中国西北寒旱区农牧民生活碳排放评估

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摘要 围绕碳排放权开展的气候谈判愈来愈关注贫困人口与弱势群体的生存权与发展权，一方面由于受制于其薄弱的社会经济水平，贫困人口与弱势群体在气候变化实践中表现出更高的脆弱性，另一方面则因气候变化减缓与适应行动而造成的贫困人口生活成本的增加以及生活水平的下降。然而，对这些地区和人口的排放权判断主要基于国家层面和地区层面宏观数据的分析，其结果掩盖了国家和地区内部不同社会经济水平下的人口排放差异，不能准确揭示贫困人口和脆弱群体的低碳排放事实。本文基于国际碳排放评估对人口生活排放的需求，结合IPCC参考方法，利用投入产出分析模型构建了人口生活碳排放评价指标体系，并用于对甘肃、青海和宁夏干旱－高寒地区农牧民生活碳排放的样本调查和分析。评估表明，中国西北干旱―高寒区人口生活碳排放仅为1.85tCO2/人，其中用于满足基本生活需要的碳排放量达到87.25%。研究发现，生活在更冷（海拔更高）区域内的人口生活排放量更高；随着家庭收入的增长，人口生活排放量也随之上升；家庭成员数量越多，家庭的人均碳排放量就会越低。

关键词 生活碳排放；温室气体；投入产出分析；寒旱区；中国西北

中图分类号 X24：P467 文献标识码 A

文章编号 1002-2104(2012)04-0090-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.04.016

气候变化是环境问题，也是发展问题，碳排放权与生存和发展权密切相关［1-4］。根据不同的视角，碳排放权可以分为集团碳排放权、国家碳排放权、群体碳排放权和个体碳排放权等［5］。对全球17.5亿贫困人口而言［6］，应对气候变化和碳排放权具有更特别的意义，他们面临着更多的挑战：一是在气候变化事件中表现出更高的脆弱性，这主要受制于其薄弱的社会服务体系和较低的经济水平［7］；二是在国际应对气候变化的统一目标下，减缓和适应行动将增加这些地区和人口的生活成本，碳限排行动可能降低其生活水平［8-10］。目前国际气候政策的决策主要基于宏观温室气体排放数据，掩盖了国家和地区内部不同人群的排放差异［11］。来自实地调查的人口消费碳排放评估数据可以较好地弥补这一不足。Lenzen［12］，Bin和Dowlatabadi［13］，Biesiot和Noorman［14］，魏一鸣等［15］，Weber等［16］，Golley等［17］在多个国家或地区开展了基于家庭或人口的生活能源消费和碳排放研究，以揭示不同人群的能源消费和碳排放状况。

本项研究选取以甘肃、青海、宁夏等省区为代表的干旱-高寒农牧区为研究区域，参照国内外同类研究［13,18-22］，构建了人口生活碳排放评价指标体系［23］，调研评估研究区内农牧人口生活碳排放情况，为基于宏观数据的人均排放情况提供研究数据补充，揭示我国专门人群的碳排放事实。

本文所研究的生活碳排放指标是指在一定的社会经济技术条件下，个人（家庭）为了满足自身生活需求而产生的碳排放。生活碳排放是人为温室气体排放的基本部分，与经济水平、消费方式等密切相关。生活碳排放评估可以反映不同地区人口对碳排放空间的占有程度，更能反映不同发展水平下的人际公平碳排放权的享有程度。

1 研究方法和数据来源

1.1 研究方法

本文所指生活碳排放包括直接碳排放和间接碳排放两大部分。其中，直接碳排放指家庭取暖、照明、烹饪以及私人交通等能源消费过程中产生的碳排放，如煤炭、汽油、柴油、液化石油气和天然气的消费；间接排放主要指电力、食品、衣着、医疗、教育、交通、通信以及文化娱乐等消费活动所产生的间接碳排放［23］。

