中国粮食对外贸易中的虚拟水

9.4　中国粮食对外贸易中的虚拟水

中国人口众多，对于农业产品进口的依赖将会对世界粮食安全有着重要影响。中国粮食自供给能力如果受到威胁后可能会推高世界粮食市场的价格，进而给第三世界国家产生社会和政治问题(Brown＆Halweil，1998)。在面临日益严峻的水资源短缺的同时，中国近年来的粮食贸易增长很快，这两者之间有无关联?从虚拟水的角度出发如何评价当前的粮食贸易?在中国的粮食对外贸易中究竟是存在虚拟水的净出口还是净进口?中国的虚拟水贸易对于缓解国内水资源短缺状况能起多大作用?对于全球水资源利用效率有何影响?下面将利用《中国海关统计年鉴》的数据和国际上虚拟水的通用计算方法，核算中国1996—2002年间粮食对外贸易中的虚拟水量，并做进一步的分析。

9.4.1　虚拟水计算方法

9.4.1.1　分作物类型计算需水量

SWD［n，c］= CWR［n，c］/ CY［n，c］　　　(9- 1)

SWD指作物c在国家n生产的单位产出耗水量(m³/t)，CWR指作物的单位面积耗水量(m³/hm²)，CY指作物单位面积产量(t/hm²)。CWR和CY的数值引自IHE的研究(Hoekstra＆Hung，2002)，是按照联合国粮农组织的FAOSTAT数据库(1999)和Crop-Wat模型计算出来的。

9.4.1.2　虚拟水流和虚拟水平衡的计算

中国和其他国家间的虚拟水流，可以通过各种作物的贸易量乘以它们各自的虚拟水含量来得到。虚拟水贸易量可以用下面的公式计算

VWT［ne，ni，c，t］=CT［ne，ni，c，t］×SWD［ne，ni，c］　　　　(9-2)

VWT指在年份t从国家n向国家n出口作物c中所包含的虚拟水量(m³)，CT表示年_ei份t从国家n_e向国家n_i出口作物c的量(t)，SWD表示作物c在出口国生产的需水量(m³/t)。CT的数据来自《中国海关统计年鉴》(1996—2002)。这里，只计算了水稻、玉米、大豆、小麦和大麦这5种主要贸易作物。

将各种进口作物的虚拟水量求和，可以得到中国在年份t的虚拟水总进口量

将各种出口作物的虚拟水量求和，可以得到中国在年份t的虚拟水总出口量

虚拟水的总进口量减去总出口量，即是虚拟水的净进口量。那么，中国在年份t的虚拟水平衡可以用下式表示

N VW I［t］= GVW I［t］－GVWE［t］　　　( 9- 5)

NVWI指国家在年份t的虚拟水净进口量(m³)，可能是正值也可能是负值。

9.4.2　计算结果

9.4.2.1　中国1996—2002年间粮食对外贸易中的虚拟水

图9-1显示，从1996年到2002年，中国粮食对外贸易中出口的虚拟水增加了很多倍，其中，玉米和水稻是包含虚拟水最多的作物。虚拟水的进口量增加不多但是进口结构发生了较大变化，其中小麦所占的份额从70%减少到了10%，大豆成为了进口虚拟水最多的作物(见图9-2)。在研究时段的大部分年份，中国在玉米和水稻贸易中净出口虚拟水，而在大豆、大麦和小麦贸易中净进口虚拟水。这些年，通过粮食贸易净进口了3.28×10¹⁰ m³的虚拟水(见表9-2)。

图9-1　中国粮食出口中的虚拟水(1996—2002)

图9-2　中国粮食进口中的虚拟水(1996—2002)

表9-2　中国1996—2002年粮食贸易中净进口中的虚拟水　　(10⁹ m³)

续表

大部分进口的虚拟水来自北美和南美，而出口主要是到亚洲和非洲地区。中国从美国进口了最多的虚拟水，向韩国出口了最多的虚拟水(见表9-3)。

表9-3　中国1996—2002年粮食贸易中虚拟水进口和出口最多的5个国家

9.4.2.2　由于粮食进口而节省的国内水资源(1996—2002)

粮食的生产需要消耗水资源，从某种程度来说，粮食的进口就是水资源的进口。从1996年到2002年，中国进口了4.72×10⁷ t大豆，1.42×10⁷ t小麦，1.32×10⁷ t大麦，2×10⁶ t水稻和8.1×10⁵ t玉米。如果这些粮食在国内生产的话，将需要1.86×10¹¹ m³的水，这个数量同中国农业用水和总用水量的比较如表9-4所示。

表9-4　中国在1996—2002年通过粮食进口节省的水资源

*中国农业用水量和总用水量的数据来自于1996年到2002各年的《中国水资源公报》。

9.4.2.3　由于粮食贸易而给全球节省的水资源(1996—2002)

