粮食国际贸易对区域水资源可持续利用的影响，本文主要内容关键词为：水资源论文,粮食论文,国际贸易论文,区域论文,可持续利用论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1995年，美国学者Lester R.Brown在《谁来养活中国》一书中指出，中国水资源短缺将影响世界的粮食安全(Brown，1995；1998；2004)，这引起了全球对中国粮食安全问题的关注。水资源短缺是中国长期面临的问题。有关研究表明，2010～2015年，中国缺水量在100亿～318亿立方米之间（水利部南京水文水资源研究所等，1999）。中国工程院重大咨询项目“中国可持续发展水资源战略研究”预测，到2030年，中国缺水量为130亿立方米，2050年基本平衡（刘昌明等，2001）。韩宇平等(2002)认为，水资源压力指数可以用来衡量一个国家和区域天然水资源的相对稀缺性，并能以此判断水资源短缺是否成为社会经济发展的障碍；而国际上常用人均水资源量和水资源开发利用程度两个指标反映人类对水生态的压力（贾绍凤等，2002）。在中国，一些学者将水资源压力指数分为水资源数量压力指数、水资源经济发展压力指数和水资源生态压力指数三种类型（例如韩宇平等，2002；吴佩林，2005），并在此基础上计算不同区域的综合水资源压力指数。
长期以来，农业一直是用水大户，2000年，农业用水量占全国用水总量的68.8%，2007年，农业用水量占全国用水总量的63.0%。灌溉用水是农业用水的主要部分，1980年和1993年，灌溉用水量均占农业用水量的90%以上（沈振荣等，1996）。粮食生产对水资源需求的上升以及农业生产中水资源利用方式的变化是影响水资源利用状态的两个主要因素（于法稳，2006）。农业用水量的多少，在很大程度上取决于农业灌溉方式。采取节水技术、农艺技术等措施，可以减少农作物的灌溉定额；调整夏秋作物结构，可以平衡用水量的季节分布，同时达到节水的目的（李周等，2004）。这些措施有利于提高灌溉水资源的利用效率，减少灌溉用水量，从而实现粮食生产与灌溉用水的脱钩（于法稳，2008）。
在研究区域自身水资源问题的同时，国际上逐渐把研究视角放到更大的范围之内，特别是在英国学者Tony Allan于20世纪90年代初提出“虚拟水”概念(Allan，1994)之后。“虚拟水”概念的提出，改变了原有的一些思维方式，拓宽了水资源研究的领域，树立了水资源管理的新理念，引起了国内外众多学者对虚拟水有关问题的研究。国内的一些学者从战略层面进行了研究，认为虚拟水贸易可以作为解决中国水资源短缺和粮食安全问题的一种途径，对保障中国农业生产以及粮食安全具有重要作用（例如程国栋，2003；张敦强，2004；柯兵等，2004；曹建廷等，2004；柳长顺等，2005；马静等，2006）；还有一些学者利用相关理论与方法对区域虚拟水进行了匡算（例如徐中民等，2003；龙爱华等，2004）。笔者认为，虚拟水并不是“虚拟”的，而是随农产品贸易而产生的水资源在区域间的流动；虚拟水是一种理念，可以用来研究产品贸易背后的水资源流动问题。不过，农产品贸易产生的水资源流动对区域水资源压力的影响程度究竟有多大？它们的时空分布特征如何？在现有的相关研究中，并没有对这些问题进行定量的分析，而这正是本文要解决的关键问题。
一、分析方法及资料来源
（一）分析方法
1.虚拟水匡算方法。农作物生产需要的水资源量与农作物类型、区域的自然地理条件、灌溉条件和管理方式等因素有关（秦丽杰等，2006）。单一农作物虚拟水含量的计算公式为：
2.水资源压力指数构建方法。国际上将区域水资源量的40%作为水资源可持续利用的警戒线上限。参考这个标准，将区域水资源禀赋的40%乘以农业用水所占比例作为用于农业的可持续利用水资源量。如果农业灌溉用水超过了这个水量，则其水资源利用可能是不可持续的。
（二）资料来源
本文所利用的水资源数据来源于1999～2007年《中国水资源公报》①，不同省（区、市）不同作物的播种面积及产量来源于2000～2008年《中国统计年鉴》②，玉米、小麦、大米、大豆国际贸易量来源于2000～2008年《中国农村统计年鉴》③。
