改革开放以来,中国乡村地区社会经济发展取得显著成效,乡村居民生产、生活条件发生巨大变化,人类活动对乡村及其周边地区自然环境和人文环境的影响愈加深刻。在诸多乡村生态环境问题中,碳排放的持续增长便是其中之一。乡村碳排放快速增长极大的阻碍了国家生态文明建设速度,延缓了节能减排战略目标的实现。内蒙古自治区西部作为重要的生态屏障区,其生态环境十分脆弱,对温度的响应十分敏感,碳排放的持续增加所导致的温度上升极易对区域乃至较大范围的气候产生巨大的影响而造成不可逆转的后果,生态安全受到了极大的挑战。因此,开展乡村碳排放及其影响因素研究,并在此基础上设计乡村地区碳排放的减排路径,是响应国家乡村振兴战略需求、推进绿色宜居乡村建设和实现节能减排任务的必要途径。目前,针对碳排放的研究多局限于国家、城市和区域尺度,对微观的乡村地域尺度碳排放研究十分欠缺。在全球碳减排和建设美丽中国的大背景下,研究乡村地域碳排放系统,分析乡村碳排放的构成及其特征,揭示乡村碳排放影响因素和碳排放效率,对探究乡村不同生活部门的碳排放响应,深化小尺度碳排放研究,从而制定符合实际,科学合理的节能减排政策具有重要的理论和实践意义。本文主要解决如下关键科学问题:①以农业生产为主导和以能源开发为主导的乡村地域碳排放系统的差异性和相似性体现在哪些方面,如何定量表达和刻画;②乡村系统内部各部门碳排放与不同的要素相关性如何,不同要素对碳排放的影响程度是多大;③乡村居民属性与各部门碳排放量之间存在何种关系;④当以碳排放为输出变量时,乡村碳排放系统的碳排放效率如何,该怎样针对碳排放效率降低各输入要素的投入,从而达到降低碳排放的目的。本文选择以能源生产为主导的伊金霍洛旗和以农业生产为主导的杭锦后旗为研究案例,构建乡村碳排放核算清单,利用实地调研数据,借助SPSS、DEAP2.1技术,采用碳排放因子系数法、相关分析法、逐步回归法和DEA(数据包络分析法),探讨乡村地域碳排放的特征,揭示乡村碳排放影响因素和碳排放效率,并设计乡村地区碳排放减排路径。主要得出以下结论:(1)两个旗的碳排放源存在相似性,也有差异性。乡村碳排放总量上,伊金霍洛旗大于杭锦后旗,总量分别为7041.548t和4476.114t,户均碳排放量为31.58t和23.94t。分部门碳排放的来源排序为:伊金霍洛旗化石能源消费>清洁能源>畜禽养殖>生物质能>农业生产>家庭生活;杭锦后旗碳排放来源排序为化石能源>畜禽养殖>清洁能源>农业生产>生物质能>家庭生活。(2)乡村碳排放影响因素具有复杂性,伊金霍洛旗和杭锦后旗乡村碳排放的影响因素既有相同特点,也存在较大的差异性。本文通过分析发现,各要素所产生的碳排放与部门总碳排放之间的相关关系为:伊金霍洛旗能源消费中煤炭消费碳排放的相关系数最大,为0.804,最小是汽油,相关系数为0.550,液化石油气和薪柴不相关。农牧业因素中化肥相关系数最大,为0.734,最小的为生猪养殖0.604,不相关的为农膜使用、驴养殖、家禽养殖。家庭生活因素中白酒的相关系数最大,为0.784,最小的是废水,相关系数0.442,不相关的因素有塑料袋使用、一次性筷子使用、吸烟数量、啤酒饮用量、日常出行和废物处理。家庭属性因素中与碳排放相关系数最大的是年龄,为-0.522,最小的是家庭人口,相关系数为0.420;杭锦后旗能源消费中电力消费碳排放的相关系数最大,为0.724,最小是汽油,相关系数为0.508,液化石油气和薪柴不相关。农牧业因素中绵羊养殖相关系数最大,为0.720,最小的是化肥使用,相关系数为0.603,不相关的有牛、驴、猪和家禽养殖、农膜使用、农药使用。家庭生活因素中粮食的相关系数最大,为0.910,最小的是肉类消费,相关系数为0.600,不相关的因素有塑料袋使用、一次性筷子使用、吸烟数量、白酒啤酒饮用量、日常出行。家庭属性因素中与碳排放相关系数最大的是年龄,为-0.566,最小的是家庭住房面积,相关系数为0.309。