我国区域粮食生产与贸易水足迹评价

摘要 核算我国不同区域粮食生产和贸易环节的水足迹，预测未来情景下的粮食进口水足迹，为探讨水资源对粮食贸易格局的影响提供参考依据。

关键词 水足迹；粮食；生产；贸易；中国

中图分类号 TV213.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）17-0260-02

Abstract In this paper，water footprint of China′s regional grain production and trade was accounted.The water footprint of gain import under different scenarios was predicted.This paper aims to provide scientific reference for assessing the impact of water resources on grain trade.

Key words water footprint；grain；production；trade；China

随着世界经济与贸易的全球化，全球水资源分布不平衡状况日益凸显。伴随着农产品的贸易，其过程中消耗的水资源也进行输入与输出，这为缓解水资源匮乏、合理配置水资源利用提供了可能。水足迹理论目前已成为系统评价产品生产过程中水资源消耗的方法指标[1]，在农业生产及贸易领域有着广泛应用[2]。本研究采用水足迹理论方法，量化我国粮食生产与贸易过程中的水资源流动，预测未来情景下的粮食进口水足迹，为探讨水资源对粮食贸易格局的影响提供理论与方法支撑[3]。

1 数据来源与计算方法

1.1 研究对象与数据来源

本文选取小麦、玉米、水稻和大豆4种作物为研究对象，探讨2000―2011年我国粮食贸易水足迹转移的基本规律。各省份4种粮食的虚拟水含量来自基于CROPWAT模型模拟的WFN水足迹数据库[4]，各省份粮食进出口量来源于《中国统计年鉴》（国家统计局，2001―2012）。在计算进口国外粮食所产生的水足迹流动时，由于本研究考虑本国粮食贸易所节约的本地水资源量，其虚拟水含量采用本省的虚拟水含量数据，而不采用对应粮食出口国的参数。为简化结果，本研究将我国分为六大区域（图1）。

1.2 水足迹计算方法

水足迹的计算方法参考水足迹协作网（Water Footprint Network，WFN）的《水足迹评价手册》[1]。水足迹定义为产品生产过程中消耗淡水资源总量，包含绿水（Green water）、蓝水（Blue water）、灰水（Grey water）3个分量。为便于区分，单位质量的水足迹在本文中称作虚拟水含量。本研究中，粮食进口对应的水足迹取正值，粮食出口对应的水足迹取负值。

1.3 情景模式分析方法

本研究采用IPCC开发的SRES情景预测未来气候变化背景下的我国粮食供需状况。在该情景中，设计了4种未来可能的社会经济发展框架：A1（假定全球性合作，迅速采用高新技术，全球人口趋于稳定）、A2（假定区域性合作，对新技术适应较慢，全球人口持续增长）、B1（假定生态环境得到改善，全球人口趋于稳定）和B2（假定生态环境的改善具有区域性）。国家气候中心对IPCC SRES情景的降尺度分析结果显示：与中国未来发展最接近的发展情景是B2；而与中国的发展状况差异最大的情景为A2，但可将其用来评估在最不利的发展状况下气候变化的影响。本文选择A2和B2情景[3]，预测未来我国的粮食供需状况。

2 结果与分析

2.1 我国不同区域粮食生产及贸易水足迹

根据WFN[4]的研究，我国不同区域的不同作物生产水足迹存在着较大的空间差异性，北方作物生产主要以灌溉为主，南方主要以雨养为主。通过对我国不同区域粮食进出口的水足迹进行核算（表1）可发现，不同区域之间粮食贸易水足迹差异较为显著，且同一区域年际间变动也较大。总体上看，我国粮食进口水足迹远高于出口水足迹，我国是粮食水足迹净输入国。东北地区的出口水足迹远高于其他区域；华北地区虽然是我国粮食主产区，然而由于人口集中，粮食生产仍不能满足当地居民的需求，粮食进口水足迹远大于粮食出口水足迹；长江中下游地区和华南地区也是主要粮食水足迹的进口和出口区域，进口水足迹亦远高于出口水足迹。

