吉林市不同收入水平的城市居民膳食水足迹研究

2013-09-15秦丽杰

东北师大学报（自然科学版） 2013年4期

秦丽杰，梅婷

（东北师范大学地理科学学院，吉林长春 130024）

随着水资源日益紧缺，水资源安全问题备受世人关注.过去我们只注重生产、生活用水，而居民的膳食消费与水资源消耗、水资源节约密切相关.Hoekstra在虚拟水理论［1－4］的基础上进一步提出了“水足迹”的概念［5］，用以描述人类消费对水资源系统的影响，任何已知人口（一个人、一个城市、一个区域或全球）的水足迹是生产这些人口消费的产品所需要的水资源数量.水足迹可以反映一个人、一个地区或一个国家对水资源的真实需求和真实占用情况.不同的收入水平使居民的膳食结构、膳食消费量具有差异，进而引起膳食水足迹出现不同.本文通过对吉林市不同收入水平的城市居民膳食水足迹的量化，探讨了吉林市城市居民膳食水足迹的特征，为制定合理的膳食结构、保护水资源提供了依据.

1 研究区概况

吉林市地处东北腹地、长白山脉向松嫩平原过渡地带的松花江畔，地理位置为42°31′～44°40′N，125°40′～127°56′E.吉林市是吉林省的第二大城市，同时也是我国重要的化工工业基地.市区总面积27120km2，其中耕地面积3959.16km2，占总面积14.59%；辖6区（昌邑区、船营区、龙潭区、丰满区、高新区、经开区）、5县市（永吉县、舒兰市、磐石市、蛟河市、桦甸市）；总人口451万人，其中城市人口约200万人.

吉林市属于温带大陆性季风气候，四季分明，春季干旱少雨，夏季温热多雨，秋季凉爽多晴，冬季寒冷多雪.境内水系发达，由松花江、拉林河、牡丹江3个水系的部分河段和支流组成；10km以上河流277条，20km以上的73条.松花江水系在吉林市境内流域面积为22336km2，占全市总面积的84%.市区地表水资源较丰富，但空间分布不均；地表水资源量为165×108m3，地下水资源量为7×108m3.

2 膳食虚拟水量化

2.1 数据来源

本文研究所用的吉林市农作物产量、吉林市不同收入水平的城市居民年人均膳食消费量来源于《吉林市社会经济统计年鉴》、《吉林省统计年鉴》；吉林市气象数据来源于中国气象局国家气象信息中心.计算各种农作物的虚拟水量时，所需作物系数kc借助于联合国粮农组织提供的Cropwat8.0软件中的数据.

2.2 单位质量膳食虚拟水含量

单位质量农作物产品的虚拟水含量等于作物生育期需水量除以作物单位面积产量，而作物生育期需水量通常由联合国粮农组织推荐的Penman－Monteith公式和相应的作物系数计算得到.单位质量动物产品虚拟水含量为动物生命周期内饲料生产用水量、饮用水量、饲舍清洁用水量、宰杀加工用水量之和除以动物产品重量；如果从一种动物可以得到多种产品，则需要引入价值因子和产量因子，将总的用水量在不同的产品之间分配［5－15］.本文中的农作物产品虚拟水含量均从消费地的角度来计算，即采用农作物在消费地生产所需的水量和加工转化率.动物产品的虚拟水含量参考联合国粮农组织FAOSTAT数据库中有关中国动物虚拟水含量数据.本文选取了粮食、油脂类、猪肉、牛羊肉、禽肉、鸡蛋、水产品、白酒、啤酒、蔬菜、水果、茶叶和奶类等主要膳食消费品，其虚拟水含量见表1.

表1 单位质量膳食消费品虚拟水含量 m3／kg

3 不同收入水平的城市居民膳食水足迹特征

3.1 膳食水足迹的动态变化

不同收入水平使同一区域的人们在膳食消费上会产生一定的差异，进而引起膳食水足迹的不同.根据对城市居民收入情况的抽样调查，按相对收入不等距分组，将其分为最低收入、低收入、较低收入、中间收入、较高收入、高收入和最高收入7组，各组人数所占比重分别为10%，10%，20%，20%，20%，10%，10%.

