田欣 熊翌靈 劉尚煒 唐志鵬

摘要 中國(guó)當(dāng)前面臨著水資源供需空間分布不匹配的問(wèn)題，水資源短缺成為部分地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要限制因素。如何統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)區(qū)域間的水資源利用成為保障中國(guó)整體水資源安全的重大難題。隨著區(qū)域間商品與服務(wù)流動(dòng)的日益頻繁，虛擬水流動(dòng)極大程度上促進(jìn)了水資源利用在空間上的重新分配。因此，識(shí)別中國(guó)的虛擬水流動(dòng)格局和水資源壓力轉(zhuǎn)移模式，有助于解析中國(guó)當(dāng)前水資源空間配置存在的問(wèn)題以及未來(lái)優(yōu)化的可能路徑?；诖?，本文采用多區(qū)域投入產(chǎn)出模型核算了2007年和2012年中國(guó)30個(gè)省級(jí)行政區(qū)（不含西藏和港澳臺(tái)地區(qū)）的虛擬水流量和水足跡，并結(jié)合水資源壓力指數(shù)核算了稀缺水流量和稀缺水足跡，以此為指標(biāo)量化分析了中國(guó)各地最終需求引起的水資源壓力程度、壓力轉(zhuǎn)移方向及其變化趨勢(shì)，評(píng)價(jià)了虛擬水流動(dòng)格局下中國(guó)水資源空間配置的協(xié)調(diào)程度。研究結(jié)果表明，西北地區(qū)和相對(duì)發(fā)達(dá)的直轄市的需求引起的水資源壓力水平顯著高于其他地區(qū);西北地區(qū)對(duì)高耗水產(chǎn)品的需求以本地供給為主，而相對(duì)發(fā)達(dá)的直轄市則憑借自身區(qū)位優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)大的需求拉力更多地將水資源壓力轉(zhuǎn)移到了其他地區(qū);國(guó)內(nèi)需求引起的水資源壓力轉(zhuǎn)移格局基本呈現(xiàn)由沿海地區(qū)向北方內(nèi)陸地區(qū)轉(zhuǎn)移的態(tài)勢(shì)。在2007年至2012年間，西南地區(qū)需求引起的水資源壓力程度較低但呈上升趨勢(shì);同時(shí)，國(guó)內(nèi)商品流動(dòng)深化導(dǎo)致虛擬水流動(dòng)在地區(qū)間進(jìn)一步均勻和分散，相對(duì)缺水的北部沿海和東部沿海地區(qū)在一定程度上減少了對(duì)同樣缺水的黃河中游和西北地區(qū)等的水資源需求，但水資源豐富的南部沿海和西南地區(qū)卻向西北地區(qū)轉(zhuǎn)移更多水資源壓力，西北地區(qū)在中國(guó)水資源壓力轉(zhuǎn)移中所扮演的承擔(dān)者角色越來(lái)越顯著。由此可見(jiàn)，中國(guó)未能有效利用豐水地區(qū)的水資源來(lái)滿足缺水地區(qū)的需求，虛擬水流動(dòng)格局缺乏合理性，且這種不合理性對(duì)部分缺水地區(qū)仍在不斷加重。因此，基于中國(guó)水資源量的空間分布特征科學(xué)調(diào)整水資源密集型產(chǎn)業(yè)分布，逐步推進(jìn)重點(diǎn)地區(qū)以水定產(chǎn)、合理消費(fèi)，有助于實(shí)現(xiàn)水資源的空間均衡分布和可持續(xù)利用。

關(guān)鍵詞 虛擬水流動(dòng);水足跡;稀缺水;水資源壓力;多區(qū)域投入產(chǎn)出模型

中圖分類號(hào) F062.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1002-2104（2020）12-0075-09

DOI：10.12062/cpre.20200627

水資源是生命的源泉，是人類社會(huì)穩(wěn)定與發(fā)展的基石。當(dāng)前中國(guó)面臨嚴(yán)重的水資源短缺問(wèn)題，人均水資源量?jī)H為世界平均水平的四分之一[1]。同時(shí)，中國(guó)幅員遼闊，地區(qū)間水資源量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的空間分布存在明顯差異，帶來(lái)地區(qū)間水資源自然稟賦與水資源需求水平的不匹配，并導(dǎo)致部分地區(qū)的發(fā)展受到水資源短缺的嚴(yán)重制約。因此，水資源匱乏已成為中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要限制因素，保障水資源安全也成為實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題。其中，進(jìn)一步協(xié)調(diào)和優(yōu)化地區(qū)間水資源的空間配置是推動(dòng)這一問(wèn)題解決的重要途徑[2]?？臻g上的協(xié)調(diào)與優(yōu)化，不僅要從城市發(fā)展與定位上進(jìn)行協(xié)調(diào)，推動(dòng)“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)”[2]，還要從多區(qū)域間商品與服務(wù)流動(dòng)格局上進(jìn)行優(yōu)化。隨著商品和服務(wù)在區(qū)域間的流動(dòng)，產(chǎn)品生產(chǎn)和服務(wù)提供過(guò)程中所消耗的水資源以虛擬水的形式在地區(qū)間流動(dòng)，部分地區(qū)通過(guò)商品和服務(wù)的流入一定程度上轉(zhuǎn)移了當(dāng)?shù)匦枨笠鸬乃Y源壓力，也額外加重了流出地區(qū)的水資源壓力負(fù)荷。因此有必要通過(guò)量化研究中國(guó)省際虛擬水流動(dòng)情況來(lái)識(shí)別中國(guó)地區(qū)間水資源壓力轉(zhuǎn)移模式及存在的問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)水資源空間的均衡分布提供可能的方向與對(duì)策。

