中国省级间农产品虚拟水流动适宜性评价

尝试从农业生产安全系统、支持系统和水资源安全系统人手,共选取18个指标,构建我国国内农产品虚拟水流动适宜性评价指标体系.运用层次分析法和投影寻踪等方法对我国31个省级行政区农产品虚拟水流动适宜性程度进行定量评价.结果表明:吉林、黑龙江、湖南、上海、北京等地农产品虚拟水流动适宜性程度最高,而宁夏、西藏的适宜性程度最低.对...     

基于MRIO与GTWR的中国水资源流动格局驱动因素分析

本文基于水足迹视角,利用多区域投入产出模型（MRIO）分析2002—2017年中国省际各产业水资源流动格局,运用时空地理加权回归模型（GTWR）,综合考虑了自然、社会经济和科技共20个指标,分别探讨影响中国省际流入与流出虚拟水的驱动因素。结果表明：(1)在研究期间,各产业流入与流出虚拟水占比有所变化,农业始终占据较大的比重,工业呈不断下降的趋势,服务业的占比逐渐增加,到2017年仅次于农业;(2)在流动格局中,东部绝大部分地区各产业流入虚拟水高于流出虚拟水,中部和西部绝大部分地区各产业流出虚拟水高于流入虚拟水;(3)流入虚拟水时空变化的驱动因素中,产业影响力、人口总数和水资源承载力等因素的增长对流入虚拟水的增加具有显著的促进作用,而耕地灌溉面积比例和R&D经费投资总额的增长会抑制流入虚拟水的增加;(4)人口总数、交通密度和单位GDP耗水等因素的增长会促进流出虚拟水的增加,而单位GDP耗能、产业影响力和R&D经费投资总额等因素的增长则会对流出虚拟水的增加起阻碍作用。     

新疆1999-2009年水足迹计算与分析

利用统计资料,结合水足迹模型和区域水足迹评价方法,对新疆1999-2009年的水足迹及相关指标进行了计算和分析。研究表明：（1）新疆1999-2004年总水足迹呈上升趋势,2004- 2009年略有下降趋势。水资源集约利用度呈增长趋势,说明新疆水资源利用效率有所提高;（2）新疆居民对粮食、肉类等虚拟水含量较大的农产品需求较大,适当减少虚拟水含量较高的产品消费,提倡虚拟水含量较低的产品消费,可减少虚拟水量的消耗;（3）新疆在虚拟水贸易中是水资源输出地,且输出量在不断增大,给新疆本地的水资源利用带来巨大的压力;（4）新疆水资源压力逐年增加,解决水资源短缺问题不能局限于本地实体水资源的高效利用,还可通过虚拟水贸易从水源丰富地区购买高耗水的本地发展所需的相关消费品,实现水资源总体可持续利用。改变消费模式,调整虚拟水战略结构成为缓解新疆水资源短缺的一种可能途径,由于数据限制,水足迹研究有待进一步细化,但是一种可用于探讨干旱区水资源可持续利用的方法。     

张掖市社会经济系统水循环过程研究与水量估算

 采用投入产出分析方法,估算了张掖市各部门产品中的虚拟水含量; 基于对各产品转化和流动的跟踪,系统研究了本地实体水资源与外地流入虚拟水资源在张掖市社会经济系统各环节中的流动与转化过程。结果表明,种植业部门的实体水转化与虚拟水流动构成了张掖市社会经济系统水循环的主体,外地流入的虚拟水量较少,且主要集中于水资源稀疏型产品; 经济生产对种植业产品较低的消耗水平导致了大量虚拟水的流出。认为增强种植业产品在社会经济系统中的循环强度是张掖市降低水资源流失以及提高水资源利用效率的有效手段。     

区际农业生态补偿:区域划分与补偿标准核算——基于虚拟耕地流动视角的考察

从虚拟耕地流动的视角构建区际农业生态补偿框架,并在此框架下开展区际农业生态补偿支付/受偿区域划分和补偿标准测算的研究。结果表明：① 区际农业生态补偿的基本原理是：利用虚拟耕地净流量（输入量与输出量的差额）指标划分区际农业生态补偿的支付/受偿区域。对于净流量为负的分室,通过虚拟耕地流动占用了其他区域的耕地资源,应该支付相应的生态补偿。对于净流量为正的分室,通过虚拟耕地流动被其他区域占用了耕地资源,应得到生态补偿。区际农业生态补偿额度应包含对农业生态环境保护和改善的投资成本以及占用农业资源使其牺牲的发展机会成本等方面,并由管理平台统一收缴和分发。② 2004年以后虚拟耕地流动格局基本上保持稳定,只有个别省市（甘肃和云南）由净流入转变为净流出,在空间上表现为“北耕南流”的格局。③ 受偿区域（15个省市）主要分布在东北地区、华北地区和西北地区;支付区域（16个省市）主要分布在东部沿海地区和西南地区。④ 研究期内年均总受偿额度为1472.58亿元,处于高受偿省份（黑龙江、吉林、内蒙古、河南）年均受偿额度都在150亿元以上。研究期内年均总支付额度为543.10亿元,其中,处于高支付区域的省份（浙江、广东、北京、福建）年均支付额度都在40亿元以上。     