水足迹最大输出区域东北的出口水足迹由2000年的125.79亿m3降低至2011年的13.02亿m3。水足迹输入主要集中在华北、长江中下游、华南等区域，其中华北的水足迹输入近年来有明显增高趋势，由2000年的182.36亿m3升高至2011年的687.36亿m3；长江中下游的水足迹输入由2000年的73.00亿m3升高至2011年的507.20亿m3；华南的水足迹输入由2000年的31.46亿m3升高至2011年的365.69亿m3。

近年来，我国粮食进口水足迹呈上升趋势，而粮食出口水足迹呈波动下降趋势（图2、图3）。总体来说，我国近年来通过大量的粮食进口，在一定程度上缓解了本国的水资源压力。特别值得注意的是，绿水在粮食进出口水足迹中占主导地位，在报道年份内进口绿水占进口总水足迹的83.2%，出口绿水占出口总水足迹的66.5%。有效降雨在粮食生产及贸易中的地位不容忽视。我国幅员辽阔，不同区域水资源状况不一，通过作物优化布局，优化粮食贸易结构，合理利用绿水资源，能够有效缓解本国的水资源压力，实现粮食生产水资源可持续利用。

2.2 未来情景下我国粮食贸易水足迹

如上所述，粮食进口水足迹占粮食贸易水足迹的大部分。为了进一步探究未来气候变化情景下我国通过粮食进口缓解水资源压力的潜力，采用IPCC开发的SRES情景预测分析方法，选择其中的A2和B2情景，预测未来我国在2020年、2050年和2080年的粮食进口数量，进而核算未来情景下的我国粮食进口水足迹。

预测结果如表2所示。在未来最有可能发生的B2情景下，如果单考虑CO2的肥效作用，且技术进步，则粮食进口水足迹最大，即通过粮食进口降低我国水资源压力的潜力最大。在该种模式下，到2080年，我国将每年通过粮食进口节约大约549.5亿m3的水资源量。而在A2情景的雨养农业模式下，如果无技术进步，我国到2080年通过粮食进口可节约大约318.0亿m3的水资源量，这是最保守的预测值（即在未来最不可能发生情景下的最低值）。通过粮食进口，我国在2020年、2050年、2080年实现的间接节水量分别为436.72亿～525.76亿、448.59亿～580.03亿、397.71亿～588.51亿m3。

3 结论与讨论

本文采用基于虚拟水的水足迹计算方法，量化了近年来我国粮食贸易的水资源流动状况。结果表明：我国粮食生产北方主要以蓝水足迹主导，南方以绿水足迹居多。我国粮食进口水足迹远大于出口水足迹，且在近年来呈上升趋势。绿水在粮食贸易水足迹中占主导地位。未来气候变化情景下，我国通过粮食贸易间接节约水资源仍存在较大空间，可通过技术进步等途径实现。

本研究只关注我国粮食进口与出口环节的水足迹流动情况，国内不同区域之间粮食调动造成的水足迹流动并未包括在本研究的范畴之内，而该方面相关的研究已有报道。另外，由于当前相关数据的缺乏，本文并未区分不同国家与我国之间的粮食贸易及水足迹流动情况，且并未考虑水足迹对应的环境影响[5-6]，在今后的研究中需要对上述问题进一步深入探讨。

4 参考文献

[1] HOEKSTRA AY，CHAPAGAIN A K，ALDAYA M M，et al.The water footprint assessment manual：setting the global standard[M].Enschede，Netherlands：Water Footprint Network，2011.

[2] 徐长春，陈阜.“水足迹”及其对中国农业水资源管理的启示[J].世界农业，2015（11）：38-44.

[3] 熊伟，居辉，许吟隆，等.两种气候变化情景下中国未来的粮食供给[J].气象，2006，32（11）：36-41.

[4] MEKONNNEN MM，HOEKSTRA，AY.The green，blue and grey water footprint of crops and derived crop products[R].Water footprints of nations.Value of Water Research Report Series No.47，Netherlands，Delfe：UNESCO-IHE，2010.

[5] 徐长春，黄晶，B G RIDOUTT，等.基于生命周期评价的产品水足迹计算方法及案例分析[J].自然资源学报，2013（5）：873-880.

[6] 田园宏，诸大建，王欢明，等.中国主要粮食作物的水足迹值：1978-2010[J].中国人口・资源与环境，2013（6）：122-128.