关键词：
农业碳排放效率
粮食安全
耦合协调度
空间杜宾模型
黄河流域
摘要：
保障粮食安全是我国国家安全的重要基础,碳达峰与碳中和已成为我国长期战略。农业既是碳排放的主要贡献者,也是重要的固碳场所。所以农业有双重身份和作用,须在保障粮食等农产品有效供给的同时,考虑农业领域的固碳减排潜力,助力国家“双碳”目标的尽早实现。黄河流域是我国重要的生态安全屏障,但由于经济的快速发展,各种环境问题频频出现,严重危害着黄河流域极其脆弱的生态,同时黄河流域又是实现国家粮食安全的重点区域,如何在保护生态环境的同时保障粮食安全,实现黄河流域农业经济效益和生态效益相协调,已成为亟待解决的重要议题。鉴于此,迫切需要厘清黄河流域农业碳排放效率与粮食安全的耦合协调发展规律,识别关键影响因素,提出促进黄河流域区域协调发展的对策建议,为实现农业低碳和可持续发展提供重要的理论参考和现实依据。
本研究首先对涉及的概念及理论进行梳理,论述了农业碳排放效率与粮食安全耦合协调关系的机理,构建起逻辑关联。其次,基于2010-2021年间黄河流域65个地级市的统计数据,采用排放因子法、非期望产出的Super-SBM方法和综合评价法分别测度农业碳排放总量、农业碳排放效率水平和粮食安全等级,并分析他们的时序和空间演变特征。然后,通过耦合协调模型,计算两者的耦合度和耦合协调度,并使用相对发展模型、全局莫兰指数和局部莫兰指数等工具对其耦合协调度进行时空演变特征分析。最后,采用空间杜宾模型分析耦合协调度的影响因素,并依据上述结论提出相关政策建议。本研究主要结论如下:
(1)黄河流域的农业碳排放总量较高,但在12年间呈现波动下降,空间呈现东高西低且下游高上游和中游低的分布格局;农业碳排放结构较为稳定,其中农地利用占比最高。农业碳排放效率在12年间呈现明显上升态势,各地差异明显,中游的农业碳排放效率最高,到2021年有23个城市农业碳排放效率水平达到1以上。2010-2021年间粮食安全处于较高水平,系数分值在0.8以上,均处于安全级别,且仍有上升趋势,空间差异较小,除兰州、太原、西安和郑州这些省会处于不安全级别外,其余均处于较高级别。
(2)2010-2021年间,黄河流域整体的耦合度和耦合协调度一直处于很高水平,大部分处于中度协调和高度协调状态,没有处于失调状态的城市,且耦合协调度仍在上升,说明两系统具有很强的良性互动关系。黄河流域整体的粮食安全等级相比农业碳排放效率水平而言较为滞后,但滞后状态不断改善,同步发展阶段城市逐渐增多。两系统耦合协调度的全局莫兰指数通过了显著性检验而且为正数,说明其在整体上具有显著的正向空间相关性。通过局部莫兰指数发现黄河流域存在明显的高-高聚集和低-低聚集现象。
(3)黄河流域农业碳排放效率与粮食安全的耦合协调度受社会经济特征和农业生产特征两类因素的影响,在考虑空间效应的基础上,发现不同影响因素对其作用效果不同,但每个影响因素对本地、邻近以及整体的作用方向相同。其中城镇化水平、人均GDP、农业产业结构和农业种植结构的直接、间接和总效应均显著为正,表明这些变量对本地、邻地和黄河流域两系统间耦合协调度的作用为正;农业机械化水平的直接、间接和总效应均显著为负,且影响程度最大,表明单位面积的机械化程度越高,反而会对本地、邻地和黄河流域两系统的耦合协调度产生抑制作用。
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