1 文獻(xiàn)綜述

虛擬水概念由Allan[3-4]于20世紀(jì)90年代提出，他將虛擬水定義為生產(chǎn)某種商品或服務(wù)所需的水資源量。這種體現(xiàn)在產(chǎn)品生產(chǎn)或服務(wù)提供過(guò)程中的水，能夠通過(guò)商品和服務(wù)的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)區(qū)域間的轉(zhuǎn)移，被稱為虛擬水流動(dòng)?；谔摂M水概念，Hoekstra等[5]將水足跡定義為包含直接和間接用水的所有水資源利用量。產(chǎn)品水足跡即產(chǎn)品在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的水資源利用量，也被稱為是產(chǎn)品的虛擬水含量;相應(yīng)的，地區(qū)水足跡表示某地區(qū)最終需求所消耗的所有水資源量。

針對(duì)中國(guó)虛擬水和水足跡的研究涉及多個(gè)角度。一是分析單一地區(qū)的水足跡來(lái)源、結(jié)構(gòu)等特征。眾多學(xué)者研究了國(guó)家[6-7]、省[8-9]、城市[10]尺度水資源消耗的來(lái)源和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，Liu等[11]和Han等[12]還從本地、國(guó)家和世界三個(gè)尺度探究了虛擬水的來(lái)源與去向。二是揭示多地區(qū)之間的虛擬水流動(dòng)格局。從重點(diǎn)區(qū)域和流域上看，曹濤等[13]指出京津冀地區(qū)內(nèi)大量虛擬水從河北的農(nóng)業(yè)和制造業(yè)流向三地的各部門;田貴良等[14]研究指出長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶中下游地區(qū)間的虛擬水流動(dòng)頻繁，其中江蘇和湖南是虛擬水的主要流出地;Feng等[15]發(fā)現(xiàn)黃河流域的上中下游均體現(xiàn)為虛擬水凈出口，但由于地區(qū)取水被更多地用于高增加值而低水耗的產(chǎn)品，虛擬水出口量有所減少;從中國(guó)整體上看，Zhang和Anadon[16]指出2007年中國(guó)虛擬水流動(dòng)格局呈現(xiàn)由北至南的凈流出模式，其中西北和東北地區(qū)虛擬水流出量尤為顯著;Zhang等[17]發(fā)現(xiàn)2012年華北地區(qū)受益于當(dāng)前的虛擬水流動(dòng)模式，從其他地區(qū)購(gòu)入大量高耗水產(chǎn)品，但西北地區(qū)卻仍然向外流出大量的高耗水產(chǎn)品。三是探究虛擬水流動(dòng)對(duì)地區(qū)水資源壓力的影響。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，有關(guān)水資源稀缺性或水資源壓力的評(píng)估方法不斷發(fā)展和豐富，其中人均可獲取水資源量和用水量占可獲取水資源量之比是最早提出的兩種評(píng)估指標(biāo)[18];后者在不斷演變基礎(chǔ)之上被進(jìn)一步拓展，并與虛擬水流動(dòng)問(wèn)題結(jié)合廣泛應(yīng)用于水資源壓力問(wèn)題研究。這類研究主要圍繞著兩個(gè)主題：一是借助虛擬水流動(dòng)對(duì)地區(qū)的水資源壓力指數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展定義和重新核算。例如，Zhao等[19]通過(guò)研究中國(guó)地區(qū)間虛擬水流動(dòng)與調(diào)水工程中的實(shí)體水轉(zhuǎn)移量，核算了各地區(qū)基于生產(chǎn)和消費(fèi)兩種視角下的水資源壓力指數(shù)，揭示了水資源的空間轉(zhuǎn)移對(duì)地區(qū)水資源壓力的影響。二是使用水資源壓力指數(shù)來(lái)反映水資源的稀缺性，將虛擬水流動(dòng)方法拓展應(yīng)用于稀缺水流動(dòng)研究。學(xué)者們認(rèn)為由于各地區(qū)自然稟賦的差異，每個(gè)地區(qū)的水資源是不等價(jià)的。當(dāng)缺水地區(qū)和豐水地區(qū)向外輸出等量的虛擬水，缺水地區(qū)會(huì)承受更嚴(yán)重、危急的水資源短缺問(wèn)題。因此，他們利用水資源壓力指數(shù)來(lái)量化虛擬水流動(dòng)中稀缺水的轉(zhuǎn)移情況。例如，White等[20]研究得出中國(guó)海河流域呈現(xiàn)虛擬水的凈流入，但稀缺水凈流入程度卻大大下降，稀缺水的流入量與流出量幾乎持平;Feng等[21]發(fā)現(xiàn)2007年中國(guó)的發(fā)達(dá)沿海地區(qū)對(duì)北部地區(qū)的稀缺水資源高度依賴。

