持续干旱时期云南省农业水贫困变化及其区域差异

张莉+童绍玉+邹金浪

摘要：以农业生产水资源短缺及其适应能力为切入点，从资源禀赋、供水途径、管理能力、利用水平和生态环境5个方面构建农业水贫困评价指标体系，分析云南省2008-2011年农业水贫困状态及其区域差异，并提出应对农业水贫困的对策。结果表明：①云南省农业水贫困指数由2008年的51.75减少到2011年的44.89，减幅较大的市州集中在中东部，主要为干旱引起资源禀赋分值明显减少所致；②农业水贫困指数减幅较大的市州的资源禀赋、供水途径和生态环境得分减幅同样较大；③干旱时期云南各市州应对农业水贫困恶化的优先措施有所差异，滇中地区的首要任务是完善供水途径，然后是改善生态环境；云南西部市州需优先提高水资源的利用水平，其次为增强管理能力。

关键词：农业水贫困；指标体系；均衡法；空间差异；云南省

中图分类号：S166 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）17-4229-06

The Change of Agricultural Water Poverty and Its Regional Variation in

Yunnan Province during Continuous Drought

ZHANG Li1， TONG Shao-yu1，2， ZOU Jin-lang1

（1. Institute of Land & Resources and Sustainable Development， Yunnan University of Finance and Economics， Kunming 650221，China；

2.Department of Geography Science and Tourism Management， Chuxiong Normal University， Chuxiong 675000， Yunan， China）

Abstract： Taking agricultural production and its ability to adapt to water scarcity as a starting point， an agricultural water poverty evaluation system was constructed from five aspects including resource endowment， water channels， management capacity， utilization levels and ecological environment. The state and regional differences of agricultural water poverty in Yunnan province during 2008-2011 were analyzed. Some measures to deal with the agricultural water poverty were proposed. The results showed that agricultural water poverty index of Yunnan decreased from 51.75 in 2008 to 44.89 in 2011，with a decrease concentrated in the eastern part of the larger city. The main resource endowment for the drought-induced decreased in value significantly. The decrease of agricultural water poverty index was consistent with the score reduction of resource endowment， water channels， and ecological environment. Priority measures of different cities in Yunnan province to deal with the deterioration of agricultural water poverty was different. In times of drought， the primary task was to improve the water supply channel in the central region， and then improve the ecological environment. Western region of Yunnan was to improve the utilization level of water first， following by enhancing management capabilities.

Key words： agricultural water poverty； indicator system； equilibrium； regional variation； Yunnan province

水和贫困常常联系在一起，水资源供应不足既是贫困的原因，又是贫困的结果[1]。水已成为制约欠发达地区农业产出和农村贫困人口收入的主要因素，改善农业水管理有助于减少贫困[2]。Sullivan首先提出“水贫困（Water poverty）”这一概念来描述水资源短缺及其社会适应能力缺乏的状态，并构建水贫困指数（Water poverty index，简称WPI）以评价水贫困状态[3-5]。国外对水贫困的研究越来越多，水贫困指数现已发展成为一种多学科交叉的测度水资源的贫乏程度和帮助决策者科学分配水资源、优化水政策介入的工具[6-8]。目前国内对水贫困的研究尚处于引进消化阶段[9]，主要表现为介绍国外水贫困评价方法[10，11]和应用水贫困指数进行实证研究[12]。endprint

2009年以来云南省遭遇了连续干旱，水资源匮乏给社会经济发展，特别是给农业生产带来了严重的负面影响[13]。已有学者对云南省在此次干旱时期水资源短缺问题开展了研究，如童绍玉[14]通过构建水资源综合指数评判了云南省水资源丰缺程度，梁媛等[15]基于循环修正模式分析了云南省水资源短缺程度。但这些研究主要是评价区域水资源短缺程度，忽视了社会适应能力的作用。尽管邹金浪等[16]对云南省水贫困进行了研究，但其没有考虑脆弱性较高的农业领域，此外指标的选取和计算过程仍然需要进一步完善。

本研究以处于持续干旱时期的云南省为例，把水贫困指数这一水资源综合管理工具[6]应用到农业用水领域，提出农业水贫困的评价框架，对云南省干旱缺水与农业生产之间相互作用的状态进行研究，以了解干旱背景下云南省农业水贫困状态及其区域差异，从而为云南省制定有差别化的农业用水调控和农业抗旱政策提供参考。

