消弭通货膨缩影响，将经济成长程度、财务收入等经济变量均折算成2013年不变价。按照现有文献，研究减碳效应时拔取的节制变量为P、PIS、PD和GE，研究增汇效应时拔取的节制变量为P、GE、GCP和FC。考虑到数据的可行性和最大可得性，本文拔取中国1828个县(区)做为研究对象，中国、澳门、、的县(区)因数据严沉缺失不纳入研究范畴。碳排放取固碳量数据来历于中国碳核算数据库(CEADs，CEADs采用粒子群优化—反向(PSO-BP)算法同一了美国国防景象形象卫星线性扫描营业系统(DMSP/OLS)和美国极轨卫星可见光近红外成像辐射仪(NPP/VIIRS)两类卫星图像的规模，估算了1997—2017年中国2735个县的二氧化碳排放量，并正在此根本上计较了县级陆地植被的固碳量，数据较为精确。丛林笼盖面积数据来历于《中国统计年鉴》(2013—2017年)，其余数据均来历于《中国县域统计年鉴》(2013—2017年)，部门缺失数据通过查找各省份统计年鉴或统计公报补齐；别的，设备农业面积、地域出产总值、粮食产量等涉及到的个体缺失数据用均值法补齐。从全国县域层面碳排放量空间分布来看(图1)，2013—2017年县域碳排放的空间款式变化较小，呈现出较着的空间非平衡特征。跟着中国工业化历程加速，能源消费不竭提高，区域经济成长不服衡问题愈加凸起，核心-外围极化现象较着，由此激发的碳排放差别也不竭加大[27]。全体来看，2013—2017年中国县域碳排放量大致呈现出“东高西低”的款式，环渤海地域、黄淮海地域、长三角地域县域碳排放较高，跟着经济成长，市场程度加大，人均收入程度提高，经济发财地域的生齿集聚现象愈加较着，碳排放量也随之添加[28]；其次，中部、、陕西及山西的部门县域，2013年取2017年碳排放量均跨越2000万t，这些地域煤炭和化石能源丰硕，临时无法离开“资本”圈套，经济成长仍高度依赖能源稠密型财产；西部地域大部门县域碳排放量较低，出格是青海、四川的部门县域，次要受本地经济成长迟缓、经济社会活力较差等要素限制。
从全国县域层面固碳量空间分布来看(图2)，2013—2017年中国县域固碳量的空间款式变化较小。具体来看，2013—2017年中国县域固碳量全体呈现“西高东低”的款式，碳汇高值区域次要集中于西部和东北部地域，这些地域丛林资本较为丰硕，林地固碳能力强，同时天然力度大，对陆地生态系统碳汇的干涉无限，因此碳汇量较大；碳汇低值区域次要集中正在华北、华东、华中等地域，这些地域丛林资本较为匮乏，以致次要陆地生态系统固碳能力较弱，同时经济成长敏捷或工业占比力大，扶植用地扩张极易挤占丛林和农田资本，促使陆地生态系统碳汇削减。
从全国县域层面区域设备农业空间分布来看(图3)，2013—2017年中国县域设备农业空间分布款式变化较大。具体来看，2013—2017年中国县域设备农业分布呈“东高西低”的款式，设备农业面积高值区次要集中正在辽宁、、山东、江苏等地域，这些地域保守农业根本深挚，农业财产化、市场化程度较高，优良的经济布局程度使得农业取其他各行业之间容易实现劣势互补，因此资本操纵效率较高，促使设备农业良性成长。2017年中部乌兰察布市、巴彦淖尔市地域较2013年设备农业面积较着削减，可能是因为地盘结构分离、资金投入不脚、科技办事掉队等影响设备农业收益，进而使运营者运营志愿所致。四川盆地以及西北地域设备农业分布范畴较广，前者因是保守的粮食产区，其奇特的地舆有益于成长设备农业；后者天然前提较为恶劣，鼎力推进设备农业成长能够改劣、填补保守农业出产的不脚。