現(xiàn)有研究已圍繞中國(guó)的虛擬水流動(dòng)和水足跡分析展開了多尺度的分析，但仍存在以下不足：一是現(xiàn)有對(duì)地區(qū)間虛擬水流動(dòng)格局的研究多為基于單一年份的靜態(tài)分析，較少揭示一段時(shí)期內(nèi)的變化趨勢(shì)特征，而這是理解地區(qū)水資源問(wèn)題未來(lái)趨勢(shì)的基礎(chǔ)，也是判斷未來(lái)政策施力方向和調(diào)整政策力度的決策依據(jù)。二是學(xué)者們多從生產(chǎn)端視角闡述水資源壓力問(wèn)題，通過(guò)評(píng)估地區(qū)當(dāng)?shù)厮Y源壓力水平來(lái)定位重點(diǎn)缺水地區(qū)，卻較少?gòu)南M(fèi)拉動(dòng)的角度對(duì)水資源壓力進(jìn)行溯源，而這對(duì)于明晰區(qū)域間水資源問(wèn)題的責(zé)任歸屬至關(guān)重要，同時(shí)也為從消費(fèi)側(cè)提出緩解重點(diǎn)地區(qū)缺水現(xiàn)狀的對(duì)策提供了新的視角。

因此，本文基于多區(qū)域投入產(chǎn)出模型，構(gòu)建了地區(qū)間水資源壓力轉(zhuǎn)移模式分析框架，核算并對(duì)比了2007年和2012年中國(guó)30個(gè)省級(jí)行政區(qū)（未包含西藏和港澳臺(tái)地區(qū)）之間的虛擬水流動(dòng)量、稀缺水流動(dòng)量以及各地區(qū)的水足跡和稀缺水足跡，識(shí)別了中國(guó)地區(qū)最終需求引起的水資源壓力水平、轉(zhuǎn)移程度及其在2007年至2012年間的變化趨勢(shì)，解析中國(guó)地區(qū)的水資源壓力轉(zhuǎn)移模式，為推動(dòng)實(shí)現(xiàn)中國(guó)水資源的空間均衡分布提供實(shí)證基礎(chǔ)和決策參考。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 多區(qū)域投入產(chǎn)出模型

本文借助多區(qū)域投入產(chǎn)出模型核算了中國(guó)30個(gè)省級(jí)行政區(qū)的虛擬水流動(dòng)量和稀缺水流動(dòng)量。經(jīng)濟(jì)學(xué)家Leontief[22]提出了投入產(chǎn)出模型，該模型系統(tǒng)刻畫了經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)各部門間的依賴關(guān)系，反映了各部門生產(chǎn)活動(dòng)的直接和間接關(guān)聯(lián)。

單一地區(qū)的投入產(chǎn)出模型可以表示為[23]：

其中，X為該地區(qū)的總產(chǎn)出向量;A為該地區(qū)的直接投入系數(shù)矩陣;Y為該地區(qū)的最終需求向量，投入產(chǎn)出表中往往包含六大最終需求種類，即農(nóng)村居民消費(fèi)、城鎮(zhèn)居民消費(fèi)、政府消費(fèi)、固定資本形成、存貨變化和出口項(xiàng)。

將式（1）移項(xiàng)變形，得到：

其中，I為單位矩陣，L為L(zhǎng)eontief逆矩陣，其元素lij表示j部門每增加一單位的最終需求時(shí)對(duì)i部門的完全需求量，因而又稱為完全需求系數(shù)矩陣。

將單一地區(qū)的投入產(chǎn)出表擴(kuò)展為多地區(qū)，多區(qū)域投入產(chǎn)出模型可表示為：

其中，X.*表示各地區(qū)的總產(chǎn)出向量，該向量?jī)?nèi)每個(gè)元素為一個(gè)地區(qū)的總產(chǎn)出向量;L.*為包含多個(gè)地區(qū)Leontief逆矩陣;Y.*為各地區(qū)最終需求向量，該向量?jī)?nèi)每個(gè)元素為一個(gè)地區(qū)的最終需求向量。

將環(huán)境影響引入投入產(chǎn)出模型中可得[24-25]：

其中，F(xiàn).*為各地區(qū)環(huán)境影響強(qiáng)度（資源直接消耗強(qiáng)度或污染物直接排放強(qiáng)度）的向量;f.*為從供應(yīng)鏈上累積的環(huán)境影響。

2.2 虛擬水流動(dòng)量和稀缺水流動(dòng)量核算

虛擬水流動(dòng)量核算了地區(qū)間因生產(chǎn)和消費(fèi)關(guān)系引發(fā)的水資源轉(zhuǎn)移量，稀缺水流動(dòng)量在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步突出了地區(qū)間貿(mào)易引起的稀缺水流動(dòng)情況，反映了最終需求引起的水資源壓力的轉(zhuǎn)移?；诙鄥^(qū)域投入產(chǎn)出模型，虛擬水流動(dòng)量和稀缺水流動(dòng)量可分別通過(guò)式（5）和式（6）核算：

