农业贸易真的节水吗?鲁东大学赵英教授团队揭示效率与公平的双重效应

近日,我校赵英教授团队联合中国科学院新疆生态与地理研究所、北京大学、中国科学院生态环境研究中心、美国加州大学伯克利分校等单位,在Nature 旗下期刊npj Sustainable Agriculture发表题为“Agricultural crop trade alleviates China’s water shortage but redistributes water value unevenly” 的研究论文。该成果聚焦农业作物贸易对中国水资源短缺、虚拟水流动和水价值分配的影响,构建了高分辨率水资源—贸易综合评估框架,为统筹国家粮食安全、水资源安全与区域协调发展提供了新的科学依据。赵英教授为论文共同通讯作者。

研究团队以小麦、玉米、水稻、大豆和马铃薯五类主要作物为对象,耦合1公里栅格化作物水模型、省际贸易矩阵和全球贸易矩阵,比较2000年、2010年和2014年“无贸易”与“实际贸易”两类情景,系统量化农业贸易对蓝水(灌溉水)、绿水(降水)消费、区域水资源压力以及单位水资源经济价值的重塑作用。研究发现,农业贸易通过将生产转移至更湿润、水分利用效率更高的地区,并通过进口水密集型农产品,在全国尺度上缓解了水资源压力。

研究同时揭示,虚拟水贸易的节水效应与公平挑战并存。国际贸易方面,中国净虚拟水进口量由2000年的210亿立方米增至2010年的2441亿立方米,并在2014年进一步增长25.6%;净水价值进口由2000年的166亿美元增至2014年的2658亿美元。国内贸易方面,东部沿海省份多为虚拟水净进口地区,西部和北方省份多为净出口地区,贸易在提高整体水资源利用效率的同时,也可能使干旱内陆出口地区承受更高的水资源压力。

研究团队进一步发现,农业贸易使全国处于较高水资源压力等级的人口比例下降:2000—2014年,贸易后生活在低水资源压力地区的人口占比由23.0%升至31.4%,处于严重水资源压力地区的人口占比由15.8%降至13.2%。然而,贸易收益并非均衡分布,部分农业出口省份仍面临水资源压力上升。水价值分配结果表明,蓝水价值收益在部分地区更偏向高收入省份,而绿水价值分配随时间趋于更加均衡,揭示了农业贸易在“效率提升”与“区域公平”之间存在的复杂权衡关系。

该研究突破了以往主要关注虚拟水“流量”的分析视角,将水资源数量、水资源压力和水资源经济价值纳入统一评估框架,为理解粮食贸易背景下水资源跨区域转移及其经济社会影响提供了新证据。相关结论对优化农业生产布局、完善水资源生态补偿机制、推动节水型作物结构调整、促进水资源管理与农业贸易政策协同具有重要参考价值。

赵英教授为鲁东大学水利工程学科水文学及水资源方向带头人。该研究获得中国科学院基础与交叉前沿科研先导项目、国家自然科学基金、天山英才计划等资助,是我校水利工程学科面向国家水安全、粮食安全与生态文明建设重大需求开展交叉研究的重要成果。

(撰稿:王毅 审核:石洪源)

文章链接:https://doi.org/10.1038/s44264-026-00156-7

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