中国虚拟水战略区划研究

为探究我国不同区域虚拟水研究和实践的发展方向,以国内31个省级行政区为研究单元,运用指标体系评价方法和列联表互斥的矩阵分类方法进行了我国虚拟水战略区划研究。结果表明:①依据水资源禀赋指数可以将全国划分为虚拟水输出地域、虚拟水输入地域和虚拟水平衡地域3个一级区划单元;其中,虚拟水输出地域的发展方向是提高水密集型工农业产品的商品率,虚拟水输入地域则应着手准备缩减水密集型产业,而虚拟水平衡地域则不宜进行大规模的虚拟水战略实践。②依据农产品贸易指数和非农水资源需求压力指数,将全国细分为典型输入(出)区、内部优化区、成长输入(出)区、复合型区、潜在输入(出)区和现实输入(出)区共12个二级区划单元,并指出了各二级区的产业发展方向。     

河南省主要农作物虚拟水空间分布及水资源配置研究

虚拟水是当今水科学的研究热点,被认为是解决粮食与水资源安全的重要策略。在计算河南省2009年3种主要农作物生物需水量的基础上,结合作物单产得到初级产品单位虚拟水含量,明晰了这3种主要农作物的"虚拟水"空间分布格局。研究结果表明:河南省3种主要农作物中,棉花的单位虚拟水含量最高,玉米最小。空间上小麦的单位耗水量在三门峡最高,漯河最低;玉米的单位耗水量在三门峡最高,许昌最低;棉花的单位耗水量在鹤壁最高,信阳最低;3种作物单位虚拟水含量从东南向西北增加,尤其在东西方向最明显,但是不同作物又有细微差别。中东部水资源短缺区应提高玉米和小麦的种植面积,丘陵和山前平原单位耕地地表水丰富区可种植虚拟水含量较高的作物。提供了从虚拟资源视角认识水资源消耗的实证,可以对河南省农作物布局提供科学依据。     

国际及省际贸易视角下的中国虚拟水和隐含能源流通规律分析

核算了世界各国（地区）与中国,以及中国省际间的资源流通量,量化了贸易视角下水资源与能源的相互消耗量,从“源”与“汇”的视角描绘了各类资源从自然界进入经济系统到最终使用的整个过程。结果表明：① 中国虚拟水呈净流出状态,国际虚拟水贸易加重了中国的水资源压力;国际隐含能源贸易抵消了虚拟水净出口量的三分之一,缓解了中国的水资源压力。② 中国隐含能源呈净进口状态,国际隐含能源贸易缓解了中国的能源使用压力;国际虚拟水贸易加重了中国的能源使用压力,但影响程度较弱。③ 虚拟水主要通过农业和制造业进入社会经济系统,隐含能源主要通过矿业和制造业进入社会经济系统;固定资本形成和城镇生活消费是虚拟水和隐含能源的主要最终使用方式,数值分别为1735.42亿m³和2117.24亿m³,6.25×10⁷ TJ和2.73×10⁷ TJ。④ 中国各省份最终使用的水耗能源总量为8.73×10⁶ TJ,占隐含能源总量的3.27%,低于能源耗水在虚拟水中的比重（9.63%）。能源省际贸易相比于水资源而言更为活跃,能源耗水在水?能纽带关系中起主导作用。     

基于分形的中国地均农畜产品虚拟水规模分布的时空演变研究

虚拟水是当今水科学的研究热点,被认为是解决粮食与水资源安全的重要策略。在测算中国各地区农畜产品虚拟水总量的基础上,计算出1996~2006年中国农畜产品虚拟水与耕地资源的基尼系数,表明二者地区差异不大且在逐年减小。运用位序-规模法则,探讨差异背后的分形特征。研究表明:中国地均农畜产品虚拟水体系不具有首位分布的特征;双对数回归方程拟合度较高,符合位序-规模分布;分维值D大于1,且逐年升高,地均农畜产品虚拟水规模分布整体差距在缩小,均衡程度在增强;规模分布呈双分形结构,体现出地均农畜产品虚拟水大规模省市发展较慢且辐射带动作用较弱,中小规模的省市比较发育且发展较快。本文旨在揭示地均农畜产品虚拟水的空间分异特征规律,为制定不同区域类型的农业发展决策提供相应的理论参考。     