其中，VWF.rkij表示從r地區(qū)i部門到k地區(qū)j部門的某一年的虛擬水流動(dòng)量;Fc表示各地區(qū)水資源直接消耗強(qiáng)度向量，即單位總產(chǎn)出的水資源直接消耗量;SVWF.rkij表示從r地區(qū)i部門到k地區(qū)j部門某一年的稀缺水流動(dòng)量，也就是說(shuō)這一年因k地區(qū)對(duì)j部門產(chǎn)品的最終需求使得r地區(qū)i部門消耗掉的稀缺水總量，反映了k地區(qū)通過(guò)消費(fèi)非本地生產(chǎn)的最終產(chǎn)品使本地需求引起的水資源壓力轉(zhuǎn)移到了r地區(qū);Fs表示各地區(qū)稀缺水直接消耗強(qiáng)度向量，即單位總產(chǎn)出的稀缺水直接消耗量。

2.3 水足跡和稀缺水足跡核算

地區(qū)水足跡和稀缺水足跡從需求視角核算了為生產(chǎn)地區(qū)所需產(chǎn)品與服務(wù)所消耗的所有水資源量和稀缺水量，后者反映地區(qū)需求引起的水資源壓力水平。稀缺水直接消耗量根據(jù)水資源直接消耗量和水資源壓力指數(shù)（WSI）計(jì)算得到[21]，其中，水資源壓力指數(shù)由年取水量和年淡水資源可獲取量計(jì)算而來(lái)[26]，從生產(chǎn)視角反映了人類活動(dòng)對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源的影響程度;影響程度越大，則認(rèn)為該地區(qū)水資源越稀缺。因此，稀缺水足跡反映了地區(qū)最終需求引起的水資源壓力程度，這種壓力一部分施加于本地，另一部分轉(zhuǎn)移到了其他地區(qū)。

水足跡和稀缺水足跡可分別由式（7）和式（8）核算：

其中，WF.kj表示k地區(qū)j部門某一年的水足跡;WF.kh為k地區(qū)居民家庭水資源直接消耗量;SWF.kj表示k地區(qū)j部門某一年的稀缺水足跡，反映了這一年因k地區(qū)對(duì)j部門產(chǎn)品的最終需求而對(duì)本地和外地直接和間接引起的總的水資源壓力水平;SWF.kh為k地區(qū)居民家庭稀缺水資源直接消耗量。式（7）和式（8）第二項(xiàng)表示k地區(qū)生產(chǎn)并最終用于本地消費(fèi)的產(chǎn)品與服務(wù)所消耗的水資源總量和稀缺水總量，式（7）和式（8）第三項(xiàng)則表示k地區(qū)從其他地區(qū)購(gòu)進(jìn)的用于本地最終消費(fèi)的產(chǎn)品與服務(wù)所消耗的水資源總量和稀缺水總量。因此，公式（7）和式（8）的前兩項(xiàng)之和表示內(nèi)部水足跡或內(nèi)部稀缺水足跡，第三項(xiàng)則表示外部水足跡或外部稀缺水足跡。

基于上述方法，本文對(duì)2007年和2012年的虛擬水流動(dòng)量、稀缺水流動(dòng)量、水足跡和稀缺水足跡進(jìn)行核算和對(duì)比，從而識(shí)別中國(guó)地區(qū)最終需求引起的水資源壓力水平與轉(zhuǎn)移格局在2007年至2012年間的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。

2.4 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文采用中國(guó)科學(xué)院區(qū)域可持續(xù)發(fā)展分析與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室編制的2007年和2012年中國(guó)多區(qū)域投入產(chǎn)出表[27-28]，并將其調(diào)整為2012年可比價(jià)格以消除通貨膨脹影響[29]。

水資源直接消耗量根據(jù)用水量和耗水系數(shù)計(jì)算得到[16]。對(duì)于用水量數(shù)據(jù)，中國(guó)2007年和2012年30個(gè)省級(jí)行政區(qū)（不包含西藏和港澳臺(tái)地區(qū)）農(nóng)業(yè)用水量和工業(yè)用水總量來(lái)源于《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》（2008年，2013年）;各省建筑業(yè)和服務(wù)業(yè)用水量由各省生產(chǎn)用水估算得來(lái)[16]，各省生產(chǎn)用水總量來(lái)源于《中國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》（2008年，2013年）;城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民直接用水總量來(lái)源于《中國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》（2008年，2013年）中的生活用水量。對(duì)于耗水系數(shù)，各省農(nóng)業(yè)、工業(yè)耗水系數(shù)來(lái)源于各省《水資源公報(bào)》（2007年，2012年）;建筑業(yè)、服務(wù)業(yè)和居民生活用水的耗水系數(shù)來(lái)源于Zhang和Anadon[16]。此外，工業(yè)細(xì)分部門的耗水量數(shù)據(jù)由各部門的取水量與排水量計(jì)算得來(lái)，2007年各省工業(yè)細(xì)分部門的取水量和排水量來(lái)源于全國(guó)第一次污染源普查;2012年各省工業(yè)細(xì)分部門耗水量數(shù)據(jù)根據(jù)2012年工業(yè)耗水總量和2007年的耗水結(jié)構(gòu)估算得到。