1.1.1 直接生活碳排放计算方法

本文评估各类家庭活动产生的直接碳排放量参考了能源表观消费量法，计算公式如下：

Eif= k×Cif×Rif×Pif×Oif（1）

其中，

Eif为i种矿物燃料燃烧产生的CO2量，单位为tCO2；

Cif为i种矿物燃料的消费量，单位为t；

Rif为i种矿物燃料的热量转换系数，单位为TJ/103t；

Pif为i种矿物燃料的单位含碳量，单位为tC；

Oif为i种矿物燃料的氧化系数；

k为CO2和C的质量比，取44/12。

1.1.2 间接生活碳排放计算方法

本文将家庭间接生活碳排放分为电力消费排放和其他产品与服务消费排放两部分。

电力消费活动产生的碳排放量指终端消费的电量所对应的碳排放，其计算公式如下：

Ee=k×cp×Pc（2）

其中，

Ee为居民家庭电力消费排放量，单位为Kg CO2；

cp为单位电量碳排放系数，单位为KgC/KWh；

Pc 为居民家庭消费电量，单位为KWh。

k为CO2和C的质量比，取44/12。

除电力之外的产品和服务消费的间接生活碳排放采用投入产出基本表分析方法进行计算，其基本公式为［20,24］：

X=C(I-A)-1Y（3）

式中，

X为家庭消费的间接能耗；

C为各部门对应的产业能源强度矩阵；

A为直接消耗系数矩阵；

(I-A)-1为列昂惕夫逆矩阵，表示各个产业单位产出所需的所有产业的完全投入；

C(I-A)-1为能源消耗乘数因子，表示各个产业单位产出所需的所有产业的完全能源投入；

Y为最终需求矩阵。

基于调研评估的实际需求，我们从投入产出基本表的45个部门中抽取并合并了基本评估指标（分别为衣着、居民设备与服务；教育文化娱乐服务；医疗保险；食品消费；交通通信等），并据此调查获取样点居民家庭消费数据，用于计算各样点居民的家庭间接碳排放量，即：

Eic=Iic×cic（4）

其中，

Eic为第i类居民家庭消费产生的间接生活碳排放量，单位为KgCO2；

Iic为居民家庭第i类消费的年支出量，单位为元；

Cic为第i类家庭消费的CO2排放系数，单位为KgCO2/元。

1.2 研究方案

本研究选取甘肃、青海和宁夏三省区干旱-高寒农牧区为研究区域。研究区位于我国西北欠发达地区内，是蒙古高原-黄土高原-青藏高原的过渡地带，拥有丰富的地貌单元，生态系统脆弱，自然生存条件相对恶劣，气候变化潜在威胁较大。此外，这一地区基础设施相对落后，农牧业比重较高，以雨养农业、灌溉农业和高寒农牧业为主，农业人口所占比重较高，人口受教育水平较低，贫困人口比重较大，而且也是少数民族聚居区，民俗习惯和生活消费方式差异较大［25］。对开展生活碳排放评估而言，该研究区具有一定的代表意义。

研究组于2008-2009年采用实地访谈和问卷调查相结合的方法，对3省区22个县（区）32个乡镇49个自然村，共125户农村居民家庭进行了调研，采集了123个有效样本家庭生活能源消费与生活消费数据，并利用前文所述研究方法分析获得了575人的生活碳排放数据。研究样点的选取覆盖了区域内多种地理单元、农业类型、发展水平和生活习俗的人口，总体能够反映研究区内人口的生活碳排放情况。

2 研究区生活碳排放特征分析

2.1 家庭生活碳排放

家庭生活碳排放总量指标能够反映家庭生活行为所产生的碳排放情况，是同等生活水平家庭成员对碳排放贡献的总体体现。本研究的调查评估结果表明，家庭生活碳排放量差距悬殊，但从研究区总体的家庭生活碳排放量来说，75.61％的家庭的排放量集中在4.11-11.94 t CO2，家庭生活碳排放总量平均值为7.74 t CO2。总体上来看，研究区家庭直接碳排放和间接碳排放的比重分别为5820%和4180%，尤以煤炭消费排放最高，达到4313%，说明直接能源消费产生的碳排放量是家庭生活碳排放的首要组成部分。

2.2 人口生活碳排放

人口生活碳排放可以反映不同地区的人口对排放空间的占有程度，较人均碳排放量（各国或各地区碳排放总量与人口总数的比值）更能代表人口实际排放情况［26］。在本研究中，家庭规模仅指家庭常住人口，不包括由于农村剩余劳动力转移和家庭子女外地求学等原因长期在外的家庭人口。本研究发现，研究区内家庭常住人口数以4-6人居多，占70.73%，其中尤以4人居多，占样本总数的29.27%（见图1）。

评估发现，研究区内人口生活碳排放量仅为1.85 tCO2，基本占同期基于宏观数据估算的我国人均碳排放量（4.65 t CO2）的39.78%和美国人均排放量（20.72t CO2）的8.93%［27］。研究表明，研究区人口的生活碳排放结构中，以煤炭消费排放量最多，达到43.55%；食品消费排放（14.96%）次之；之后依次为汽油、柴油消费排放（792%）、教育文化娱乐项目排放（758%）、衣着、居民设备及服务排放（709%）、医疗保险排放（683%）、电力消费排放（677%）、交通通信排放（517%）与液化石油气（PLG）消费排放（010%）（见图1）。

