喜娟 唐增 田甜

摘要 為了研究不同的食物消費(fèi)模式對虛擬水消費(fèi)的影響，對全國1990—2014年城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民的食物虛擬水消費(fèi)量進(jìn)行了計算分析，結(jié)果顯示：全國城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民人均虛擬水消費(fèi)量都呈現(xiàn)出緩慢增長的趨勢，城鎮(zhèn)居民人均虛擬水消費(fèi)量增長速度快于農(nóng)村，是農(nóng)村居民的1.12倍左右；城鎮(zhèn)居民的虛擬水消費(fèi)多樣性指數(shù)高于農(nóng)村居民；收入水平是引起城鄉(xiāng)差異的主要因素之一。未來隨著食物消費(fèi)量的不斷增加，食物虛擬水消費(fèi)量也將持續(xù)增長，勢必對水資源造成更大的壓力，這就需要倡導(dǎo)城鄉(xiāng)居民均衡膳食和健康的消費(fèi)習(xí)慣，改善食物消費(fèi)模式，提高水資源的利用效率。

關(guān)鍵詞 食物消費(fèi)模式；虛擬水；多樣性指數(shù)；城鄉(xiāng)差異

中圖分類號 S-9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）28-0220-05

Abstract In order to analysis the effect of different food consumption patterns on virtual water consumption， the virtual water consumption of urban residents and rural residents for food in China was calculated from 1990 to 2014.The results showed that， the food virtual water consumption per capita present a slow growth trend， the food virtual water consumption per capita in urban grows 1.12 times faster than that of rural area； The diversity index of food virtual water consumption in urban is higher than rural area， mainly because of income differences between urban and rural area.With economic growth， the food consumption will increase， especially the animal food， the food virtual water consumption will continue to increase in future， which will inevitably cause more pressure to the water resources.To alleviate these problem， we should improve the food consumption pattern and promote healthy eating habits to improve the utilization efficiency of water resources.

Key words Food consumption pattern；Virtual water；Diversity index；The differences between urban and rural area

水是生命之源，是人類和所有生物賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著人口的不斷增長和社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，水資源的需求量越來越大，供需矛盾尖銳，加之水環(huán)境又不斷惡化，水資源短缺已成為許多國家和地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約性因素。我國被聯(lián)合國列為13個人均水資源最貧乏的國家之一，人均水資源占有量只有2 200 m3，僅為世界平均水平的1/4，美國的1/5，世界排名第110位，水資源相對匱乏。水資源不僅與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān)，也與人們的膳食消費(fèi)息息相關(guān)。人類的生存離不開食物，生產(chǎn)食物需要水資源，而這些水資源以虛擬水的形式鑲嵌在人們消費(fèi)的產(chǎn)品和服務(wù)中，人們在消費(fèi)產(chǎn)品的同時，也就消費(fèi)了水資源。

1993年英國Allan教授[1]首次提出虛擬水的概念，是指生產(chǎn)商品和服務(wù)所需要的水資源數(shù)量，如生產(chǎn)1瓶白酒需要消耗水240 kg，1個雞蛋需要消耗水340 kg，而生產(chǎn)1 kg羊肉、豬肉、雞肉和牛奶則分別需要耗水18 000、3 650、3 918、2 210 kg[2]。虛擬水不是真正意義上的水，它以“虛擬”的形式鑲嵌在人們消費(fèi)的產(chǎn)品和服務(wù)中，消費(fèi)者看不見它的影子，人們在消費(fèi)這些產(chǎn)品和服務(wù)的同時，也消費(fèi)了相應(yīng)的虛擬水含量。Allan教授提出的虛擬水的概念為人們研究水資源提供了一種新的思路和方法。王新華[3]對1985—2002年全國的城鄉(xiāng)居民虛擬水消費(fèi)量進(jìn)行了估算，但其只分析了城鄉(xiāng)居民的人均虛擬水消費(fèi)情況，而沒有考慮到消費(fèi)總量以及城鄉(xiāng)消費(fèi)多樣性的問題。筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，分別計算了1990—2014年全國城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民人均虛擬水消費(fèi)量以及消費(fèi)總量和消費(fèi)多樣性，并進(jìn)行比較，分析在不同的消費(fèi)模式下虛擬水的消費(fèi)情況。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 虛擬水的計算 為了便于計算，該研究將食物分為兩大類：①植物性食物，包括糧食（谷物、豆類和薯類）、水果、鮮菜、植物油、酒類和糖類6類食物。②動物性食物，包括豬肉、牛肉、羊肉、禽肉、奶類、鮮蛋和水產(chǎn)品7類食物。