水資源壓力指數(shù)來(lái)源于White等[20]提供的中國(guó)各省水資源壓力指數(shù)，他們依據(jù)Pfister等[26]開發(fā)的空間分辨率為0.5°的世界水資源壓力指數(shù)估算得來(lái)。根據(jù)Pfister等對(duì)該指標(biāo)的說(shuō)明，水資源壓力指數(shù)（WSI）數(shù)值分布為0.01至1，數(shù)值越大表示該地區(qū)的水資源壓力越大。WSI>0.91表示極度水資源壓力，反映了淡水取水總量（total annual freshwater withdrawals）是當(dāng)?shù)厮目捎昧浚╤ydrological availability）的60%以上;0.91>WSI>0.5表示嚴(yán)重水資源壓力，反映了淡水取水總量占當(dāng)?shù)厮目捎昧康谋戎到橛?0%～60%之間;0.5≥WSI>0.09表示中度水資源壓力，反映了淡水取水總量占當(dāng)?shù)厮目捎昧康谋戎翟?0%～40%。

為更好地描述最終需求引起的水資源壓力程度和轉(zhuǎn)移的區(qū)域特征，本文以反映中國(guó)氣候特征和水資源豐富程度空間差異的“秦嶺—淮河”一線作為分界線[30]，大致界定中國(guó)的南部地區(qū)和北部地區(qū)，并以八大經(jīng)濟(jì)區(qū)作為更進(jìn)一步的地區(qū)劃分。其中，北部沿海綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)（包括北京、天津、河北、山東）、黃河中游綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)（包括山西、內(nèi)蒙古、河南、陜西）、東北綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)（包括遼寧、吉林、黑龍江）和大西北綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)（包括甘肅、青海、寧夏、新疆）屬于北部地區(qū);東部沿海綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)（包括上海、江蘇、浙江）、長(zhǎng)江中游綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)（包括安徽、江西、湖北、湖南）、南部沿海綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)（包括廣東、福建、海南）和大西南綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)（包括重慶、四川、貴州、云南、廣西）屬于南部地區(qū)。

3結(jié)果分析

3.1 中國(guó)省級(jí)地區(qū)最終需求引起的水資源壓力水平

本文采用人均稀缺水足跡來(lái)衡量地區(qū)最終需求引起的水資源壓力水平。2012年，中國(guó)大陸地區(qū)人均稀缺水足跡為94.6 m.3，2007年至2012年年均增長(zhǎng)率約為2.4%左右。其中，北方地區(qū)最終需求引起的水資源壓力水平高于南方地區(qū)，2012年北方地區(qū)人均稀缺水足跡為138.8 m.3，是南方地區(qū)的2.2倍。具體來(lái)說(shuō)，2007年，人均稀缺水足跡在相對(duì)發(fā)達(dá)的直轄市地區(qū)（包括上海、北京和天津）和大西北綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)最高，而大西南綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)和長(zhǎng)江中游綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)的人均稀缺水足跡顯著低于全國(guó)平均水平。從2007年至2012年，以新疆和寧夏為代表的西北地區(qū)人均稀缺水足跡仍持續(xù)高于其他地區(qū);此外，位于黃河中游的內(nèi)蒙古人均稀缺水足跡在此期間增長(zhǎng)了128.1%，一躍成為除新疆和寧夏以外的最高值;相比之下，相對(duì)發(fā)達(dá)的直轄市地區(qū)人均稀缺水足跡明顯下降（-35.0%～-56.1%），但其絕對(duì)量仍然高于平均水平。2012年，大西南綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)和長(zhǎng)江中游綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)所有省份的人均稀缺水足跡均低于平均水平，但相比2007年，大西南綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)的人均稀缺水足跡普遍有所增長(zhǎng)（44.3%～234.4%）（見(jiàn)圖1）。

圖1顯示，大西南綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)和長(zhǎng)江中游綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)的人均稀缺水足跡顯著低于平均值，但這些地區(qū)的人均水足跡與其他地區(qū)的差距相對(duì)較小。這說(shuō)明在當(dāng)前的最終需求水平下，雖然大部分南方地區(qū)尚未對(duì)生產(chǎn)地帶來(lái)顯著的水資源壓力，但某些南方省份的耗水水平并不亞于北方省份。例如，2012年，北部省份山東的人均稀缺水足跡（132.7 m.3）為南部省份湖北（24.3 m.3）的5.5倍;但從人均水足跡看，2012年湖北反而比山東高18.5 m.3/人。伴隨著商品和服務(wù)的地區(qū)間流動(dòng)，這種高耗水水平成為南方地區(qū)影響全國(guó)水資源可持續(xù)利用的潛在威脅。

3.2 中國(guó)省級(jí)地區(qū)最終需求引起的水資源壓力轉(zhuǎn)移程度

本文采用地區(qū)稀缺水的流入量，即外部稀缺水足跡在稀缺水總量中的占比來(lái)反映一個(gè)地區(qū)的水資源壓力向外轉(zhuǎn)移的程度。根據(jù)這一指標(biāo)，可將2012年中國(guó)大陸30個(gè)省級(jí)地區(qū)大致分為三類（見(jiàn)圖2）。

