新疆农业源温室气体时空特征与影响因素分析

张李康, 王志强

（新疆农业大学管理学院, 乌鲁木齐 830000）

由大气中温室气体浓度增加所引起的全球变暖成为当前学者研究的焦点, 全球变暖产生的问题已经严重威胁到人类的生存和生活环境, 为应对全球变暖问题, 世界气象组织和联合国环境规划署联合建立了政府间气候变化联合委员会（IPCC）[1］, IPCC第四次评估报告指出地球上各种生态系统正在被气候逐渐变暖所影响[2］。受气候变暖影响, 中国年平均地面气温已明显增暖, 中央经济工作会议将 “做好碳达峰、碳中和工作” 作为2021年的重点任务之一[3］。

农业是国民经济的基础, 所排放的温室气体仅次于工业部门, 农业生产过程中排放的非CO2温室气体（即CH4、N2O）占人为排放温室气体总量的14%, 其中, 农业排放了84%的N2O 和47%的CH4, 而农业释放的CO2不到全球人为释放量的1%[4］, 由此可见, 农业已成为温室气体重要的来源, 而相比于CO2, CH4和N2O 具有增温潜势大和减排成本低等特点。对于中国作为农业大国的国情, 农业生产活动中所排放温室气体不容忽视, 分析农业温室气体是制定减排对策的重要切入点。

新疆地处中国西北边陲, 干旱半干旱区的气候使生态环境极为脆弱, 而粗放型的发展模式加剧了温室气体排放, 进而导致了生态环境的恶化和失衡。作为畜牧业大省, 同时也是棉花等大宗农产品重要产地, 农业在新疆经济中的地位尤为凸显。准确估算农业源温室气体活动水平数据, 在此基础上把握农业源温室气体排放规律, 有助于制定合理的减排政策, 以此实现新疆经济低碳可持续、高质量的发展。

国内外学者针对农业源温室气体展开了一系列的研究, 在农业源温室气体测算方面, 沈亚强等[5］参照《省级温室气体清单编制指南》推荐的核算方法, 从排放源的角度系统性分析了嘉兴市2010—2016年农业源温室气体的结构特征, 排放源占排放总量比例由高到低依次为种植业、化肥氮、稻田甲烷和养殖业；Bell 等[6］在IPCC 清单的基础上, 考虑了土地利用变化和农用地排放, 测算了苏格兰1990—2010 年碳排放量；张耀民等[7］采用IPCC 清单法核算了1987—1990 年中国农业生产活动中甲烷排放量, 甲烷排放核算包括稻田、家畜饲养和农业残留物；张金鑫等[8］用化肥、农药、农用薄膜、农用柴油、农业播种面积、农业灌溉面积等6 类碳源测算了湖北省1993—2017 年的农业碳排放量；那伟等[9］根据《省级温室气体清单编制指南》编制了吉林省2000—2014 年农业温室气体清单, 结果表明, 吉林省温室气体排放量由1 927.94 万t CO2-eq 增长到2 445.25 万t CO2-eq, 经历了快速上升、快速下降和缓慢上升3 个阶段, 其中, 农用地是温室气体最主要排放源, 依据吉林省农业温室气体排放量和气体结构, 从农业生产角度提出了减排对策。

在关于农业源温室气体实证研究方面, 国内外学者从不同视角出发, 运用脱钩模型、Kaya 模型、EKC 假说分析了农业源温室气体排放和社会经济发展的协同关系, Vinuya 等[10］计算了1990—2004 年美国每个州的温室气体排放量, 使用LMDI 将碳排放影响因素分解为单位矿石燃料效应、能源结构效应、经济效应和人口效应, 他指出能源结构的优化能够充分控制碳排放；田云等[11］利用耦合协调模型与Tapio 脱钩模型探讨了长江经济带农业碳排放与农业经济增长相互关系及演化特征, 结果表明, 农业经济与农业碳排放之间以弱脱钩、强脱钩为主, 说明多数情况下农业碳排放的增长速度要小于农业经济, 可见长江经济带节能减排工作取得了一定的成效。

