摘要：基金项目：贵州省高校人文社会科学研究项目(2024RW321)；喀斯特高原资源与环境遥感人才团队(毕委人领通〔2023〕14号)； 智慧地理空间信息应用工程中心(毕科联合〔2023〕8号)。

单位：1.贵州工程应用技术学院生态工程学院；2.高分贵州中心湿地遥感分中心

简介：樊祖洪，男，贵州思南人，讲师，硕士，从事资源环境与区域经济研究。*通信作者，副教授，硕士，从事“3S"技术及应用、资源与环境遥感研究。

基金项目：贵州省高校人文社会科学研究项目(2024RW321)；喀斯特高原资源与环境遥感人才团队(毕委人领通〔2023〕14号)； 智慧地理空间信息应用工程中心(毕科联合〔2023〕8号)。

来源：《安徽农业科学》2025年7期

引文格式：樊祖洪,王阳,任金铜,等.黔西北喀斯特山区农业碳排放时空特征与脱钩效应分析[J].安徽农业科学,2025,53(7):49-55.

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作为国民经济发展的基础产业，农业在满足人类生产生活需求的同时，也因物料投入、土地翻耕以及畜禽养殖等引发大量碳排放。据估计，农业活动产生的碳排放，约占全球排放总量的1/3，是仅次于化石能源燃烧的全球第二大温室气体排放源。我国是农业大国，源自农业系统的碳排放约占全国碳排放总量的17%，且呈逐年增长态势。可见，农业是极为重要的碳排放行业，推进农业碳减排、实现农业低碳发展已刻不容缓。在此背景下，探究不同区域的农业碳排放，厘清其时空特征与脱钩效应对于指导区域农业碳减排和推动农业发展低碳转型具有重要意义。

目前，国内外学者对于农业碳排放的研究聚焦于农业碳排放核算及其相关特征，农业碳排放影响因素，农业碳排放与经济发展的相互关系等方面。但多数研究在测算农作物碳排放时仅考虑水稻种植产生的碳排放，忽略了其他农作物种植引发的碳排放；同时，已有研究多关注于全国、部分省区、粮食主产区，碳排放测算单元以全国、省域及市域为主，对喀斯特山区县域单元农业碳排放的研究则相对不足。

喀斯特山区耕地破碎，土层浅薄，肥力较低，相较于其他区域，农业生产对化肥、农药等的需求更大；同时，该地区仍属传统型农业，农业现代化水平较低，从而导致大量碳排放，严重制约了该地区农业系统的可持续发展。

目的

探究喀斯特山区农业碳排放时空特征及其脱钩效应，为喀斯特山区农业减排与低碳发展提供有益参考。

方法

以黔西北喀斯特山区毕节市（图1）为例，从物资投入、作物种植和畜禽养殖3方面选取16种碳源，构建农业碳排放核算体系，运用碳排放因子法、Tapio脱钩模型探究了2013—2022年毕节市农业碳排放的时序特征、空间分异及其与经济增长的脱钩关系。物资投入、作物种植、畜禽养殖的碳排放系数见表1~3。

图1 研究区概况

结果

◆农业碳排放时序特征

农业碳排放变化趋势。2013—2022年毕节市农业碳排放总量整体呈先增后降的演变趋势（图2）。2013—2016年农业碳排放总量由120.17万t增至127.92万t，增幅达6.45%，年均增长2.15%。2016年后农业碳排放总量呈波动下降趋势，到2022年农业碳排放总量降至121.92万t，较2016年下降了4.70%，年均下降0.78%。

