我国粮食虚拟水流动对水资源和区域经济的影响

虚拟水流动是虚拟水形态的水资源在地理空间上的再分配,对区域经济和水资源具有重要影响。以省级行政区为单元,计算了2010年我国粮食生产、消费、调运及生产用水和虚拟水流动情况;选取节水量、水资源压力指数和人均国内生产总值3个指标,定量研究了我国区域间粮食虚拟水流动对区域经济和水资源的影响。结果表明:我国省级行政区之间粮食虚拟水流动量为1 138.1亿m3,其中蓝水为449.7亿m3,流动的主要规律是从水资源效率高的地区流向效率低的地区,从缺水地区流向丰水地区,从经济欠发达的地区流向经济相对发达的地区。相应地,在国家尺度上,省级行政区之间的粮食虚拟水流动节水578.9亿m3,其中蓝水为478.9亿m3;粮食虚拟水输出使输出省级行政区水资源压力指数由1.61(假设输出区粮食虚拟水输出为0)上升到2.04;人均GDP由43 428元(假设生产调出粮食的水量全部转变为工业用水)减少到31 776元。提高农业用水效率,实施虚拟水补偿,优化作物种植结构是解决我国区域虚拟水流动负面效应的关键措施。     

中国省区虚拟水流动及对农业用水的影响

模拟省区间粮食虚拟水流动格局的基础上,从节水效应和对区域用水效率的改变2方面评价虚拟水流动对中国农业用水的影响.粮食虚拟水呈由北向南流动的总体格局,其中黑龙江与吉林贡献了虚拟水输出量的69.1%,广东、浙江、福建及上海占流入总量的56.2%;虚拟水在全国范围内节约了199.4亿m³的水资源;虚拟水流动提高了全部输入区的单位产品耗水(WFP)和用水量(WUP)和主要输入区的WFP,降低了除黑龙江、吉林之外所有输出区的WUP和WFP.各省区应根据自身状况和在虚拟水流动中的地位制定水资源高效利用与管理策略.其中,东北粮食主产区应从区域视角发展节水农业,提高农业的水资源利用效率.     

基于虚拟水贸易的灌区种植结构多目标优化模型

为提高地区农业综合效益的同时节约灌溉用水量,促进地区水资源高效利用,以人民胜利渠灌区为例,在分析计算农作物虚拟水量的基础上,建立了基于虚拟水贸易的灌区种植结构多目标优化模型。结果表明,灌区虚拟水量相对较大的作物为棉花、油菜和水稻,虚拟水量较小的作物为花生、小麦和玉米。通过模型的优化调整,最终优化方案与现有方案相比,水稻和油菜的种植面积均有所减少,而花生的种植面积有所增加。优化后灌区粮食总产量可达6.4亿kg,灌区的粮食安全得以保障。经济效益值增加了1.8亿元,占现状年效益的15.4%;生态效益值增加了1.2亿元,占现状年效益的3.1%;节约灌溉水6 370.7万m3,占现状年用水量的15.6%;节约虚拟水1 659.5万m3,占现状年虚拟水量的2.0%。可见,考虑虚拟水贸易来指导种植结构的调整,在提高灌区综合效益的同时,还促进了灌区水资源的高效利用,缓解了水资源压力,为灌区种植结构调整提供了一种新途径。     

河套灌区粮食水足迹与虚拟水净输出时空演变

为了正确评价灌区内水资源使用对改善现有水资源管理的影响,文中引入水足迹与虚拟水概念,同时考虑降雨和灌溉用水,计算了1960—2008年内蒙古河套灌区粮食水足迹与虚拟水净输出量的时空变化,进一步评价了灌区水资源在区域内和区域间的分配.结果表明：1960—2008年河套灌区粮食水足迹由3.534×109m3减小为1.634×109m3,自2000年灌区粮食虚拟水净输出量呈下降态势,两者构成均以蓝水为主（90%）;空间分布上,河套灌区中部地区（杭后、临河和五原）的粮食水足迹和虚拟水净输出量较大,而其他地区（磴口和前旗）较小;1960—2008年,粮食生产用水在灌区用水总量中所占比例呈显著下降趋势,年均下降1.07%.粮食生产用水的大部分以虚拟形式输送到灌区外部,该比例近年有所降低,但2008年仍高达76.22%.未来河套灌区应注重绿水和蓝水资源利用效率的提高.该研究为灌区水资源管理宏观政策的制定和可持续发展的实现提供理论依据.     