1 研究方法与数据来源

1.1 农业水贫困指数

Sullivan将“水贫困”定义为一个社会没有充足而稳定的水供应的状态，这是由水资源短缺及其社会适应能力缺乏共同造成的[3，4]。Sullivan构建水贫困指数（WPI）以作为测度水贫困的工具。水贫困指数（WPI）包括资源（Resources）、途径（Access）、能力（Capacity）、利用（Use）和环境（Environment）5个部分，其中，资源（R）指可以被利用的水资源量及其可靠性或可变性；途径（A）指能够供应水资源的数量；能力（C）指人们管理水资源的效能；利用（U）指水资源利用水平；环境（E）指水资源管理过程中确保生态系统保持长期的稳定性[3-5]。

从Sullivan的水贫困概念出发，本研究将“农业水贫困”定义为：一个国家或者地区农业生产没有充足而稳定的水供应的状态，它是水资源短缺及其农业生产适应能力缺乏的共同后果。可见，农业水贫困体现的是农业生产与水资源不足之间相互作用的一种状态。因此，评价农业水贫困状态需综合考虑农业用水短缺程度和农业生产的适应能力。借鉴水贫困指数的框架体系，构建农业水贫困指数以评价区域农业水贫困状态，农业水贫困指数为：

AWPI=f（R，A，C，U，E） （1）

式（1）中，AWPI为农业水贫困指数；R为资源禀赋；A为供水途径；C为管理能力；U为利用水平；E为生态环境。农业水贫困指数的取值范围为0～100，数值越大，表明区域处理农业水贫困的能力越好。农业水贫困指数高往往意味着更好的资源禀赋、更多的供水途径、更强的管理能力、更高的利用水平和更佳的生态环境。

1.2 云南省农业水贫困指标体系构建

在参考Sullivan水贫困指数构建框架的基础上，根据云南省的实际状况和数据的可获取性原则，确定了云南省农业水贫困指数各组成部分的指标体系（表1）。

1.2.1 资源禀赋 一般而言，水资源的数量和年际变化反映了区域水资源的状况[17]，这两方面可表示为人均水资源量和降水量与常年比较。

人均水资源量参数的计算公式为：

Ra=■×100 （2）

式（2）中，Ra为人均水资源量参数；R为区域年人均水资源量（m3/人/年）。国际上一般认为，年人均水资源低于500 m3为极度缺水，年人均水资源高于10 000 m3不会出现用水问题[18]，故max=10 000 m3，min=500 m3。

云南省干旱缺水的主要原因为降水量少于常年，因此，降水量与常年比较参数的计算公式可表示为：

Rv=■×100 （3）

式（3）中，Rv为降水量与常年比较参数；P为区域当年降水量（m3/年）；Pm为区域常年降水量（m3/年）；45%为降水量距农业旱情等级划分中特大干旱年尺度的下限值[19]。

1.2.2 供水途径 本研究用水资源开发利用率、有效灌溉面积比重和农村改水受益率3个指标衡量农业用水的供应途径。

水资源开发利用率参数的计算公式为：

Ad=■×100 （4）

式（4）中，Ad为水资源开发利用率参数；Wu为供水总量（亿m3）；Wt为水资源总量（亿m3）。

有效灌溉面积比重参数的计算公式如下：

Ai=■×100 （5）

式（5）中，Ai为有效灌溉面积比重参数；ai为有效灌溉面积（hm2）；at为农作物播种面积（hm2）。

农村改水受益率参数的计算公式为：

As=■×100 （6）

式（6）中，As为农村改水受益率参数；Pw为农村累计已改水受益人口（人）；Pt为农村人口总数（人）。

1.2.3 管理能力 农业用水管理能力主要体现在人均GDP、农民家庭恩格尔系数和农村劳动力完成九年义务教育比重3个方面。

人均GDP参数的计算公式为：

Cg=■×100 （7）

式（7）中，Cg为人均GDP参数；pGDP为人均GDP（美元/人）；min为100（美元/人），max为40 000（美元/人）[8]。

农民家庭恩格尔系数参数的计算公式如下：

Ce=■×100 （8）

式（8）中，Ce为农民家庭恩格尔系数参数；E为农民家庭恩格尔系数（%）。根据联合国提出的标准，恩格尔系数在60%以上为贫困，低于20%为极其富裕，因此，max=60%，min=20%。