1999～2007年，全国粮食生产灌溉用水量年平均为2082.43亿立方米。其中，灌溉用水量较大的江苏、新疆、黑龙江、广东、湖南、广西、河北7个省（区）粮食生产灌溉用水量为910.23亿立方米，占全国粮食生产灌溉用水量的43.71%；用水量较少的上海、天津、北京、青海、西藏5省（区、市）的粮食生产灌溉用水量所占比例合计仅为2.11%。这5个省（区、市）中，北京、上海、天津这3个大都市农业的功能已经从单一的生产功能提升到生产、生活、生态三位一体的综合功能，而在青海、西藏这两个典型的牧区，粮食生产灌溉用水量所占的比例很小。
从1999～2007年粮食出口量的年平均值来看，全国粮食年平均出口量为108.04亿公斤。其中，吉林、黑龙江、内蒙古、辽宁4个省（区）的粮食出口量为161.85亿公斤，占全国粮食总出口量的80.04%；青海、贵州、西藏3省（区）没有粮食出口，宁夏、甘肃2省（区）出口的粮食仅有10万公斤。1999～2007年，全国粮食年平均进口量为205.71亿公斤，其中，江苏、广东、山东、河北、辽宁、广西、福建、浙江、北京9个省（区、市）粮食进口量为184.68亿公斤，占全国粮食进口量的89.77%。
二、结果及讨论
（一）农业水资源压力指数及变化
1.国家层面农业水资源压力指数及其变化。经计算，1999～2007年中国农业水资源压力指数的平均值为0.2767，处于水资源强可持续利用状态，即农业灌溉并没有对水资源的可持续利用构成威胁；从动态来看，中国农业水资源压力指数呈现出递减的态势，从1999年的0.3392递减到2007年的0.2363，减小幅度为0.1028，下降了30.32%。
2.省级层面农业水资源压力指数及其变化。从表2可以看出，农业水资源压力指数小于1，即水资源利用处于可持续利用状态的省（区、市）有23个，其中，处于水资源强可持续利用状态的省（区、市）有18个。在23个省（区、市）中，东部地区有5个，其中，处于强可持续利用状态的4个，处于脆弱可持续利用状态的1个；中部地区有7个，其中，处于强可持续利用状态的4个，处于较强可持续利用状态的3个；西部地区有11个，其中，处于强可持续利用状态的10个，脆弱可持续利用状态的1个。其余8个省（区、市）的农业水资源压力指数均大于1，即水资源利用处于不可持续状态，其中，东部地区有6个省份，中部地区、西部地区各有1个省份。在东部地区的6个省份中，只有山东省处于水资源利用的脆弱不可持续状态，其余的江苏、北京、河北、上海、天津都处于强不可持续状态。出现这种情况的原因是：北京、上海、天津3个大都市都在进行区域之间的调水，而山东、江苏两个省是经济比较发达的省份，河北则处于华北平原缺水区，而且还需要向北京调出水。
为了分析不同省（区、市）农业水资源压力指数的变化态势，本文将1999～2007年划分成1999～2003年、2004～2007年两个时段④，分别计算两个时段内农业水资源压力指数的平均值。分析结果表明：天津、辽宁、山东、北京、黑龙江、广东、西藏7省（区、市）的农业水资源压力指数增加，其中，有5个省（区、市）处于东部地区，辽宁省的水资源利用状态发生了根本性的逆向变化，从较强可持续状态进入到脆弱不可持续状态：其余24个省（区、市）农业水资源压力指数都是下降的，这就表明，它们在趋向一个可持续利用的发展状态。在这24个省（区、市）中，内蒙古的水资源利用从较强可持续状态进入强可持续状态；甘肃省的水资源利用状态则发生了根本性的变化，从脆弱不可持续状态进入脆弱可持续状态。
（二）粮食国际贸易量及其变化情况
1.粮食出口量及变化。1999～2007年，中国累计出口粮食（稻谷、小麦、玉米、大豆）972.34亿公斤，其中，吉林、黑龙江、内蒙古、辽宁4个省份累计出口粮食较多，其出口量占全国累计粮食出口量的80.04%。从中国1999～2007年粮食出口量的变化情况看，2000年、2002年、2003年和2005年，中国粮食出口量都超过了100亿公斤，特别是2003年达到了218.18亿公斤。
2.粮食进口量及变化。1999～2007年，中国累计进口粮食1851.42亿公斤，其中，江苏、广东、山东、河北、辽宁5省累计进口粮食1267.76亿公斤，占全国累计粮食进口量的68.48%。从中国1999～2007年粮食进口数量的变化情况看，中国进口粮食数量在整体上呈现出递增的态势。从长远看，中国人多地少、水资源短缺、水资源与土地资源空间分布不匹配的国情不可逆转，需要通过增加粮食进口来弥补国内粮食生产资源的不足。
3.粮食净出口量及变化。1999～2007年的9年中，中国粮食国际贸易有4年表现为净出口，加入WTO后在经过2002年和2003年连续两年的净出口后，到2004年之后，中国的粮食进口量又急剧增加，而且一直表现为净进口，净进口数量一直在200亿公斤以上。