中国区域虚拟水战略优势度评价

提出虚拟水战略优势度的概念并对其概念内涵及影响因素进行分析,从4个方面构建包含12个具体指标的综合定量评价指标体系;运用数学方法对中国31个省级行政区虚拟水战略优势度进行定量评价.发现中国虚拟水战略优势度存在显著的地域差异,区域优势度等级存在"两头多,中间少"的结构特点和"东部高、西部低","南部和北部高、中间低"带状空间分布规律.其中北方4省市和东南8省区优势度最大,是全球虚拟水战略背景对其影响最深远的区域,也是中国虚拟水研究及虚拟水战略实践的关键区域.     

虚拟水的理论方法及在甘肃省的应用

水资源短缺问题是中国西北地区面临的突出问题,解决西北地区水资源短缺问题必须要有新的思路。虚拟水是水问题与水资源安全研究中的新概念,是指生产商品和服务所需要的水资源数量。虚拟水战略是指缺水国家或地区通过贸易的方式从富水国家或地区购买水密集型产品(尤其是粮食) 来获得本地水和粮食的安全,将水短缺问题的解决途径扩展到社会经济系统,人口—粮食—贸易之间的连接关系是虚拟水战略分析的主线。作者引入了虚拟水的概念,并简要介绍了当前国际研究的进展情况和计算方法。结合甘肃省的实际情况,初步计算得到2000年甘肃省生产产品中和城乡居民消费的产品中的虚拟水含量分别为222.02×108m3和183.75×108m3,分别是实体水资源利用量的1.8和1.5倍。分析了虚拟水战略的政策影响和虚拟水战略的优缺点,指出了在虚拟水理论与应用方面需要焏待开展的研究内容。     

青藏高原地区城乡虚拟水贸易格局与影响因素

青藏高原是亚洲水塔,其水资源与水生态环境保护意义重大。从虚拟水视角,研究青藏高原与外部的水资源贸易关系和影响因素,有助于理解该地区的水资源问题、制定虚拟水贸易策略、优化区域城乡水资源配置、保障亚洲水塔功能。依托2012年中国区域间投入产出表成果,本文测算了青藏高原与中国其他区域之间的虚拟水贸易关系,建立了中国区域城镇与农村地区的虚拟水贸易网络,采用对数平均迪氏指数模型分析了青藏高原对其他区域虚拟水贸易不平衡的影响因素。结果表明,青藏高原向中国其他区域净输出虚拟水2.25亿m³,其中向西南、华北、华中、华东、华南等5个区域净输出虚拟水,从西北和东北2个区域净输入虚拟水。城乡之间虚拟水贸易联系非常紧密,农村地区生产水足迹较高,而城镇地区由于人口密度较高、消费水平较高,是虚拟水最终消费的热点区域,青藏高原农村地区的虚拟水贸易量大于城镇地区的虚拟水贸易量。青藏高原贸易输出结构以农产品为主导,虚拟水净输出12.7亿m³;青藏高原与其他区域贸易存在逆差,贸易量因素导致虚拟水净输入8.6亿m³;用水效率在青藏高原与不同区域虚拟水贸易中的正负效应不一,总体带来青藏高原虚拟水净输入1.8亿m³。未来,应重点通过灌溉节水减少农业水足迹,引导城镇居民向低水足迹生活方式转变,鼓励内地为青藏高原提供物质与技术支援,实行水资源生态补偿政策,以保护青藏高原水资源,促进区域水资源可持续利用。     