第一類以北部地區(qū)為主，包括大西北綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)，以及河北和江蘇;其特征是外部稀缺水足跡占比小于35%，即稀缺水足跡絕大部分來(lái)自本地，水資源壓力向外轉(zhuǎn)移程度低。這主要是因?yàn)楸M管此類地區(qū)本地水資源稀缺（WSI>0.6），但其虛擬水自給率較高（內(nèi)部水足跡>60%），使得稀缺水足跡本地來(lái)源的貢獻(xiàn)較為突出。

第二類以南部地區(qū)為主，包括長(zhǎng)江中游綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)和大西南綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)的所有省份、南部沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)部分省份在內(nèi)的共12個(gè)省份，其特征是外部稀缺水足跡占比大于65%，即稀缺水足跡絕大部分來(lái)自外部地區(qū)。它們的最終需求給其他地區(qū)施加了更大的水資源壓力。具體來(lái)說(shuō)，除海南和重慶外，這類地區(qū)的水足跡本地來(lái)源貢獻(xiàn)更大（內(nèi)部水足跡>50%），但由于其本地水資源相對(duì)豐富（WSI <0.2），因此稀缺水足跡中外部來(lái)源的貢獻(xiàn)被突出。

第三類包括黃河中游綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)全部省份，東北綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)部分省份（遼寧、吉林），北部沿海和東南部沿海地區(qū)的部分省市（北京、天津、山東、上海、浙江、福建），其特征是本地和外地對(duì)稀缺水足跡的貢獻(xiàn)并重，外部稀缺水足跡占比35%～65%。其中，北京、上海、天津、山西和山東本地水資源面臨嚴(yán)重緊缺（WSI=1.0），但由于這些省份的外部依賴程度較高（外部水足跡>50%），導(dǎo)致它們的內(nèi)部稀缺水足跡并未占絕對(duì)主導(dǎo)。

從前兩類地區(qū)來(lái)看，大多數(shù)省份的產(chǎn)品供給，尤其是水資源密集型產(chǎn)品的供給，仍以本地供給為主導(dǎo)。事實(shí)上，這類高耗水產(chǎn)品往往與食品有關(guān)。結(jié)果顯示，從消費(fèi)端看，2012年中國(guó)30個(gè)省份對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和加工食品的最終需求引起的水足跡分別占水足跡總量的43.7%和21.4%。這類產(chǎn)品的生活必需品屬性和技術(shù)含量低的特點(diǎn)是大部分地區(qū)以本地供給為主導(dǎo)的主要因素，也給部分缺水地區(qū)帶來(lái)較大的水資源壓力。與此同時(shí)，少部分地區(qū)對(duì)高耗水產(chǎn)品的需求依賴于外地供給;這類地區(qū)往往是中國(guó)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)地區(qū)，對(duì)于依賴于土地、水資源等而低產(chǎn)值的農(nóng)產(chǎn)品，它們傾向于從外地購(gòu)入以滿足本地需求。北京、天津和上海是這類地區(qū)的典型代表，它們憑借自身的區(qū)位優(yōu)勢(shì)和巨大的需求拉動(dòng)力，表現(xiàn)出較高的水資源壓力向外轉(zhuǎn)移傾向。

3.3 中國(guó)地區(qū)間最終需求引起的水資源壓力轉(zhuǎn)移方向

從轉(zhuǎn)移方向來(lái)看，地區(qū)間最終需求引起的水資源壓力主要轉(zhuǎn)移方向呈現(xiàn)為由沿海地區(qū)向北方內(nèi)陸地區(qū)轉(zhuǎn)移，但愈有集中之勢(shì)。其中，西北地區(qū)是其他地區(qū)水資源壓力轉(zhuǎn)移的首要對(duì)象，其次是黃河中游地區(qū)和北部沿海地區(qū)（見(jiàn)圖3）。這也與Zhang等[17]、Feng等[21]研究所指出的地區(qū)間虛擬水或稀缺水轉(zhuǎn)移方向基本一致。

具體來(lái)說(shuō)，2007年，西北地區(qū)是水資源壓力轉(zhuǎn)移的主要承受方，北部沿海、東部沿海和黃河中游地區(qū)的人均需求對(duì)西北地區(qū)的水資源壓力轉(zhuǎn)移量分別為30.7 m.3（總量為58.7億m.3）、24.7 m.3（總量為36.9億m.3）和12.5 m.3（總量為23.7億m.3）。同時(shí)，黃河中游地區(qū)和北部沿海也在一定程度上承受著外部的水資源壓力。例如，東部沿海地區(qū)人均需求對(duì)兩大地區(qū)的水資源壓力轉(zhuǎn)移量分別為18.8 m.3（總量為28.1億m.3）和12.7m.3（總量為19.0億m.3），北部沿海為黃河中游地區(qū)帶來(lái)了11.3 m.3（總量為21.5億m.3）的水資源壓力。此外，北部沿海各省份間也發(fā)生了13.0 m.3/人（總量為24.9億m.3）的水資源壓力轉(zhuǎn)移。相比之下，南方地區(qū)受到的外部人均需求引起的水資源壓力轉(zhuǎn)移量較低（0.1～8.1 m.3），除了東部沿海地區(qū)以外，這些南方地區(qū)人均需求引起的水資源壓力向外轉(zhuǎn)移量也相對(duì)較低（0.2～6.5 m.3）。水資源密集型產(chǎn)品如農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工跨區(qū)域貿(mào)易是引起上述水資源壓力轉(zhuǎn)移格局的主要驅(qū)動(dòng)力，相對(duì)缺水的黃淮海平原和甘肅新疆作為中國(guó)重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，在對(duì)外輸出農(nóng)產(chǎn)品的同時(shí)，為其他地區(qū)承擔(dān)了較大的水資源壓力。