根据2004—2010年《吉林市社会经济统计年鉴》中不同收入水平的城市居民年人均膳食消费量，量化城市居民膳食水足迹，结果见表2.

表2 2004—2010年不同收入水平的城市居民人均膳食水足迹 m3／（人·a）

从表2可以看出，吉林市城市居民的人均膳食水足迹随着收入的增加而升高，最低收入、低收入和较低收入的人均膳食水足迹低于全市平均值.最低收入的人均膳食水足迹最低，低于全市平均值的30%左右；中间收入的人均膳食水足迹基本与全市平均值持平；较高收入、高收入和最高收入的人均膳食水足迹高于全市平均值，最高收入的人均膳食水足迹最高，高于全市平均值的30%以上.

2004—2010年不同收入人群的膳食水足迹呈现先升后降的趋势，而且各类膳食水足迹所占的比重也在变化（见表3）.在膳食水足迹中，不同收入人群的粮食、食用植物油、猪肉、牛肉的水足迹均较高，占膳食水足迹的比重为60%左右.

表3 不同收入水平的城市居民各类膳食水足迹比重 %

随着人们收入水平的提高，膳食结构在不断发生变化，各类膳食水足迹在膳食总水足迹中的比重也随之变化.粮食水足迹所占比重在不同收入人群中均呈下降趋势，最低收入和低收入人群下降幅度最大，约为8%；食用植物油水足迹所占比重均上升，高收入和最高收入人群上升幅度最大，约为5%；猪肉、牛肉、羊肉水足迹所占比重在不同收入人群中均呈上升趋势，猪肉、羊肉上升比重不大，而牛肉上升比重较明显，最低收入人群上升比重最大，达6.6%；禽类、蛋类、鲜菜水足迹所占比重变化不大；水产品类水足迹略有上升，低收入人群上升比重最大，为2.3%；酒类水足迹所占比重在不同收入人群中有升有降；茶叶水足迹所占比重有所升高，上升较突出的人群为低收入、较低收入、中间收入和高收入；鲜果、鲜乳品水足迹所占比重均呈下降趋势，鲜果水足迹下降幅度不大，而鲜乳品水足迹下降的幅度较大，从2.2%～7.1%不等，下降幅度较大的人群为中间收入、较高收入、高收入和最高收入，均下降5%以上.

3.2 膳食水足迹的多样性

利用Ulanowicz［16］和Templet［17］的多样性研究成果，计算城市居民膳食水足迹的多样性指数.各种膳食水足迹分配越接近平等，多样性指数越高.膳食水足迹的多样性指数反映了膳食消费水平的高低.膳食水足迹多样性指数（H）计算公式为式中：H为膳食水足迹多样性指数；i为各种膳食消费品，pi为第i种膳食消费品的水足迹占总水足迹的比例.

2004—2010年吉林市不同收入水平的城市居民膳食水足迹多样性指数如图1所示.

图1 不同收入水平的城市居民膳食水足迹多样性指数

2004—2010年，吉林市不同收入水平的城市居民膳食水足迹多样性指数略有起伏，前期有所上升，近三年有所下降，但变化不大.总体上看，收入高的人群膳食水足迹多样性指数略高于收入低的人群.每一年不同收入水平的城市居民膳食水足迹多样性指数相差0.04～0.10.但在不同收入人群中，与2004年相比，最低收入、低收入、中间收入和最高收入人群膳食水足迹多样性指数变化最大，其变化值依次为0.09，0.11，0.09，0.08，不同收入人群膳食水足迹的差距在逐渐缩小.近年虽然粮食消费水足迹有了明显下降，但食用植物油、牛肉消费水足迹上升显著，说明了人们收入水平提高后，膳食结构变化的趋势.

