班榮舶,何太蓉,舒瑞琴

(重慶師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院,重慶 400047)

重慶都市區(qū)食物虛擬水核算與評(píng)價(jià)

班榮舶,何太蓉,舒瑞琴

(重慶師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院,重慶 400047)

基于虛擬水理論,核算了2001—2010年重慶都市區(qū)食物生產(chǎn)與消費(fèi)的虛擬水,選取食物虛擬水自給率、食物虛擬水進(jìn)口依賴度和食物虛擬水壓力指數(shù)3個(gè)指標(biāo)對(duì)其評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示:①食物虛擬水生產(chǎn)量逐年下降,由2001年的20.05億m3下降到2010年的17.26億m3;食物虛擬水消費(fèi)量由2001年的35.43億m3增長(zhǎng)到2010年的43.54億m3;食物虛擬水凈進(jìn)口量在2001—2004年之間呈下降趨勢(shì),2005年后逐年上升,由2005年的16.39億m3增長(zhǎng)到26.29億m3。②重慶都市區(qū)食物虛擬水進(jìn)口依賴度較高,食物虛擬水自給率逐年下降,食物虛擬水壓力指數(shù)大于100%。③在保證足夠的生產(chǎn)能力條件下,從區(qū)外進(jìn)口食物虛擬水是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的保障。

虛擬水;自給率;進(jìn)口依賴度;壓力指數(shù);重慶都市區(qū)

“虛擬水”是由英國(guó)學(xué)者Allan最早提出的概念[1],虛擬水為緩解國(guó)家或區(qū)域水資源安全和糧食安全提供了一種新穎思路,為水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)提供新方法,成為水資源及其相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同的區(qū)域尺度(省域、流域、市域)對(duì)虛擬水作了大量研究,內(nèi)容主要涉及6個(gè)方面:虛擬水分類[2];虛擬水量化研究[3-5];虛擬水與水資源安全[6-7];虛擬水與糧食安全[8-9];虛擬水與耕作方式優(yōu)化[10];虛擬水與水足跡[11]。這些研究成果為今后深入研究虛擬水打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),但也有不足之處,例如我國(guó)的虛擬水研究區(qū)域主要集中在干旱缺水的北方地區(qū),水資源相對(duì)豐富的南方濕潤(rùn)區(qū)研究較少[12-13]。

食物包含著大量的虛擬水,人們消費(fèi)的食物虛擬水真實(shí)地反映了維持一個(gè)區(qū)域的人口基本食物需求的水資源。目前,關(guān)于食物虛擬水研究成果的報(bào)道較少[14-15],尤其是我國(guó)南方都市區(qū)食物虛擬水研究未見報(bào)道。重慶都市區(qū)人口稠密,農(nóng)業(yè)規(guī)模日益縮小,水質(zhì)型水資源短缺問題突出,食物和水資源的正常供給已成為該區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展必須解決的問題之一。基于此,本文將虛擬水理論引入到重慶都市區(qū)食物消費(fèi)中,旨在為緩解該區(qū)水資源壓力和食物供給壓力尋找新途徑。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源于2002—2011年《重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》、2001—2011年《重慶都市九區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》; 2001—2010年重慶市水資源公報(bào);大量國(guó)內(nèi)外對(duì)中國(guó)產(chǎn)品虛擬水研究成果;食物虛擬水評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算值。

1.2 研究方法

1.2.1 虛擬水理論

虛擬水是在水問題與水資源安全研究中誕生的一個(gè)新概念。虛擬水是指生產(chǎn)商品和服務(wù)所需要的水資源數(shù)量[1]。它并不是真正意義上的水,而是包含在產(chǎn)品和服務(wù)中無形的水,如生產(chǎn)1杯250mL的啤酒,需要消耗75 L水[16]。人類消費(fèi)產(chǎn)品和服務(wù)實(shí)質(zhì)上是間接地消費(fèi)水資源。虛擬水具有虛擬性(虛構(gòu)的水資源)、交易性、方便性(便于運(yùn)輸)等特點(diǎn),因此虛擬水被廣泛用來緩解國(guó)家或區(qū)域水資源和糧食安全問題。