各个国家生产不同作物的水资源利用效率不同，粮食在水利用效率高的国家生产，然后出口到水利用效率低的国家，可以在全球水平上节省水资源。水资源的利用效率如果可以成为贸易中的比较优势的话，市场之手就会引导资源配置，鼓励水利用效率高的国家从事高耗水作物的生产。但是影响农产品价格的因素很多，不光有水资源效率，还有土地资源、劳动力、技术和资本密集度等因素。特别是当前对于生态资本的定价过低，水价没能完全反映其环境和资源成本，所以水资源利用效率的比较优势有时候在国际市场上不能完全反映出来。

我们的研究发现，中国的粮食对外贸易基本符合水资源利用效率的比较优势，有利于提高全球的水资源利用效率。从表9-5可以看出，中国的出口产品如大米和玉米，在国内生产的水资源利用效率要高于贸易国，而在大豆、大麦等水资源利用效率低的产品上中国则是处在进口地位，只有小麦是个例外。中国小麦生产的水资源利用效率比较高，单位耗水量为1 024 m³/t，而加拿大为1 441 m³/t，美国为1 302 m³/t，澳大利亚为2 082m³/t，但中国却是从这些国家进口小麦。表9-6显示，从虚拟水的角度来看，中国1996年到2002年间的粮食贸易，总共给全球节省了1.02×10¹¹ m³的水资源，几乎相当于长江流域一年的用水量。

表9-5　中国和其粮食贸易伙伴的水资源利用效率比较　(m³/t)

表9-6　中国在1996—2002年通过粮食贸易给全球节省的水资源　(10⁶ m³)

9.4.3　讨论

9.4.3.1　中国对虚拟水进口的依赖程度有多大?

表9-4表明，从1996年到2002年间，中国通过粮食进口节约了1.86×10¹¹ m³的水资源，占全国农业用水量的6.9%和总用水量的4.8%。但是，中国对虚拟水进口的依赖性并没有那么大。一方面，上述的计算考虑的是进口而不是净进口，实际上，中国在大量出口玉米和水稻的同时也在输出虚拟水。另一方面，在我们的研究中只考虑了谷物和大豆，而其他一些中国的优势出口农产品，如水果和动物产品，并没有计算在内，所以，如果综合考虑所有农产品后再来看虚拟水净进口的话，数值肯定要小于我们计算的数值。UNESCO-IHE在1999年的研究也表明，中国使用的水资源97.6%来源于本国，对国外水资源的依赖仅有2.4%(Hoekstra＆Hung，2002)。可见，尽管中国的水资源十分缺乏，却不是一个水资源依赖性的国家。在加入WTO以后，从农产品贸易的长期趋势来看，我们认为，在将来很长一段时期内，中国在农产品上仍然是净进口虚拟水，而净进口的数量将由大豆的进口和玉米的出口两方面共同决定。

9.4.3.2　粮食进口对国内水资源利用的影响

将虚拟水进口作为一种解决国内水资源短缺的途径不容忽视。在世界范围内，水资源的极度短缺只是局部现象。人、粮食、水和贸易之间的特殊连带关系，为水资源短缺地区的决策者提供了在更大范围内寻找缓解水资源短缺的途径。当前，世界上许多国家对粮食进口的补贴政策，实际上是补偿本地区水资源的不足。中东和北非地区的经验已经清楚地显示了这一点，从20世纪80年代起，这些地区每年要进口超过4×10⁶ t的谷物和面粉，其中包含的虚拟水量超过了尼罗河的径流量(Allan，1999)。我们的研究也表明，中国在2001年净进口的虚拟水量几乎相当于南水北调工程东线工程的年调水量。这些虚拟水的进口对于缓解我国重要农业区的缺水状况起到了重要作用。中国目前主要进口大豆、大麦和小麦，而国内生产这些作物的地区正是遭遇严重水危机的地区。例如，大豆主要在中国东北地区种植，大麦主要在黄淮和西北地区，小麦主要在黄淮和华北地区。黄淮地区灌溉耕地的数量占到了全国的39.1%，而水资源量只占到了7.7%(陈志凯，2000)。东北地区灌溉耕地的面积占全国的17.1%，而水资源量只占5.4%(曹志强，1998)。如果进口的粮食在这些地区生产的话，毫无疑问将会加大对当地水资源的压力，但粮食进口并不意味着一定可以缓解水资源短缺状况。因为这些缺水地区也是中国过度开发水资源最严重的区域，进口大豆、大麦和小麦即使可以减少这些作物的种植面积，但也可能带来了其他作物种植面积的扩大。虚拟水贸易如果仅仅是改变了农作物种植类型的比例，而未从技术水平和管理制度上来提高水资源利用效率的话，水短缺状况依然会存在。虚拟水进口的意义在于能在保障粮食安全的基础上，给政府提供了一个优化农业产业布局，调整水资源分配的一个机会。只有这些水资源短缺地区不再承担过于沉重的粮食供给压力，同时通过不断提高水资源利用效率，才可能逐渐缓解水资源危机状况。

