低收入和中等收入国家农业食品温室气体排放的决定因素:基于FAO新数据的多维度分析

【字体: 时间:2025年09月06日 来源:Environmental Impact Assessment Review 11.2

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  本研究针对低收入和中等收入国家农业食品系统温室气体(GHG)排放问题,采用FAO新数据对106个国家1993-2021年间的排放驱动因素进行系统分析。研究发现不同GHG类型(CO2、CH4和N2O)、收入水平和大陆间存在显著差异,其中化肥强度和牲畜规模是重要驱动因素。研究为制定针对性减排政策提供了科学依据,对实现巴黎协定目标具有重要意义。

  

气候变化已成为全球面临的重大挑战,而农业食品系统作为温室气体(GHG)排放的重要来源,其贡献率高达全球人为排放的30-40%。特别值得注意的是,在低收入和中等收入国家,农业部门在国家GHG排放中的占比常常超过50%。然而,现有研究大多仅关注二氧化碳(CO2)排放,忽视了甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)这两种具有更强温室效应的气体。同时,传统的AFOLU(农业、林业和其他土地利用)部门核算方法存在明显缺陷,低估了农业食品系统的真实排放量。这些知识空白严重制约了有效减排政策的制定和实施。

Bartlomiej Rokicki和Tasfaye Fayisa的研究正是针对这些问题展开。他们利用FAO最新编制的数据集,采用STIRPAT(人口、富裕度和技术对环境的随机影响)模型,对106个低收入和中等收入国家1993-2021年间的农业食品GHG排放驱动因素进行了全面分析。这项发表在《Environmental Impact Assessment Review》上的研究不仅考察了总排放量,还首次系统比较了不同GHG类型、收入水平和大陆间的差异,为制定精准减排策略提供了科学依据。

研究采用了多种先进计量经济学方法。首先使用POLS(混合最小二乘法)作为基准模型,然后应用FMOLS(完全修正最小二乘法)处理序列相关和内生性问题,TWFE(双向固定效应模型)控制不可观测的个体和时间效应,HTE(Hausman-Taylor估计量)同时解决内生性和不可观测变量问题,GMM(广义矩估计)作为稳健性检验。数据来源于FAO和世界银行发展指标,涵盖人口、森林覆盖率、农业总产值、化肥强度、牲畜规模和贸易开放度等关键变量。

研究结果部分,作者首先展示了全样本分析结果。所有解释变量(除贸易外)均与农业食品GHG排放呈正相关。值得注意的是,当引入时间和国家/大陆固定效应后,人口变量的弹性系数从0.68骤降至0.05以下,这一发现对既往忽视固定效应的研究提出了重要修正。森林覆盖率与排放呈正相关,表明在低收入和中等收入国家,森林更多表现为碳源而非碳汇。

大陆间比较揭示了显著差异。人口增长在亚洲和欧洲是排放的正向驱动因素,在非洲和拉美却呈负相关。农业总产值(GPV)对亚洲排放的影响最为显著,而其他大陆则相对较弱。特别值得关注的是,森林覆盖率对非洲和欧洲排放的影响最大,这与这些地区持续的毁林活动密切相关。

收入水平分组分析验证了研究假设H1。在低收入和中等偏下收入(LMI)国家,农业GPV对排放的影响显著(弹性0.16-0.36),而在中等偏上收入(UMI)国家这一影响大幅减弱(弹性仅0.07)。这与环境库兹涅茨曲线理论相符,表明经济发展可能带来农业生产效率提升和排放强度降低。同时,牲畜规模在UMI国家表现出更强的影响,验证了研究假设H2关于农业集约化的预期。

对不同GHG类型的分析获得了突破性发现。人口对CH4和N2O排放始终具有显著正向影响,但对CO2的影响则不确定。农业GPV对N2O排放的影响最大,其次是CO2和CH4。森林覆盖率与CO2排放显著正相关,但与CH4和N2O的关系不明确,这验证了研究假设H3。化肥强度对所有GHG都有影响,其中对N2O的影响最大(弹性0.27-0.35),这与氮肥使用直接相关。牲畜规模对CH4和N2O有强影响,但对CO2影响不显著,反映了反刍动物肠道发酵和粪便管理在CH4排放中的主导地位。

在讨论部分,作者强调了这些发现的重要政策含义。首先,研究证实了"一刀切"的减排政策效果有限,必须根据不同GHG类型、国家发展水平和区域特点制定差异化策略。例如,在UMI国家应重点调控牲畜规模,而在LMI国家则需关注化肥使用效率。其次,研究揭示了贸易开放度与排放的负相关关系,为通过国际贸易促进可持续农业发展提供了依据。最后,作者指出森林资源在低收入国家的"碳源"角色,呼吁加强森林保护和可持续管理。

这项研究的创新价值主要体现在三个方面:首次系统应用FAO新数据全面评估农业食品系统排放;突破了既往研究仅关注CO2的局限,提供了CH4和N2O的深入分析;采用HTE等先进计量方法,解决了内生性和不可观测变量等关键问题。这些成果不仅填补了学术空白,也为实现《巴黎协定》气候目标提供了重要决策参考。

当然,研究也存在一定局限,主要是地理聚合度较高,未来需要更多国家层面的细化分析。此外,随着FAO数据的持续更新,延长研究时段将有助于捕捉排放驱动因素的动态变化。总体而言,这项研究为理解农业食品系统GHG排放提供了新视角,其方法论创新和实证发现将对相关领域的学术研究和政策制定产生深远影响。

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