黃淮海地區水土資源糧食安全價值核算3

白 瑋 邱愛軍 張秋平 郝晉珉

(1.國家發改委小城鎮改革發展中心,北京100045;2.水利部發展研究中心,北京100038;3.中國農業大學,北京100091)

黃淮海地區水土資源糧食安全價值核算3

白 瑋1邱愛軍1張秋平2郝晉珉3

(1.國家發改委小城鎮改革發展中心,北京100045;2.水利部發展研究中心,北京100038;3.中國農業大學,北京100091)

水土資源是糧食生產和糧食安全的基礎。水土資源糧食安全價值核算對于促進水土資源可持續利用,平衡地區糧食生產任務促進糧食安全具有積極意義。目前國內尚未有關于水土資源糧食安全價值系統的核算方法。本文根據虛擬水和虛擬土理論,綜合考慮自然、經濟和社會因素對糧食安全的影響,構建了糧食生產中的水土資源糧食安全價值核算方法體系,并以黃淮海地區為例進行了實證分析。結果表明:水土資源的糧食安全價值真實存在且可以量化,黃淮海地區各省市水土資源的糧食安全價值存在差異,河北、江蘇、安徽、山東和河南省的水土資源糧食安全價值總量遠遠高于北京和天津,并提出了建立糧食安全補貼完善糧食安全價值實現途徑的政策建議。

水土資源;糧食安全價值;糧食生產;黃淮海地區

糧食安全是國家安全的重要內容。隨著人口數量和人均糧食消費水平的提高,我國糧食需求水平不斷提高,但我國糧食生產收益水平較低,且各地區糧食生產水平差距較大,糧食區域間流動和分配成為滿足糧食需求的主要途徑和手段。水土資源是進行糧食生產必不可缺的基礎,與糧食安全休戚相關。糧食生產中的水土資源具有提供食物和原材料的經濟產出功能,提供就業、養老和糧食安全的社會保障功能和調節氣候、凈化大氣、涵養水源等生態服務功能。這些客觀的效用和功能表明糧食生產中的水土資源具有經濟價值、社會價值和生態服務價值。蘊含在糧食生產中的水土資源承擔了宏觀層次糧食安全的社會保障功能,糧食的區域間調配在一定程度上緩解了區域水土資源緊缺的問題。水土資源價值評估是完善資源產品價格,促進水土資源可持續利用的有效途徑和手段。目前國內外從自然資源價值理論、農地估價、耕地生態服務功能和價值以及水資源經濟價值等角度對水土資源經濟價值和生態價值進行了較為深入的研究,構建了核算水土資源經濟價值和生態價值的理論和方法體系,但核算社會價值的研究較少,僅集中于對耕地資源社會保障和就業價值,尚未對水土資源的糧食安全價值進行系統核算和研究。本文首次探討和核算水土資源的糧食安全價值,對于促進我國糧食生產和水土資源可持續利用具有重要的理論和實踐意義。本文所指的黃淮海地區包括北京、天津、河北、山東、河南、江蘇和安徽7個省市,是我國最重要的糧食主產區,同時黃淮海地區內部糧食生產水平很不平衡,該地區是研究水土資源糧食安全價值的最佳樣區。

1 計算方法

糧食安全價值的內涵是指投入到糧食生產中的水土資源對于確保區域糧食安全所發揮的效用。水土資源的糧食安全價值集中表現為生產糧食作物對區域糧食安全的作用,以及糧食產區對本地區和消費區糧食安全的支撐功能。核算糧食安全價值的總體思路是,首先計算投入到單位糧食產品中的水土資源數量,然后根據糧食產品價格和區域糧食安全水平計算糧食生產中的水土資源所承擔的區域糧食安全的社會價值。

虛擬水是生產商品和服務所需要的水資源數量[1]。從糧食生產角度看,虛擬水就是糧食生產中所實際利用的水資源數量,這依賴于產品的生產條件和用水效益等因素。單一糧食作物產品虛擬水含量根據以下公式計算:

式中:Vci—區域 i糧食作物c單位重量的虛擬水含量(m3/kg);Wci—區域 i糧食作物c的需水量(m3/hm2);Yci—區域 i糧食作物c的單產(kg/hm2)。

根據《中國農業需水和節水農業高效建設》提供的中等干旱年黃淮海地區各省市主要糧食作物需水量[2]。區域內各類糧食作物虛擬水含量與相應的糧食作物播種面積比例加權求和得到區域單位糧食作物產量的虛擬水含量。

