重慶都市區食物虛擬水核算與評價

班榮舶,何太蓉,舒瑞琴

(重慶師范大學地理與旅游學院,重慶 400047)

重慶都市區食物虛擬水核算與評價

班榮舶,何太蓉,舒瑞琴

(重慶師范大學地理與旅游學院,重慶 400047)

基于虛擬水理論,核算了2001—2010年重慶都市區食物生產與消費的虛擬水,選取食物虛擬水自給率、食物虛擬水進口依賴度和食物虛擬水壓力指數3個指標對其評價。結果顯示:①食物虛擬水生產量逐年下降,由2001年的20.05億m3下降到2010年的17.26億m3;食物虛擬水消費量由2001年的35.43億m3增長到2010年的43.54億m3;食物虛擬水凈進口量在2001—2004年之間呈下降趨勢,2005年后逐年上升,由2005年的16.39億m3增長到26.29億m3。②重慶都市區食物虛擬水進口依賴度較高,食物虛擬水自給率逐年下降,食物虛擬水壓力指數大于100%。③在保證足夠的生產能力條件下,從區外進口食物虛擬水是社會經濟可持續發展的保障。

虛擬水;自給率;進口依賴度;壓力指數;重慶都市區

“虛擬水”是由英國學者Allan最早提出的概念[1],虛擬水為緩解國家或區域水資源安全和糧食安全提供了一種新穎思路,為水資源可持續利用評價提供新方法,成為水資源及其相關領域的研究熱點。近年來國內外學者從不同的區域尺度(省域、流域、市域)對虛擬水作了大量研究,內容主要涉及6個方面: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實的理論基礎,但也有不足之處,例如我國的虛擬水研究區域主要集中在干旱缺水的北方地區,水資源相對豐富的南方濕潤區研究較少[12-13]。

食物包含著大量的虛擬水,人們消費的食物虛擬水真實地反映了維持一個區域的人口基本食物需求的水資源。目前,關于食物虛擬水研究成果的報道較少[14-15],尤其是我國南方都市區食物虛擬水研究未見報道。重慶都市區人口稠密,農業規模日益縮小,水質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社會經濟可持續發展必須解決的問題之一?；诖?本文將虛擬水理論引入到重慶都市區食物消費中,旨在為緩解該區水資源壓力和食物供給壓力尋找新途徑。

1 數據與方法

1.1 數據來源

本文的基礎數據源于2002—2011年《重慶市統計年鑒》、2001—2011年《重慶都市九區統計年鑒》; 2001—2010年重慶市水資源公報;大量國內外對中國產品虛擬水研究成果;食物虛擬水評價指標計算值。

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新概念。虛擬水是指生產商品和服務所需要的水資源數量[1]。它并不是真正意義上的水,而是包含在產品和服務中無形的水,如生產1杯250mL的啤酒,需要消耗75 L水[16]。人類消費產品和服務實質上是間接地消費水資源。虛擬水具有虛擬性(虛構的水資源)、交易性、方便性(便于運輸)等特點,因此虛擬水被廣泛用來緩解國家或區域水資源和糧食安全問題。

1.2.2 食物虛擬水計算方法

筆者從生產和消費角度核算食物虛擬水,這樣可以明確食物虛擬水的進出口量以及儲存量,避免虛擬水的重復計算。首先,通過2002—2011《重慶市統計年鑒》、2002—2011《重慶都市九區統計年鑒》和文獻[3,16-18]的研究成果(表1),分別獲取10年的食物產品產量與消費量和單位食品虛擬水含量;其次,計算各年度食物生產和消費的虛擬水總量。

虛擬水貿易是指貧水國家或地區通過貿易的方式從富水國家或地區購買水資源密集型產品(尤其是糧食)來獲得水和糧食的安全[6]?；谏a與消費,考慮虛擬水貿易,把食物虛擬水分為內部虛擬水和進口虛擬水,計算方法如下:

