吉林市不同收入水平的城市居民膳食水足跡研究

秦麗杰，梅 婷

（東北師范大學地理科學學院，吉林 長春 130024）

隨著水資源日益緊缺，水資源安全問題備受世人關注.過去我們只注重生產、生活用水，而居民的膳食消費與水資源消耗、水資源節約密切相關.Hoekstra在虛擬水理論［1－4］的基礎上進一步提出了“水足跡”的概念［5］，用以描述人類消費對水資源系統的影響，任何已知人口（一個人、一個城市、一個區域或全球）的水足跡是生產這些人口消費的產品所需要的水資源數量.水足跡可以反映一個人、一個地區或一個國家對水資源的真實需求和真實占用情況.不同的收入水平使居民的膳食結構、膳食消費量具有差異，進而引起膳食水足跡出現不同.本文通過對吉林市不同收入水平的城市居民膳食水足跡的量化，探討了吉林市城市居民膳食水足跡的特征，為制定合理的膳食結構、保護水資源提供了依據.

1 研究區概況

吉林市地處東北腹地、長白山脈向松嫩平原過渡地帶的松花江畔，地理位置為42°31′～44°40′N，125°40′～127°56′E.吉林市是吉林省的第二大城市，同時也是我國重要的化工工業基地.市區總面積27120km2，其中耕地面積3959.16km2，占總面積14.59%；轄6區（昌邑區、船營區、龍潭區、豐滿區、高新區、經開區）、5縣市（永吉縣、舒蘭市、磐石市、蛟河市、樺甸市）；總人口451萬人，其中城市人口約200萬人.

吉林市屬于溫帶大陸性季風氣候，四季分明，春季干旱少雨，夏季溫熱多雨，秋季涼爽多晴，冬季寒冷多雪.境內水系發達，由松花江、拉林河、牡丹江3個水系的部分河段和支流組成；10km以上河流277條，20km以上的73條.松花江水系在吉林市境內流域面積為22336km2，占全市總面積的84%.市區地表水資源較豐富，但空間分布不均；地表水資源量為165×108m3，地下水資源量為7×108m3.

2 膳食虛擬水量化

2.1 數據來源

本文研究所用的吉林市農作物產量、吉林市不同收入水平的城市居民年人均膳食消費量來源于《吉林市社會經濟統計年鑒》、《吉林省統計年鑒》；吉林市氣象數據來源于中國氣象局國家氣象信息中心.計算各種農作物的虛擬水量時，所需作物系數kc借助于聯合國糧農組織提供的Cropwat8.0軟件中的數據.

2.2 單位質量膳食虛擬水含量

單位質量農作物產品的虛擬水含量等于作物生育期需水量除以作物單位面積產量，而作物生育期需水量通常由聯合國糧農組織推薦的Penman－Monteith公式和相應的作物系數計算得到.單位質量動物產品虛擬水含量為動物生命周期內飼料生產用水量、飲用水量、飼舍清潔用水量、宰殺加工用水量之和除以動物產品重量；如果從一種動物可以得到多種產品，則需要引入價值因子和產量因子，將總的用水量在不同的產品之間分配［5－15］.本文中的農作物產品虛擬水含量均從消費地的角度來計算，即采用農作物在消費地生產所需的水量和加工轉化率.動物產品的虛擬水含量參考聯合國糧農組織FAOSTAT數據庫中有關中國動物虛擬水含量數據.本文選取了糧食、油脂類、豬肉、牛羊肉、禽肉、雞蛋、水產品、白酒、啤酒、蔬菜、水果、茶葉和奶類等主要膳食消費品，其虛擬水含量見表1.

表1 單位質量膳食消費品虛擬水含量 m3／kg

3 不同收入水平的城市居民膳食水足跡特征

3.1 膳食水足跡的動態變化

不同收入水平使同一區域的人們在膳食消費上會產生一定的差異，進而引起膳食水足跡的不同.根據對城市居民收入情況的抽樣調查，按相對收入不等距分組，將其分為最低收入、低收入、較低收入、中間收入、較高收入、高收入和最高收入7組，各組人數所占比重分別為10%，10%，20%，20%，20%，10%，10%.

根據2004—2010年《吉林市社會經濟統計年鑒》中不同收入水平的城市居民年人均膳食消費量，量化城市居民膳食水足跡，結果見表2.

表2 2004—2010年不同收入水平的城市居民人均膳食水足跡 m3／（人·a）

從表2可以看出，吉林市城市居民的人均膳食水足跡隨著收入的增加而升高，最低收入、低收入和較低收入的人均膳食水足跡低于全市平均值.最低收入的人均膳食水足跡最低，低于全市平均值的30%左右；中間收入的人均膳食水足跡基本與全市平均值持平；較高收入、高收入和最高收入的人均膳食水足跡高于全市平均值，最高收入的人均膳食水足跡最高，高于全市平均值的30%以上.

2004—2010年不同收入人群的膳食水足跡呈現先升后降的趨勢，而且各類膳食水足跡所占的比重也在變化（見表3）.在膳食水足跡中，不同收入人群的糧食、食用植物油、豬肉、牛肉的水足跡均較高，占膳食水足跡的比重為60%左右.