式中:Vi—區域 i單位糧食產量虛擬水含量(m3/kg);λc—各種糧食作物播種面積比例(%);j—區域 i糧食作物種類。區域糧食生產中的水資源糧食安全價值為:

式中:P水—水資源糧食安全的價值(元);Pig—區域i單位產量糧食價格(元/kg);Qwi—區域i糧食作物總耗水量;Ks—糧食安全價值修正系數;Vi含義同上。

根據虛擬水理論,國內專家[3]提出了虛擬土的概念。糧食作物的虛擬土含量就是蘊含于糧食產品和服務中的土地資源數量。單一糧食作物產品虛擬土量(hm2/kg)可用糧食播種面積單產的倒數來表示。單一糧食作物虛擬土含量與各種糧食作物播種面積比例加權得到區域單位糧食作物產量(Si)的虛擬土含量。區域 i糧食生產中的土地資源糧食安全價值為:

式中:P土—土地資源承載糧食安全的價值(元);Pig—區域i單位產量糧食價格(元/kg);Qli—區域i糧食作物播種面積;Si—區域i單位糧食產量虛擬土含量(hm2/kg)。

區域糧食安全水平與人口、消費水平等因素相關。本文用人均糧食占有量指標對水土資源承擔的糧食安全的社會價值進行修正,以強調和明確不同區域承擔的社會價值的差異[4]。修正系數具體計算公式如下:

式中:KS—糧食安全價值修正系數;Xi—區域人均糧食占有量(kg/人)—全國人均糧食占有量(kg/人)。

其中 KS>1,說明該地人均糧食占有量高于全國人均糧食占有量,所產糧食除供應本地人口需求外仍有盈余,對確保全國糧食安全具有積極貢獻;KS<1,說明該地人均糧食占有量小于全國人均糧食占有量,本地糧食生產能力難以滿足本地需求,如果 KS遠遠小于1則不利于全國糧食安全。

2 結果與分析

2.1 水資源的糧食安全價值

2.1.1 單一糧食產品虛擬水含量

黃淮海地區主要糧食作物包括稻米、小麥、玉米、豆類和薯類。根據公式(1),結合作物需水量數據和2007年黃淮海地區主要糧食作物單產,得到2007年黃淮海地區單一糧食產品虛擬水含量,如下表。

(1)未處理的血液樣本的ABO正反定型結果不同、不規則抗體陽性,交叉配血主次管均有凝集;處理后的血液樣本的ABO正反定型結果相同,RhD鑒定陽性,無不規則抗體,能夠與相應血型供血者行交叉配血相合。(2)冷凝集素效價測定利用O型成人紅細胞與未稀釋血清結合凝集作效價滴定,并以之為依據判斷冷凝集素特異性。

表1 黃淮海地區單一糧食作物產品的虛擬水含量Tab.1 Virtual water content of single grain crop product in HHH district單位(unit):m3/kg

黃淮海地區各省市稻谷虛擬水含量較高,小麥處于中等水平,而玉米的虛擬水含量最低。江蘇省各類糧食作物的虛擬水含量最低,而河北省糧食作物虛擬水含量最高,其余各省市作物虛擬水含量差距較小。

2.1.2 黃淮海地區糧食作物耗水量

作物耗水量是作物在一定條件下生長發育實際需水量。單一糧食作物產品的虛擬水含量在數值上等于單一糧食作物耗水系數,根據公式(2)利用2007年糧食作物播種面積單產和播種面積得到區域糧食作物總耗水量。具體數據見下表。

表2 黃淮海地區2007年糧食生產總耗水量Tab.2 Gross water consumption content in HHH district in 2007

江蘇省和安徽省稻谷的播種面積較大,分別占糧食播種面積的42%和34%;其余五省市小麥和玉米的播種面積比例較大;江蘇省各類作物虛擬水含量水平較低,而其余各省市稻谷的虛擬水含量高于小麥和玉米的虛擬水含量。北京市和江蘇省的作物耗水系數最小,河北省和安徽省的作物耗水系數最高,其余各省市的作物耗水系數處于中等水平。2007年江蘇、山東和河南省的糧食播種面積單產處于較高水平,同時河北省、安徽省、山東省和河南省的糧食播種面積較大,受到以上因素的綜合影響,2007年河南省糧食作物耗水量最大,河北省、江蘇省、安徽省和山東省的糧食生產總耗水量處于中等水平,而北京市和天津市糧食生產耗水量最低。