9.4.3.3　虚拟水进口策略遇到的挑战

增加粮食进口并不能完全解决中国的水资源短缺问题，而且还可能会影响到国内农民的生计，带来一系列严重的社会问题。另一方面，对粮食进口的过度依赖也会威胁到国家的粮食安全。长期以来，中国采取粮食自给政策，严格地控制粮食进口，这也同时限制了虚拟水的进口。应该引起注意的是，中国主要的水资源问题是水质污染和水资源的时空分布不均，而不是简单地通过进口虚拟水就可以解决的。

转基因产品特别是转基因大豆的安全问题可能会给虚拟水进口带来风险。中国现在已经是全球最大的转基因大豆进口国，2001年，中国进口大豆中的60%(约8×10⁶ t)是转基因产品，占世界总产量的32.11%(夏友富等，2003)。大部分转基因大豆进口自阿根廷和美国，这些转基因大豆可能会散落到田地中通过变异成为杂草，或是通过基因转移成为超级杂草进一步威胁当地的生态系统和生物多样性。现在已经知道转基因大豆对于接触性传染和害虫比较敏感，一旦大量种植转基因大豆将会促进抗除草剂杂草和疾病的蔓延。而这些大豆杀虫剂的用量比一般大豆要多11%，这会加速抗性杂草的进化(Roger et al，2001)。

在获得农产品贸易利益的同时，由外来种入侵引发的经济损失和生态损害也是不可避免的。随着粮食进口的增加，生物入侵的风险也会越来越大(L9vei，1997;Everett，2000)。外来种入侵不仅是当前对全球生物多样性的一个重要威胁，也会影响到公众健康、农业、林业和其他产业。由于中国具有多样的生态系统和气候条件，更容易遭受外来生物的入侵。这些生物随着谷物、蔬菜、水果、动物产品的进口，通过船舶、飞机、汽车和其他载体进入中国。例如假高粱(Sorghum halepense)，一种恶性杂草，经常混在大豆里面进入中国。毒麦(Lolium temulentum)看起来很像小麦，随着小麦的引种而进入中国。

此外，还有一些问题值得我们认真思考。中国粮食进口的增加将会对国际市场价格造成多大影响?粮食进口对国内农村经济和农民生活将会产生什么影响?粮食进口策略在政治和经济方面是否可行?这些问题可能更为政府决策者所关注。

9.4.3.4　虚拟水国内贸易与实体水的调运

为了解决中国北方尤其是京津地区的缺水问题，中国政府已经开始实施南水北调工程，但是，这个项目会带来沉重的财政负担和潜在的生态风险。那么，我们从虚拟水的角度如何评价这个工程呢?首先，中国北方的水资源远比南方短缺，但是北方却是中国粮食的主产区，中国当前存在着“北粮南运”的农业生产格局(汪德平，2004)。国内的一个研究已经表明，1999年中国南方地区通过农产品贸易以虚拟水形式由北方地区调入的水资源量达5.16×10¹⁰ m³，其中2.6×10¹⁰ m³来自南水北调东线、中线工程受水区的黄淮海地区，其调出量已经与南水北调东线、中线工程的可调水量基本相当。若扣除南水北调东线、中线工程向北京、天津和江苏等地的调水量，黄淮海地区的虚拟水调出量已经超过了该地区南水北调工程的受水规模(马静等，2004)。从水资源合理利用的角度来看，这种非理性的生产布局不仅会加剧北方的干旱状况，也造成了水资源的浪费。但是我们也应该看到，水资源相对丰富的南方地区也是经济较为发达的地区，土地用于农业的机会成本太高，所以在当前水资源定价过低，水作为重要的生态要素而未成为重要的经济要素的时候，在南方水资源丰富的地区增加耕地面积，通过粮食贸易的方式向北方输出虚拟水还只能是一种设想。从虚拟水的角度来看，在当前虚拟水国内贸易方向很难改变，从国外进口虚拟水面临诸多挑战的时候，南水北调工程的重要作用就显得尤为突出了。另外，调水工程的巨额成本也使我们意识到提高北方农业水资源利用效率，减少虚拟水南运的数量，在保障国家粮食安全和农民利益的基础上，适当从国外进口虚拟水的重要意义和潜在价值。