《省级温室气体清单编制指南（试行）》[12］（以下简称《指南》）是国家发改委参考IPCC 推荐的方法编制, 因其具有普适性和权威性, 本研究采用《指南》作为清单编制方法, 估算新疆2009—2019 年农业源温室气体排放量；基于动态数据剖析新疆农业源温室气体时空变化规律；运用脱钩模型分析新疆农业源温室气体脱钩特征, 预测新疆农业源温室气体2030、2050 年排放情况；采用Kaya 模型和LMDI分解探究新疆农业源温室气体驱动因素, 以期为新疆农业源温室气体减排提供信息数据基础。

1 研究方法

1.1 农业源温室气体排放核算方法

根据《指南》, 本研究将新疆农业源温室气体核算分为4 个部分, 分别为稻田甲烷排放、农用地氧化亚氮排放、动物肠道发酵排放、动物粪便管理甲烷和氧化亚氮排放[12］, 核算完成后, 为便于分析, 分别将CH4和N2O 根据转化系数转化为当量CO2（CH4和N2O 转化为二氧化碳, 系数分别为21 和310）, 计算公式如下：

式中,E为农业源温室气体排放总量（万t CO2-eq）；ECH4和EN2O分别为甲烷排放总量和氧化亚氮排放总量；αi为CH4和N2O 转化当量CO2的转化系数；EFi和βi分别为第i种排放源的活动水平数据以及排放因子。其中, 关于排放源的界定, 新疆由于其特殊的气候条件, 水稻种植类型以单季稻为主；核算农用地N2O 时, 主要考虑水稻、小麦、玉米、豆类、油菜、棉花、薯类、甜菜、蔬菜等9 类主要农作物；根据数据的可获得性和新疆实际情况, 动物肠道发酵和粪便管理选取牛、羊、马、驴、骡、骆驼、猪作为核算对象。秸秆还田率, 动物饲养方式比例参考《2015 年新疆维吾尔自治区农业领域温室气体清单报告》以及新疆各地市州2018 农业领域温室气体清单, 排放因子皆选取《指南》中推荐的排放因子进行核算。

1.2 农业源温室气体强度核算方法

农业碳排放强度是衡量区域层面横向对比新疆各地市州农业源温室气体排放空间格局差异的重要指标, 农业源温室气体排放强度（C）计算公式如下：

式中,C为当年农业源温室气体排放强度（万t CO2-eq/万元）；E和G分别为当年农业源温室气体排放量和农牧业产值。

本研究借鉴相关文献, 采用均值离差法对新疆各地市州2019 年农业源温室气体排放强度进行分区, 以2009 年新疆14 个地市州农业源温室气体排放强度数据均值、标准差为基准, 分为低排放区（＜0.53万t CO2-eq/万元）；较低排放区（0.53 万～0.54 万t CO2-eq/万元）；中排放区（0.54 万～1.07 万t CO2-eq/万元）；较高排放区（1.07 万～1.61 万t CO2-eq/万元）；高排放区（＞1.61 万t CO2-eq/万元）4 个区域。

1.3 Tapio 脱钩模型

脱钩理论由OCED 提出, 常用于衡量经济发展与环境质量的关系, 后被广泛应用于各个领域[13］。Tapio 脱钩模型是目前研究碳排放和经济脱钩关系的主流研究方法, 相比于OCED 脱钩模型, Tapio 具有客观性、准确性等优势, 并且克服了OCED 脱钩模型基期选择上的困难[14］。本研究参考前人的研究方法, 选用Tapio 脱钩模型动态分析新疆农业源温室气体排放量与农业经济增长的脱钩关系, 公式如下：

式中,e为脱钩弹性；En和Gn为n年农业源温室气体排放量和农业总产值；En-1和Gn-1为n-1 年农业源温室气体排放量和农业总产值；ΔE和ΔG为农业源温室气体排放变化量和农业总产值变化量。参考文献[15］的研究成果, 以脱钩弹性数值大小为依据划分脱钩状态, 具体分为8 个类别, 如表1 所示。

表1 Tapio 脱钩弹性模型类别

1.4 Kaya 模型和LMDI分解法

Kaya 模型最早由日本学者Kaya[16］提出, 是通过数学模型将影响碳排放的社会经济因素分解为结构因素、经济因素、劳动力因素的恒等式, 是目前探究碳排放影响因素较为主流的方法, 公式如下：