決策部門期望通過(guò)虛擬水流動(dòng)將水資源從豐水地區(qū)向缺水地區(qū)轉(zhuǎn)移，以降低水資源壓力;然而水資源的稀缺性并非商品與服務(wù)流動(dòng)的主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)力[31]，這使得地區(qū)流入的水資源或多或少來(lái)源于缺水地區(qū)。由上述結(jié)果可知，中國(guó)地區(qū)間的水資源壓力轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在西北地區(qū)、黃河中游、北部沿海和東部沿海之間，而這些地區(qū)90%以上的省份處于嚴(yán)重甚至極度的水資源壓力（WSI > 0.5），反映了缺水地區(qū)的水資源壓力向外轉(zhuǎn)移的對(duì)象很大程度上也同樣處于嚴(yán)重缺水狀態(tài)，中國(guó)虛擬水流動(dòng)缺乏合理性。

對(duì)比2007年和2012年，隨著國(guó)內(nèi)商品與服務(wù)流動(dòng)程度日益加深，地區(qū)貿(mào)易輻射影響更廣，地區(qū)間的虛擬水流動(dòng)也在進(jìn)一步擴(kuò)散和均勻化，缺水地區(qū)在一定程度上減少了對(duì)同是缺水地區(qū)的水資源需求，而是更多地向豐水地區(qū)轉(zhuǎn)移其水資源壓力，這反映在上述缺水的北部沿海和東部沿海對(duì)北部沿海、黃河中游和西北地區(qū)的水資源壓力轉(zhuǎn)移量有所下降;然而，與此同時(shí)，相對(duì)豐水的地區(qū)也出現(xiàn)了向缺水地區(qū)轉(zhuǎn)移了更多的水資源壓力的趨勢(shì)，如東北地區(qū)（除遼寧外的省份WSI < 0.2）、南部沿海（所有省份WSI < 0.2）和西南地區(qū)（所有省份WSI < 0.2）對(duì)西北地區(qū)的水資源壓力轉(zhuǎn)移量顯著上升，西北地區(qū)成為南北各地水資源壓力轉(zhuǎn)移的首要對(duì)象。

4 結(jié)論與建議

為解決中國(guó)地區(qū)間水資源空間分布不均的問(wèn)題，一方面，可以采用調(diào)水工程進(jìn)行實(shí)體水轉(zhuǎn)移，但調(diào)水工程建設(shè)和運(yùn)行成本高昂并涉及諸多社會(huì)、生態(tài)問(wèn)題需要慎重考慮;另一方面，在跨區(qū)域貿(mào)易越來(lái)越頻繁的背景之下，虛擬水流動(dòng)成為中國(guó)地區(qū)間水資源跨區(qū)域流動(dòng)的主要方式。因此，如何充分利用和優(yōu)化虛擬水流動(dòng)在緩解局部水資源壓力中的作用是協(xié)調(diào)水資源空間分布的關(guān)鍵。本文采用了多區(qū)域投入產(chǎn)出模型，將虛擬水流動(dòng)與水資源壓力概念相結(jié)合，圍繞著水足跡和稀缺水足跡構(gòu)建了多個(gè)指標(biāo)，從消費(fèi)側(cè)視角描述地區(qū)需求引起的水資源壓力水平和水資源壓力轉(zhuǎn)移程度，識(shí)別了當(dāng)前中國(guó)大陸省際貿(mào)易引起的水資源壓力轉(zhuǎn)移模式現(xiàn)狀。本文的研究方法為系統(tǒng)描述區(qū)域間的資源環(huán)境壓力轉(zhuǎn)移特征提供了一個(gè)綜合的分析框架，研究結(jié)果也為有效推進(jìn)中國(guó)水資源的空間均衡分布提供了實(shí)證基礎(chǔ)。

本文的主要結(jié)論包括以下三點(diǎn)：一是對(duì)于地區(qū)需求引起的水資源壓力水平而言，中國(guó)北方地區(qū)需求引起的水資源壓力水平高于南方地區(qū);具體而言，水資源匱乏的西北地區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的直轄市的需求引起的水資源壓力水平明顯高于其他地區(qū)，而水資源相對(duì)豐富的大西南綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)和長(zhǎng)江中游綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)最終需求引起的水資源壓力水平較低。二是從地區(qū)需求引起的水資源壓力轉(zhuǎn)移程度上看，對(duì)于大多省份而言，高耗水產(chǎn)品以本地供給為主導(dǎo)，給部分缺水地區(qū)帶來(lái)較大的水資源壓力;相反，少數(shù)缺水而發(fā)達(dá)的地區(qū)，憑借自身區(qū)位優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)大的需求拉力，具有較高的水資源壓力向外轉(zhuǎn)移傾向。三是地區(qū)需求引起的水資源壓力的主要轉(zhuǎn)移方向?yàn)橛裳睾５貐^(qū)向北方內(nèi)陸地區(qū)轉(zhuǎn)移，西北地區(qū)是其他地區(qū)水資源壓力轉(zhuǎn)移的首要對(duì)象，其次是黃河中游地區(qū)和北部沿海地區(qū)，且愈有向西北地區(qū)集中的趨勢(shì)。在該格局下，缺水地區(qū)的水資源壓力轉(zhuǎn)移的對(duì)象往往同樣處于缺水狀態(tài)，中國(guó)地區(qū)間虛擬水流動(dòng)缺乏合理性。