1999～2007年中国累计净进口粮食879.08亿公斤。在31个省（区、市）中，有20个省（区、市）的粮食国际贸易表现为净进口，其中，江苏、广东、山东3省粮食净进口数量都超过300亿公斤，分别为326.95亿公斤、325.44亿公斤、311.40亿公斤：其余11个省（区、市）的粮食国际贸易表现为净出口，其中，吉林、黑龙江、内蒙古3省（区）粮食净出口量都超过了100亿公斤，分别为400.81亿公斤、171.24亿公斤、102.92亿公斤。
（三）粮食贸易中水资源要素流动量及其变化
1.粮食出口中水资源要素流动量。前文的分析表明，1999～2007年，中国累计出口粮食972.34亿公斤，水资源要素流动量为420.35亿立方米。也就是说，通过粮食出口，中国出口了420.35亿立方米水资源，同期中国粮食灌溉用水量累计为18741.85亿立方米，水资源要素流动量占灌溉用水量的2.24%。中国粮食出口中水资源要素流动量的变化处于波动之中，到2003年达到极值，为92.32亿立方米。出现这种波动的原因有以下两个方面：一是粮食生产的波动带来了粮食出口量的波动，二是出口粮食结构的变化。与粮食出口的区域分布情况相对应，吉林、黑龙江、内蒙古、辽宁4个省（区）水资源流动量为270.91亿立方米，占中国粮食出口中水资源要素流动量的64.45%。
2.粮食进口中水资源要素流动量变化。1999～2007年，中国累计进口粮食1851.42亿公斤，水资源要素流动量为2039.31亿立方米。从动态变化情况看，中国粮食进口中水资源要素流动量总体上呈现出上升态势，只有2002年出现了下降。从省级层面看，粮食进口贸易中，广东、江苏、广西、山东、福建、辽宁、浙江、河北、北京9个省（区、市）水资源流动量都超过了100亿立方米，合计占中国粮食进口中水资源要素流动量的73.63%。
3.粮食贸易中水资源要素流动量及变化。前文已经提到，水资源要素流动量的大小一方面与粮食贸易量有关，另一方面与粮食贸易结构有关。因此，粮食贸易表现为净出口并不说明水资源要素流动量也表现为挣出口。分析结果表明，1999～2007年，中国累计净进口水资源1618.96亿立方米，其中，有19个省（区、市）表现为水资源的净进口，广东、江苏、广西、福建、山东、浙江、河北、辽宁8个省的净进口水资源量均超过了100亿立方米，其余的12个省（区、市）则表现为水资源的净出口。从动态来看，中国水资源净进口量与粮食进口所带来的水资源要素流动量表现出同样的变化特征：除2002年有所下降外，总体上呈上升趋势。中国水资源净进口量从1999年的25.50亿立方米增加到2007年的340.75亿立方米，增长了12.36倍。
（四）中国粮食国际贸易对农业水资源压力指数的影响分析
理论上讲，粮食国际贸易带来的虚拟水对区域农业水资源压力将产生一定的影响：如果粮食贸易表现为净进口，则能缓解农业水资源压力；相反则会加大农业水资源压力，从而影响到区域水资源可持续利用的状态。
1.粮食国际贸易对农业水资源压力指数的影响程度。与前文计算所得的农业水资源压力指数相比，在粮食国际贸易情况下，中国农业水资源压力指数为0.2522，比没有考虑粮食国际贸易时下降了0.0245，降幅为8.86%。这表明，粮食国际贸易所带来的水资源要素进口对缓解区域水资源压力具有一定的作用，因而可以将其作为解决区域水资源短缺问题的一种有效选择。不过，过度进口水资源往往会引起区域之间、国家之间的政治摩擦。
从省级层面（见表3）看，有19个省（区、市）的农业水资源压力指数下降，也就是说，这些省（区、市）通过粮食国际贸易进口了水资源，减少了农业对水资源的压力。天津、北京、上海、江苏、河北、山东、辽宁、广东8个省（市）的农业水资源压力指数下降幅度较大。在其他12个省（区、市）中，除海南、甘肃两省没有受到影响之外，其余10个省（区、市）的农业水资源压力指数上升了。也就是说，这些省（区、市）通过粮食国际贸易出口了水资源，加大了农业对水资源的压力。其中，吉林、黑龙江、青海、内蒙古4省（区）的农业水资源压力指数增加幅度较大。