3.3 膳食结构改变对水足迹的影响

根据中国科学院中国现代化研究中心发布的《中国现代化报告2012》中所推荐的膳食结构标准，中国人每天的参考食谱为“六两粮食四两肉，六两蔬菜一两油，一两鸡蛋二两鱼，半斤水果一斤奶”［18－19］.以此为依据，我国每人每年膳食消费的商品量见表4.

表4 膳食标准下的人均膳食消费量 kg／（人·a）

将吉林市2004—2010年不同收入人群的膳食水足迹与表4所设定的膳食标准下的水足迹进行比较，结果见图2.吉林市不同收入人群的膳食水足迹均低于膳食标准下的水足迹，收入越低与膳食标准下的水足迹相差越大.其中，不同收入人群的蔬菜水足迹略高于膳食标准中的蔬菜水足迹，收入越高超过标准水足迹的值越大；粮食、食用油、鸡蛋、水果消费的水足迹均低于膳食标准中的相应值，数值介于－3～－70m3／a之间，收入越高差值越小；水产品水足迹低于膳食标准110～160m3／a，收入越低差值越大；肉和奶是水足迹中低于标准水足迹最大的两类消费品，肉类水足迹差值为320～520m3／a，不同收入人群肉类水足迹差异显著，收入越低距离标准值的差距越大；奶类水足迹的差值为310～390m3／a，不同收入人群与标准值的差值较均衡，变化不大.

如果按照中科院所推荐的膳食结构标准，吉林市不同收入人群的膳食水足迹都应增加.以2010年为例，粮食应增加23%～132%，食用油应增加6%～110%，肉类增加157%～470%，蛋类增加43%～208%，水产品类增加214%～580%，水果增加7.5%～155%，奶类增加13～38倍，收入越低增加的比重越大；蔬菜减少15%～38%，收入越高减少的比重越大.按照此标准，吉林市城市居民的膳食水足迹将增加，尤其是肉类、奶类、水产品增加的幅度非常大，中、低收入人群膳食水足迹应提高的幅度也较大.如果膳食消费的增加，完全依靠当地解决，这将对水资源供应产生较大的影响，增加水资源供需矛盾.如果适当依赖外埠进口，将在一定程度上减轻水资源压力.

图2 不同收入水平的城市居民膳食水足迹与膳食标准水足迹的差异

4 结论与讨论

（1）不同收入水平使居民膳食结构、消费量有所不同，进而由此带来的膳食水足迹亦不同.2004—2010年吉林市城市居民的人均膳食水足迹随着收入的增加而升高，最低收入、低收入和较低收入的人均膳食水足迹低于全市平均值.最低收入的人均膳食水足迹最低，低于全市平均值的30%左右；中间收入的人均膳食水足迹基本与全市平均值持平；较高收入、高收入和最高收入的人均膳食水足迹高于全市平均值，最高收入的人均膳食水足迹最高，高于全市平均值的30%以上.

（2）2004—2010年不同收入人群的膳食水足迹呈现先升后降的趋势，而且各类膳食水足迹所占的比重也在变化.在膳食水足迹中，不同收入人群的粮食、食用植物油、猪肉、牛肉的水足迹均较高，占膳食水足迹比重的60%左右.

（3）2004—2010年吉林市不同收入水平的城市居民膳食水足迹多样性指数略有起伏，收入高的人群膳食水足迹多样性指数略高于收入低的人群.每一年不同收入水平的城市居民膳食水足迹多样性指数相差0.04～0.10.在不同收入人群中，最低收入、低收入、中间收入和最高收入人群膳食水足迹多样性指数变化最大，不同收入人群膳食水足迹的差距在逐渐缩小.

（4）根据《中国现代化报告2012》中所推荐的膳食结构标准，吉林市不同收入人群的膳食水足迹均低于膳食标准的水足迹，收入越低与膳食标准的水足迹相差越大.按照此标准，吉林市城市居民的膳食水足迹均应增加，尤其是应增加肉类、奶类、水产品的消费量，中、低收入人群膳食水足迹应提高的幅度较大.应妥善解决由于膳食消费增加对水资源需求带来的影响.

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