图2 2013—2022年毕节市农业碳排放变化趋势

研究期内，三大类农业碳源的排放量由大到小依次为畜禽养殖、物资投入和作物种植，排放量分别占全市总量的48.46%、34.64%和16.90%，这与地形地貌密切相关，毕节市地形起伏较大，喀斯特地貌分布广泛，更适宜于畜禽养殖业发展。从变化趋势看，物资投入产生的碳排放量整体呈下降趋势，从2013年的49.14万t下降到2022年的34.44万t，10年间下降了29.91%，这主要得益于化肥、农膜与农药使用量的减少。作物种植产生的碳排放无明显变化，10年间一直徘徊于20.00万t左右，虽然水稻、小麦等粮食作物播种面积的减缩一定程度上降低了碳排放量，但蔬菜、油菜等经济作物却持续增长，粮经作物种植规模的此消彼长使得作物种植碳排放量趋于稳定。畜禽养殖产生的碳排放量则呈持续上升态势，由2013年的51.60万t增至2022年的67.32万t，整体上升了30.47%，这主要由畜禽养殖规模扩大，饲养数量激增导致；数据显示，研究期内毕节市猪、牛、羊和家禽饲养数量分别增加了29.43%、30.07%、26.55%和153.75%。

图3 2013—2022年毕节市农业碳排放强度变化趋势

◆农业碳排放空间特征

农业碳排放空间分布特征。依据毕节市各县区农业碳排放数据的分布情况，将各县区划分为低排放区（＜15万t）、中等排放区（15万~

图4 2013—2022年毕节市农业碳排放空间分布格局

2013年全市大部分县区为低排放区，仅威宁县（23.42万t）和七星关区（18.88万t）为中等排放区，两地农业碳排放量占全市农业碳排放总量的35.20%。2017年各县区农业碳排放量较2013年均有所增加，中、高排放区数量明显增多，其中大方县与黔西市由低排放区演变为中等排放区，中等排放区达到3个，威宁县则以25.63万t的排放量成为全市唯一的高排放区。2022年全市农业碳排放以低排放区为主，其中威宁县（31.58万t）仍是全市唯一的高排放区，七星关区（17.48万t）为中等排放区，其余县区为低排放区。总体来看，研究期内毕节市农业碳排放空间分异特征明显，整体呈西高东低的空间分布格局。位于毕节市西部的威宁县一直是农业碳排放大户，七星关区则是仅次于威宁县的第二大农业碳排放区，原因在于两地农业发展水平较高，种植业与畜牧业规模较大，农用物资投入较多，因此一直是农业碳排放的高等级区域。

从变化趋势来看，2013—2022年全市8个县区中，威宁、织金和赫章的农业碳排放量整体呈增长趋势，其中威宁县增幅最大，为34.84%；而七星关、大方、黔西、金沙和纳雍5个县区的农业碳排放量均较期初有所下降，其中纳雍县降幅最大，为16.86%。由此可见，研究期内毕节市农业碳排放的空间极化现象愈发明显。

为进一步揭示毕节市不同农业碳源排放量的空间分布特征，统计了2013—2022年各县区三大类农业碳源的排放情况（表4）。由表4可知，毕节市各类碳源排放量亦存在显著空间差异。

物资投入方面，高排放区位于威宁县与七星关区，两地2013—2022年因农业物资投入累计产生的碳排放占全市总量的37.18%，说明两地农业发展水平较高，农用物资投入体量大，统计发现，两地每年使用的化肥、农药、农用塑料薄膜等物资均较多，从而诱发大量的碳排放。金沙县和织金县两地源自物资投入的碳排放量在全市偏低，研究期内累计排放量均低于40.00万t，说明两地农业物资投入不多，化肥、农药等高碳物资使用量控制较好。

作物种植方面，高排放区位于七星关区，研究期内七星关区因作物种植产生的碳排放量累计达36.12万t，占全市总量的17.35%，说明七星关区种植业规模较大，各类农作物播种面积较广，尤其是玉米、蔬菜两类高碳作物的播种面积一直位于全市前列，从而导致七星关区较高的作物种植排放量。黔西市与织金县两地因地处毕节市东部海拔较低地带，水稻、玉米、蔬菜等作物播种面积较大，是作物种植碳排放量的次高区域，累计排放量均超过了30.00万t。赫章县作物种植碳排放量最低，累计排放量仅占全市的8.33%，这主要是由于该地区地势起伏落差较大，耕种条件较差，各类作物种植面积均较小，因此作物种植碳排放量较小。

