长江经济带农业用水量与农业经济发展脱钩关系

徐保坤 杨晓霞 袁念念 李亚龙

摘要：阐明长江经济带农业用水量和农业经济发展之间的脱钩关系，对提高水资源利用效率，落实节水优先具有重要意义。基于2003～2021年长江经济带相关统计数据，运用Tapio脱钩模型，在揭示2003～2021 年长江经济带水资源量时空演变特征的基础上，对长江经济带11个省（市）的农业用水量与农业经济发展的脱钩关系进行了实证分析。研究结果表明：总体上来看，长江经济带农业用水量供应充足，但受水资源空间分布不均的影响，农业用水供需存在空间上的不均衡现象；长江经济带11个省（市）农业用水效益存在明显差异，总体农业用水量与农业经济发展之间一直处于脱钩状态，并且长期处于比较理想的弱脱钩状态或强脱钩状态；在大多数时段内，各省份农业用水量与农业经济发展之间也处于比较理想的弱脱钩状态或强脱钩状态。研究成果可为长江经济带农业水资源高效利用及其相关政策制定提供参考。

关 键 词：农业用水；农业经济发展；Tapio脱钩模型; 长江经济带

中图法分类号：TV213

文献标志码：A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.05.001

0 引 言

长江经济带包含了长江流域大部分的地市，横跨中国东中西三大区域，包括江苏、上海、湖北、四川等11个省（市），总面积约205.23 万km²，生产总值和人口总量均占全国40%以上^［1-3］。长江经济带在农业生产方面得天独厚，是中国重要的农产品主产区。据统计，2021年长江经济带贡献了全国35.6%的粮食产量，在保障国家粮食安全方面发挥着重要作用。长江经济带所处的长江流域水资源总量相对丰富，但人均占有量少，耕地亩均占有水资源量也处于较低水平^［4］。目前已有部分地区和行业的发展受到水资源的制约，特别是在发生大范围异常高温干旱事件的年份，农业生产、水运通航和生态环境均受到影响^［5］。与此同时，长江经济带节水灌溉特别是高效节水灌溉发展缓慢，水资源利用方式粗放，灌溉效率低下，效益不高^［6］。大部分地区特别是水稻灌区习惯大灌大排或长流水，不计量、不收水费等现象突出，造成用水浪费、用水效率低下、灌溉定额普遍偏高，长江经济带农业节水潜力巨大。

党的十八大以来，习近平总书记多次就治水发表重要讲话，作出重要指示，明确提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路^［7］。在当前水资源供需形势和水利高质量发展的要求下，积极推广农业节水技术，加快发展高效节水农业，大规模提高农业用水效率，是保障农业生产和粮食安全的关键^［8］。当前，中国经济已经由高速增长阶段转向高质量发展阶段，提高农业用水效率与农业经济发展的耦合协调程度，在减少用水的前提下，获得农产品产量和质量的增加，是长江经济带水利高质量发展的应有之义^［9-11］。分析长江经济带农业用水现状，阐明农业经济发展和农业用水量的耦合协调关系，有助于指导长江经济带水利高质量发展。

当前对于农业用水量与农业经济发展关系的研究体现在以下3个方面^［12-13］：① 从农业水资源利用效率^［14-15］、农业水资源承载力^［16］等角度分析農业经济发展与农业水资源消耗之间的关系；② 基于地区投入产出模型评价水资源效益^［17］；③ 通过构建耦合模型^［18］、脱钩指数^［19］等方法分析农业水资源利用与农业经济发展的相关关系。经济发展与水资源利用之间的“脱钩”是指通过水资源利用效率的快速提高，用水总量少增加或不增加、甚至负增加的条件下，保持经济持续增长^［20-22］，这与康绍忠^［8］所提高水效农业的概念一致。因此，脱钩指数为高水效农业的发展水平评价提供了工具^［23］。

水资源是粮食生产最重要的物质要素^［13］，分析长江流域农业用水变化趋势，定量评价长江流域农业用水与农业经济发展之间的脱钩关系，有助于加快长江流域农业水利高质量发展。本文基于2003～2021年长江经济带相关统计数据，运用Tapio脱钩模型，分析长江经济带农业水资源利用与农业经济增长脱钩状况，在揭示2003～2021 年长江经济带水资源量时空演变特征的基础上，对长江经济带11个省（市）的农业用水量与农业经济发展的脱钩关系进行了实证分析。对实现长江经济带11个省（市）农业用水与农业经济发展关系协调发展及实现农业用水与农业经济发展的永久“强脱钩”具有一定的参考价值。

1 研究方法与数据来源

1.1 农业用水量与农业经济协调发展脱钩评价模型

本文主要运用Tapio脱钩弹性方法，评价农业用水量与农业经济发展脱钩状态^［24］：

式中：e_t为t时期农业用水量脱钩指数，反映农业用水量与农业经济之间的脱钩关系；ΔW和ΔG分别为t时期农业用水量和农业经济发展（农产品总产值）的变化量；W_s和W_e分别为起始年和末年的农业用水量；G_s和G_e分别为起始年和末年的的农业产值。

农业用水量与农业经济增长之间的脱钩状态可划分为以下8种，如表1所列。

1.2 数据来源

本文选取长江经济带11个省（市）作为研究区域，各省（市）水资源总量、农业用水量数据来源于《中国水资源公报》以及长江经济带各省（市）水资源公报；农产品总产值数据来源于长江经济带各省（市）统计年鉴。