1.1.1 農(nóng)作物產(chǎn)品的虛擬水含量計算方法。農(nóng)作物產(chǎn)品虛擬水含量具體的計算根據(jù)不同的產(chǎn)品分類而各有差異，Zimmer等[4]將農(nóng)作物產(chǎn)品類型分為初級產(chǎn)品、加工產(chǎn)品、副產(chǎn)品及非耗水產(chǎn)品4種主要類型。該研究計算的主要是初級農(nóng)作物產(chǎn)品。

式中，SWD[n，c]為區(qū)域n作物c單位質(zhì)量的虛擬水含量；CWR[n，c]為區(qū)域n作物c的需水；CY[n，c]為區(qū)域n作物c的產(chǎn)量。農(nóng)作物產(chǎn)品的單位虛擬水含量采用全國平均值。

1.1.2 動物產(chǎn)品的虛擬水含量計算方法。根據(jù)水足跡的含義，Chapagain等[6]將動物虛擬水含量定義為動物存活的整個生命周期所消耗的水資源數(shù)量，主要由3部分構(gòu)成：成長和加工飼料用水；飲用水；清洗圈舍等服務(wù)性用水。但由于計算所需要的很多數(shù)據(jù)獲取難度比較大，該研究動物產(chǎn)品的虛擬水含量參考聯(lián)合國糧農(nóng)組織FAOSTAT數(shù)據(jù)庫中相關(guān)計算數(shù)據(jù)。

1.1.3 虛擬水消費(fèi)量的計算方法。虛擬水消費(fèi)量即是單位產(chǎn)品的虛擬水含量乘以產(chǎn)品消費(fèi)量，計算公式為：

1.2 數(shù)據(jù)來源 全國農(nóng)作物產(chǎn)量和城鄉(xiāng)居民年人均主要食物消費(fèi)量來源于《中國統(tǒng)計年鑒》[7]，該研究中，糧食、鮮菜、水果的虛擬水含量參考孫才志等[8-9]的研究成果，酒類虛擬水含量采用王新華[3]的計算結(jié)果，糖類和植物油參考Liu等[10]的計算結(jié)果，動物產(chǎn)品的虛擬水含量參考聯(lián)合國糧農(nóng)組織FAOSTAT數(shù)據(jù)庫中相關(guān)計算數(shù)據(jù)。主要產(chǎn)品的單位質(zhì)量虛擬水含量見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 城鄉(xiāng)居民人均虛擬水消費(fèi)量 根據(jù)全國城鎮(zhèn)居民的食物消費(fèi)量和各項(xiàng)產(chǎn)品的虛擬水含量，計算1990—2014年城鎮(zhèn)居民的人均虛擬水消費(fèi)量，結(jié)果見表2。

由表2可知，全國城鎮(zhèn)居民人均植物性食物虛擬水消費(fèi)量不斷下降，其中降幅最大的是糧食虛擬水消費(fèi)量，從1990年的147.71 m3降到2012年的89.04 m3，降幅為39.7%；動物性食物虛擬水消費(fèi)量與1990年相比有明顯的增長態(tài)勢，除羊肉虛擬水消費(fèi)量基本未變外，其余產(chǎn)品虛擬水消費(fèi)量都呈增長趨勢，其中增幅最大的是奶類產(chǎn)品虛擬水消費(fèi)量，增長了近290%，但是從2008年開始連續(xù)4年下降，這可能是2008年受“三聚氰胺”事件的影響，人們的奶類消費(fèi)量有所下降。