(3)通过多元逐步回归模型分析,能源县和农业县的碳排放主要影响因素既存在相似性也存在差异性。其中,能源县伊金霍洛旗三个部门的最优回归方程分别为:①能源碳排放=0.541×煤炭+0.559×柴油+0.379×电力+0.163×汽油+0.024×薪柴;②农牧业碳排放=0.680×牛+0.584××羊+0.138×化肥+0.045×猪+0.005×地膜+0.004×禽类+0.003×农药;③生活碳排放=0.499×粮食+0.464×白酒+0.267×食肉量+0.089×啤酒+0.067×衣物购买+0.031×电动车出行+0.024×垃圾+0.015×一次性筷子+0.014×洗衣粉。这表明,伊金霍洛旗乡村地域各部门碳排放中,煤炭、柴油、牛、羊、粮食和白酒的影响最大。农业县杭锦后旗三个部门的最优回归方程分别为:①能源碳排放=0.516×柴油+0.349×煤炭+0.318×汽油+0.083×电力;②农牧业碳排放=0.645×羊+0.586×化肥+0.214×牛+0.084×地膜+0.054×猪+0.030×驴+0.015×农药+0.008×禽类+0.010×灌溉面积;③家庭生活碳排放=0.573×粮食+0.304×白酒+0.246×食肉量+0.147×啤酒+0.153×衣物购买+0.050×电动车出行+0.018×洗衣粉+0.018×垃圾+0.012×吸烟量。这表明杭锦后旗乡村地域各部门碳排放中,柴油、煤炭、羊、化肥、粮食、白酒的影响最大。(4)通过碳排放效率分析,杭锦后旗的乡村碳排放效率整体优于伊金霍洛旗。分部门碳排放效率评价中,能源碳排放效率杭锦后旗优于伊金霍洛旗;伊金霍洛旗能源消费碳排放效率综合效率、纯技术效率、和规模效率平均值分别为0.992、0.995、0.997,输入冗余中薪柴最大,为399.035,其次是汽油为105.030,煤炭最少,为0.259,杭锦后旗的三种效率都为1,达到DEA有效,冗余量较小;农业碳排放效率两个旗一样,三种效率平均值都为1,个别村存在输入冗余,但冗余量都较小,碳排放效率较高;牧业碳排放效率伊金霍洛旗受制于技术效率的制约,低于杭锦后旗,杭锦后旗综合效率高出伊金霍洛旗0.2,纯技术效率高出0.286,规模效率低于伊金霍洛旗0.095,两个旗的牧业输入冗余量都较大,需要进行大量调整:家庭生活碳排放效率两旗都较高,杭锦后旗略好,两旗综合效率、纯技术效率、和规模效率平均值分别为0.993、0.997、0.996和0.996、0.999、0.998,输入冗余量最大的要素为伊金霍洛旗的肉类消费为1.888,最小的为杭锦后旗的粮食消费为0.019,可见两个旗的生活消费和日常饮食习惯存在较大的差异性。(5)综合以上研究结果,提出针对能源县伊金霍洛旗和农业县杭锦后旗的乡村地域碳排放系统的碳减排路径。首先,伊金霍洛旗应控制高碳排放能源利用量,淘汰高碳排能源种类,依托牧业优势,建设沼气能源生产设施,加大清洁能源利用率和普及率。第二,适当减少农业投入要素,优化投入配比,科学种植。第三,针对牧业养殖结构和种类,建立联动机制,保证粪便无害化处理,提升科技水平,优化养殖模式。最后,倡导居民养成良好的生活习惯,宣传低碳环保生活,避免不必要的碳排放产生,定期组织居民学习和科普低碳生活优势,打造全民减排的乡村低碳发展新格局。杭锦后旗应首先加快转变现有能源利用结构,巩固电力等清洁能源在日常生活中能源的占比,提升电力等清洁能源对降低碳排放的影响力,推进科学技术升级,改善用能环境,提升能源利用效率。第二,农业碳排放需对投入要素进行定量化控制,杜绝经验操作,改变现有农业投入要素科技水平,打造少投入高产出的良性循环,打破现有种植体系,优化种植模式,集约控制碳排放产出。第三,进行饲养圈舍升级,将圈舍的管理和清洁耗能水平降至最低,进行饲料低碳化技术的处理,提升饲料利用效率,以减少碳排放产出。最后,需要在保障生存性消费的同时,提高节能减排意识,高效利用各种生活资源,减少浪费,尽可能降低个人和家庭碳排放。