式中:W為區域總食物虛擬水,Wi為區域內部食物虛擬水,We為進口食物虛擬水。其中,內部食物虛擬水量(Wi)等于區域食物生產虛擬水總量減去出口虛擬水總量,其表達式為

式中:Wa為農業產品(農作物產品、動物產品)虛擬水;Ws為加工副食物虛擬水;Wdom為出口食物虛擬水。

在虛擬水貿易中,用虛擬水進口總量減去虛擬水出口總量,值為正表明區域虛擬水凈進口,值為負表明區域虛擬水凈出口。

表1 產品單位虛擬水量

1.2.3 食物虛擬水評價指標

水資源評價指標很多,但評價指標必須遵循科學性、系統性、可比性等原則。筆者在參考文獻[16]的基礎上,結合重慶都市區的水資源、人口和農業生產的實際,嘗試應用3個指標評價食物虛擬水(表2)。

表2 食物虛擬水評價指標

表2中,指標“食物虛擬水自給率”的值越大,表明區域對本區水資源利用程度越高;指標“食物虛擬水進口依賴度”的值越大,表明區域對區外進口水資源依賴程度越高;指標“食物虛擬水壓力指數”的值越大,說明本區域水資源承載壓力越大,當指標大于100%時,說明本地區生產食物需要的水資源大于可用水資源量,水資源系統超載。

2 結果與分析

2.1 食物虛擬水計算結果與分析

根據重慶都市區食物生產量和城鄉居民食物消費量,結合式(1)、式(2)和前述的虛擬水量化方法,計算出2001—2010年重慶都市區食物虛擬水結果,然后作出動態變化圖(圖1)。從圖1可以看出,在研究時段內,重慶都市區食物虛擬水消費量遠遠大于生產量,需要從區外進口食物虛擬水,以緩解食物壓力。

圖1 重慶都市區食物虛擬水動態變化

2.1.1 食物虛擬水生產量分析

根據圖1,重慶都市區食物虛擬水生產量波動較大,總體呈下降趨勢,由2001年的20.05億m3下降到2010年的17.26億m3。原因之一是該區城市化進程加快,城市建設用地面積不斷增加,耕地面積銳減,農作物播種面積減少,造成農作物產量下降;其二是養殖業規模逐年縮小,農畜產品量減少。2006年的食物虛擬水生產量與2005的相比,下降了16.00%,其原因是2006年遭特大旱災影響,重慶都市區的農業產量大幅度下降。

2.1.2 食物虛擬水消費量分析

從圖1看出,重慶都市區食物虛擬水消費量整體呈上升趨勢。2001—2005年食物虛擬水消費量一直上升;而2006年有所下降,原因是受2006年的旱災影響,重慶都市區部分虛擬水含量高的農產品產量減少,同時進口虛擬水含量高的食物產品量變化不大,一定程度上減少了人們對虛擬水含量高的食物消費量;2007年之后,食物虛擬水消費量直線上升,其原因是人口增長較快,主要表現在外來務工人口增多和高校對外擴招,同時人們對植物油、肉類、禽蛋、魚蝦等虛擬水含量高的食物消費量不斷增加。

2.1.3 食物虛擬水凈進口量分析

食物虛擬水凈進口量隨食物虛擬水進口量和出口量的變化而變化。2001—2004年呈現下降和上升狀況。2004年后食物虛擬水凈進口量以年均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,說明該區的食物虛擬水生產量不能滿足人們的需求,需要依賴區外進口來保障食物供給安全。原因之一是該區人口增長快,食物需求量大,人們的生活水平不斷提高,整個食物消費在向營養豐富和結構合理的方向過渡,肉類、奶類、禽蛋、水產品等虛擬水含量高的食物消費增加,而該區這些食物生產量小。其二是本區域的食物產量下降;第三是重慶都市區的渝中區沒有農業生產,食物依靠區外進口。