式中,E是温室气体排放总量；H是能源消费总量；G代表国内生产总值；CI、EI、G和P分别表示结构因素、效率因素、结构规模因素和人口因素[17］。

对数平均迪氏分解法（LMDI）可以在Kaya 恒等式的基础上分析各因素影响农业源温室气体的作用机制。LMDI 分解法是由学者Ang[18］首先提出, 与其他方法相比, 该方法克服了残差处理不当等问题, 公式如下：

式中,E表示农业源温室气体排放总量（万t CO2-eq）；A代表种植业产值和畜牧业产值（亿元）；G代表农林牧渔总产值（亿元）；EI、AI、GI和P分别代表农业生产效率因素、农业结构因素、农业经济水平因素、农业人口规模因素。

LMDI的 “加和分解” 可以将各因素联系起来, 较为清晰地将影响因素以求和的数学公式表现出来, 公式如下：

式中, ΔE表示目标年与基期年农业源温室气体排放变化量；Et和En分别表示目标期和基期农业源温室气体排放量；ΔEI表示目标年与基期年因农业生产效率引起的农业源温室气体变化量；ΔAI表示目标年与基期年因农业产业结构因素引起的温室气体变化量；ΔGI表示目标年与基期年因农业经济水平因素引起的温室气体变化量：ΔP表示因农业人口规模引起的温室气体变化量, 各变量具体公式如下：

1.5 新疆农业源温室气体排放预测方法

利用Tapio 脱钩模型衡量新疆农业源温室气体与农业经济发展的脱钩弹性和依赖程度, 借鉴相关研究成果[19, 20］, 选取2015—2019 年新疆经济增速与脱钩弹性的最大值、平均值、最小值, 设置不同情景, 以2019 年为基准年, 预测新疆2030、2050 年农业源温室气体排放情况, 公式如下：

式中,t为脱钩弹性；VE和VG分别为新疆农业源温室气体预期排放增速和农业经济预期增速；En和E2019分别为n预测年农业源温室气体预期排放量和2019 年农业源温室气体排放量；m代表预测年与基期年年份间隔数。

1.6 情景设置

中国明确提出节能减排远景目标, 即力争2030年实现碳达峰, 2050 年实现碳中和, 该目标离不开各省市以及各行业的共同努力, 准确地核算以及预测各省市各行业的温室气体排放量对于节能减排政策的弹性制定具有重要意义。本研究通过选取2015—2019 年农牧业总产值增速及脱钩弹性以确定农牧业经济预期增速和脱钩弹性, 并设置3 种代表性较强的组合进行情景分析, 即高情景：农牧业产值增速最大值, 脱钩弹性最大值；中情景：农牧业产值增速平均值, 脱钩弹性平均值；低情景：农牧业产值最小值, 脱钩弹性最小值。以2019 年为基准年, 基于省级尺度预测2030 年和2050 年农业源温室气体排放总量。

2 数据来源

本研究所涉及水稻种植面积、农用物资消耗、主要农作物种植面积、牲畜存栏量、种植业和与畜牧业产值、农林牧渔总产值、乡村人口等相关数据皆来自2009—2020 年《新疆统计年鉴》《中国统计年鉴》。其中, 复合肥含氮比例、秸秆还田率、饲养方式比例参考《2015 年新疆维吾尔自治区农业领域温室气体清单报告（农业）》。考虑到价格影响因素, 将相关产值折算可比价进行分析, 以2009 年为价格基期。

