《Agriculture》:Configurational Dynamics of Agricultural Carbon Reduction in China’s Yellow River Basin
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农业碳减排(ACR)对于黄河流域农业绿色转型和生态保护具有重要意义。然而,ACR并非由单一因素驱动,不同条件如何组合并随时间变化仍不清楚。基于技术—组织—环境(TOE)框架,本研究考察了2017—2022年黄河流域77个城市,考虑六个前因条件:农业技术创新(A
农业碳减排(ACR)对于黄河流域农业绿色转型和生态保护具有重要意义。然而,ACR并非由单一因素驱动,不同条件如何组合并随时间变化仍不清楚。基于技术—组织—环境(TOE)框架,本研究考察了2017—2022年黄河流域77个城市,考虑六个前因条件:农业技术创新(ATI)、农业机械化(AM)、政府环境注意力(GEA)、政府财政干预(GFI)、农业产业结构(AIS)和城市化(URB)。采用多时期模糊集定性比较分析(fsQCA)识别高ACR的路径、其时序演化及区域差异。结果表明:(1)在两个时期内,没有任何单一前因条件是高ACR的必要条件;(2)在基线期(2017—2019)识别出四条高ACR路径,包含三种类型:农业结构—城市化协同型、农业技术创新主导型、技术—装备—城市化协同型;(3)在转型期(2020—2022)同样识别出四条高ACR路径,AIS出现在全部四条路径中,而基线期仅出现在两条路径中,并与AM或URB以不同组态组合;(4)区域比较揭示了生产条件与治理条件的替代性组态。上游路径包含技术—装备—政府组合,中游路径保留了技术和结构两种替代路径,下游路径在后一时期显示出AIS更为普遍的作用。这些发现表明,有效的ACR政策应匹配当地生产与治理条件,而非统一增加单项政策投入。
论文解读
一、研究背景与问题提出
农业和粮食系统是全球温室气体排放的重要来源,推动农业低碳转型对于减缓气候变化、保障粮食安全和实现农业可持续发展具有重要意义。中国2026年中央一号文件进一步要求推广绿色生产和节水灌溉技术,发展生态低碳农业,表明绿色低碳转型仍是中国农业的重要政策方向。黄河流域是中国重要的农业生产区域,同时生态脆弱,面临较强的资源和环境约束。理解农业碳减排(Agricultural Carbon Reduction, ACR)的多重路径及其时空差异,对于设计区域差异化的减排策略至关重要。
现有研究主要存在以下不足:第一,多数研究聚焦于单一因素的净效应,较少关注不同条件之间的互补性、替代性和协同性,不同条件组合如何产生高ACR仍不清楚;第二,ACR路径的动态演化受到的关注有限,随着绿色农业转型推进,技术能力、治理能力和区域发展条件可能随时间变化,条件形成的组态也可能跨时期变化;第三,已有研究在国家和省级层面考察了农业排放与绿色生产,但黄河流域内部的组态差异尚未得到充分探索,上、中、下游地区ACR路径的系统比较仍然有限。
为弥补上述研究空白,本研究以2017—2022年黄河流域77个城市为样本,基于TOE框架选取六个前因条件,运用多时期模糊集定性比较分析(fsQCA)识别高ACR的组态及其跨时期演化,并比较上、中、下游地区的区域差异。
二、研究设计与方法
本研究采用多时期模糊集定性比较分析(fsQCA)方法。该方法基于集合论和布尔代数,适用于考察多个前因条件联合产生结果的复杂因果关系,能够识别联合因果、等效性和因果不对称性。研究将2017—2022年划分为两个等长的三年窗口:基线期(2017—2019)和转型期(2020—2022),每个时期包含231个城市—年度案例。样本覆盖黄河流域77个地级及以上城市,共462个城市—年度观测值。
结果变量为农业土壤(AGS)CO2排放强度,数据来源于EDGAR GHG 2024数据库,以0.1°×0.1°空间分辨率栅格数据与地级行政边界叠加计算获得。六个前因条件分别为:农业技术创新(ATI),以每万人A01类IPC授权发明专利数衡量;农业机械化(AM),以人均农业机械总动力衡量;政府环境注意力(GEA),以政府工作报告中环境关键词每千字频次衡量;政府财政干预(GFI),以一般公共预算支出占地区GDP比重衡量;农业产业结构(AIS),以农业产值占农林牧渔业总产值比重衡量;城市化(URB),以城镇人口占总人口比重衡量。校准采用直接校准法,以各时期内样本分布的75%、50%、25%分位数作为完全隶属、交叉点和完全不隶属阈值,结果变量采用反向校准。原始一致性阈值设为0.80,PRI一致性阈值设为0.70,案例频数阈值设为4。区域分析中,上游20个城市、中游27个城市、下游30个城市,案例频数阈值降为2。
三、研究结果