畜禽养殖方面，高排放区位于威宁县，2013—2022年威宁县因畜禽养殖累计产生的碳排放量远大于其他县区，为161.72万t，占全市总量的27.09%，这说明威宁县畜禽养殖规模较大，究其原因在于威宁县地处乌蒙山区腹地，境内海拔较高，草地资源分布广泛，适宜进行大规模的牲畜养殖。金沙县畜禽养殖碳排放量在全市最低，累计排放量为45.06万t，说明该地畜禽养殖规模相对较小。

农业碳排放强度空间分布特征。图5为2013、2017、2022年毕节市各县区农业碳排放强度的空间分布态势，为确保各时期农业碳排放强度的可比性，将各县区划分为低强度区（＜0.25t/万元）、中等强度区（0.25~

图5 2013—2022年毕节市农业碳排放强度空间分布格局

2013年，全市农业碳排放强度以高强度县区为主，金沙县、大方县、黔西市、织金县和纳雍县为高强度区，虽然同期上述县区农业碳排放量较低，但农牧业产值也较低，单位农牧业产值所产生的碳排放量较高；威宁县、七星关区和赫章县为中等强度区，其中威宁县和七星关区虽然同期农业碳排放量较高，但两地农牧业产值也较高，单位农业产值所产生的碳排放量则较低。2017年，各县区农业碳排放强度均有所下降，以中等强度县区为主，仅金沙县、黔西市和纳雍县3地为高强度区。2022年，各县区农业碳排放强度持续降低，其中七星关区、大方县和赫章县转变为低强度区。总体来看，研究期内毕节市各县区农业碳排放强度均表现出明显的下降趋势，碳排放强度由以高强度为主逐渐转变为以中强度为主，说明随着经济发展，农业生产条件得以改善，农业生产效率显著提高，各县区单位农牧业产值的碳排放量越来越低。

◆农业碳排放与农业经济发展的脱钩效应

基于Tapio脱钩模型测算出毕节市及其8个县区农业碳排放与经济增长的脱钩关系，测算结果见表5。

整体来看，研究期内毕节市农业碳排放与农业经济增长的脱钩类型由弱脱钩转为强脱钩，二者脱钩关系总体向好。具体而言，2013—2016年毕节市农业碳排放与农业经济增长之间的脱钩关系为弱脱钩，这期间毕节市农业经济呈快速发展势头，而农业碳排放则保持低速增长态势，脱钩弹性系数从0.48降至0.03，说明这一阶段毕节市农业经济发展的环境胁迫逐渐降低，单位农业产值的碳排放规模逐年下降。2017—2022年，农业碳排放与农业经济增长的脱钩关系以强脱钩为主，除2020与2021年受疫情影响，出现弱脱钩外，其余年份均为强脱钩状态，这期间农业碳排放整体呈现下降趋势，农业经济则继续保持增长态势，说明这期间毕节市农业生产效率得到有效提升，农业发展对化肥、农药等高碳物资的依赖降低，二者之间的脱钩效应较为理想。

从县域层面来看，研究期内，各县区农业碳排放与农业经济增长的脱钩类型虽整体趋向强脱钩，但脱钩态势存在较大差异。其中，七星关区农业碳排放与经济增长之间的脱钩关系较为稳定，研究期内以强脱钩为主，主要在于七星关区作为毕节市的政治经济文化中心，政策技术优势比较明显，对农业发展的环境效应较为重视，通过农化减量、结构优化等措施，在发展农业经济的同时，有效抑制了农业碳排放，促使二者形成较为稳定的脱钩态势。威宁县农业碳排放与农业经济增长的脱钩关系相对较差，研究期内出现扩张负脱钩等不利脱钩形态，这主要由于近年来该地区农业发展速度较快，尤其是畜牧业发展迅速，导致大量农业碳排放，因此威宁县亟待探索建立低碳农业模式，促进农业发展深度脱碳，形成有效脱钩局面。研究期内赫章县脱钩关系波动明显，可能原因在于该地区农业发展仍处于过渡期，农业经济增长与农业碳排放尚未形成稳定的脱钩形态（表5）。