9.4.3.5　虚拟水概念对水资源管理的启示

虚拟水概念的提出，是对传统观念和思维方式的一种重大突破，它要求从原有的以水为中心的观念转变为在水之外寻找解决水资源分配和水资源管理的途径，运用大水利的系统理念和方法来寻找与水问题相关的各种影响因素。虚拟水理论给水资源和水安全研究提供了新的领域，使水资源研究与粮食安全研究有了结合点。虚拟水与区域社会经济发展、产业结构调整、粮食安全及生态安全之间关系的正确处理与否，将对构筑水资源安全战略体系具有重要意义(程国栋，2003)。

对于水资源分配模式与经济发展模式不一致的国家或地区，虚拟水贸易显得尤为重要。虚拟水贸易本身提供了水资源的一种替代供应途径，并且不会产生直接的生态环境后果，能较好地减轻局部地区水资源紧缺的压力。对参与虚拟水贸易的国家或地区来说，还能增强这些国家和地区粮食安全的相互依赖性，减轻国家或地区之间因为水或粮食问题所引起的直接冲突，创造持久友好的外交合作关系。虚拟水战略已经日益引起缺水国家和地区政府和水资源管理部门的重视，并开始在水资源战略管理中应用。通过虚拟水的研究，还可以评价当前农业全球布局对于水资源利用是否合理、粮食贸易是否促进了全球水资源的节省和提高了总体使用效率。

约旦和以色列等一些干旱国家和地区已经开始有意识地制定政策以减少高耗水产品的出口，特别是农作物。实际上这些国家和地区将虚拟水作为一个非常重要的水资源输入源，它们以虚拟水形式进口的水量远远超过了其出口的虚拟水量。而仅有的一些虚拟水出口，也是那些消耗单位水量产生较大经济价值的农作物。虚拟水的进口可以缓解进口国自身的水资源短缺压力。出口虚拟水的国家，即便是那些水资源丰沛的国家，也可能因为这一贸易对其环境产生影响，如水资源过度开发。可见，把虚拟水贸易作为一种政策手段时，必须要充分考虑其带来的社会、经济、环境和政治方面的影响。当越来越多的国家和地区意识到虚拟水贸易重要的时候，一些问题就会摆在我们面前。高耗水的生产应该安排在水资源利用效率高的地区还是水资源丰富的地区?在全球尺度上应该如何安排水资源利用?虚拟水贸易会对经济、环境、社会和政治产生怎样的影响?这些都是今后需要在全球、国家和区域水资源管理中认真考虑的问题。

9.4.3.6　虚拟水贸易与粮食安全

农业生产是水资源消耗大户，水资源安全和粮食安全问题紧密相连。我国农业经过多年发展，粮食生产能力已经达到4.62×10⁸ t的水平，1998年和1999年跃上了5×10⁸ t的水平，目前的自给率为99%左右(程国栋，2003)。但中国的粮食安全并不被外界看好。美国世界观察研究所的布朗曾指出:中国农业用水供给的急剧减少给世界粮食安全构成越来越大的威胁。中国依靠灌溉生产12亿人口所需粮食的70%，但同时又抽取更多的水来满足迅速发展的城市和工业用水的需要。随着河流的干涸和地下蓄水层的枯竭，日趋严重的缺水将急剧增加中国的粮食进口，从而导致世界粮食总进口超过可供给的总出口。对中国粮食自给所面临的任何威胁，如果不采取新的强有力的措施加以解决，都可能会推动世界粮食价格的上涨，导致第三世界国家社会和政治动荡(Brown＆Halweil，1998)。

从虚拟水的概念出发，我们要在全球化的背景下，重新看待新时期的中国粮食安全问题。无论从近期还是从长期看，中国根本就没有必要保持如此高的粮食自给率，应根据农业比较优势将一部分粮食供给问题放到国际市场上来解决。实质上，进口粮食就等于进口水资源，也是在进口土地，这可以大大缓解我国水资源和耕地资源不足的矛盾。另外，从中国不同地区的水资源条件来看，有些特别干旱、不适于农业耕作的地区完全没有必要实现粮食自给，应该运用虚拟水策略，从国内粮食生产富足的省份进口粮食，实现地区间的粮食供给平衡，缓解缺水地区自身水资源的短缺压力和生态压力，实现区域水资源的可持续利用，保障关键生态功能区乃至全国的生态安全。

9.4.4　结论

通过粮食贸易，中国净进口了大量的虚拟水，节约了国内的水资源，减轻了粮食生产地区的水短缺压力，而且中国的粮食贸易有利于提高全球水资源的利用效率。中国在玉米和水稻贸易中净出口虚拟水，而在大豆、大麦和小麦贸易中净进口虚拟水。大部分进口的虚拟水来自北美和南美，而出口主要是到亚洲和非洲。尽管当前中国采取虚拟水进口策略会遇到很多问题，但是虚拟水的概念给我们理解粮食贸易和调水工程提供了全新的角度。