3 结果与分析

3.1 新疆农业源温室气体时序特征分析

从图1 可知, 2009—2019 年新疆农业源温室气体由2009 年的2 111 万t CO2-eq 上升至2019 年的2 644 万t CO2-eq, 增长了25.25%, 年均增长率为2.28%。新疆农业源温室气体排放量变化趋势呈波动上升和平稳上升2 个阶段：2009—2014 年为波动上升阶段, 农业源温室气体由2009 年的2 111万t CO2-eq 上升至2014 年的2 441 万t CO2-eq, 增长了15.63%, 年均增长率为2.95%, 波动上升阶段的主要特征是农业源温室气体排放量增长速度较大。其中, 从新疆2009—2014 年农业源温室气体排放结构来看, 稻田甲烷排放、农用地氧化亚氮排放、动物肠道甲烷排放和动物粪便管理甲烷和氧化亚氮排放（养殖业排放）年均增长率分别为1.42%、4.97%、1.59%、2.46%, 与其他排放源年均增长率相比, 农用地氧化亚氮排放最高, 其次是养殖业排放。该阶段农业源温室气体排放量大幅增长主要归因于新疆特色林果业、棉花等经济作物结构的调整, 规模扩张导致了种植面积的增加, 而对于当时农业科技水平较低的新疆来说, 加大农业生产要素化肥、农药的投入来提高产量, 成为农户较好的选择, 值得注意的是, 2014 年是波动上升和平稳上升2 个阶段的分界点, 2014 年环比增速波动的幅度非常大, 主要是因为2014 年出台的一系列农业补贴政策, 反映出了当时新疆高投入高产出的生产现状, 同时牲畜养殖数量的不断增加也成为了农业源温室气体增长的一个主要贡献点。2014—2019 年为平稳上升阶段, 农业源温室气体从2014 年的2 441 万t CO2-eq 上升至2019年的2 644 万t CO2-eq, 增长了8.32%, 年均增长率为1.61%, 从农业源温室气体排放结构来看, 稻田甲烷排放、农用地氧化亚氮排放、动物肠道甲烷排放和动物粪便管理甲烷和氧化亚氮排放年均增长率分别为-5.18%、0.89%、2.2%、-0.67%, 相比于波动上升阶段, 平稳上升阶段农业源温室气体排放量的增长明显放缓, 该阶段以山羊、绵羊为代表的畜牧业成为农业源温室气体新的增长点, 而种植业所引起的温室气体排放年均增长率相比于波动上升阶段有了大幅下降。一方面, 新疆是畜牧业生产大省, 国家一号文件中一系列的 “支农惠农” 政策极大地激发了新疆农户牲畜饲养的热情, 因此, 饲养牲畜所产生的温室气体逐年增加, 另一方面, 国家乡村振兴战略和一号文件推进了新疆农业现代化的步伐, 生产效率的提高使种植面积和生产要素的投入得到了有效地控制, 出现了种植业所产生的温室气体排放增长放缓现象。综上所述, 新疆农业源温室气体总体呈上升趋势, 但环比增长速度趋势明显下降, 表明新疆近年在节能减排方面取得了一定的成果, 但面对日益增长的农业源温室气体排放量, 仍然需要继续探寻低碳农业发展的有效路径。

图1 2009—2019 年新疆农业源温室气体排放量和环比增速

图2 为2009—2019 年新疆农业源温室气体排放强度的变化趋势, 由2009 年的1.71 万t CO2-eq/万元下降至2019 年的1.20 万t CO2-eq/万元, 减少了29.82%, 年均增长率为-3.17%, 农业产值的持续上升是其强度逐年下降的主要驱动力。

图2 2009—2019 年新疆农业源温室气体排放强度变化趋势

3.2 新疆农业源温室气体空间差异分析

从图3 可知, 伊犁哈萨克自治州农业源温室气体排放量最高, 为396.63 万t CO2-eq, 是排放量最低的克拉玛依市的58 倍。以天山为界的南疆、北疆作为对比对象, 北疆自古气候和经济发展条件优于南疆, 农业源温室气体排放量为1 139.34 万t CO2-eq, 南疆气候干燥, 自然环境较为恶劣, 农业源温室气体排放量为1 005.90 万t CO2-eq, 为北疆的88.29%。以农业源温室气体排放量作为指标, 可以直观地展示新疆各地市州农业源温室气体排放量水平, 但新疆各地市州由于其农业生产规模和农业经济水平不同, 以农业源温室气体排放强度为指标能更客观地衡量新疆农业源温室气体排放的空间差异（图4）。按照农业源温室气体排放强度高低, 采用均值离差法将新疆14 个地市州分为3 类：第一类是低排放区, 即排放强度＜0.53 万t CO2-eq/万元, 新疆各地市州仅吐鲁番市符合标准, 排放强度为0.45万t CO2-eq/万元；第二类是较低排放区, 即排放强度在0.53 万～0.54 万t CO2-eq/万元, 新疆无符合该排放区标准的地区, 所属低排放区和较低排放区的地市州农业经济效率较优, 其农业生产模式相较于其他城市所排放的温室气体量较少；第三类是中排放区, 即排放强度在0.54 万～1.07 万t CO2-eq/万元, 该区排放囊括了大部分地市州, 中排放区一定程度上代表了新疆农业源温室气体排放的平均水平, 在14 个地市州中, 符合中排放区标准的有阿克苏地区、巴音郭楞蒙古自治州、博尔塔拉蒙古自治州、昌吉回族自治州、和田地区、喀什地区、克拉玛依市、塔城地区, 从分布情况来看, 南疆、北疆皆有分布；第四类为较高排放区, 即排放强度在1.07 万～1.61 万t CO2-eq/万元, 属于较高排放区的分别为哈密市、乌鲁木齐市和伊犁哈萨克自治州, 排放强度分别为1.10 万、1.21 万、1.37万t CO2-eq/万元, 空间集聚特征明显, 主要分布于新疆中部地区；第五类为高排放区, 即排放强度大于＞1.61 万t CO2-eq/万元, 该区代表了新疆农业源温室气体排放强度的最高水平, 阿勒泰地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州同属于高排放区, 但二者农业源温室气体排放量却差异巨大, 较高排放区和高排放区的农业源温室气体排放强度高于新疆整体平均排放强度, 相对来讲两区减排形势严峻。伊犁哈萨克自治州农业源温室气体排放量在新疆各地市州中属于最高水平, 但克孜勒苏柯尔克孜自治州农业源温室气体排放量仅占伊犁哈萨克自治州农业源温室气体排放量的22%, 可见克孜勒苏柯尔克孜自治州农业生产模式较为粗犷。

