水资源安全视角下我国粮油虚拟水贸易实证研究

[目的]通过测算我国粮油虚拟水进出口量,估算粮油虚拟水贸易对农业用水的贡献率,以期为我国实施农产品虚拟水贸易战略缓解农业用水短缺问题提供有益借鉴。[方法]文章利用标准彭曼公式估算2001—2017年我国粮油单位质量虚拟水含量,进而计算出2001—2017年我国粮油虚拟水进出口量,进一步计算我国粮油虚拟水贸易对农业用水的贡献率。[结果](1)我国粮油单位质量虚拟水平均含量由高到低依次为棉籽、大豆、油菜籽、花生、大米、小麦和玉米;(2) 2001—2017年我国粮油虚拟水贸易一直处于净进口状态,并且净进口量整体呈增长趋势,2001—2017年我国粮油虚拟水净进口量累计达2.216万亿m3,相当于节约了同等数量粮油生产用水量;(3)我国油料虚拟水净进口量远远高于粮食虚拟水净进口量,大豆和油菜籽是虚拟水净进口最多的油料,并且其进口市场集中度很高;(4) 2001—2017年我国粮油虚拟水贸易对农业用水的贡献率不断提高,由8%增至40%。[结论]虚拟水贸易大大节约了我国农业用水量,在一定程度上缓解了我国农业用水短缺问题,为我国节约水资源和实施水资源可持续发展战略提供了新的发展思路。     

基于投入产出模型的陕西省虚拟水分析

虚拟水理论和虚拟水贸易是水资源管理的一个重要途径,其中虚拟水贸易量的估算是难点。采用投入产出法对陕西省的直接耗水强度系数、完全耗水强度系数、耗水乘数、产业间的水转移系数及虚拟水贸易及消费量进行了估算。结果表明:陕西省农业是耗水强度最大,但绝大部分是在农业生产环节直接耗水;工业、建筑业及服务业直接耗水较小,绝大部分是间接耗水,尤以服务业较大。而虚拟水贸易评价结果表明陕西省是虚拟水的净输出省,但是面临严峻的水资源短缺问题。建议陕西省强化虚拟水管理,通过产业结构、消费结构和贸易结构的调整来减少本地水资源消耗,实现水资源和社会经济协调发展。     

国际农业虚拟水贸易国别研究

虚拟水是水资源短缺地区解决水资源问题的新途径。国际上,美国是世界上主要的虚拟水出口国家,日本是主要的虚拟水进口国,印度则是发展中国家中主要的虚拟水出口国。本文分析了美国、日本和印度的虚拟水贸易情况,可以看出虚拟水贸易在国际上已广泛存在,虚拟水贸易除了受水资源因素的影响外,还受到很多因素的影响。我国水资源短缺,因此应该重视虚拟水战略的实施,可以从国际贸易和国内地区贸易两方面进行。     

粮食虚拟水流动对水资源和区域经济的影响研究

[目的]通过省际粮食虚拟水流动分析,探讨其对水资源和区域经济的影响,以期为保障我国粮食安全和水安全提供有益借鉴。[方法]以我国31个省(市、自治区)为研究单元,通过引入距离分量对2006、2015年我国省际粮食虚拟水贸易的空间分布格局及驱动因素进行解析,在此基础上评价虚拟水贸易所引起的生态效应和经济价值变化。[结果]结果表明:近年来我国省际粮食虚拟水流动更加频繁,整体表现出由北向南的逆向流动格局,但输出省份的范围呈萎缩状态,部分输出区已转变为输入区,有近50%的输出省份虚拟水输出量大幅下降,虚拟水输出有进一步向黑龙江等产粮大省集中的趋势;水资源并非是影响虚拟水贸易最关键的因素,耕地资源禀赋、资源优化配置以及经济发展水平对虚拟水的影响作用也是不容忽视的;2015年粮食虚拟水流动在国家层面上共形成276亿m3的节水量,对国内经济增长的贡献份额达到2.836 6万亿元,但虚拟水的输出使输出区水资源压力指数由0.84(假设输出区粮食虚拟水输出为0)上升到1.20,地区生产总值由42.675 9万亿元(假设用于输出的粮食虚拟水全部转变为工业用水和服务业用水)减少到28.597 4万亿元。[结论]省际粮食虚拟水流动在国家尺度上有节水和促进经济发展的作用,但对输出区有较大的破坏作用,输出区存在将粮食生产用水转变为其他高收益产业用水的可能,针对以上结果提出解决我国粮食虚拟水流动负面效应的相关建议。     