1.2.2 食物虛擬水計(jì)算方法

筆者從生產(chǎn)和消費(fèi)角度核算食物虛擬水,這樣可以明確食物虛擬水的進(jìn)出口量以及儲(chǔ)存量,避免虛擬水的重復(fù)計(jì)算。首先,通過2002—2011《重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》、2002—2011《重慶都市九區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒》和文獻(xiàn)[3,16-18]的研究成果(表1),分別獲取10年的食物產(chǎn)品產(chǎn)量與消費(fèi)量和單位食品虛擬水含量;其次,計(jì)算各年度食物生產(chǎn)和消費(fèi)的虛擬水總量。

虛擬水貿(mào)易是指貧水國(guó)家或地區(qū)通過貿(mào)易的方式從富水國(guó)家或地區(qū)購(gòu)買水資源密集型產(chǎn)品(尤其是糧食)來獲得水和糧食的安全[6]?；谏a(chǎn)與消費(fèi),考慮虛擬水貿(mào)易,把食物虛擬水分為內(nèi)部虛擬水和進(jìn)口虛擬水,計(jì)算方法如下:

式中:W為區(qū)域總食物虛擬水,Wi為區(qū)域內(nèi)部食物虛擬水,We為進(jìn)口食物虛擬水。其中,內(nèi)部食物虛擬水量(Wi)等于區(qū)域食物生產(chǎn)虛擬水總量減去出口虛擬水總量,其表達(dá)式為

式中:Wa為農(nóng)業(yè)產(chǎn)品(農(nóng)作物產(chǎn)品、動(dòng)物產(chǎn)品)虛擬水;Ws為加工副食物虛擬水;Wdom為出口食物虛擬水。

在虛擬水貿(mào)易中,用虛擬水進(jìn)口總量減去虛擬水出口總量,值為正表明區(qū)域虛擬水凈進(jìn)口,值為負(fù)表明區(qū)域虛擬水凈出口。

表1 產(chǎn)品單位虛擬水量

1.2.3 食物虛擬水評(píng)價(jià)指標(biāo)

水資源評(píng)價(jià)指標(biāo)很多,但評(píng)價(jià)指標(biāo)必須遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、可比性等原則。筆者在參考文獻(xiàn)[16]的基礎(chǔ)上,結(jié)合重慶都市區(qū)的水資源、人口和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際,嘗試應(yīng)用3個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)食物虛擬水(表2)。

表2 食物虛擬水評(píng)價(jià)指標(biāo)

表2中,指標(biāo)“食物虛擬水自給率”的值越大,表明區(qū)域?qū)Ρ緟^(qū)水資源利用程度越高;指標(biāo)“食物虛擬水進(jìn)口依賴度”的值越大,表明區(qū)域?qū)^(qū)外進(jìn)口水資源依賴程度越高;指標(biāo)“食物虛擬水壓力指數(shù)”的值越大,說明本區(qū)域水資源承載壓力越大,當(dāng)指標(biāo)大于100%時(shí),說明本地區(qū)生產(chǎn)食物需要的水資源大于可用水資源量,水資源系統(tǒng)超載。

2 結(jié)果與分析

2.1 食物虛擬水計(jì)算結(jié)果與分析

根據(jù)重慶都市區(qū)食物生產(chǎn)量和城鄉(xiāng)居民食物消費(fèi)量,結(jié)合式(1)、式(2)和前述的虛擬水量化方法,計(jì)算出2001—2010年重慶都市區(qū)食物虛擬水結(jié)果,然后作出動(dòng)態(tài)變化圖(圖1)。從圖1可以看出,在研究時(shí)段內(nèi),重慶都市區(qū)食物虛擬水消費(fèi)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于生產(chǎn)量,需要從區(qū)外進(jìn)口食物虛擬水,以緩解食物壓力。

圖1 重慶都市區(qū)食物虛擬水動(dòng)態(tài)變化

2.1.1 食物虛擬水生產(chǎn)量分析

根據(jù)圖1,重慶都市區(qū)食物虛擬水生產(chǎn)量波動(dòng)較大,總體呈下降趨勢(shì),由2001年的20.05億m3下降到2010年的17.26億m3。原因之一是該區(qū)城市化進(jìn)程加快,城市建設(shè)用地面積不斷增加,耕地面積銳減,農(nóng)作物播種面積減少,造成農(nóng)作物產(chǎn)量下降;其二是養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模逐年縮小,農(nóng)畜產(chǎn)品量減少。2006年的食物虛擬水生產(chǎn)量與2005的相比,下降了16.00%,其原因是2006年遭特大旱災(zāi)影響,重慶都市區(qū)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量大幅度下降。