图3 2019 年新疆农业源温室气体排放量

图4 2019 年新疆农业源温室气体排放强度分区

总体来看, 新疆农业源温室气体区域排放差异明显, 结合各地市州农业源温室气体排放总量, 排放总量前四的分别是伊犁哈萨克自治州、喀什地区、阿克苏地区和阿勒泰地区, 其中, 伊犁哈萨克自治州和阿勒泰地区属于较高排放区和高排放区, 无论是排放总量和排放强度都位于新疆头部, 减排压力最大；而哈密地区虽然排放总量并不高, 但属于较高排放区, 反映了该地区农业生产效率低下的现状, 减排压力同样不容小觑；仅吐鲁番市符合农业生产效率较优的低排放区, 大部分地区排放强度高于或在平均线附近, 凸显了新疆总体减排形势的严峻。

3.3 农业源温室气体排放脱钩分析

根据公式（3）计算得到新疆农业源温室气体脱钩弹性系数和脱钩状态, 新疆农业源温室气体排放量和农牧业产值呈持续上升趋势, 而与之相对应的有强脱钩、弱脱钩、扩张连接3 种脱钩状态, 从表2 直观来看, 2009—2019 年新疆农业源温室气体脱钩状态以弱脱钩为主。以2013—2014 年扩张连接状态为界, 可以分为2 个阶段。

表2 2009—2019 年新疆农业源温室气体脱钩状态

第一阶段是2009—2014 年, 该阶段呈现强脱钩—弱脱钩—扩张连接的波动变化趋势, 2009—2010年农业源温室气体排放量降幅0.013, 农牧业产值呈正增长, 脱钩系数为负, 从而形成强脱钩状态, 该阶段是比较理想的农业生产模式；2010—2013 农业源温室气体排放量和农牧业总产值同时呈正增长, 但农业源温室气体增速小于农牧业产值增速, 形成弱脱钩状态；2013—2014 年农业源温室气体排放量增速接近农牧业产值增速, 弹性系数明显增大, 脱钩状态为扩张连接, 原因是支农惠农政策的支持, 反映了当年农业要素高投入的生产现状。

第二阶段是2014—2019 年, 该阶段的特征是弱脱钩状态相对稳定, 2014—2015 年农业源温室气体增速相较于上一年增速明显下降, 弹性系数减小, 脱钩状态返回弱脱钩；2015—2019 年农业源温室气体排放量增速明显放缓, 农牧业产值增速稳定, 脱钩状态为弱脱钩, 但弹性系数有下降的趋势, 反映了新疆节能减排政策起到了一定的效果。

总体来看, 新疆2009—2019 年农业源温室气体与农牧业经济发展的脱钩状态以弱脱钩为主, 支农惠农的政策支持与节能减排的战略双重驱动反映了脱钩状态的波动和弹性系数的下降, 但要达到理想的脱钩状态还有一定的距离。

