中国标题：农业补贴政策对土壤有机碳固存与作物轮作的经济效益评估：基于加拿大萨斯喀彻温省的实证研究

《American Journal of Agricultural Economics》：Harvesting benefits: Exploring the effects of second-best policies on enhancing soil organic carbon stocks in agriculture

　　这篇综述通过构建随机参数Logit-作物轮作（RPL-CT）模型，系统评估了加拿大萨斯喀彻温省油菜（canola）补贴政策对土壤有机碳（SOC）固存和作物选择行为的影响。研究发现，油菜补贴可显著提升SOC储量（达1.5 Mg C/ha），并通过边际效益（MESB）与边际成本（MCsubsidy）的均衡分析，提出最优补贴率为预期利润的12-18%。该研究为农业气候政策设计提供了量化依据，强调了作物轮作在碳汇管理中的关键作用。

　　

研究背景与意义

农业土地利用变化是全球碳循环的关键驱动因素，作物选择行为直接影响土壤有机碳（SOC）动态。加拿大萨斯喀彻温省作为全球重要粮食产区，其农业实践对碳汇管理具有显著影响。本研究通过经济学模型量化油菜补贴政策对SOC固存的促进作用，为农业气候政策提供实证依据。

理论框架与模型构建

研究采用随机参数Logit-作物轮作（RPL-CT）模型，克服了传统多项式Logit模型（MNL）的“无关选项独立性”（IIA）假设缺陷。模型引入预期利润（E[π_i,n,t^s]）作为核心解释变量，并纳入土壤带、历史作物选择、气候变量（如生长季平均温度GSAT、年降水TAP）及土壤特性（黏土比例、pH值、电导率等）作为控制变量。通过200次Halton抽样的模拟最大似然估计，模型有效捕捉了农户决策的异质性。

数据来源与处理

研究整合了萨斯喀彻温作物保险公司（SCIC）2004-2019年田间级数据（34,046块田地）、土壤数据库（加拿大国家土壤数据库）及气象数据（加拿大环境与气候变化部）。SOC储量通过增强型Campbell模型模拟，该模型结合植物生物量碳输入（PBCI）模型，基于作物产量、收获指数和根冠比动态计算碳输入量。预期利润数据来源于《萨斯喀彻温作物规划指南》，包含作物价格、成本和目标产量（80百分位）的年度预测。

主要研究发现

1. 1.
   作物轮作弹性特征：油菜的自身面积弹性最高（棕色土壤带0.421），其次为豆类（ lentils 0.642），春小麦响应最低（0.167）。交叉弹性分析表明，油菜利润提升会显著替代其他作物（如豌豆交叉弹性达-0.365），证实油菜在轮作系统中的竞争优势。
2. 2.
   SOC固存效应：油菜种植每增加1公顷，SOC年增量达0.12-0.35 Mg C/ha（取决于土壤带）。黑色土壤带因更高的初始碳储量和水分条件，固存潜力最显著。
3. 3.
   最优补贴机制：基于边际社会效益（MESB）与补贴成本（MC^subsidy）的均衡分析，推荐补贴率为预期利润的12-18%（约25-40加元/公顷）。补贴政策的净社会效益（NESB）在30年模拟期内呈正向增长，且早期投资回报更高。

政策模拟与敏感性分析

研究模拟了不同补贴水平下作物面积变化和SOC累积效应。结果显示，当补贴率超过20%时，成本增速高于效益增速，导致NESB下降。敏感性分析表明，SOC稳态达成时间（T）和碳社会成本（SCC）是影响最优补贴率的关键参数：T缩短至20年时，最优补贴率降低至10%；SCC升至200加元/Mg CO₂时，补贴率需提高至22%。

研究局限与展望

模型未内生化作物价格反馈效应（假设 Saskatchewan 生产者为价格接受者），且未考虑SOC提升对作物产量的正向反馈。未来研究可耦合生物经济模型，整合碳-产量交互作用，并扩展至其他油料作物（如亚麻籽）的政策评估。

结论

油菜补贴政策通过激励作物轮作优化，可有效提升农业系统碳汇能力。研究提出的RPL-CT模型和动态效益成本框架，为农业环境政策提供了可转移的分析工具，强调了经济激励与生态效益协同实现的可能性。