我国农产品虚拟水流动格局分析及其应用

我国2000—2009年八大区域间的虚拟水流量关系计算结果表明:10年间我国通过粮食贸易产生的虚拟水流向主要是从北方流向南方地区;在八大区域中,东北、黄淮海、长江中下游地区为我国虚拟水净调出区,其他五大区域为虚拟水净调入区,其中华南和东南为主要的净流入区。我国区际间虚拟水流动格局形成的原因,除受水资源影响外,还受到耕地资源、生态需要、经济因素、人口、政策因素的限制。我国粮食对外贸易中虚拟水流动格局主要受大豆影响,大米、小麦、玉米虚拟水含量仍以出口为主。基于虚拟水流动格局构建的区际间农业生态补偿横向转移支付模型,为解决农业生态补偿中补偿主客体不明确及补偿标准模糊问题提供了新思路。水资源承载力不会影响虚拟水流动格局,但却是虚拟水流动格局合理与否的参照。     

中国生猪生产水足迹空间变异与评价

目的 为了剖析2008年和2017年中国大陆31个省（市、自治区）生猪水足迹组成及时空演变规律,评价生猪生产蓝水足迹的可持续性,厘清饲料作物及其贸易对生猪养殖耗水的作用,以明确我国畜产品生产对区域用水的效率和影响。方法 文章采用“自下而上法”量化与解析2008年和2017年我国各地生猪生产水足迹的空间变异性,厘清猪生产中主要耗水者—饲料虚拟水的空间流动过程,基于“可持续利用”概念,定量评价生猪水足迹及饲料虚拟水流动的可持续性。结果 （1）生猪单头水足迹呈下降趋势,且散养生猪单头水足迹最大;但生产规模扩大使2017年我国生猪生产总水足迹增至2 194亿m³/年。（2）不可持续蓝水足迹占生猪生产蓝水足迹的86%,其中饲料消费不可持续蓝水足迹贡献了91%。（3）生猪生产水足迹高值区集中在南方地区,但生猪生产不可持续蓝水足迹高值区集中在水资源短缺的北方地区。2017年由缺水地区输出的不可持续虚拟蓝水已达省际间饲料作物虚拟蓝水流动量的91%。结论 我国生猪饲养应亟需优化饲料供应结构,协调畜牧产业和种植业布局,并加大农业节水技术推广,以期在水资源刚性约束下,实现畜产品供需安全和粮食安全保障。     

大保护背景下长江经济带水资源压力结构特征与优化路径

如何优化水资源压力结构是“十四五”时期长江经济带继续支撑全国经济社会高质量发展所需解决的约束性问题。在“共抓大保护,不搞大开发”的背景下,采用压力指数法和多区域投入产出模型,从虚拟水视角分析2002—2019年长江经济带水资源压力结构特征和虚拟水流动对区域压力的贡献。结果表明：长江经济带各省市间实际压力年均值和变化趋势差距明显,其中上海、江苏压力值远高于其他省市,二者对过境水的依赖性较强;江苏、安徽、湖南、湖北、江西主要呈现虚拟水对内净流出状态,且安徽和江西的虚拟水净流出量为上升趋势;总体上,通过贸易隐含虚拟水转移对缓解上海、浙江和重庆的水资源压力的贡献较大,而对安徽、江西、湖北、湖南地区却呈压力加剧的作用力。提出包括建立科学的产业结构并进一步推进节水力度、改善区域内外贸易结构、协调虚拟水和实物水流出量等实现长江经济带水资源压力的区域空间均衡的对策建议。     

基于降雨函数最小正周期的虚拟水贸易决策

为虚拟水贸易决策提供理论支撑和方法支持,依据降雨的周期性规律,基于周期性函数理论,建立降雨函数最小正周期性模型,模型显示农业用水量关于时间序列具有周期性,这种周期性在各地区具有不同的最小周期性,降雨函数最小正周期会导致该地区粮食产量的变化,从而导致粮食生产的丰歉变化。结果表明,人们可以利用降雨周期的最小正周期导致的粮食产量变化进行区域间的粮食贸易,进而实现多个区域间的虚拟水贸易平衡,优化干旱区域和丰水区域间的水资源配置,保证国家的粮食安全。     