2.1.2 食物虛擬水消費(fèi)量分析

從圖1看出,重慶都市區(qū)食物虛擬水消費(fèi)量整體呈上升趨勢(shì)。2001—2005年食物虛擬水消費(fèi)量一直上升;而2006年有所下降,原因是受2006年的旱災(zāi)影響,重慶都市區(qū)部分虛擬水含量高的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量減少,同時(shí)進(jìn)口虛擬水含量高的食物產(chǎn)品量變化不大,一定程度上減少了人們對(duì)虛擬水含量高的食物消費(fèi)量;2007年之后,食物虛擬水消費(fèi)量直線上升,其原因是人口增長(zhǎng)較快,主要表現(xiàn)在外來務(wù)工人口增多和高校對(duì)外擴(kuò)招,同時(shí)人們對(duì)植物油、肉類、禽蛋、魚蝦等虛擬水含量高的食物消費(fèi)量不斷增加。

2.1.3 食物虛擬水凈進(jìn)口量分析

食物虛擬水凈進(jìn)口量隨食物虛擬水進(jìn)口量和出口量的變化而變化。2001—2004年呈現(xiàn)下降和上升狀況。2004年后食物虛擬水凈進(jìn)口量以年均9.00%的速度一直上升,由2004年的14.14億m3上升到2010年的26.29億m3,說明該區(qū)的食物虛擬水生產(chǎn)量不能滿足人們的需求,需要依賴區(qū)外進(jìn)口來保障食物供給安全。原因之一是該區(qū)人口增長(zhǎng)快,食物需求量大,人們的生活水平不斷提高,整個(gè)食物消費(fèi)在向營(yíng)養(yǎng)豐富和結(jié)構(gòu)合理的方向過渡,肉類、奶類、禽蛋、水產(chǎn)品等虛擬水含量高的食物消費(fèi)增加,而該區(qū)這些食物生產(chǎn)量小。其二是本區(qū)域的食物產(chǎn)量下降;第三是重慶都市區(qū)的渝中區(qū)沒有農(nóng)業(yè)生產(chǎn),食物依靠區(qū)外進(jìn)口。

2.2 重慶都市區(qū)食物虛擬水評(píng)價(jià)

根據(jù)重慶都市區(qū)食物虛擬水計(jì)算結(jié)果和指標(biāo)量化方法,計(jì)算2001—2010年各指標(biāo)值,然后作出動(dòng)態(tài)變化圖(圖2)。

圖2 重慶都市區(qū)食物虛擬水評(píng)價(jià)指標(biāo)值動(dòng)態(tài)變化

2.2.1 食物虛擬水自給率分析

在研究時(shí)段內(nèi),食物虛擬水自給率分為上升和下降兩個(gè)階段。2001—2004年為上升階段,由2001年的48.23%上升到2004年的54.25%;2004—2010年處于下降階段,由2004年的54.25%下降到2010年的35.29%,說明該區(qū)的食物虛擬水生產(chǎn)量逐年減少,從區(qū)外進(jìn)口食物虛擬水已成為解決食物安全的重要途徑。

2.2.2 食物虛擬水進(jìn)口依賴度分析

食物虛擬水進(jìn)口依賴度受生產(chǎn)量和人口的變化而變化,人口增長(zhǎng)和生產(chǎn)量下降會(huì)使依賴度上升。2001—2010年該區(qū)食物虛擬水進(jìn)口依賴度均高于30%,在2001—2004年間出現(xiàn)下降和上升交替; 2004—2006年上升較快。2007—2009年較平穩(wěn),在57% ～59%之間波動(dòng),2010年上升到最大值65.04%。上述說明區(qū)外進(jìn)口的食物虛擬水是重慶都市區(qū)食物虛擬水的重要組成部分,進(jìn)口的食物虛擬水為緩解該區(qū)的水資源緊缺形勢(shì)貢獻(xiàn)較大。