基于IO-SDA中国虚拟水贸易格局及驱动因素分析

虚拟水贸易作为解决缺水地区的水资源供需矛盾问题的战略受到越来越广泛的关注,量化地区虚拟水贸易格局,并分析该格局下区域虚拟水贸易量变动的驱动因素是研究虚拟水和水资源管理的新思路。首先运用投入产出模型计算出2002-2011年中国虚拟水进出口贸易量,分析中国当前虚拟水贸易格局,再运用结构分解法,分解出强度效应、结构效应和规模效应对虚拟水净进口贸易量变动的驱动力。研究结果表明:中国虚拟水贸易呈现净出口状态,其中制造业和农业的虚拟水进口和出口贸易量最大,占虚拟水进出口总量比例最高,是当前中国虚拟水贸易格局的决定产业。规模要素对中国虚拟水净进口贸易量变动逐渐由负向驱动变成正向驱动,强度要素和规模要素对虚拟水净进口贸易起正向作用。了解中国虚拟水贸易格局,探索虚拟水政策化是实现水资源优化配置的重要途径之一,能为中国缓解用水矛盾,解决水资源短缺危机提供一个新视角。     

北京市农业生产消费虚拟水对比分析及评价

基于虚拟水理论和北京市养殖场实地调研资料计算了农产品单位虚拟水量,结合生产、消费数据计算了北京市虚拟水量。从虚拟水角度对广义水资源利用情况进行了评价,并通过灰水足迹概念来衡量水污染程度。结果表明:1动物产品虚拟水量高于农作物,牛肉虚拟水量最大,猪肉、鸭肉、蛋类、鸡肉次之,农作物中大豆、花生、水稻的虚拟水量较高。22000—2012年间,农作物生产虚拟水量年均减少0.59亿m~3,平均蓝水利用率41.2%,绿水利用率58.8%。32000—2012年间,农产品生产虚拟水量呈现波动减小,消费虚拟水量增加,农村居民人均虚拟水消费显著低于城镇居民。413年间,虚拟水进口量介于13.26~42.20亿m~3之间,水资源自给率下降,农业万元产值水资源使用量由0.42亿m~3/亿元减小至0.20亿m~3/亿元,水资源人口承载密度略微增加。5农业灰水足迹由6.24亿m~3减小到3.90亿m~3,年均减小0.20亿m~3。     

高效节水灌溉是现代农业的必然选择

目前,我国水资源十分紧缺,而农业用水浪费极为严重.传统的大水漫灌方式使农业成了用水大户,其用水量占全国总用水量的70%以上,而水的有效利用率只有30%～40%,仅为发达国家的一半左右,每m3水的粮食生产能力只有0.85 kg,远远低于发达国家每m3水的粮食生产能力2 kg以上的水平.改变人们千百年来传统的灌溉习惯,用较少的水获得较高的产出效益,推广高效节水灌溉技术是农机部门的一项重任,也是缓解我国水资源紧缺的途径之一,更是现代农业发展的必然选择.     

中部四省虚拟水贸易的初步研究

虚拟水贸易是实现缺水地区可持续发展的重要战略选择，也是实现区域水资源优化配置，提高用水效率的有效工具。介绍了虚拟水含量的计算方法，并以河南、江西、湖南、湖北为例计算了四省的虚拟水贸易量，结果表明，河南省粮食产品的虚拟水含量较其他三省少，四省都是虚拟水净输出地区，虚拟水净输出量为151．37～476．47亿m^3。     

基于水足迹视角下的水资源利用与经济协调发展脱钩分析——以贵州省为例

为了探讨贵州省水资源利用与经济协调发展之间的关系,利用贵州省2006-2015年统计数据计算其水足迹指标以及水足迹评价指标,并构建协调发展脱钩评价模型对水资源利用与经济发展之间的关系进行评价,结果表明:贵州省2006-2015年水足迹总体上呈波动下降趋势,其中农业用水是水足迹的主要组成部分,平均占比为57.83%,农业用水中,粮食作物和蔬菜水足迹占比最大,平均占比为38.42%和41.96%;水资源自给率、水资源压力指数和水资源匮乏指标均较高;GDP增长与水资源利用的关系整体上在波动中由弱脱钩的初级协调向强脱钩的优质协调转化。基于以上结论,通过改变消费结构、改变虚拟水贸易结构以及优化产业结构来进一步促进贵州省水资源利用与经济增长之间更好的协调发展。     

实用农业节水技术

我国是一个水资源严重短缺的国家,人均水资源只有世界人均的1/4.全国农业正常年份缺水约300亿立方米.农业用水占总用水量的3/4,但水利用率仅有40％左右,而发达国家为80％,可见农业节水潜力巨大.节水灌溉,就是采取先进的技术和管理措施减少用水损失,以较少的灌溉水量满足作物正常生长要求的灌溉.这里集中介绍一下近年来我国推广的实用农业节水技术,供参考.     

基于田间实际耗水的作物生产水足迹

为了衡量田间尺度粮食生产对资源的真实利用,基于水足迹及作物耗水理论,提出基于作物实际耗水的农作物生产水足迹计算方法,并以陕西关中的小麦、玉米为研究对象,对1998,2005及2010年的生产水足迹进行了计算.结果显示：同一年份同一作物不同地区间耗水量具有较大差异,同时,关中地区3个代表年份平均小麦、玉米耗水量分别比需水量小16.2%和12.4%;小麦、玉米生产水足迹有减小趋势,代表年平均值分别为0.96,0.77 m^3/kg;各地区小麦虚拟水中蓝水比例在10%-40%,玉米则在20%-50%范围内变化,且年际、地区间的蓝水占有比例均无明显变化趋势;3个代表年小麦、玉米的总水足迹之和分别为70.1,59.8及60.7亿m3,均大于当地的水资源总量,其中蓝水所占比例均值为29.1%.基于作物实际耗水的作物生产水足迹的计算对基于水足迹和虚拟水贸易的科学研究及政策制定均有重要意义.     