2.1.3 水資源的糧食安全價值

根據公式(3)和(5),結合2007年黃淮海地區各省市糧食價格[5],得到水資源承擔的糧食安全價值。具體計算價值如下表。

表3 2007年黃淮海地區糧食生產中的水資源承擔的糧食安全價值Tab.3 Grain security value of water resource inputted in grain production in HHH district in 2007

從上表可知,山東省和河南省糧食生產中的水資源糧食安全價值最高;河北省、江蘇省和安徽省的糧食安全價值處于區域中等水平,而北京市和天津市的糧食安全價值遠遠低于其他省。

2.2.1 黃淮海地區單一糧食作物產品虛擬土含量

黃淮海地區各省市虛擬土量計算結果如下表。

表4 黃淮海地區單一糧食作物產品虛擬土量Tab.4 Virtual land quantity in single grain crop product in HHH district單位(unit):hm2/kg

從上表可看出,與稻谷相比,黃淮海地區各省市小麥和玉米虛擬土含量較高。其他作物的虛擬土含量高于三類主要糧食作物的水平。

2.2.2 土地資源承擔的糧食安全價值

根據公式(4)和(5)得到2007年黃淮海地區土地資源的糧食安全價值,結果如下表。

表5 2007年黃淮海地區糧食生產中的土地資源承擔的糧食安全價值Tab.5 Grain security value of land resource inputted in grain production in HHH district in 2007

由于黃淮海地區糧食生產的自然條件不同,單位糧食產品中蘊含的土地資源數量也不同。從上表可以看出,河北和安徽單位糧食作物虛擬土含量較高,即單位糧食產品所需要的土地資源數量較多,土地資源的糧食生產能力較低,天津、北京和河南糧食生產虛擬土含量處于中等水平,而江蘇省和山東省的虛擬土含量水平最低。

根據糧食安全價值修正系數的涵義,可得出北京和天津人均糧食占有量遠遠小于全國水平,兩市本地糧食生產水平遠遠不能滿足本地需求,對全國糧食安全的貢獻率較低。河北、江蘇等五省的人均糧食占有量高于全國水平。實際上河北和江蘇等五省承擔了一定的糧食外調任務,對于確保全國糧食安全發揮了積極作用。在糧食價格、播種面積、虛擬土含量等因素的綜合影響下,黃淮海平原五省兩市土地資源承擔的糧食安全價值具有明顯的區域差異,河南省和山東省糧食生產中的土地資源承擔的糧食安全價值最高;河北省、江蘇省和安徽省土地資源的糧食安全價值較高;北京市和天津市價值最低。

3 黃淮海平原水土資源的糧食安全價值實現情況及政策建議

糧食安全是國家安全范疇中一個重要的主題,具有效用的整體性,針對一國公民而言,又具有受益的不可排他性。但隨著人口增加和消費水平的提高,糧食安全實現的難度越來越大,糧食安全具有競爭性,糧食安全屬于擁擠性公共物品。從糧食安全的角度分析,糧食生產中的水土資源的效用不在于糧食產品或者水土資源利用的經濟效益,而更重要的是作為保證糧食安全的基礎,為一個國家提供了糧食安全保障。水土資源的糧食安全概念具有整體性和區域性的特點。糧食生產和糧食安全涉及中央政府、地方政府和種糧農民三方的利益和責任。我國中央政府十分重視糧食生產和糧食安全,例如通過設置耕地保有量、基本農田保護率和糧食產量等政績考核指標激發地方政府保護糧食生產水土資源和重視糧食安全。但作為重要的糧食主產區,目前黃淮海平原水土資源的糧食安全價值實現情況體現為兩個特點:一是不同區域在糧食安全目標下承擔的成本和效益不對等,即各地方政府所承擔的糧食安全價值差異較大;二是水土資源的糧食安全價值尚未以科學合理的方式實現。黃淮海平原五省二市水土條件差異較大,糧食生產中的水土資源時空分配不均勻,各地方政府保護資源的成本收益情況差距較大。河北、江蘇、山東、安徽和河南省作為糧食輸出地為糧食調入地區額外承擔了糧食生產責任而沒有得到任何利益補償,為了滿足糧食生產要求而將水土資源額外配置到糧食生產領域,放棄了資源用于非農生產所獲得的機會成本,造成資源利用經濟效益損失。這造成了地方政府糧食生產和水土資源保護積極性不高,在一定條件下,地方政府在經濟利益的驅動下,會理性地促進糧食生產中的水土資源非農化,利用保護糧食生產中的水土資源的動力不足。長此以往,不利于我國糧食安全和水土資源的可持續利用[6、7]。