图1 人口生活碳排放各项内容所占比重

Fig.1 The propotion of individual subsistence

carbon emissions

2.3 基本生活排放与奢侈排放

基本生活碳排放量是家庭生活各项必需活动所产生的排放量（解决温饱问题所必需的排放），本研究指除教育文化娱乐和交通通讯等奢侈性消费之外的排放量。基本生活碳排放反映人口生存性消费排放，其占生活排放总量的比重直接反映了居民的基本生活状况，体现了居民家庭生活水平。总体来看，研究区人口基本生活碳排放量占到生活碳排放总量的87.25%，说明研究区居民消费主要以生存性消费（温饱型消费）为主（见图2）。

2.4 生活碳排放强度

人口生活碳排放与家庭人均收入的比值即为生活碳排放强度，该指标反映了家庭经济状况、生活和消费方式与碳排放量之间的关系。本研究计算获得研究区平均生活碳排放强度为1.1kgCO2/元。从家庭人均收入水平来看，研究样点之间的人均年收入之间差距较大，最低为 250元，最高可达10 000元。将人均收入水平由低到高排序研究碳排放强度、人口生活碳排放与家庭人均收入的关系，发现随着人均收入的增加，人口生活碳排放量亦表现

图2 研究区人口基本生活碳排放与奢侈排放

Fig.2 The basic subsistence carbon emissions and

relatively sumptuous carbon emissions in study areas

出增加的趋势，而碳排放强度则呈现下降的趋势。这同Weber等［16］的家庭收入同碳排放总量呈正相关的结论相吻合。

3 生活碳排放影响因素分析

3.1 地理环境的影响

由于地理环境要素涵盖内容较广，为了便于分析其对家庭生活碳排放的影响，将研究区农业类型按海拔高度、降水和光热条件分为三类，即以河西走廊一带的灌溉农业为典型代表的灌溉农业区；以甘肃民勤－会宁－宁夏西吉部分地区为代表的雨养农业区以及以青海祁连山南麓－甘南高原为典型代表的高寒农业（牧）区。评估发现，从雨养农业区、灌溉农业区到高寒农业区，家庭生活碳排放量总体依次升高，在各区中，均以煤炭消费排放贡献最大，食品消费排放次之，而其贡献值的高低由高寒牧区（4509%和1706%）依次向雨养农业区（4426%和1449%）、灌溉农业区（4225%和1354%）递减。除此之外，电力消费排放、衣着、居民设备及服务排放与交通通信排放等四项排放来源中均以高寒农业区最高（见表1）。这一结果说明，由于自然地理环境因素的制约，高寒农业区内的煤炭和食品较其他两大农业区的消费量大，以满足其在高寒低温的条件下解决温饱问题的基本需求，又由于高寒农业区特殊的地理条件，使其成为一个相对闭路的自然社会生态系统，教育文化娱乐项目的排放贡献明显低于灌溉农业区和雨养农业区。

3.2 家庭规模的影响

据Ironmonger［28］研究，家庭成年人口比例的增加，有助于能源利用的经济性，即所谓的规模经济。Weber和Matthews［16］也指出家庭规模的扩大有助于生态有效性的提高，对研究区样点调查数据的计算和分析结果也体现了这种家庭规模经济性。本文研究表明，人均碳排放量在家

表1 地理环境因素对生活碳排放结构的影响

Tab.1 The impacts of geographical factors on the

structure of individual subsistence carbon emissions

庭规模（不包括长期在外的人口）为2时达到最大值，随着家庭规模的增加呈现递减的趋势。从家庭人均碳排放与家庭规模的关系来说，大家庭（多为多代同堂）更有利于家庭能源利用的规模经济性(见图3)。

图3 不同家庭规模下的人口生活碳排放

Fig.3 The individual subsistence carbon emissions

under different family size

3.3 家庭收入的影响

家庭收支状况是家庭碳排放量高低的主要决定因素。Weber和Matthews［16］在对美国家庭碳足迹的研究中得出家庭碳责任的承担差异原因主要是家庭收入和支出差异引起的碳足迹多少的不同，低收入家庭产生的碳排放主要来自生活必需品的消费排放。魏一鸣等［15］指出，不同收入水平下的人均间接CO2排放差别很大，收入水平越高的居民越倾向于消费能源密集型产品。Golley等［17］通过对中国城市居民家庭碳排放的研究，得出了高收入家庭比低收入家庭的碳排放高的结论。