根據(jù)全國農(nóng)村居民的食物消費(fèi)量和各項(xiàng)產(chǎn)品的虛擬水含量，計算1990—2014年農(nóng)村居民的人均虛擬水消費(fèi)量，結(jié)果見表3。

由表3可知，農(nóng)村居民人均植物性食物虛擬水消費(fèi)中，糧食虛擬水消費(fèi)量不斷下降，從1990年的296.15 m3降到2014年的189.39 m3，降幅為36.05%，動物性食物虛擬水消費(fèi)量不斷上升，其中增幅最大的是禽類產(chǎn)品虛擬水消費(fèi)量，2014年為28.13 m3，是1990年的5.7倍左右，蛋奶類虛擬水消費(fèi)量從1990年的10.33 m3，增長到2014年的37.84 m3，增幅為266.30%。

2.2 對比分析 1990—2014年全國城鎮(zhèn)居民人均虛擬水消費(fèi)量約是農(nóng)村居民人均虛擬水消費(fèi)量的1.12倍，其中糧食虛擬水消費(fèi)量農(nóng)村居民遠(yuǎn)高于城鎮(zhèn)居民，1990年農(nóng)村居民是城鎮(zhèn)居民的2.00倍，2014年農(nóng)村居民是城鎮(zhèn)居民的1.40倍。但是，其他產(chǎn)品的虛擬水消費(fèi)量都是城鎮(zhèn)居民大于農(nóng)村居民，1990年城鎮(zhèn)居民的肉類、蛋奶類虛擬水消費(fèi)量分別為164.51、34.12 m3，是農(nóng)村居民虛擬水消費(fèi)量的2.23倍、3.30倍；到了2014年，城鎮(zhèn)居民肉類、蛋奶類虛擬水消費(fèi)量增長到了200.91、72.16 m3，分別是農(nóng)村居民的1.37倍、1.90倍?？梢?，動物性食物虛擬水消費(fèi)量城鎮(zhèn)居民均高于農(nóng)村居民，但是二者差距在不斷縮小。

2.3 虛擬水消費(fèi)變化趨勢分析 1990—2014年全國城鄉(xiāng)居民人均虛擬水消費(fèi)量變化趨勢見圖1、2。

1990—2002年全國城鎮(zhèn)居民人均虛擬水消費(fèi)量略有下降，農(nóng)村居民人均虛擬水消費(fèi)量緩慢上升，2002年之后城鎮(zhèn)居民人均虛擬水消費(fèi)量不斷上升，農(nóng)村居民人均虛擬水消費(fèi)量呈現(xiàn)下降趨勢；1990—2002年城鄉(xiāng)居民人均虛擬水消費(fèi)量差距比較小，2002—2007年人均虛擬水消費(fèi)量差距出現(xiàn)不斷擴(kuò)大的趨勢，2008年達(dá)到最大差距值，2008—2014年差距又開始縮小。這與城鄉(xiāng)居民收入差距的變化趨勢是一致的，我國城鄉(xiāng)居民收入差距經(jīng)歷了一個“U”形發(fā)展路徑。2002年以來，我國城鄉(xiāng)收入比一直在3以上，2007年城鄉(xiāng)居民收入差距擴(kuò)大到改革開放以來的最高水平3.33∶1。2014年我國城鎮(zhèn)居民人均可支配收入28 844元，農(nóng)村居民純收入9 892元，城鄉(xiāng)居民收入比為2.92∶1，比值首次降至3以下。