农村劳动力完成九年义务教育比重参数的计算公式如下：

Cl=■×100 （9）

式（9）中，Cl为农村劳动力完成九年义务教育比重参数；Nl为整半劳动力完成九年义务教育人数（人）；Nt为整半劳动力数（人）。endprint

1.2.4 利用水平 本研究用农村居民人均生活用水量和万元农业GDP用水量2个指标衡量农业用水利用水平。

农村居民人均生活用水量参数的计算公式为：

Ud=■×100 （10）

式（10）中，Ud为农村居民人均生活用水量参数；Wd为农村居民人均生活用水量（L/d）；min为20（L/d）[8]，max为全国城镇人均生活用水量（L/d）。

万元农业GDP用水量参数的计算公式为：

Ue=■ We>4001 We< 400 （11）

式（11）中，Ue为万元农业GDP用水量参数；We为万元农业GDP农业用水量（m3/万元）；500（m3/万元）为2000年与我国人均水资源量相近的发达国家万元农业GDP农业用水量平均值。

1.2.5 生态环境 废水排放和生态安全能够很好地反映区域农业用水生态环境压力，可用废水排放占地表水资源比重和水功能区达标率表示[15]。

废水排放占地表水资源比重参数的计算公式如下：

Ep=（1-■×100 （12）

式（12）中，Ep为废水排放占地表水资源比重参数；Ww为废水排放总量（m3）；Wr为区域地表水资源总量（m3）；0.15是Ww/Wr的阈值[17]。

水功能区达标率参数的计算公式为：

Ee=■×100 （13）

式（13）中，Ee为水功能区达标率参数；Nd为监测评价水功能区达标的个数；N为监测评价水功能区的总数。

1.2.6 权重确定 农业水贫困指数的计算公式为综合指数法，权重的确定对计算结果具有显著的影响。本研究采用均衡法（Equal weight Approach）对农业水贫困指数的5个组成部分和组成部分的各个指标赋予相同的权重。均衡法尽管受到了很多质疑，但仍然被用于水贫困评价研究[8]。这是因为具有随机权重的指标变量可能产生具有争议的结果[20]。另外，由于赋权重是一个主观性很强的过程，相同权重可以避免任何的偏见，可以使农业水贫困指数让决策者和利益相关者更加容易接受，并且使得不同研究区域之间更加具有可比性。因此，本研究运用的农业水贫困指数的计算公式为：

AWPI=0.20×R+0.20×A+0.20×C+0.20×U+0.20×E （14）

2 研究区概况

云南是一个高原山地为主的省份，地处我国西南边陲，位于北纬21°8′32″-29°15′8″和东经97°31′39″-106°11′47″之间，总面积3 940万hm2。由于特殊的地理环境和气候条件，云南省水资源时空分布极不均匀。冬春两季降水量少，易发生干旱。在空间分布上，集中了全省近2/3的人口和1/3的耕地的坝区水资源量只有全省的5%，严重制约了云南省农业发展。2011年是云南省遭遇连续干旱的第3年，全省129个县（市、区）均不同程度受灾，据统计，全省作物受旱面积，125.19万hm2，作物受灾92.81万hm2、成灾70.97万hm2、绝收17.80万hm2，累计387.5万人、202.7万头大牲畜饮水困难，粮食因旱损失241.9万t，全省因旱直接经济损失78.3亿元。

3 结果与分析

3.1 云南省省域尺度的农业水贫困变化

运用1.2所述的方法得到云南省2008-2011年农业水贫困指数及各组成部分分值（表2）。

从表2可知，持续干旱期间，云南省农业水贫困状态整体呈现恶化态势，农业水贫困指数由2008年的51.75减少到2011年的44.89，减幅为13.26%。值得注意的是，云南省农业水贫困指数在2010年的分值高于相邻年份，主要是因为2010年降水量、水资源量高于相邻年份，其资源禀赋分值较高。

2008-2011年，云南省农业水贫困状态恶化主要表现为水资源禀赋下降，其分值的减少幅度达到了47.91%；生态环境（E）分值同样减少，减幅为15.53%。农业水贫困指数的其余3个组成部分供水途径（A）、管理能力（C）和利用水平（U）分值均持续增加，年均增幅依次为1.52%、2.56%和7.00%。可见，2008-2011年，一方面干旱加剧了云南的农业水贫困状态；另一方面随着抗旱减灾工作的深入开展，全社会适应水资源短缺的能力不断增强。

2008-2011年云南省农业水贫困指数各组成部分（除资源禀赋）平均分值从低到高排序大致可为供水途径（A）<利用水平（U）<管理能力（C）<生态环境（E）。这表明持续干旱期间云南省应对农业水贫困，需优先采取的水政策介入措施是增加供水途径，以确保水资源的供应数量。然后是提高农业用水的利用水平和管理能力。此外，面对农业用水生态环境恶化现状，提高废水处理能力、改善生态环境同样是云南省应对农业水贫困必须处理的问题。