2.粮食国际贸易对区域水资源利用状态的影响。在考虑粮食国际贸易时，不同省（区、市）农业水资源压力指数发生了变化，从而使不同区域的水资源利用状态发生了改变。表4列出了粮食国际贸易下农业水资源压力指数的空间分布情况。从表4可以看出，在粮食国际贸易下，有19个省（区、市）的水资源利用处于强可持续状态，其中，东北地区6个省（市），中部地区4个省，西部地区9个省（区、市）；6个省（市）的水资源利用处于较强可持续状态，其中，东部地区2个省（市），中部3个省，西部1个省（区）；水资源利用处于脆弱可持续状态的有2个省，东部、西部地区各1个省；处于脆弱不可持续状态的有2个省（区），中部、西部地区各1个省（区）；水资源利用处于较强不可持续、强不可持续状态的各1个省，都分布在东部地区。
对比上述不考虑粮食国际贸易带来水资源要素流动时的情形，可以看出，在考虑粮食国际贸易带来水资源要素流动这一情况后，在中部、西部地区，除了内蒙古的水资源利用状态从强可持续状态退到较强可持续状态之外，其余19个省（区、市）的水资源利用状态都没有发生变化；而在东部地区，处于强不可持续状态的省（区、市）从原来的5个减少为1个，江苏、北京、上海、天津4个省（市）的水资源利用都脱离了强不可持续状态，其中，北京、天津进入到强可持续状态，上海进入到较强可持续状态，江苏进入到较强不可持续状态。由此可以看出，东部省份的水资源利用状态受粮食国际贸易的影响较大。本文认为，其原因是，东部地区经济发展水平较高，面向国际市场的开放程度较大，更容易与粮食国际市场融合到一起，农产品国际贸易量较大，更多地表现为农产品的净进口，而且数量较大。伴随着数量较大的农产品净进口，虚拟水的进口数量也较大，其数量足以在较大程度上缓解区域农业水资源压力，改变区域水资源可持续利用状态。
三、结论
从前文的分析中，可以得到以下几点结论：
第一，1999～2007年，中国农业水资源压力指数的平均值为0.2767，处于水资源强可持续利用状态，即农业灌溉对水资源的可持续利用没有构成威胁；从动态看，农业水资源压力指数总体上呈现出递减的态势。从区域空间分布情况看，不同省（区、市）的水资源利用处于不同的状态：农业水资源压力指数小于1，即水资源利用处于可持续状态的省（区、市）有23个，农业水资源压力指数均大于1，即水资源利用处于不可持续状态的省（区、市）有8个。
第二，1999～2007年，中国累计出口粮食（稻谷、小麦、玉米、大豆）972.34亿公斤，进口粮食1851.42亿公斤，净进口量为879.08亿公斤。从区域分布情况看，吉林、黑龙江、内蒙古、辽宁4省（区）累计出口粮食数量较大，江苏、广东、山东、河北、辽宁5省累计进口粮食数量较大；江苏、广东、山东3省的粮食净进口量均超过了300亿公斤，吉林、黑龙江、内蒙古3省（区）的粮食净出口量均超过了100亿公斤。
第三，1999～2007年的9年中，中国粮食国际贸易有4年表现为净出口，加入WTO后在经过2002年和2003年连续两年的净出口后，在2004年之后，中国的粮食进口量又急剧增加，而且一直表现为净进口，净进口数量每年都在200亿公斤以上。
第四，1999～2007年，中国累计出口水资源420.35亿立方米，累计进口水资源2039.31亿立方米，而且进口水资源量总体上呈现出上升态势。从区域层面看，19个省（区、市）表现为水资源净进口，其余的12个省（区、市）表现为水资源净出口。
第五，在考虑粮食国际贸易带来水资源要素流动的情况下，中国农业水资源压力指数为0.2522，比没有考虑粮食国际贸易时下降了0.0245，降幅为8.86%。
从前文的分析可以看出，有必要将中国的粮食安全问题放在全球化的背景下重新认识。进口粮食等于进口水资源，也是在进口耕地，这可以大大缓解中国水资源、土地资源短缺以及空间不匹配等矛盾。因此，在农产品国际贸易中需要对相关政策进行调整，通过进口一些高耗水农产品来增加水资源的进口量，缓解中国水资源的短缺。从国内来说，中国不同区域水资源条件差异很大，特别是西部干旱半干旱地区以及华北地区，水资源十分短缺，因此，可以通过区域粮食贸易缓解自身水资源压力，实现区域水资源的可持续利用。
中国农业大学经济管理学院陈永福教授、北京林业大学经济管理学院张颖教授、南京农业大学公共管理学院郭忠兴教授提出了宝贵的修改建议，在此表示衷心的感谢。文责自负。
注释：
①中华人民共和国水利部（编著）：《中国水资源公报》（1999～2007年，历年），中国水利水电出版社。
②中华人民共和国国家统计局（编）：《中国统计年鉴》（2000～2008年，历年），中国统计出版社。
③国家统计局农村社会经济调查司（编）：《中国农村统计年鉴》（2000～2008年，历年），中国统计出版社。
④为了使两个时间段均衡，本文以2003年作为划分点。