本文利用全局Moran’sI和LISA分布来查验县域碳排放、固碳量、设备农业面积的空间相关性，并阐发其空间集聚特征。图4为2013—2017年中国县域碳排放、固碳量和设备农业面积的全局Moran’sI，三者所丰年份全局Moran’sI均显著为正，表白其具有空间正相关性。
进一步利用局部Moran’sI对全国县域碳排放、固碳量、设备农业面积的局部空间自相行阐发(图5)。能够看出，2013—2017年碳排放、固碳量、设备农业面积的空间堆积模式均较为不变，且呈工具分异的款式。图5表白，碳排放的堆积模式次要为东部地域的高-高集聚；固碳量的堆积模式为分布于东北、西部和西南地域的高-高集聚，以及集中于东部地域但逐步缩小的低-低集聚；设备农业面积的堆积模式次要也为黄淮海地域的高-高集聚，但低-高集聚的县域数量正在逐步添加。总之，碳排放、固碳量、设备农业面积压正在较着的空间相关性，合用于空间计量方式。
以碳排放(CE)为焦点注释变量，Hausman查验成果暗示应选择面板数据的固定效应模子；3种空间计量模子下碳排放的空间畅后因子ρ和λ均显著为正，申明县域碳排放存正在较强的空间联动性和依赖性，相邻地域碳排放对当地域碳排放具有显著的正向空间溢出效应。似然比(LR)查验成果显示SDM不会退化为SLM或SEM，且所用数据为短面板，故采用固定效应下的SDM为基准开展阐发(表1)。
设备农业对碳排放的间接效应呈先削减后添加的正“U”型特征。正在设备农业成长初期，具有显著的减碳效应。可能的缘由是，设备农业具有本钱、手艺稠密的特点，比拟于保守农业而言，本钱、手艺研发等投资力度更大，促使全国设备农业机械化率程度由2014年的30。00%逐步提拔至2021年的42。05%，这使得农业出产过程中对高污染、低效率小机械的利用削减，进而推进碳减排[29]。从宏不雅来看，城镇化及新型工业化为农业现代化的实现供给了优良前提，有益于设备农业实现规模化运营、科学化办理、高效化能源操纵，从而削减碳排放。当设备农业成长到必然阶段，跟着设备农业规模扩大，减碳效应逐渐减小，碳排放不竭添加，申明当设备农业达到现有手艺、办理程度的最优阈值后，再扩大成长规模会打破出产模式现阶段的稳态，形成碳排放的添加。一方面，做为一门高投入财产，跟着设备农业规模扩大，更多的农膜、水肥药等投入要素的出产、运输、利用、降解处置过程导致了碳排放总量的添加[30]。另一方面，设备农业成长所需的设备手艺、组织模式等的更迭，带来进修、使用、办理的新增成本也减弱了减碳结果。此外，设备农业成长所带动的温室大棚出产行业及农产物加工业等的兴起也会影响区域减碳力度。设备农业对碳排放的间接效应也呈现正“U”型特征。设备农业成长初期，对相邻地域碳排放的影响显著为负，减碳效应较着，可能是因为相邻地域受限于同样的天然前提，对设备农业投入的出产要素类似，加之外部规模经济促使临近地域彼此进修取效仿，进而发生手艺溢出，实现设备农业的要素互通、经验共享，对临近地域碳排放具有促减感化。当设备农业成长到必然阶段，其对相邻地域碳排放的影响显著为正。可能是因为各地域正在履历成长前期的盘桓试验后，找到了本身成长的比力劣势，此时临近地域可能具有取当地规模、布局类似的设备农业，跨过了设备农业由减碳到增碳的拐点；也很可能是因为资本禀赋前提，转型成长能源耗损更多、碳排放强度更高的设备农业配套工业或出产类办事业，因而，设备农业对地域碳排放具有促增效应。