本研究对各样点人均收入状况及其人口生活碳排放的分析发现，在家庭收入相对较低的情况下，收入水平对人口生活碳排放的影响较为明显，在这一阶段，主要表现为新增的排放主要为满足温饱的基本生活排放的增加，主要表现为煤炭消费和食品消费的增长；但随着人均收入水平的提高，收入对人均排放影响作用明显降低，不排除当地以储蓄为主的理财习惯，以及相对局限的消费市场等特殊因素的影响，因此这一结论是否可以推广至其他地区有待作进一步比较研究（见图4）。

图4 不同家庭收入水平下的人口生活碳排放

Fig.4 The individual subsistence carbon emissions

under different household income

4 结 论

生活碳排放评价是碳排放评估工作的重要分支，侧重对个体为满足自身生存与发展需求而产生的温室气体排放量进行评估，评估结果有助于揭示人口/家庭的实际排放量，发现不同区域以及区域内的人口排放差异。本研究通过评估甘肃、青海、宁夏干旱－高寒区域内的农牧人口生活碳排放量，并分析其排放结构与影响因素，发现研究区内的人口生活排放具有以下特点：

（1） 人口生活碳排放量水平总体较低。研究区居民人均生活碳排放仅为1.85 tCO2/人，明显低于基于宏观数据估算的我国同期人均碳排放量［5］，这反映了研究区内人口对碳排放空间占有程度低，所享受的以工业文明为代表的现代社会福利相对较少的事实［5,25］。

（2） 生存性碳排放量比例高。研究区居民用于满足生存性活动的基本生活碳排放量占到生活碳排放总量的87.25%，研究区居民的消费支出主要以生存性消费（温饱型消费）为主。

（3） 煤炭消费产生的排放量是当地居民生活排放的主要部分。研究区居民家庭直接能源消费以煤炭为主，由此产生的CO2排放成为人口生活碳排放量的主要组成部分，占人均生活排放量的43.55%。

（4） 家庭单位收入碳排放量高。研究区家庭单位收入碳排放量（排放强度）平均为1.1KgCO2/元，处于一个相对较高的水平，这与研究区地处欠发达地区，农牧民收入水平总体较低，而生存性排放占排放量主体，且存在较高的增长需求等因素密不可分［29,30］。通过对研究区内所有样本的分析发现，随着家庭收入的增加，家庭碳排放强度同样表现出逐渐降低的趋势。

（5） 人口生活排放量受地理环境、家庭规模和收入水平等诸多因素影响。本研究发现：生活在更冷（海拔更高）区域内的人口生活排放量更高；随着家庭收入的增长，人口生活排放量也随之上升；更多家庭成员的大家庭的人均碳排放量更低。

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An Assessment on the Subsistence Carbon Emissions of Peasants and Herdsmen in AridAlpine Regions, China

QU Jiansheng1,2 WANG Qin3 ZENG Jingjing1 LI Yan2 ZHANG Zhiqiang1 ZHANG Lihua1

(1. Scientific Information Center for Resources and Environment, Lanzhou Branch of the National Science Library,

Chinese Academy of Sciences, Lanzhou Gansu 730000,China;

2. Key Laboratory of Western Chinas EnvironmentalSystems (Ministry of Education),

Lanzhou University, Lanzhou Gansu 730000,China;

3.Guangzhou Research Instituteof Environmental Protection, Guangzhou Guangdong 510620,China)

Abstract More and more attention is paid on the survival and development rights of the poor and vulnerable in climate negotiations which is carried out around the carbon emissions. On the one hand, it is particularly vulnerable for the poor and vulnerable restricted by the undeveloped socioeconomic conditions in climate change adaptation. On the other hand, the living cost will increase and the living standards will decline due to climate change mitigation and adaptation actions. However, the relative studies are mainly based on the national and regional macroeconomic data which lead the analysis to cover the emission differences within the different socioeconomic levels in various regions and can not accurately reveal the lower carbon emissions of the poor and vulnerable groups. Based on the international demand of carbon evaluations on the individual subsistence carbon emissions, in accordance with the IPCCs reference approach and Inputoutput Analysis (IOA), this study designs an assessment indicator system for individual subsistence carbon emissions by inputoutput analysis model to sample inquiry and analyzes the subsistence carbon emissions of peasants and herdsmen in aridalpine regions in Gansu, Qinghai and Ningxia Provinces. The results show that the value of individual subsistence carbon emissions is only 1.85 tCO2 per capita in the study areas, among which the proportion of basic emissions ( the emissions from food and clothing consumptions) reaches 87.25%. In addition, the individual subsistence carbon emissions in alpine districts are higher than that in the lower altitude areas; the emissions would be increased along with the growth of family incomes; those which have more family members are characterized by the higher carbon emission efficiency and less emissions.

Key words subsistence carbon emissions; greenhouse gases; inputoutput analysis; aridalpine regions; northwest of China