2.2 重慶都市區食物虛擬水評價

根據重慶都市區食物虛擬水計算結果和指標量化方法,計算2001—2010年各指標值,然后作出動態變化圖(圖2)。

圖2 重慶都市區食物虛擬水評價指標值動態變化

2.2.1 食物虛擬水自給率分析

在研究時段內,食物虛擬水自給率分為上升和下降兩個階段。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%,說明該區的食物虛擬水生產量逐年減少,從區外進口食物虛擬水已成為解決食物安全的重要途徑。

2.2.2 食物虛擬水進口依賴度分析

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

2.2.3 食物虛擬水壓力指數分析

從圖2可以看出,在研究時段內食物虛擬水壓力指數均大于100%,說明該區生產食物所消耗的水資源量大于可用水資源量,強調的是,作物生產以消耗天然降水(綠水)為主,對本區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年出現大旱,水資源量比常年少,壓力指數均超過400%,2002年、2004年和2007年水資源較常年多,食物虛擬水壓力指數相對稍低。食物虛擬水壓力指數過高,說明農業結構和消費結構存在不合理性,應該調整農畜產品生產結構和改變人們消費結構,降低對本區水資源的耗費,同時從區外進口食物,緩解水資源緊張狀態。

3 結論與討論

3.1 結論

筆者立足虛擬水理論,核算并評價了2001—2010年重慶都市區食物虛擬水變化狀況,得出如下結論:

a.受人口增長和消費水平的提高以及農業規?？s小的影響,重慶都市區食物虛擬水生產量逐年下降,由2001年的20.05億m3下降到2010年的17.26億m3;食物虛擬水消費量由2001年的35.43億m3增長到2010年的43.54億m3;食物虛擬水凈進口量由2001年的15.38億m3增長到26.29億m3。

b.食物虛擬水自給率逐年下降;重慶都市區食物虛擬水進口依賴度高于30%;食物虛擬水壓力指數大于100%,且受當地可利用水資源影響較大。

3.2 討論

重慶都市區城鎮化進程加快,人口增多,農業規模日益縮小,這導致了該區食物虛擬水生產量下降,消費量遠遠大于生產量,食物虛擬水依賴于區外進口。通過研究發現,進口的食物虛擬水緩解了該區的食物壓力,但是過度依賴食物進口,會產生一些負面影響,例如縮小本地的農業生產規模而造成本地農民失業,同時會引起糧食安全危機進而影響社會穩定。針對重慶都市區食物消費實際,在不影響人們對食物營養需求的條件下,可以從以下幾個方面來考慮緩解虛擬水壓力:

a.從保障區域安全的角度看,需要從根本上解決重慶都市區農產品生產水資源不足問題。該區的農業為雨養型,應該加強農業集水工程基礎設施,如修筑水庫、溝渠等。推廣優質高產低耗水農作物,保證一定的糧食、蔬菜、水果等供給;動物飼養方面減少不必要的飼料和水資源浪費。

b.合理調整飲食結構,在保證營養需求的條件下,提倡消費虛擬水含量低的食物,適當降低虛擬水含量高的食物消費,如肉類、禽蛋、水產品等。

c.實施虛擬水戰略。區域性水資源的短缺問題確實可以通過農產品的適量進口得到補償[19]。由于水資源利用機會成本的區域差異性,虛擬水戰略在解決區域性水安全問題的同時,還包含著區域內和區域間水資源優化配置的涵義[20]。虛擬水戰略需考慮運輸成本和交通便捷性。重慶都市區水、陸、空交通便利,從水資源相對豐富的地區適當進口食物,尤其是虛擬水含量高的食物,這樣既緩解食物虛擬水壓力,同時優化了重慶都市區和區外水資源的配置。

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1003 -9511(2013)04 -0001 -04

2013-02-28 編輯:張志琴)

10.3969/j.issn.1003 -9511.2013.04.001

國家自然科學基金(41001168);重慶市科委軟科學項目(CSTC2011CX-rkxA0280)

班榮舶(1987—),男,貴州紫云人,碩士研究生,從事環境災害與生態保護、水資源開發管理研究。

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