全國城鎮(zhèn)居民虛擬水消費(fèi)總量從1990年的1 410.62億m3增加2014年到4 330.87億，呈現(xiàn)逐年增加的趨勢，增長幅度為207.0%，農(nóng)村居民虛擬水消費(fèi)總量由1990年的3 737.41億m3減少到2014年的3 159.81億，表現(xiàn)出不斷下降的趨勢，下降了15.5%，城鎮(zhèn)居民虛擬水消費(fèi)總量的增加幅度遠(yuǎn)高于農(nóng)村居民的下降幅度。1990—2007年城鄉(xiāng)居民虛擬水消費(fèi)總量差距一直在縮小，2007年差距最小，為37.2億m3，2007—2014年間虛擬水消費(fèi)總量差距又開始不斷擴(kuò)大。

2.4 虛擬水消費(fèi)的多樣性 利用Shannon-Weaver公式計算城鄉(xiāng)居民食物消費(fèi)水足跡多樣性指標(biāo)，其指數(shù)大小可以反映居民消費(fèi)水平的高低，食物消費(fèi)水足跡的分配越接近平等，則多樣性指數(shù)越高，計算公式如下[10]：

式中，H表示虛擬水消費(fèi)多樣性，Pi表示第i種消費(fèi)品的虛擬水所占的比例，i表示各種消費(fèi)品，在該研究中，主要消費(fèi)品有糧食、鮮菜、水果、植物油、酒類、糖類、豬肉、牛肉、羊肉、奶類、禽類、鮮蛋和水產(chǎn)品13類。

全國城鄉(xiāng)居民虛擬水消費(fèi)多樣性指數(shù)計算結(jié)果見圖3。從圖3可以看出，1990年開始全國城鎮(zhèn)居民虛擬水消費(fèi)多樣性緩慢增長，2007年達(dá)到最大值2.562，2007年之后平穩(wěn)發(fā)展，農(nóng)村居民虛擬水消費(fèi)多樣性從1990年開始一直處于不斷上升的趨勢，從1990年的1.339上升到2014年的2.070，說明農(nóng)村居民膳食結(jié)構(gòu)不斷改善，膳食消費(fèi)品類不斷豐富，不再拘泥于某一種單一的膳食品類?？傮w來說，農(nóng)村居民虛擬水消費(fèi)多樣性遠(yuǎn)低于城鎮(zhèn)居民，但是二者差距在不斷縮小。

3 討論

1990—2014年全國城鄉(xiāng)居民的食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，城鄉(xiāng)居民糧食虛擬水消費(fèi)量在不斷下降，動物性食物虛擬水消費(fèi)量則呈不斷上升的趨勢。動物性食物虛擬水消耗量占食物虛擬水消耗量的比例不斷增加，1990年全國居民動物性食物虛擬水消耗量占比為29.9%，到2014年上升到了52.2%。除糧食虛擬水消費(fèi)量外，其他食物虛擬水消費(fèi)量都是城鎮(zhèn)大于農(nóng)村。

就多樣性而言，1990—2014年城鎮(zhèn)居民膳食虛擬水多樣性基本保持平穩(wěn)，農(nóng)村居民膳食虛擬水多樣性指數(shù)不斷上升，二者差距不斷縮小。說明城鎮(zhèn)居民對于價格和營養(yǎng)價值較高的蛋奶類和肉類產(chǎn)品的消費(fèi)比較多，膳食更加多樣化，對于農(nóng)村居民而言，食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)相對單一，消費(fèi)品主要以解決溫飽問題的糧食為主，蛋奶類及肉類消費(fèi)較少?？傮w來看，多樣性指數(shù)城鎮(zhèn)居民遠(yuǎn)高于農(nóng)村居民，是因?yàn)槌擎?zhèn)居民的收入水平要高于農(nóng)村居民，二者還存在一定的差距，從而影響城鄉(xiāng)居民的消費(fèi)水平和消費(fèi)習(xí)慣。但是隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，農(nóng)村居民膳食結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，不再以某種消費(fèi)品為主，而是趨向于分散化與均衡化 ，農(nóng)村綜合生產(chǎn)能力得到提高，城鄉(xiāng)差距不斷縮小，未來的城鄉(xiāng)收入結(jié)構(gòu)將得到進(jìn)一步優(yōu)化。