江苏省虚拟水贸易结构调整研究

基于江苏省2012年投入产出表及水资源公报的统计数据,运用修正后的投入产出模型,定量计算江苏省贸易用水强度、虚拟水净输出量,并通过调整贸易结构,最大化实现节水效应。研究表明:2012年江苏省虚拟水贸易整体上呈现净流入,有利于节约省内水资源;从贸易额调整来看,在设定的5%、10%、15%3个调整幅度的基础上改变传统的贸易输出、输入结构,化学产品、煤炭采选产品部门出现大规模节水效应,随着调整幅度的增加,净输出量大的部门节水效应越来越大。江苏省虚拟水贸易是当前实现资源节约与经济发展的重要方式。     

土库曼斯坦虚拟水及其战略评估

作为世界上最干旱的地区之一,水资源危机是土库曼斯坦急需解决的问题。基于土库曼斯坦水资源总量、水资源分配和工农业产品虚拟水含量,对该国实施虚拟水战略的紧迫性、可行性和效益进行评价,结果表明:1土库曼斯坦现今的水资源消耗模式是不可持续的,若维持现有的模式,未来将会有灾难性的后果;2土库曼斯坦的水资源分配严重不合理,农产品尤其是几种重要的农作物耗水量高得惊人,这是该国水资源短缺的一个重要原因;3土库曼斯坦如果实施虚拟水战略,效益将会非常高,现有的水资源完全可以满足当前的农业、工业和居民生活用水,并在一定程度上保证生态需水;4土库曼斯坦实施虚拟水战略无论是经济、思想观念还是制度上都已具备相应的条件。     

基于虚拟水战略背景下河北省农业结构调整及其效益分析

通过计算河北省主要农产品中的虚拟水量,分析了河北省不同区域农作物虚拟水资源量的差异,在此基础上建立了基于虚拟水战略的水资源配置模型,并将其在河北省农业种植结构调整中进行验证。通过对冬小麦-夏玉米粮食作物和春播棉作物对比分析,结果表明,基于虚拟水战略背景下农业种植结构调整的节水效果明显。并提出实施虚拟水战略对策建议:建立基于虚拟水战略的区域政策保障体系;建立国家生态补偿机制。     

虚拟水研究进展

虚拟水研究已成为水科学的研究热点,在解决水资源危机和粮食安全危机等方面发挥着重要作用。从虚拟水及其相关概念、虚拟水的量化研究、虚拟水战略、水足迹、虚拟水贸易及虚拟水流动、虚拟水与水资源和粮食资源的关系、虚拟水生态补偿领域7个方面综述了虚拟水研究成果,并对今后的研究做了展望:虚拟水研究应按照特征 结构 格局 机理的研究范式,进一步加强虚拟水的系统性研究;应加强基于虚拟水视角下的农业生态补偿机制研究;将虚拟水思想与水权理论相结合,创新水权理论;根据农田生态系统具有生态服务功能价值及虚拟水在绿水中的地位与作用,可适当减少绿地面积,增加耕地面积,既维持了良好的生态环境又提高了粮食产量。     

虚拟水战略适宜性评价的指标体系研究

介绍了虚拟水战略的内涵与策略制度,提出从资源条件、经济发展状况、社会调适能力、生态环境状况、技术水平与公共设施等5个方面,建立区域实施虚拟水战略适宜性的评价指标体系,旨在为缺水地区采用虚拟水战略以应对水资源短缺提供决策参考。     

国际贸易视角下的虚拟水贸易博弈分析

全球水资源短缺问题日益严峻,为探求解决水资源问题的新思路,采用博弈论中的囚徒困境模型,分别对水资源博弈和国际贸易博弈进行独立分析。应用虚拟水贸易的思想将水资源问题的解决与国际贸易行为相联系,构建虚拟水贸易的博弈模型。对2个独立博弈的分析表明,单独的博弈易陷入“囚徒困境”,对关联后合作利益的分析表明,博弈双方合作利益的大小及利益的分配是虚拟水贸易博弈能否形成合作纳什均衡的关键。水资源与国际贸易存在博弈均衡差异及收益互补性,虚拟水贸易的施行将会使双方在合作方面取得更大的收益,从而增加突破囚徒困境的可能性。由此分析得出将两者捆绑在一起要比单纯的解决水资源问题更加有效。     

