欧盟基于土地的碳中和效率评估：森林与农业用地的权衡与政策启示

《Carbon Balance and Management》：Land-based carbon neutrality efficiency in the European Union

本研究针对欧盟2050年碳中和目标，通过数据包络分析（DEA）方法，首次构建了融合碳排放效率（CEE）、碳汇效率（CSE）与目标碳中和效率（TCNE）的综合评估框架。研究发现：欧盟碳排放管理成效显著，但森林碳中和效率严重滞后，且与农地碳中和效率存在此消彼长的权衡关系；依据碳排放轨迹划分的"绿色-灰色-混合"国家群组中，绿色组经济结构异质性最高且其碳中和表现可代表欧盟整体水平。研究为欧盟差异化土地政策制定提供了关键科学依据。

　　

全球变暖与气候变化已成为不可逆转的趋势，推动各国将气候适应作为核心战略。从1992年首次地球峰会、1997年通过并于2005年生效的《京都议定书》，到2015年的《巴黎协定》，国际气候合作不断深化。欧盟（EU）承诺在2050年实现净零排放，其碳排放交易体系（EU ETS）和即将实施的碳边境调节机制（CBAM）彰显了这一雄心。然而，实现碳中和不仅需要减少碳排放，还需依赖自然碳汇（如森林和农业用地）对二氧化碳的清除作用。森林、农业用地和湿地分别被称为绿碳、黄碳和蓝碳，它们在吸收大气中的碳排放方面发挥着关键作用。尽管碳排放管理已受到较多关注，但土地碳汇（尤其是森林和农业用地）在实现碳中和目标中的效率如何，不同经济发展水平的欧盟国家在碳管理路径上有何差异，这些问题尚缺乏系统评估。

为回答这些问题，发表在《Carbon Balance and Management》上的研究《Land-based carbon neutrality efficiency in the European Union》进行了一项开创性工作。该研究旨在评估欧盟森林和农业用地在实现碳中和目标方面的效率。研究发现，当前欧盟对碳排放管理的重视程度远超碳移除管理，这可能导致碳中和目标受阻。更值得关注的是，森林碳中和效率与农业用地碳中和效率之间存在明显的权衡关系，这可能是由于在一国领土内，森林面积和农业用地面积相对固定，二者存在挤出效应。此外，研究根据碳排放轨迹将欧盟27个成员国分为绿色组（持续减排）、灰色组（持续增排）和混合组（无持续趋势），发现绿色组国家虽然经济异质性最高，但其碳中和表现却与欧盟整体模式最为相似，而灰色组国家尽管总体影响较小，却揭示了实现欧盟范围碳中和所面临的顽固碳增长点。

研究人员开展此项研究主要运用了几个关键技术方法：首先，创新性地构建了碳中和效率（ACNE）的测算指标，该指标是碳排放效率（CEE）、碳汇效率（CSE）和目标碳中和效率（TCNE）的乘积（ACNE = CEE × CSE × TCNE），从理论上将排放控制、碳汇增强和政策雄心三个维度联系起来。其次，采用基于松弛变量的数据包络分析（Slacks-based Measure Data Envelopment Analysis, SBM-DEA）模型，该模型的优势在于能同时处理碳排放（ undesirable output ）、碳汇容量（ beneficial output ）和经济产出（ desirable output ），且不受测量单位差异的影响。模型内生地确定了产出、碳汇和碳排放的权重，并计算出将实际值调整至有效前沿水平所需的松弛变量。研究数据主要来源于世界银行和Our World in Data数据库，涵盖了2010年至2020年欧盟27国的资本存量、劳动力、初级能源消耗、GDP、CO₂排放量、森林面积和农业用地面积等变量。

实证结果

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  描述性统计与国别差异：实证数据显示，欧盟各国在资本积累、经济表现、碳排放以及森林和农业用地碳汇能力方面存在巨大差异。例如，德国、意大利、波兰等主要经济体CO₂排放量最高，而瑞典、芬兰等国拥有广阔的森林覆盖，显示出强大的自然碳吸收潜力。这种差异凸显了制定针对性国家战略的必要性。
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  碳中和效率分析：研究发现，欧盟的碳排放效率高于整体效率，而整体效率又高于农业用地碳中和效率和森林碳中和效率。
  