表3 不同收入水平的城市居民各類膳食水足跡比重 %

隨著人們收入水平的提高，膳食結構在不斷發生變化，各類膳食水足跡在膳食總水足跡中的比重也隨之變化.糧食水足跡所占比重在不同收入人群中均呈下降趨勢，最低收入和低收入人群下降幅度最大，約為8%；食用植物油水足跡所占比重均上升，高收入和最高收入人群上升幅度最大，約為5%；豬肉、牛肉、羊肉水足跡所占比重在不同收入人群中均呈上升趨勢，豬肉、羊肉上升比重不大，而牛肉上升比重較明顯，最低收入人群上升比重最大，達6.6%；禽類、蛋類、鮮菜水足跡所占比重變化不大；水產品類水足跡略有上升，低收入人群上升比重最大，為2.3%；酒類水足跡所占比重在不同收入人群中有升有降；茶葉水足跡所占比重有所升高，上升較突出的人群為低收入、較低收入、中間收入和高收入；鮮果、鮮乳品水足跡所占比重均呈下降趨勢，鮮果水足跡下降幅度不大，而鮮乳品水足跡下降的幅度較大，從2.2%～7.1%不等，下降幅度較大的人群為中間收入、較高收入、高收入和最高收入，均下降5%以上.

3.2 膳食水足跡的多樣性

利用Ulanowicz［16］和Templet［17］的多樣性研究成果，計算城市居民膳食水足跡的多樣性指數.各種膳食水足跡分配越接近平等，多樣性指數越高.膳食水足跡的多樣性指數反映了膳食消費水平的高低.膳食水足跡多樣性指數（H）計算公式為式中：H為膳食水足跡多樣性指數；i為各種膳食消費品，pi為第i種膳食消費品的水足跡占總水足跡的比例.

2004—2010年吉林市不同收入水平的城市居民膳食水足跡多樣性指數如圖1所示.

圖1 不同收入水平的城市居民膳食水足跡多樣性指數

2004—2010年，吉林市不同收入水平的城市居民膳食水足跡多樣性指數略有起伏，前期有所上升，近三年有所下降，但變化不大.總體上看，收入高的人群膳食水足跡多樣性指數略高于收入低的人群.每一年不同收入水平的城市居民膳食水足跡多樣性指數相差0.04～0.10.但在不同收入人群中，與2004年相比，最低收入、低收入、中間收入和最高收入人群膳食水足跡多樣性指數變化最大，其變化值依次為0.09，0.11，0.09，0.08，不同收入人群膳食水足跡的差距在逐漸縮小.近年雖然糧食消費水足跡有了明顯下降，但食用植物油、牛肉消費水足跡上升顯著，說明了人們收入水平提高后，膳食結構變化的趨勢.

3.3 膳食結構改變對水足跡的影響

根據中國科學院中國現代化研究中心發布的《中國現代化報告2012》中所推薦的膳食結構標準，中國人每天的參考食譜為“六兩糧食四兩肉，六兩蔬菜一兩油，一兩雞蛋二兩魚，半斤水果一斤奶”［18－19］.以此為依據，我國每人每年膳食消費的商品量見表4.

表4 膳食標準下的人均膳食消費量 kg／（人·a）

將吉林市2004—2010年不同收入人群的膳食水足跡與表4所設定的膳食標準下的水足跡進行比較，結果見圖2.吉林市不同收入人群的膳食水足跡均低于膳食標準下的水足跡，收入越低與膳食標準下的水足跡相差越大.其中，不同收入人群的蔬菜水足跡略高于膳食標準中的蔬菜水足跡，收入越高超過標準水足跡的值越大；糧食、食用油、雞蛋、水果消費的水足跡均低于膳食標準中的相應值，數值介于－3～－70m3／a之間，收入越高差值越小；水產品水足跡低于膳食標準110～160m3／a，收入越低差值越大；肉和奶是水足跡中低于標準水足跡最大的兩類消費品，肉類水足跡差值為320～520m3／a，不同收入人群肉類水足跡差異顯著，收入越低距離標準值的差距越大；奶類水足跡的差值為310～390m3／a，不同收入人群與標準值的差值較均衡，變化不大.

如果按照中科院所推薦的膳食結構標準，吉林市不同收入人群的膳食水足跡都應增加.以2010年為例，糧食應增加23%～132%，食用油應增加6%～110%，肉類增加157%～470%，蛋類增加43%～208%，水產品類增加214%～580%，水果增加7.5%～155%，奶類增加13～38倍，收入越低增加的比重越大；蔬菜減少15%～38%，收入越高減少的比重越大.按照此標準，吉林市城市居民的膳食水足跡將增加，尤其是肉類、奶類、水產品增加的幅度非常大，中、低收入人群膳食水足跡應提高的幅度也較大.如果膳食消費的增加，完全依靠當地解決，這將對水資源供應產生較大的影響，增加水資源供需矛盾.如果適當依賴外埠進口，將在一定程度上減輕水資源壓力.