结论

2013—2022年毕节市农业碳排放整体呈先增后降的演变趋势，三大类碳源排放从大到小依次为畜禽养殖、物资投入、作物种植，农业碳排放强度呈逐年下降趋势。各县区农业碳排放量空间分异特征明显，整体呈西高东低的空间分布格局；各县区农业碳排放强度均呈下降趋势。毕节市农业碳排放与农业经济增长的脱钩关系总体向好，脱钩类型整体由弱脱钩向强脱钩转变，但各县区二者的脱钩态势存在较大差异。未来毕节市应通过减少畜禽养殖碳排放，推进农资利用减量增效及加强区域减碳协作等途径，实现农业减排与低碳转型。

第一作者

樊祖洪

男，1997年出生

硕士

讲师

研究领域：资源环境与区域经济。

论文专利：发表学术论文10余篇。

基金项目：主持或参与贵州省科技厅项目2项，贵州省教育厅项目2项，毕节市科技局项目1项，毕节市社科理论创新项目1项。

通信作者

任金铜

男，1984年出生

硕士

副教授

任职情况：贵州工程应用技术学院高分贵州中心湿地遥感应用分中心、喀斯特高原资源与环境遥感人才团队&智慧地理空间信息应用工程中心负责人，中国地理信息产业委员会教育与科普委员会委员，中国遥感应用协会遥感自主工程软件专业委员会委员，中国地理学会会员，贵州省遥感学会常务理事，贵州省地理学会理事。

研究领域：资源与环境遥感、测绘地理信息。

论文专利：在《Environmental Research Letters》《Scientific Reports》《Frontiers in Environmental Science》《生态与农村环境学报》《环境科学与技术》等发表学术论文60余篇，其中第一作者20余篇。

基金项目：主持、参与国家自然科学基金项目3项、贵州省科学技术厅项目5项，贵州省教育厅项目6项，横向委托课题7项。

获奖荣誉：2024年度中国知网高被引学者TOP5%，贵州省第七批高层次创新型人才（“千层次”）、北京大学优秀访问学者，作为第一完成人获省级教学成果二等奖、三等奖各1项。

团队简介

喀斯特高原资源与环境遥感人才团队坚持以科学发展观为指导，紧密围绕典型喀斯特高原湿地积极开展湿地资源与环境、湿地生态保护与生物多样性等的监测、评价及预警关键技术研究，以及喀斯特山区地质灾害与地质环境等的监测与评价工作。近年来，团队围绕喀斯特高原湿地与典型流域开展了基于遥感的土地利用/覆被变化与预测、土地利用景观格局时空变化特征、景观生态脆弱性时空变化特征，以及土地利用景观生态安全等方面开展研究工作；积极开展国产卫星遥感影像信息提取、变化检测，以及在土地利用监测与现状变更中的遥感产品验证与推广研究；基于光学与SAR卫星数据开展植被生产力NPP及生物量遥感反演；围绕矿区地质灾害、形变监测等，开展基于Sentinel-1A卫星影像、InSAR技术结合PIM方法、SGI-based法结合PIM，以及InSAR结合倾角模型的InSAR技术在矿区形变监测中的新方法与应用研究，取得了较好的社会及生态效益。团队近五年来获批国家级、省部级科研项目10余项，发表高水平学术论文20余篇。

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采编：小白

排版：小同

来源：安徽农业科学