京津冀城市群虚拟水贸易的近远程分析

虚拟水贸易能重新分配区域间的水资源。在京津冀协同发展的背景下,厘清京津冀城市群与外部的虚拟水贸易及城市群内部的虚拟水流动,有助于深入理解该地区的水资源供需现状及问题,为制定虚拟水贸易相关策略、实现区域水资源优化配置、保障区域水资源安全提供决策支持。本文基于2010年全国区域间投入产出表,测算了京津冀城市群各省（市）水足迹及与全国各省域单元的虚拟水贸易量。从近远程视角定量评估城市群地区对内、外部水资源的依赖程度,并分析虚拟水贸易的距离特征。研究发现：① 京津冀城市群各省（市）各部门用水系数显现出差异性,农业部门用水强度最高,直接用水与完全用水系数分别超过300 m ³/万元和400 m ³/万元;② 京津冀城市群内部各省（市）人均消费水足迹差异大,北京、天津、河北的人均水足迹分别为405 m ³、565 m ³、191 m ³;③ 京津冀城市群的消费水足迹遍布全国各省域单元,近程水足迹与远程水足迹分别为91.4亿m ³、198.5亿m ³,其中,近程水足迹主要来源于本省（市）,西部地区对远程水足迹的贡献最大;④ 京津冀城市群的虚拟水输入总体偏向来源于距离较近的省域单元,北京、天津、河北水足迹距离来源地的平均距离分别为1049 km、1297 km、688 km;⑤ 北京和天津为虚拟水贸易的净流入区,对外部水资源的依赖性强;河北为虚拟水贸易的净流出区,为京津冀城市群及其他地区供给水资源,虚拟水净流出进一步加剧了河北的水资源短缺。未来,受人口增长、经济发展等因素影响,京津冀城市群的水资源压力将进一步加剧,提高用水效率、升级产业结构、提倡低水足迹消费模式、实行虚拟水战略是实现京津冀城市群可持续发展的有效途径。     

中国省际粮食贸易及其虚拟耕地流动模拟

模拟核算中国省际2010-2012年平均粮食贸易隐含的虚拟耕地资源流动量,并从资源利用角度分析粮食交易的合理性,为粮食贸易的优化提供理论依据。在各省粮食供需数据的基础上,利用线性优化,模拟省际粮食贸易。中国省际粮食贸易的虚拟耕地资源流动量达1747.4×10⁴ hm²,东北、华北及长江中下游地区为主要的虚拟耕地资源调出区,华南及西南地区是主要的调入区。分别从生产者及消费者的角度核算虚拟耕地资源流动量,前者比后者多出近250×10⁴ hm²。研究表明,中国省际粮食贸易隐含的虚拟耕地资源流动在一定程度上缓解了区域耕地资源不平衡,然而对于某些种植效率高的地区来说,粮食输入贸易流却带来了总体耕地资源消耗的增加。     

白城市农作物虚拟水量时空分异特征研究

通过对1998～2008年白城市各县市区农作物的虚拟水量的计算,分析了白城市农作物虚拟水的时空分异特征。白城市农作物虚拟水量的变化趋势基本与粮食作物虚拟水量的变化趋势一致,总体呈现不断波动变化的状态;2004年和2007年农作物的虚拟水量相对其他年份较高,而经济作物、蔬菜以及瓜果的虚拟水量较低且变化不大。对比分析1998年、2004年和2008年5县市区虚拟水量的空间分布特征,1998年白城市虚拟水量达到了3个等级,通榆县等级最高;2004年,通榆县和洮南市虚拟水量增长最大,虚拟水量均上升了两个等级,洮北区、大安市和镇赉县虚拟水量均上升了一个等级;2008年与2004年相比,各县市区的虚拟水量均有所下降了。     

粮食贸易与水资源安全

粮食生产要消耗大量的水资源,一个国家的水资源与其粮食生产能力密切相关。20世纪90年代虚拟水概念和虚拟水战略的提出为保证粮食安全和水资源安全提供了新的思路。粮食贸易中携带有大量的虚拟水,在满足粮食需求的同时,可以缓解当地水资源紧缺,促进农业生产结构的调整与优化,实现水资源的高效配置。我国作为农业生产大国,应加强虚拟水研究,通过虚拟水贸易减轻水资源压力。应采取调整进出口粮食比例,减少耗水密集型产品出口,调整粮食生产区域布局,加强国内各地区之间的虚拟水贸易等措施,实现粮食安全和水资源安全。     

虚拟水视角下吉林省西部玉米耕作方式优化

虚拟水研究是粮食安全与水资源安全的重要研究领域,目前的研究主要集中在宏观、中观层次上,微观层次研究甚少。为了探讨虚拟水微观层次的研究方法,本研究于2005～2007年在吉林省西部开展了玉米不同耕作方式下虚拟水变化的大田试验。通过分析6种耕作方式(65cm垄台、65cm垄沟、43cm垄台、43cm垄沟、98cm双行垄台、130cm三行垄台)之间单位质量玉米虚拟水含量的差异,及不同耕作方式对单位质量玉米虚拟水含量稳定性的影响,确定适合吉林省西部的最优玉米种植模式,以实现水资源高效利用,为解决水资源紧缺问题提供新思路。经过三年的大田试验,认为98cm双行垄台的耕作方式最佳,不仅虚拟水消耗量小,而且波动也较小,特别是在极端干旱年份其单位质量玉米虚拟水含量最低,建议本地区玉米种植方式应从65cm垄台种植改为98cm双行垄台种植。