為了發揮地方政府利用保護水土資源促進糧食生產的積極性,建議采用糧食安全補貼的形式彌補水土資源糧食安全價值的缺失[8]。土地資源和水資源共同承擔了糧食生產的基礎和糧食安全的保障作用,因此應以水資源和土地資源二者的糧食安全價值總和作為確定區域糧食安全補貼的重要標準。為了平衡地方政府承擔糧食生產的責任和因此損失的機會成本,糧食調入地區應承擔起糧食調出地區的糧食安全補貼。糧食安全補貼金額的確定方法如下:首先中央政府采用統一的方法核算年度各省級行政區水資源和土地資源的糧食安全價值,兩類資源糧食安全價值的總和處以該區域當年的糧食總產量,得到單位產量的糧食安全價值;然后中央政府根據區域糧食生產水平劃分主要糧食調入和調出地區,糧食調出區單位產量的糧食安全價值乘以調出量即為應獲得的糧食安全補貼。糧食安全補貼的繳納支付方式建議以省級行政區為單位,由糧食調入區的省級政府先向國家繳納糧食安全補貼金額,中央政府統一核算糧食調出地區應獲得的糧食安全補貼金額,統籌向糧食調出地區省級政府發放。

4 結論和討論

4.1 結 論

本文利用虛擬水和虛擬土理論,綜合考慮黃淮海地區糧食作物種植和糧食安全的特點,首次系統科學地計算了糧食生產中的水土資源糧食安全價值。研究發現,糧食安全價值實際存在,并具有顯著的區域差異。針對黃淮海地區而言,河北、江蘇、安徽、山東和河南五省的水土資源糧食安全價值均遠遠高于北京和天津市水平,即在區域水平上,與北京和天津市相比,河北、江蘇、安徽、山東和河南五省承擔了更多的糧食生產任務,為確保區域糧食安全發揮了積極作用。然而,實際中水土資源的糧食安全價值并未真正實現,由于糧食生產經濟效益較低,各地方政府為了規避水土資源用于糧食生產帶來的機會成本,具有將水土資源非農化的動機和趨勢,加之水資源的糧食安全價值并未真正實現,長期如此,必將影響糧食安全。建議積極完善糧食安全補貼制度,以糧食安全價值作為補貼依據,彌補水土資源用于糧食生產而損失的機會成本,保護糧食主產區生產積極性。

4.2 討 論

本文首次介紹了水土資源糧食安全價值的計算方法,并以2007年為例進行了核算,其數值基本符合水土資源中的糧食安全價值規律,但與逐年的實際情況有一定差異,如果用歷年的數據計算分析對制定促進糧食生產和水土資源保護的政策更具有科學性。由于缺乏黃淮海平原區域間糧食調入調出情況,本文僅提出了糧食安全補貼建議的框架,而未能提出具體的補貼金額和操作建議,需要在進一步的研究中討論完善。

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Grain Security V alue Estimation of Land and Water Resources in Huang2Huai2H ai Region

BAI Wei1QIU Ai2jun1ZHANG Qiu2ping2HAO Jin2min3
(1.China Urban Development Center,Beijing 100045,China;2.Development Research Center of the Ministry of Water Resources,Beijing 100038,China;3.China Agricultural University,Beijing 100091,China)

Land and water resources are the most important material conditionfor grain production.The grain security value estimation of land and water resources contribute to sustainble using of the land and water resources,regional grain production balance and grain security.At present,there has been no systemic estimation methodfor grain security value of land and water resources.Based on the theoryof virtual water and land,grain security value methodfor estimate land and water resources in grain production was establish,and Huang2Huai2Hai Region was taken as study case.The results show that grain security value of land and water resources in grain production is in existence and can be estimated.There are regional differencesof grain security value of land and water resources in grain production among each province in Huang2 Huai2Hai Region.The values of Hebei,Jiangsu,Anhui,Shangdong and Henan are far higher than the values of Beijing and Tianjin.The article propos that establish the grain security subsidy to realize the grain security value of land and water resources in grain production.

land and water resources;grain security value;grain production;Huang2Huai2Hai Region

F06211

A

1002-2104(2010)01-0066-05

10.3969/j.issn.1002-2104.2010.01.012

2009-06-15

白瑋,博士,主要研究方向為土地資源管理。

3863計劃項目“糧食豐產數字化管理技術研究應用”(編號:2006AA10Z271)和國家科技支撐計劃項目“糧食主產區農田生態健康管理關鍵技術研究與示范”(編號:2006BAD02A15)資助成果。

(編輯:劉呈慶)