以固碳量(CS)为焦点注释变量，仍然选用个别固定效应下的SDM模子对设备农业增汇效应进行阐发以便比力(表1)。成果显示，空间自回归系数ρ显著为正，申明县域固碳量存正在较强的空间联动性和依赖性，相邻地域固碳量对当地域固碳量具有正向空间溢出效应。设备农业对固碳量的间接取间接效应均显著为负。设备农业具有高投入、高产出的特征，一方面，运营从体为实现短时间内收益最大化，农田过度种植现象呈现，因而，轮做、少免耕等性耕做办法难以使用于设备农业；另一方面，晦气于农田土壤固碳取农做物优良发展，对农做物持久固碳效益晦气，两方面配合感化下导致设备农业增汇效应不较着。设备农业对固碳量的间接效应也显著为负，可能是因为相邻地域设备农业成长前提类似，农业投入取耕做办理体例类似，进而会发生不异的效应，加之相邻地域设备农业成长存正在合作，部门县域为获取出产劣势会呈现将原有草地改变为农田的现象，使得碳汇削减。为深切探究设备农业对碳排放影响的异质性，本文按照典范地舆分类即东、中、西、东北4个区域以及3类粮食产区进行阐发，成果见表2。就区域异质性而言，东部、东北部地域设备农业对碳排放的间接效应呈“U”型，中部、西部地域则不显著。东部和东北部地域设备农业的前期高投入是减碳效应显著的缘由，但设备农业成长到必然阶段后，正在农业前沿手艺无严沉冲破或未大范畴普及使用的环境下，减碳效应将较着衰减。东部、西部地域设备农业对碳排放的间接效应也呈“U”型，而中部地域为倒“U”型，东北部地域则显著为负。中部地域设备农业由增碳到减碳的缘由可能是农业手艺、学问随设备农业成长而趋于强化的溢出效应，缓解了设备农业前期的投入压力。东北地域一贯显著的减碳效应，除手艺学问溢出外，还可能取林业、种植业对畜牧业的替代相关。就粮食产区异质性而言，从产区设备农业对碳排放的间接取间接效应均呈“U”型。粮食从产区农业根本，伴跟着设备农业的成长，手艺学问普及和规模经济效应均有益于当地和相邻地域减碳，但粮食产量压力对低碳设备农业规模的束缚也会逐步收紧，进而形成减碳效应的减弱，最终改变为增碳效应。粮食从销区设备农业对碳排放的间接效应显著为负，间接效应不显著。从销区相对从产区农业根本薄弱，但没有产量压力，更容易以设备农业成长为推手实现农业低碳化转型。产销均衡区设备农业对碳排放的间接和间接效应均不显著。可能是因为设备农业所需的高投入正在产销均衡区难以获得满脚，并且农业根本亏弱，缺乏低碳化转型韧性，分析来看设备农业的减碳效应不显著。
为深切探究设备农业增汇效应的异质性，从东、中、西、东北4个区域以及3类粮食产区对其进行阐发，成果见表3。就区域异质性而言，中部、西部地域设备农业对固碳量的间接效应显著为负，东部、东北部地域则不显著。设备农业使碳汇不增反降的缘由可能正在于设备农业的连做妨碍、大量施肥以及秸秆焚烧、秋翻等保守耕做体例形成的土壤无机碳含量下降，设备农业规模扩大对草地、林地的开辟也是碳汇下降的主要要素[31]。但东部地域农业手艺普及程度高，东北部地域农业规模大、根本，设备农业成长使得农做物碳汇效益优良，实现了对减汇的抵消，导致增汇效应不显著。东部、西部地域设备农业对固碳量的间接效应显著为负，中部，东北地域则不显著。东部地域财产合作激烈，相邻地域设备农业成长导致当地域化肥农药添加，以致土壤无机碳含量下降。