在人口和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的共同作用下，全國居民虛擬水消費(fèi)總量不斷增加。1990—2014年全國居民虛擬水消費(fèi)量由于膳食結(jié)構(gòu)的改變增加了31 198.61億m3，長江的年徑流量大約是9 513億m3，全國增加的虛擬水消費(fèi)總量要多出其3倍左右。另外，全國人口總量由1990年的11.43億增加到2014年的13.68億，增加了2.25億，人口數(shù)量的增加使得全國虛擬水消費(fèi)量增加了16 807.12億m3，遠(yuǎn)低于由于膳食結(jié)構(gòu)改變所引起的虛擬水消費(fèi)量的增加量?？梢姡攀辰Y(jié)構(gòu)的改變是引起虛擬水消費(fèi)量增加的一個重要因素。

根據(jù)2011年中國營養(yǎng)學(xué)會制定的《中國居民膳食指南》[11]，谷類食物每人每年應(yīng)攝入91.25～146.00 kg；畜禽肉18.25～25.55 kg；奶及奶制品109.5 kg；在該研究中換算成虛擬水消費(fèi)量，則2011年全國居民谷類食物虛擬水消費(fèi)量每人每年應(yīng)消耗103.11～164.98 m3；畜禽肉118.07～165.48 m3；奶及奶制品240.90 m3；與膳食指南建議的消費(fèi)量相比，2011年全國城鄉(xiāng)居民谷類食物虛擬水消費(fèi)量基本符合膳食指南的要求；城鄉(xiāng)居民奶類產(chǎn)品虛擬水消費(fèi)量分別為30.14、11.35 m3，與建議的消費(fèi)量之間存在很大差距；城鎮(zhèn)居民禽肉類產(chǎn)品虛擬水消費(fèi)量為216.93 m3，比膳食指南建議的上限消費(fèi)量還要多出51.45 m3，農(nóng)村居民禽肉類產(chǎn)品虛擬水消費(fèi)量為123.08 m3，勉強(qiáng)達(dá)到膳食指南的要求。所以為了使居民平衡膳食，并緩解因膳食結(jié)構(gòu)變化帶來的水資源壓力和實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，就要引導(dǎo)居民調(diào)整膳食消費(fèi)模式，培養(yǎng)多樣化的健康飲食習(xí)慣。根據(jù)中國肉類協(xié)會預(yù)測，2020年我國肉類需求總量將達(dá)到1 000億kg，肉類產(chǎn)量約增長到900億kg，有近100億kg的缺口要靠進(jìn)口來彌補(bǔ)，相當(dāng)于進(jìn)口了約640億m3的虛擬水資源。所以，通過進(jìn)口適當(dāng)數(shù)量的肉類產(chǎn)品可以緩解我國水資源壓力，節(jié)約水資源。

4 結(jié)論

1990—2014年我國城鄉(xiāng)居民糧食虛擬水消費(fèi)量在不斷下降，動物性食物虛擬水消費(fèi)量不斷上升。城鄉(xiāng)居民膳食消費(fèi)存在很大差異，收入水平較低的農(nóng)村居民除糧食虛擬水消費(fèi)量外，其他膳食虛擬水消費(fèi)量都低于城鎮(zhèn)居民。食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化已經(jīng)超過人口數(shù)量增加成為了我國食物虛擬水消費(fèi)量增加的主要因素。未來動物性食物需求量增加的發(fā)展趨勢仍然不會發(fā)生改變，需要更多的水資源來生產(chǎn)動物性食物，水資源面臨更大壓力。

為了解決由于食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化而引起的虛擬水消費(fèi)量的增長，一要倡導(dǎo)城鄉(xiāng)居民均衡膳食和健康的消費(fèi)習(xí)慣，緩解由于動物性食物消費(fèi)過多所導(dǎo)致的水資源壓力；二要通過虛擬水貿(mào)易來進(jìn)口適當(dāng)數(shù)量的食物產(chǎn)品，緩解我國水資源壓力，節(jié)約水資源。

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