圖2 不同收入水平的城市居民膳食水足跡與膳食標準水足跡的差異

4 結論與討論

（1）不同收入水平使居民膳食結構、消費量有所不同，進而由此帶來的膳食水足跡亦不同.2004—2010年吉林市城市居民的人均膳食水足跡隨著收入的增加而升高，最低收入、低收入和較低收入的人均膳食水足跡低于全市平均值.最低收入的人均膳食水足跡最低，低于全市平均值的30%左右；中間收入的人均膳食水足跡基本與全市平均值持平；較高收入、高收入和最高收入的人均膳食水足跡高于全市平均值，最高收入的人均膳食水足跡最高，高于全市平均值的30%以上.

（2）2004—2010年不同收入人群的膳食水足跡呈現先升后降的趨勢，而且各類膳食水足跡所占的比重也在變化.在膳食水足跡中，不同收入人群的糧食、食用植物油、豬肉、牛肉的水足跡均較高，占膳食水足跡比重的60%左右.

（3）2004—2010年吉林市不同收入水平的城市居民膳食水足跡多樣性指數略有起伏，收入高的人群膳食水足跡多樣性指數略高于收入低的人群.每一年不同收入水平的城市居民膳食水足跡多樣性指數相差0.04～0.10.在不同收入人群中，最低收入、低收入、中間收入和最高收入人群膳食水足跡多樣性指數變化最大，不同收入人群膳食水足跡的差距在逐漸縮小.

（4）根據《中國現代化報告2012》中所推薦的膳食結構標準，吉林市不同收入人群的膳食水足跡均低于膳食標準的水足跡，收入越低與膳食標準的水足跡相差越大.按照此標準，吉林市城市居民的膳食水足跡均應增加，尤其是應增加肉類、奶類、水產品的消費量，中、低收入人群膳食水足跡應提高的幅度較大.應妥善解決由于膳食消費增加對水資源需求帶來的影響.

［1］ALLAN J A.Fortunately there are substitutes for water otherwise our hydro political futures would be impossible［G］／／Priorities for water resources allocation and management.London：ODA，1993：13－26.

［2］ALLAN J A.Overall perspectives on countries and regions［G］／／ ROGERS P，LYDON P.Water in the Arab world：perspectives and prognoses.Massachusetts：Harvard University Press，1994：65－100.

［3］ZIMMER D，RENAULT D.Virtual water in food production and global trade：review of method alogical issues and preliminary results［G］∥Hoekstra A Y.Virtual water trade.Delft，The Netherlands：IHE，2003：93－107.

［4］CHAPAGAIN A K，HOEKSTRA A Y.Water footprints of nations：value of water research report series［R］.Delft，The Netherlands：IHE，2004：1－80.

［5］HOEKSTRA A Y，HUNG P Q.Virtual water trade：aquantification of virtual water flows between nations in relation to international crop trade［R］.Value of water research report series No.11.Delft，The Netherlands：IHE，2002：1－66.

［6］曹建廷，李原園，張文勝，等.農畜產品虛擬水研究的背景、方法及意義［J］.水科學進展，2004，15（6）：829－834.

［7］徐中民，龍愛華，張志強.虛擬水的理論方法及在甘肅省的應用［J］.地理學報，2003，58（6）：861－869.

［8］周俊菊，王靜愛，石培基.虛擬水及其在緩解區域水資源短缺中的應用研究［J］.生態經濟，2005，9（1）：30－34.

［9］羅貞禮，黃璜，傅志強，等.郴州市農產品虛擬水的量化分析［J］.湖南農業大學學報，2004，3（30）：282－284.

［10］秦麗杰，沈淑平，段佩利.長春市農作物虛擬水量時空分異特征研究［J］.東北師大學報：自然科學版，2012，44（1）：149－154.

［11］韓舒，師慶東，于 洋，等.新疆1999—2009年水足跡計算與分析［J］.干旱區地理，2013，36（2）：364－370.

［12］王新華.消費模式變化對虛擬水消費的影響［J］.中國農村水利水電，2006（2）：32－34.

［13］姚藍，李磊，宿偉玲.動物虛擬水概念及其應用［J］.大連大學學報，2005，26（3）：75－77.

［14］李亞娟，趙軍.農畜產品虛擬水計算與虛擬水戰略研究［J］.人民黃河，2012，34（12）：59－62.

［15］梅婷，秦麗杰.吉林市城鄉居民膳食消費的水足跡研究［J］.水利經濟，2013，31（1）：10－15.

［16］ULANOWICZ R E.Growth and development.Ecosystems phenomenology［M］.New York：Springer－Verlag，1986.

［17］EMPLET P H.Energy，diversity and development in economicsystems：an empirical analysis［J］.Ecological Economics，1990，30（2）：223－233，411.

［18］中科院發布國人每日參考食譜：六兩糧食四兩肉［EB／OL］.http：／／news.163.com／12／0514／01／81E9O7NJ0001124J.html.

［19］中科院發布國人每日參考食譜：六兩糧食四兩肉［EB／OL］.http：／／news.sohu.com／20120514／n343130842.shtml.