必要性分析结果。 两个时期内,没有任何单一前因条件或其否定达到0.90的一致性阈值,表明所考察的六个条件均不是高ACR的必要条件,高ACR需要条件组合共同驱动。
基线期充分性分析结果。 基线期识别出四条高ACR路径,总体覆盖度为0.337,总体一致性为0.847。H1a和H1b构成农业结构—城市化协同路径,AIS和URB为核心条件,高ACR可通过ATI或GEA实现,无需同时提升AM和GFI。H2为农业技术创新主导路径,ATI为核心条件,AM和GEA为边缘条件,典型城市包括安阳、新乡、漯河和南阳。H3为技术—装备—城市化协同路径,ATI、AM和URB为核心条件,原始覆盖度最高(0.164),典型城市包括威海、烟台、潍坊、济宁、泰安、日照和青岛。值得注意的是,GFI在全部四条高ACR路径中均缺席,表明高财政干预并非基线期高ACR的必要条件。非高ACR的四种组态表明,低ATI、低AM或低AIS的不同组合与非高ACR相关,GEA或GFI的存在并不能弥补这些组态条件。
转型期充分性分析结果。 转型期同样识别出四条高ACR路径,总体覆盖度为0.357,总体一致性为0.866。S1为机械化—财政投入—农业结构路径,AM、GFI和AIS为核心条件,GEA为核心缺席。S2为机械化—农业结构路径,AM和AIS为核心条件,原始覆盖度最高(0.165)。S3和S4均为农业结构—城市化路径,AIS分别以核心条件和边缘条件出现。与基线期相比,最显著的变化是AIS的作用增强:转型期AIS在全部四条高ACR路径中出现,其中三条为核心条件、一条为边缘条件,而在两条非高ACR组态中AIS均核心缺席。ATI在转型期不再作为核心条件出现在高ACR路径中,而AM在S1和S2中保持核心条件地位。
组态路径的演化特征。 两个时期的高ACR路径数量保持不变,但组成结构发生明显变化。基线期包含涉及AIS的路径和不涉及AIS的路径,转型期AIS出现在全部路径中,与AM或URB以不同方式组合。ATI的组态角色从核心条件转变为缺席或未指定,AM保持核心条件地位,GEA和GFI在不同路径中角色各异,均未在所有高ACR路径中一致出现。
稳健性检验结果。 通过调整真值表阈值、改变校准百分位数、使用合并样本共同锚点三种方式检验稳健性。结果显示,AIS在转型期高ACR组态中的广泛存在保持稳定,高ACR与非高ACR组态的区分得以维持,主要结论未发生实质性改变。
区域异质性分析结果。 上游地区基线期识别出四条高ACR路径,转型期增至六条,总体覆盖度从0.488升至0.607。U1和U4共享ATI、AM、GEA、GFI核心存在和URB核心缺席的结构,表明技术—装备—政府支持组合跨时期重现。URB在上游多数路径中为核心条件,反映城市化相关的要素流动和生产调整与该区域高ACR密切相关。中游地区基线期识别出六条路径,转型期为五条。基线期M1—M4共享ATI和AM核心存在,M5a和M5b以AIS和URB核心存在构成替代性结构—城市化路径;转型期技术路径和结构路径继续共存。下游地区基线期四条路径,转型期三条。基线期D1原始覆盖度最高(0.358),以URB核心存在和ATI边缘存在为特征;转型期AIS在全部三条路径中均为核心条件,URB在两条路径中提供补充支持。三个区域的路径数量变化方向不同,组态结构差异明显,表明黄河流域不存在适用于全域的统一组态模型。
四、讨论与结论
本研究表明,黄河流域高ACR并非由单一因素驱动,ATI、AM、GEA、GFI、AIS和URB的作用取决于它们如何组合而非独立效应。AIS在2020—2022年成为所有高ACR路径共享的条件,而ATI不再作为核心条件出现,GFI未成为高ACR路径的共享核心条件。财政干预的作用取决于财政资源与技术扩散、装备改善和农业结构调整的有效匹配,而非支出规模本身。政策背景方面,2017年中央政策文件在农业供给侧改革框架下推动结构调整和技术创新,2021年黄河流域规划将农业生产与水资源约束相衔接,为转型期AIS中心化路径提供了政策解释背景。研究还指出,总体覆盖度(0.337和0.357)是集合论意义上的经验相关性度量,不同于回归中的决定系数,较低覆盖度不否定所识别路径的充分性,而是表明可能存在未被条件集捕捉的其他路径。
研究结论为:第一,ACR政策应从单一工具导向转向组态治理导向,地方政府应识别与自身技术、生产和治理基础最匹配的路径,保留已有条件并补齐关键短板;第二,应将AIS优化作为优先方向,根据水资源、土地资源、生态约束和区域农业功能调整生产结构;第三,应强化ATI的实际应用,促进技术在生产中的落地,而非仅增加专利数量;第四,应提升GFI和GEA的有效性,财政支出应聚焦于绿色技术推广、节能机械更新、农业社会化服务等领域;第五,应实施区域差异化政策组合,上游匹配装备与技术推广与政府支持或结构优化,中游在技术—机械化协调与结构—城市化协调之间选择,下游以AIS和URB为重点推进产业升级和低碳生产扩散。