2.2.3 食物虛擬水壓力指數(shù)分析

從圖2可以看出,在研究時(shí)段內(nèi)食物虛擬水壓力指數(shù)均大于100%,說明該區(qū)生產(chǎn)食物所消耗的水資源量大于可用水資源量,強(qiáng)調(diào)的是,作物生產(chǎn)以消耗天然降水(綠水)為主,對(duì)本區(qū)可利用水資源影響不大,但不可忽視食物虛擬水壓力帶來的影響。2001年和2006年出現(xiàn)大旱,水資源量比常年少,壓力指數(shù)均超過400%,2002年、2004年和2007年水資源較常年多,食物虛擬水壓力指數(shù)相對(duì)稍低。食物虛擬水壓力指數(shù)過高,說明農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)存在不合理性,應(yīng)該調(diào)整農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和改變?nèi)藗兿M(fèi)結(jié)構(gòu),降低對(duì)本區(qū)水資源的耗費(fèi),同時(shí)從區(qū)外進(jìn)口食物,緩解水資源緊張狀態(tài)。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

筆者立足虛擬水理論,核算并評(píng)價(jià)了2001—2010年重慶都市區(qū)食物虛擬水變化狀況,得出如下結(jié)論:

a.受人口增長(zhǎng)和消費(fèi)水平的提高以及農(nóng)業(yè)規(guī)模縮小的影響,重慶都市區(qū)食物虛擬水生產(chǎn)量逐年下降,由2001年的20.05億m3下降到2010年的17.26億m3;食物虛擬水消費(fèi)量由2001年的35.43億m3增長(zhǎng)到2010年的43.54億m3;食物虛擬水凈進(jìn)口量由2001年的15.38億m3增長(zhǎng)到26.29億m3。

b.食物虛擬水自給率逐年下降;重慶都市區(qū)食物虛擬水進(jìn)口依賴度高于30%;食物虛擬水壓力指數(shù)大于100%,且受當(dāng)?shù)乜衫盟Y源影響較大。

3.2 討論

重慶都市區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,人口增多,農(nóng)業(yè)規(guī)模日益縮小,這導(dǎo)致了該區(qū)食物虛擬水生產(chǎn)量下降,消費(fèi)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于生產(chǎn)量,食物虛擬水依賴于區(qū)外進(jìn)口。通過研究發(fā)現(xiàn),進(jìn)口的食物虛擬水緩解了該區(qū)的食物壓力,但是過度依賴食物進(jìn)口,會(huì)產(chǎn)生一些負(fù)面影響,例如縮小本地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模而造成本地農(nóng)民失業(yè),同時(shí)會(huì)引起糧食安全危機(jī)進(jìn)而影響社會(huì)穩(wěn)定。針對(duì)重慶都市區(qū)食物消費(fèi)實(shí)際,在不影響人們對(duì)食物營(yíng)養(yǎng)需求的條件下,可以從以下幾個(gè)方面來考慮緩解虛擬水壓力:

a.從保障區(qū)域安全的角度看,需要從根本上解決重慶都市區(qū)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)水資源不足問題。該區(qū)的農(nóng)業(yè)為雨養(yǎng)型,應(yīng)該加強(qiáng)農(nóng)業(yè)集水工程基礎(chǔ)設(shè)施,如修筑水庫(kù)、溝渠等。推廣優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗水農(nóng)作物,保證一定的糧食、蔬菜、水果等供給;動(dòng)物飼養(yǎng)方面減少不必要的飼料和水資源浪費(fèi)。

b.合理調(diào)整飲食結(jié)構(gòu),在保證營(yíng)養(yǎng)需求的條件下,提倡消費(fèi)虛擬水含量低的食物,適當(dāng)降低虛擬水含量高的食物消費(fèi),如肉類、禽蛋、水產(chǎn)品等。

c.實(shí)施虛擬水戰(zhàn)略。區(qū)域性水資源的短缺問題確實(shí)可以通過農(nóng)產(chǎn)品的適量進(jìn)口得到補(bǔ)償[19]。由于水資源利用機(jī)會(huì)成本的區(qū)域差異性,虛擬水戰(zhàn)略在解決區(qū)域性水安全問題的同時(shí),還包含著區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間水資源優(yōu)化配置的涵義[20]。虛擬水戰(zhàn)略需考慮運(yùn)輸成本和交通便捷性。重慶都市區(qū)水、陸、空交通便利,從水資源相對(duì)豐富的地區(qū)適當(dāng)進(jìn)口食物,尤其是虛擬水含量高的食物,這樣既緩解食物虛擬水壓力,同時(shí)優(yōu)化了重慶都市區(qū)和區(qū)外水資源的配置。

[1]ALLAN JA.Fortunately there are substitutes forwater otherwise our hydro-political futures would be impossible [M]//ODA.Priorities for water resources Allocation and Management.London:ODA,1993:13-26.