  这表明欧盟在碳排放管理方面取得了较好成效，但土地碳汇（尤其是森林）的管理效率是短板，拖累了整体绩效。森林碳中和效率持续落后于农业用地的现象，与Korosuo等人关于欧盟当前森林管理轨迹偏离气候中和目标的结论一致。
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  碳中和效率与环境库兹涅茨曲线（EKC）：研究发现森林碳中和效率与GDP呈U型关系（先恶化后改善），而农业用地碳中和效率与GDP呈倒U型关系（先改善后恶化）。
  

这揭示了森林与农业用地碳中和效率之间存在权衡关系。

这种权衡可能源于有限的国土面积内林业和农业对土地的竞争。低GDP国家在这两种效率上表现出巨大的异质性。

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  基于碳减排路径的聚类分析：研究将27个欧盟国家按碳排放轨迹分为三组：绿色组（持续减排，如德、法、意、西）、灰色组（持续增排，如马耳他、立陶宛等低GDP国家）和混合组。
  
  这一分类结果符合环境库兹涅茨曲线（EKC）假说，即低收入国家碳排放持续增加，高收入国家开始持续减排。绿色组国家在经济规模上异质性最大，但其碳中和表现与欧盟平均水平最为相似。
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  组内效率分析：对比欧盟整体及三个群组的各项效率指标发现，碳排放效率普遍最高，森林碳中和效率最低。灰色组的农业用地碳中和效率在三个组别中最低。
  
  欧盟和绿色组的效率得分轮廓最为相似，再次表明绿色组能代表欧盟整体。森林与农业用地碳中和效率之间的权衡关系在所有组别中均存在。

讨论与政策启示

本研究强调，实现欧盟碳中和目标需要平衡排放管理和碳汇增强的双重努力。研究发现，碳排放效率优于碳汇效率，特别是森林碳中和效率明显滞后，这验证了欧盟政策长期以来更侧重于减排的倾向。森林与农业用地碳汇效率之间的权衡关系，暴露了在土地资源有限背景下，单一土地用途政策的局限性。历史上，欧盟的共同农业政策（CAP）和土地利用、土地利用变化与林业（LULUCF）法规将农业生产力和森林保护目标分而治之，这可能阻碍了综合碳中和战略的发展。

基于研究结果，政策制定者应考虑采取跨部门规划方法，支持土地的多功能利用（如农林业、碳农业或再野化），以平衡碳固存和粮食安全目标。为提高森林碳中和效率，欧盟应优先激励可持续森林管理和植树造林，特别是那些土地面积大但森林生产力低的国家。修订LULUCF法规以加强监测、执行再造林目标并将碳固存指标纳入国家森林战略至关重要。对于多数属于灰色或混合组的低GDP成员国，资金和技术援助至关重要。欧盟可考虑在“绿色协议”框架下设立“碳效率支持基金”，投资于森林修复和再生农业等碳汇基础设施。

结论

该研究在理论上探索了估算碳中和效率的方法，发现其可通过碳排放效率、碳汇效率和最优碳中和效率的乘积来计算。实证上，以欧盟27国为观测对象，揭示了欧盟对碳排放管理的重视超过碳移除管理，森林碳中和效率是明显的短板。森林与农业用地碳中和效率之间存在权衡现象，这可能源于国土面积的限制。依据碳排放路径划分的国家群组分析表明，绿色组国家的表现与欧盟平均水平一致，而灰色组国家揭示了实现全欧盟碳中和目标需要关注的持续增排区域。

这项研究为欧盟及其成员国制定差异化的土地管理和碳汇增强策略提供了重要的科学依据，强调了在追求2050年净零排放目标的道路上，采取平衡且符合各国具体背景的综合方法至关重要。未来的研究可探索碳抵消效率如何助力碳中和，并可采用可变规模报酬（VRS）假设的DEA模型或结合统计推断的方法来进一步提高研究的鲁棒性和深度。