3.4 农业源温室气体影响因素分析

表3 是基于LMDI 模型对2009—2019 年新疆农业源温室气体影响因素的分析, 总体来看, 农业生产效率和农业结构为负值, 表明其对农业源温室气体排放有抑制作用；农业经济水平和农业人口规模为正值, 表明其对农业源温室气体排放具有推动作用。结果表明, 新疆农业源温室气体影响因素综合效应于2014 年达到峰值, 为149.78 万t CO2-eq, 而后呈波动下降, 与之前分析的农业源温室气体排放量变化趋势基本一致。

表3 2009—2019 年新疆农业源温室气体影响因素分析（单位：万t CO2-eq）

农业生产效率是减少农业源温室气体排放的最重要因素, 2009—2019 年由于农业生产效率因素而减少的温室气体排放量达828.81 万t CO2-eq, 主要归因于棉花密植栽培技术、农膜覆盖技术等农业现代科学技术的迅速发展和科学养殖体系的完善, 同等要素的投入使农牧业产值逐年增长, 农业生产效率大幅度提高；农业结构也是抑制农业源温室气体排放的重要因素, 2011—2014 年农业结构因素为正值, 2014 年后逐渐减小, 开始转为抑制作用, 并且下降趋势明显, 2009—2019 年因农业结构减少的农业源温室气体排放量达24.14 万t CO2-eq, 由此表明, 农业结构的调整和优化对农业源温室气体减排具有很大的潜力。

农业经济水平是推动农业源温室气体排放的最主要因素, 且大部分年份农业经济水平的推动作用大于农业生产效率和农业结构的抑制作用, 近10 年因农业经济水平所增加的温室气体排放量达1 004.11 万t CO2-eq, 其主要归因于新疆作为 “一带一路” 的核心地带以及中国重要的畜牧业生产基地, 且农业在新疆经济中占据重要的地位, 农业生产的发展与农民增收息息相关, 可以预见未来农业经济水平在推动农业源温室气体排放的过程中仍占主导地位；农业人口规模是推动农业源温室气体排放的另一重要因素, 2009—2019 因农业人口规模增加的温室气体排放量达382.46 万t CO2-eq。

3.5 新疆农业源温室气体排放预测与分析

从表4 可知, 在高情景下, 预测新疆2030、2050年农业源温室气体排放量为3 650.60 万、6 561.33万t CO2-eq, 与2019 年相比, 分别增长了38.05%、148.13%；在中情景下, 2030、2050 年农业源温室气体 排 放 量 为3 147.92 万、4 321.84 万t CO2-eq, 与2019 年相比, 分别增长了19.04%、63.44%；在低情景下, 2030、2050 年农业源温室气体排放量为2 691.54万、2 779.50 万t CO2-eq, 与2019 年相比, 分别增长了1.78%和5.11%。结果表明, 无论是高中低哪种情景下, 新疆2030 年和2050 年农业源温室气体仍呈上升趋势, 且没有达峰迹象, 这意味着新疆在农业领域减排压力巨大, 应根据实际情况合理制定减排政策。

表4 2030 年和2050 年新疆农业源温室气体预测值

4 小结与建议

本研究基于2009—2019 年新疆面板数据, 选取《省级温室气体编制指南》推荐的方法估算了2009—2019 年新疆农业源温室气体排放量, 基于此分析了新疆农业源温室气体排放的时序特征和空间差异, 采用Tapio 脱钩模型分析农业源温室气体与农业经济发展之间的脱钩关系, 进一步利用LMDI 模型探讨了新疆农业源温室气体的影响因素, 最后以中国碳达峰、碳中和整体目标为逻辑, 运用情景预测法估计了不同情景下2030 年和2050 年新疆农业源温室气体排放情况。

1）根据《省级温室气体指南》标准测算2009—2019 新疆农业源温室气体排放量, 排放量总体呈上升趋势, 由2009 年的2 111 万t CO2-eq 上升至2019年的2 644 万t CO2-eq, 增长了25.25%；增长分为2009—2014 年的波动上升阶段和2014—2019 年的平稳上升阶段, 主导波动上升阶段的最主要排放源是农用地氧化亚氮排放, 平稳上升阶段的最主要贡献点是畜牧业迅速发展, 相比于波动上升阶段, 平稳上升阶段农业源温室气体排放量增长速度明显放缓, 表明近年来新疆节能减排取得了一定成果, 但面对农业源温室气体总体逐年上升的趋势, 仍需探寻低碳农业发展的有效路径。