西部地域高质量农业用地少，相邻地域设备农业成长可能促使当地域将林地开辟为农用地，以推进当地域特色农业成长，全体来看，陆地生态系统碳汇量呈下降趋向。就粮食产区异质性而言，从产区设备农业对固碳量的间接效应显著为负，从销区取产销均衡区则均不显著。粮食从产区设备农业晦气于增汇，表了然实现农业绿色低碳化成长正在粮食产量束缚下所面对的转型压力取挑和。从产区、从销区取产销均衡区的间接效应则未表示出异质性影响，设备农业对固碳量的间接影响均显著为负，表了然设备农业合作性成长正在粮食功能区之间的遍及性。
本文操纵2013—2017年全国1828个县(区)面板数据，阐发中国县域碳排放、固碳量及设备农业的时空演变和空间集聚特征，正在此根本上阐发了设备农业的减碳增汇效应，同时从区域和粮食产区角度进行异质性阐发，并得出以下结论！1)中国县域碳排放和设备农业总体呈现东高西低的空间款式，固碳量则显示出西高东低的特点，三者均具有显著的空间正相关性，碳排放高-高集聚县(区)集中正在东部，固碳量高-高集聚县(区)集中于西部、东北部及西南部地域，设备农业面积高-高集聚县(区)集中于黄淮海地域。2)设备农业对碳排放的间接和间接效应均呈“U”型，并存正在显著减碳效应，但设备农业对固碳量的间接和间接效应均显著为负，增汇效应不较着。就区域层面而言，设备农业显著推进东部和东北部地域碳减排，显著中部和西部地域碳汇；就粮食产区而言，设备农业对粮食从产区和从销区存正在显著减碳效应，对三大粮食产区的增汇效应均不较着。1)减碳和增汇双管齐下，加速推进设备农业绿色成长。现阶段设备农业成长处于高投入-低效率阶段，做为本钱手艺稠密型农业，应多方面发力，促使设备农业实现减碳增汇的绿色转型成长。一方面，为削减碳源，该当加强政策指导，鼎力科学绿色办理学问取，普及推广先辈低碳手艺取设备的使用，成立健全专业人员培育查核系统，实现设备农业正在合理规模下投入产出效率的进一步提拔。另一方面，为添加碳汇，需要扩大设备农业投资、融资渠道，加大各金融机构特别是农村信贷机构等对设备农业的投资，为激励运营从体自从实现可持续性低碳出产铺平道、降低风险、消弭妨碍。2)因地制宜成长低碳农业，寻找最优成长径。东部地域农业前沿手艺立异力度大、市场化程度深，中部地域兼顾“粮仓”取快速工业化，西部地域广袤地盘有待开辟，东北部地域黑地盘亟需优良的取合理操纵，各地域应因地制宜，连系当地资本禀赋，阐扬各自比力劣势，帮力设备农业成长。各地域成长特色农业要取本区域资本、成长道相协调，向减碳增汇的现代化农业成长模式改变。粮食从产区应继续加大农业前沿手艺研发使用力度，并当令向从销区取均衡区扩散，为加速推进农业现代化、粮食供给蓄能帮力。3)加强区域间减碳增汇合做交换。碳排放、固碳量均存正在显著的空间溢出效应，因而应不竭完美区域间合做共赢机制，正在保障本身财产转型升级取财产布局调整态势向好的同时，亲近关心临近地域减碳增汇政策、办法及手艺，将正向溢出效应的“辐射”空间范畴扩大、程度加深，以使各地域都能充实阐扬本身的资本禀赋劣势，协同实现减碳增汇。为落实新质出产力要求，中和碳研究院结合青土集团筹谋倡议国内首个解构、沉塑县域经济的成长现范工程——“千县千境示范工程”， 以“千产千品”打制“千县千境”，取国度级政、产、学、研等机构结合推广，梯度培育县域十亿、百亿、千亿财产集群。本地保守财产升级布局，培育新兴财产成长之道，结构将来财产成长系统。