基于對(duì)中國(guó)各地區(qū)水資源壓力水平、水資源壓力轉(zhuǎn)移程度和水資源壓力轉(zhuǎn)移方向的識(shí)別，本文進(jìn)一步歸納了中國(guó)省際水資源壓力轉(zhuǎn)移模式：一是水資源壓力的主要承擔(dān)方，例如西北地區(qū)，最終需求引起的水資源壓力水平高，水資源壓力主要施加在本地，并為外部需求承擔(dān)了顯著的水資源壓力。二是水資源壓力的主要施加者，這類地區(qū)往往位于沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)，較為發(fā)達(dá)的直轄市是其中的典型代表，它們的最終需求引起的水資源壓力水平也較高，但這種壓力主要施加在外地。三是水資源壓力轉(zhuǎn)移的中間節(jié)點(diǎn)，例如黃河中游和北部沿海的部分省份，它們既向西北地區(qū)轉(zhuǎn)移水資源壓力，也承擔(dān)著來(lái)自沿海地區(qū)的水資源壓力。四是在水資源壓力轉(zhuǎn)移格局中參與度較低的地區(qū)，例如長(zhǎng)江中游和西南地區(qū)，這類地區(qū)對(duì)水資源密集型產(chǎn)品的需求以本地供給為主，并擁有相對(duì)豐富的水資源，因此稀缺水的輸出與輸入量均較低。

由此可見(jiàn)，中國(guó)當(dāng)前的省際虛擬水流動(dòng)格局未能有效利用豐水地區(qū)的水資源來(lái)滿足缺水地區(qū)的需求，體現(xiàn)了水資源密集型產(chǎn)業(yè)空間布局的不合理性，且這種不合理程度對(duì)部分缺水地區(qū)，如西北地區(qū)在不斷加重。因此，科學(xué)規(guī)劃產(chǎn)業(yè)空間布局，基于中國(guó)水資源量的空間分布特征重點(diǎn)調(diào)整水資源密集型產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)基地的分布，是長(zhǎng)遠(yuǎn)實(shí)現(xiàn)水資源空間均衡分布的根本所在。然而，中國(guó)地區(qū)間的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和資源稟賦不一，各地區(qū)在供應(yīng)鏈中有著不同的分工和地位，例如以北京、上海和天津?yàn)榇淼奶幱诠?yīng)鏈下游的發(fā)達(dá)的缺水地區(qū)將本地需求的水資源影響轉(zhuǎn)移給以西北地區(qū)為代表的處于供應(yīng)鏈上游的欠發(fā)達(dá)缺水地區(qū)，這種地區(qū)間商品與服務(wù)流動(dòng)格局難以在短時(shí)間內(nèi)重置優(yōu)化。因此，落實(shí)到區(qū)域的中短期發(fā)展上看，有必要從三個(gè)方面著手應(yīng)對(duì)局部水資源壓力問(wèn)題并逐步推進(jìn)虛擬水流動(dòng)格局的合理化。一是進(jìn)一步推進(jìn)節(jié)水力度。通過(guò)技術(shù)升級(jí)、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整等方式提高水資源利用效率，減少戰(zhàn)略必需但高耗水產(chǎn)業(yè)的整體耗水強(qiáng)度。二是適度消費(fèi)，優(yōu)化消費(fèi)結(jié)構(gòu)。鼓勵(lì)商品輸入地區(qū)適度消費(fèi)，并在同類需求下盡可能選擇低耗水產(chǎn)品種類，優(yōu)化消費(fèi)結(jié)構(gòu)。此外，需警惕處于快速發(fā)展和即將達(dá)到相對(duì)發(fā)達(dá)水平地區(qū)的耗水需求的增長(zhǎng)和耗水商品與服務(wù)購(gòu)入來(lái)源的不合理性。三是優(yōu)化地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。中國(guó)整體的產(chǎn)業(yè)空間布局優(yōu)化需要通過(guò)落實(shí)到調(diào)整地區(qū)發(fā)展方向上得以實(shí)現(xiàn)。缺水地區(qū)，應(yīng)堅(jiān)持“以水定城、以水定產(chǎn)”的發(fā)展原則，嚴(yán)格控制水資源密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，探索和培育低耗水、高效益產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;豐水地區(qū)，應(yīng)更多地承擔(dān)國(guó)家戰(zhàn)略必需但水資源密集型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并通過(guò)技術(shù)升級(jí)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方式進(jìn)一步提高此類產(chǎn)業(yè)的用水效率。

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（責(zé)任編輯：王愛(ài)萍）