2）从空间格局来看, 新疆14 个地市州农业源温室气体排放差异明显, 伊犁哈萨克自治州排放量最高, 为396.63 万t CO2-eq, 为排放量最低的克拉玛依市的58 倍, 采用均值离差法对新疆各地市州进行分区, 属于低排放区的只有吐鲁番市；中排放区包括阿克苏地区、巴音郭楞蒙古自治州、博尔塔拉蒙古自治州、昌吉回族自治州、和田地区、喀什地区、克拉玛依市、塔城地区；较高排放区和高排放区包括哈密市、乌鲁木齐市、阿勒泰地区和伊犁哈萨克自治州, 其中, 伊犁哈萨克自治州和阿勒泰地区属于 “双高” 地区；新疆大部分地区排放强度处于高于或在平均线附近, 总体减排形势严峻。

3）2009—2019 年新疆农业源温室气体与经济发展呈现3 种类型, 分别为强脱钩、扩张连接和弱脱钩, 大部分年份以弱脱钩为主, 以2013—2014 年扩张连接为界, 脱钩状态历经波动变化和相对平稳2个发展阶段, 支农惠农的政策支持与节能减排的战略双重驱动反映了脱钩状态的波动和弹性系数的下降, 但要达到理想的脱钩状态还有一定的距离。

4）抑制新疆农业源温室气体排放的最主要因素是农业生产效率, 其次是农业结构；推动农业源温室气体的最主要因素农业经济水平, 其次是农业人口规模；以2009—2019 为时间尺度, 农业经济水平大于农业生产效率和农业结构的总和, 也就意味着农业经济水平所推动的农业源温室气体排放量大于农业生产效率和农业结构所抑制的农业源温室气体排放量, 这也解释了新疆农业源温室气体排放量逐年增加的原因；综上, 未来新疆在节能减排政策制定上的侧重点应充分发挥农业生产效率和农业结构2 个因素的抑制作用, 以及合理规划农业经济水平和农业人口规模2 个因素的推动作用。

5）通过情景预测法估算了新疆2030 年和2050年农业源温室气体排放情况, 结果表明, 无论在高、中、低任何一个情景下, 2030 年和2050 年新疆农业源温室气体排放量没有达峰迹象, 仍有持续上升的趋势。

综上, 新疆作为农业大省, 农业在整体国民经济中的地位极为凸显, 分析结果表明, 面对日益增长的农业源温室气体排放, 新疆减排压力巨大, 虽然近年来节能减排和低碳农业发展取得一定成效, 但要达到中国节能减排的整体目标还有一定的距离, 仍需以问题导向制定合理减排政策。进一步研究发现, 农业生产效率、农业结构、农业经济水平、农业人口规模因素的横向叠加, 形成了新疆农业源温室气体综合效应的纵向差异, 基于此, 可以作为探讨新疆农业源温室气体可靠的决策依据。因此, 结合研究结论和实际情况, 本研究认为缓解农业源温室气体排放应从以下几个方面着手。制定合理的农用地利用规划, 发展土地集约经营模式以提高耕地质量和利用效率, 以减少生产要素提高产值为导向, 加大农业基础设施的投入, 提升农业科技水平, 同时注意兼顾新疆脆弱的自然环境；引导种植业生产结构调整, 合理规划小麦、马铃薯等低排放作物以及棉花、玉米等高排放作物的耕种面积；建立科学养殖体系, 总结经验, 大力推广先进养殖技术以提高生产效率, 着力探索兼顾发展和效率的创新生产模式；优化畜牧业产业结构, 适当进口猪牛羊等排放量大的牲畜种类以代替本地养殖, 适当调整高排放牲畜种类养殖规模, 结合当地特点优化动物粪便管理方式；结合地市州实际情况细化减排方案, 排放强度高的地区应借鉴排放强度较低地区的经验, 探寻适合当地情况的低碳农业发展路径, 排放强度低的地区应巩固当前减排成果, 创新推广当地绿色农业发展模式；出台相关政策和法律依据, 兼顾经济发展和环境保护的平衡, 引入碳排放强度、脱钩等相关指标量化减排预期目标, 明确减排责任, 切实落实减排任务。