3.2 云南省市州尺度的农业水贫困的时空变化

由于区域差异，云南各地区的农业水贫困指数及其变化不尽相同，2008年（降水正常，可视为正常年份）和2011年（连续干旱的第3年）云南省16个市州的农业水贫困指数如表3、图1所示。

2008年云南各市州农业水贫困指数在43.64～60.41之间（表3），农业水贫困指数大于等于50的市州有10个，呈Y型分布（图1 a）；2011年各市州农业水贫困指数在32.57～55.74之间，农业水贫困指数大于等于50的市州减少到5个，集中分布在水资源丰富、人口密度较小的西部（图1 b）。2008年和2011年云南省16个市州农业水贫困指数变化的差距明显，且各地州之间的差异较大，最大差值出现在昆明，最小差值为普洱，最大值与最小值的差距由2008年的38.42%增大到2011年的71.14%。

经历持续干旱的各市州的农业水贫困状态均进一步恶化，农业水贫困指数减少幅度在0.23%～29.37%之间，农业水贫困指数变化幅度大于等于15%的市州集中在云岭-哀牢山一线以东的云南高原地区（图2），这些地区也是云南省2011年农业水贫困指数低值的聚集区。云南省降水减少明显的地区主要分布在云岭-哀牢山一线以东的市州，这些市州资源禀赋分值减幅均在40%以上，比其余4个组成部分分值的减幅都大（图3），这表明干旱缺水直接导致了这些市州农业水贫困状态的恶化。云南省农业的抗旱减灾工作任重而道远，工作的重点在农业水贫困状态下降明显的中东部市州，区域协调联动抗灾势在必行。endprint

从农业水贫困指数5个组成部分得分的变化来看，云南省16个市州资源禀赋和生态环境得分减少，而与此相对应的是所有市州的管理能力和利用水平得分增加（图3）。进一步发现，农业水贫困指数减少幅度较大的市州，其资源禀赋、供水途径和生态环境得分减少幅度也较大，比如农业水贫困指数减少幅度最大的昆明市，其资源禀赋、供水途径和生态环境得分减幅分别为95.42%（第二）、4.61%（第一）和90.10%（第一）。普洱、德宏、临沧、迪庆、版纳和大理这些农业水贫困指数减幅较少的市州，其管理能力和供水途径得分增幅较大，资源禀赋和生态环境得分减幅较小，利用水平得分增幅居中。

干旱导致了云南16个市州农业水贫困状态恶化，各市州应对的优先措施有所差异。农业水贫困指数减幅较大的市州，尤其是滇中地区的市州的首要任务是完善供水途径，然后是改善生态环境。农业水贫困指数减幅较少的市州，尤其是云南西部的市州在应对农业水贫困恶化时需优先提高水资源的利用水平，然后是增强管理能力。

4 结论与建议

1）从Sullivan的水贫困概念及水贫困指数出发，构建农业水贫困指数的指标体系和评价方法，并对云南省2008-2011年省域尺度和市州尺度的农业水贫困状况进行了评价和分析。

2）云南省农业水贫困指数由2008年的51.75减少到2011年的44.89。云南省农业水贫困状态恶化主要为干旱引起资源禀赋分值下降所致。为了提高干旱背景下农业水贫困状态，云南省需要采取的政策措施依次为完善供水途径、提高利用水平、强化管理能力和改善生态环境。

3）2008年和2011年云南省16个市州处理农业水贫困能力（即农业水贫困指数）差距较明显，最大值与最小值的差距由2008年的38.42%扩大到2011年的71.14%。云南省农业水贫困指数得分较高的市州由2008年的分散分布集中到2011年的西部。2008-2011年云南省16个市州农业水贫困状态均进一步恶化，农业水贫困指数减幅较大的市州集中在中东部，这是云南省抗旱减灾、提高农业水贫困状态的重点区域，协调联动抗灾势在必行。

4）从农业水贫困指数5个组成部分得分的变化来看，云南省各市州资源禀赋和生态环境得分都减少，与此相对应的是所有市州的管理能力和利用水平得分增加。农业水贫困指数减幅较大的市州的资源禀赋、供水途径和生态环境得分减幅同样比较大。

5）在持续干旱期间，云南各市州应对农业水贫困恶化的优先措施有所差异。滇中地区的首要任务是完善供水途径，然后是改善生态环境；云南西部市州需优先提高水资源的利用水平，然后是增强管理能力。

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