山东省虚拟水贸易问题研究——基于投入产出分析方法

山东省水资源短缺,且时空分布不均,水资源问题已成为制约其社会经济可持续发展的重要因素之一。采用投入产出分析方法,基于投入产出和用水量数据,对山东省虚拟水贸易进行了计算,提出虚拟水量计算的新思路,对结果进行了分析,从分行业和时间的角度分别进行讨论,并提出水资源配置和产业结构调整的相关建议。研究结论表明,虚拟水及虚拟水贸易的研究对山东省缓解水资源问题,实现新时期生态环境和社会经济的可持续发展具有重要的理论和现实意义。     

基于AHP-GRA综合方法的虚拟水战略适宜度评价

经济社会的高速发展是以资源特别是水资源的不可持续消耗为代价的,水资源短缺威胁到粮食安全、生态安全甚至国家安全、生命安全,有必要从问题发生范围之外、社会适应能力角度科学管理水资源。基于虚拟水、虚拟水战略理论发展及其实践经验,界定虚拟水战略适宜度概念,从区域水资源、经济、社会及生态四个维度对实施虚拟水战略的支撑影响因素进行系统分析。以黑河流域中游张掖市为例,从大系统角度构建了16个指标体系,并运用AHP-GRA方法对虚拟水战略适宜度进行定量评价。结论表明,水资源短缺只是实施虚拟水战略的基础条件,其实施受到土地、人口、经济发展、贸易等条件限制。在近期治理工程实施成果的基础上,张掖市虚拟水战略适宜度呈上升趋势,2010年虚拟水战略适宜度最高。虚拟水战略顺利实施需要从提高水资源利用率、优化产业结构、发展经济提高社会保障几方面以加强社会适应能力,以为张掖市谋求经济发展与水资源永续利用的愿景提供科学依据。     

虚拟水研究综述

虚拟水是解决水资源短缺问题和水资源安全问题的新概念，指生产产品和服务的用水量，虚拟水战略是指贫水国家或地区通过贸易从富水国家或地区购买水密集型产品以获得本地区的水安全和粮食安全。系统地论述了虚拟水的概念和内涵，介绍了产品虚拟水含量的计算方法、研究进展及存在的不足，预测了今后研究的方向。     

The role of ‘virtual water’ in efforts to achieve food security and other national goals,with an example from Egypt

The term ‘virtual water’ has been used previously to describe the volume of water embodied in food crops that are traded internationally. This paper describes the economic dimension of the ‘virtual water’ concept as an application of comparative advantage, with particular emphasis on water as the key factor of production. The paper also extends the discussion of ‘virtual water’ by describing a nation’s goals regarding food security within a broader framework that includes other objectives such as providing national security, promoting economic growth, and improving the quality of life for citizens. The analysis suggests that land, labor, and capital must also be considered when evaluating a nation’s production and trade opportunities. In countries where one or more of those resources is limiting, focus on ‘virtual water’ alone will not be sufficient to determine optimal policies for maximizing the social net benefits from limited water resources. In countries where labor is relatively abundant, public policies that promote labor-intensive crop production and processing activities may be desirable. The role of ‘virtual water’ within a broader policy framework is demonstrated using crop production and international trade data from Egypt, where substantial amounts of ‘virtual water’ and ‘virtual land’ are embodied in wheat and maize imports. Policies that promote increased exports of labor-intensive crops will improve rural incomes and enhance food security.     

浅谈贸易自由化条件下的农业水市

我国加入WTO，将逐步实现贸易自由化。我国现行的农业水价和农业水资源配置政策已经不能适应贸易自由化的要求。本文指出了新贸易政策下现行农业水价和农业水资源配置的弊端探讨了改革的方向；用“新经典贸易理论”和“影子价格理论”揭示了在新形势下计划配水是怎样扭曲经济，降低水资源利用率的；提出农业水市场对于优化水资源配置、激励节水技术的提高、应对国际贸易政策都是一种很好的途径。并在此基础上由博弈论的思想给出了管理者对水市场进行宏调控的思路。     

消费模式变化对虚拟水消费的影响

改革开放以来，我国城乡居民生活水平有了很大的提高，消费模式发生了很大的变化，人均粮食和蔬菜的需求量下降，肉蛋奶及副食品的需求上升，这些变化导致城市人均虚拟水消费量增加了54.72m3，农村人均虚拟水消费量增加了58.94m3，全国由于消费结构变化导致人均虚拟需水量增加了746.35m3。