[2]CHAPAGAIN A K,HOEKSTRA A Y,SAVENIJE H G,et al.The water footprint of cotton consumption:an assessment of the impact of worldwide consumption of cotton products on the water resources in the cotton producing countries[J].Ecological Economics,2006,60:186-203.

[3]徐中民,龍愛華,張志強(qiáng).虛擬水的理論方法及在甘肅省的應(yīng)用[J].地理學(xué)報(bào),2003,58(6):861-869.

[4]王紅瑞,董艷艷,王軍紅,等.北京市農(nóng)作物虛擬水含量分布[J].環(huán)境科學(xué),2007,28(11):632-637.

[5]李亞娟,趙軍.農(nóng)畜產(chǎn)品虛擬水計(jì)算與虛擬水戰(zhàn)略研究[J].人民黃河,2012,34(12):59-62.

[6]程國(guó)棟.虛擬水:中國(guó)水資源安全戰(zhàn)略的新思路[J].中國(guó)科學(xué)院院刊,2003(4):260-265.

[7]LMA C L.“Vitual water and occma’Razor by Stephen Merreu and”virualwater-the water,food and trade Nexus: useful concept ormisleadingmetaphor by pony allan[J]. Water International,2003,28(1):11-13.

[8]柳長(zhǎng)順,陳獻(xiàn),劉昌明,等.虛擬水交易:解決中國(guó)水資源短缺與糧食安全的一種選擇[J].資源科學(xué),2005,27 (2):10-15.

[9]鄒君,胡娟,楊玉蓉.中國(guó)糧食生產(chǎn)與消費(fèi)中的虛擬水平衡動(dòng)態(tài)變化研究[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,18 (1):185-188.

[10]秦麗杰,靳英華,常永智,等.虛擬水視角下吉林省西部玉米耕作方式優(yōu)化[J].地理研究,2012,31(8):1457-1464.

[11]蓋力強(qiáng),謝高地,李士美,等.華北平原小麥、玉米作物生產(chǎn)水足跡的研究[J].資源科學(xué),2010,32(11):2066-2071.

[12]王雙英,陸文聰.江西虛擬水消費(fèi)與貿(mào)易研究:基于投入產(chǎn)出分析[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境,2011,20(8): 934-937.

[13]羅貞禮,黃璜.紅三角地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品虛擬水的計(jì)算分析[J].冰川凍土,2005,27(3):426-431.

[14]吳燕,王效科,逯非.北京市居民食物消耗生態(tài)足跡和水足跡[J].資源科學(xué),2011,33(6):1145-1152.

[15]梅婷,秦麗杰.吉林市城鄉(xiāng)居民膳食消費(fèi)的水足跡研究[J].水利經(jīng)濟(jì),2013,31(1):10-14.

[16]CHAPAGAIN A K,HOEKSTRA A Y.Water footprints of nations[C]//Value of Water Research Report Series No. 16.Delft:UNESCO-IHE,2004:1-80.

[17]鄧曉軍,謝世友,王新華.重慶市2004年的水足跡分析[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境,2007,16(5):593-597.

[18]MEKONNEN M M,HOEKSTRA A Y.The green,blue and grey water footprint of crops and derived crop products [C]//Value of Water Research Report Series No.47. Delft:UNESCO-IHE,2010:17-20.

[19]YANG H,ZEHNDER A JB.Water seareity and food import:a case study for southern Mediterranean countries [J].World Development,2002,30(8):1413-1430.

[20]楊振,牛叔文,焦繼榮,等.虛擬水戰(zhàn)略與民勤綠洲可持續(xù)發(fā)展問題研究[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2005,41(5):10-13.

X24

A

1003 -9511(2013)04 -0001 -04

2013-02-28 編輯:張志琴)

10.3969/j.issn.1003 -9511.2013.04.001

國(guó)家自然科學(xué)基金(41001168);重慶市科委軟科學(xué)項(xiàng)目(CSTC2011CX-rkxA0280)

班榮舶(1987—),男,貴州紫云人,碩士研究生,從事環(huán)境災(zāi)害與生態(tài)保護(hù)、水資源開發(fā)管理研究。

何太蓉(1973—),女,重慶豐都人,教授,博士,主要從事自然資源與環(huán)境研究。E-mail:he_trong@263.net