国民经济用水效率关键性指标分析及应用

总结基于投入产出模型的国民经济用水效率的关键性指标,并对这些指标的合理性进行讨论,认为水资源管理投入产出模型中用于描述国民经济用水效率的用水直接产出系数和用水完全产出系数并不合理。同时根据直接用水系数、完全用水系数、水的乘数和虚拟水资源输入输出量4个指标对2007年江苏省各产业部门进行聚类分析,并对2007年江苏省用水效率情况进行分析。结果表明:产业部门水的乘数作用很大程度上决定了产业部门虚拟水战略中的作用和地位。在制定长期的发展规时,不仅应权衡直接用水,也要考虑间接用水的影响,才能使区域经济发展和水资源开发利用保持平衡。     

基于期货市场价格发现的虚拟水结构优化

在我国水资源匮乏的背景之下,水资源的结构优化问题成为研究重点。首先对研究水资源结构优化的必要性进行了分析,进而引入期货工具,通过控制农产品的种植面积来实现水资源的高效利用。在期货市场价格发现功能基础之上,结合一般形式下的水资源结构优化模型,研究虚拟水资源结构优化的可行性。研究结果显示:期货价格参数的引入能够有效指导当期水资源在农作物种植过程中的配置,而通过优化虚拟水使用结构可以实现农产品效益的最优化。     

中国和“一带一路”沿线国家农产品虚拟水贸易的驱动因素

基于虚拟水贸易的理论,分析2007—2016中国和"一带一路"沿线国家农产品虚拟水贸易现状,并利用拓展的引力模型对中国和"一带一路"沿线国家农产品虚拟水贸易的影响因素进行分析。结果表明,2007—2016年中国和"一带一路"沿线国家农产品虚拟水贸易为逆差,年均净进口量约为117.89亿m~3。从影响中国和"一带一路"沿线国家农产品虚拟水贸易的因素来看,基础设施建设、汇率水平、加入世贸组织和区域一体化进程是最为显著的正向驱动因素,地理距离和关税水平是最重要的逆向驱动因素,我国在农业劳动力资源方面具有正向优势。     

新发展格局下虚拟水流动对区域粮食安全的影响

选取2012—2020年中国31个省(自治区、直辖市)的面板数据,基于彭曼公式估算稻谷、小麦、玉米、大豆四大粮食作物的虚拟水含量和贸易流量,通过固定效应回归模型分析虚拟水流动对区域粮食安全的影响。结果表明：粮食作物的虚拟水含量在品种、空间上存在明显的差别,虚拟水从北方流向南且流动量逐年增加;虚拟水净调出量与区域粮食安全呈显著的倒“U”形关系,说明虚拟水在区域间的转移应存在一定限度;播种面积、人均水资源量、农业机械化水平和城镇化水平等因素对区域粮食安全均具有显著的影响。为此,提出了筑牢水利保障、优化种植结构、发展节水农业、提升粮食综合生产能力等保障区域粮食安全的对策建议。     

基于省际面板数据农业虚拟水“ 资源诅咒冶 效应的实证检验

"资源诅咒"效应困扰地区的经济增长。针对中国现阶段水资源短缺状况,基于省际面板数据,参照"资源诅咒"假说,通过初步检验和建立时间效应的动态面板数据回归模型,以我国29个省份(地区)1993—2012年面板数据为样本,对农业虚拟水"资源诅咒"效应进行了实证检验,并通过构建"资源丰度—经济增长率"象限图确定"资源诅咒"困扰省份。结果表明:农业虚拟水"资源诅咒"效应在我国短期内客观存在,但随着时间的推移,农业虚拟水"资源诅咒"效应趋于减弱。     

海河流域京津冀地区农产品虚拟水实证研究

引入虚拟水基本概念及其相关理论和计算方法,对海河流域京津冀地区2003～2007年居民消费的虚拟水数量和生产产品包含的虚拟水总量进行了定量分析,结果表明,在这5年间京津冀生产产品的虚拟水总量逐年上升,从2003年的1633.45亿m3增长到2007年的1698.15亿m3,农产品对水资源呈现出巨大的消耗量。指出虚拟水计算可以从定量角度揭示社会对水资源的真实需求状况,采用虚拟水战略可为研究区水资源管理提供新思路和政策建议。