2 结果与分析

2.1 长江经济带水资源时空分布特征

长江经济带贯穿东西，连接南北，区域水资源总量丰富，占全国水资源总量的一半左右。根据《中国水资源公报》以及长江经济带各省（市）水资源公报，2003～2021年长江经济带平均水资源量为12 618.08亿m³，水资源总量丰富，水资源总量年际变化情况如图1所示。2003～2021年，长江经济带水资源总量在9 641.1亿～15 600.2亿m³之间变化，年际变化大。

受自然条件（降水分布、区域面积、地理位置等）影响，长江经济带水资源总量空间分布极不均匀，各省（市）多年平均水资源总量空间分布如图2所示。可知，四川省多年平均水资源总量为2 555.86亿m³，远远超过其他省（市）；云南、湖南、江西等三省多年平均水资源总量在1 573.71～1 861.78亿m³之间，水资源总量也相对丰富；贵州、湖北、安徽、浙江等四省多年平均水资源总量在804.05亿～1 035.12亿m³之间，水资源量一般；重庆市、江苏省的多年平均水资源总量在435.34亿～556.07亿m³之间，加上人口和经济发展需要，水资源总量相对较少；而上海市的多年平均水资源总量最少，仅为38.44亿m³。

2.2 农业用水量与农业经济发展时空分布特征

2003～2021年长江经济带农业用水量与农业产值如图3所示。从时间上看，2003～2013年长江经济带农业用水量总体上逐年增加，到2013年农业用水量总体达到峰值，2014～2021年农业用水量基本稳定，且有下降的趋势。同时，长江经济带农业用水量受水文条件变化的影响。对比图1和图3可知，降水量比较丰富的年份，得益于充足的天然降水，灌溉用水的需求比干旱年份低，农业用水量较低；而在特别干旱的年份，比如2011年，天然降水不足，灌溉用水需求量极大，但受水资源总量的限制，按照“先生活、后生产、再生态”的原则保障水资源供给，为优先满足生活与工业生产用水的需求，农业生产用水并未被充分保障，因此农业用水量并未达到最大值。2003～2021年长江经济带农产品总产值逐年增加，符合经济发展的同时资源消耗降低的“脱钩”规律，这与彭虹等^［19］对重庆市的分析结论是一致的。

从总量上来看，长江经济带多年平均农业用水量为1 349.47亿m³，仅占长江经济带水资源总量的10.7%，农业用水供应总体上比较充足。长江经济带各省（市）多年平均农业用水量空间分布如图4所示，可知，江苏省多年平均农业用水量为280.98亿m³，远远超过其他省市，与此同时，江苏省水资源总量仅在435.34亿～556.07亿m³之间，水资源相对匮乏，供需不平衡。四川、湖北、湖南、安徽、江西等5省多年平均农业用水量在138.15亿～195.09亿m³之间，其中，四川省水资源量最丰富，而湖北、湖南、安徽、江西等4省水资源总量也均在804.05亿～1 861.78亿m³之间，水资源量相对丰富，因此，四川、湖北、湖南、安徽、江西等5省能够较好地满足农业用水需求。浙江和云南两省多年平均农业用水量在90.68亿～105.42亿m³之间，其多年水资源总量也均在804.05亿～1 861.78亿m³之间，水资源量相对丰富，两省满足农业用水需求的压力也较小。贵州省、重庆市、上海市的多年平均农业用水量在16.44亿～53.42亿m³之间，农业用水需求量较少，贵州省和重庆市的多年水资源总量均在435.34亿～1 035.12亿m³之间，能够满足农业用水需求，而上海市的多年平均水资源量仅为38.44亿m³，水资源量严重匮乏，再加上上海人口密度大，生活用水量需求较大，农业用水供应不足，上海市农业用水供需也不平衡。综上所述，长江经济带水资源量总体上比较丰富，农业用水量供应充足，然而，水资源时空分布不均，供需存在空间上的不均衡现象，在长江下游的江苏省和上海市农业生产用水供应相对不足。

图5为长江经济带多年平均农产品总产值空间分布。从总量上来看，2003～2021年长江经济带农产品总产值从5 799.70 亿元增加到3 1727.99 亿元，占全国农产品总产值的40%左右。由图5可知，江苏省和四川省多年平均农产品总产值在2 699.81亿～2 728.58亿元之间，远远超过其他省市，而湖北和湖南两省多年平均农产品总产值在2 212.02亿～2219.73 亿元之间，也属于农产品总产值较大的省份，以上四省是长江经济带主要的农业产区，占长江经济带农产品总产值的50%以上；安徽和云南两省多年平均农产品总产值在1 493.48亿～1 714.34亿元之间，重庆、贵州、江西和浙江等四省（市）的多年平均农产品总产值在851.73亿～1 238.76亿元之间，而上海市的多年平均农产品总产值仅为143.16亿元。结合图4可知，长江经济带11个省（市）的农业用水效益（即单位农业用水量获得的农产品总产值）由高到低依次为：重庆市、贵州省、四川省、湖北省、云南省、浙江省、安徽省、湖南省、江蘇省、上海市和江西省。农业用水效益既取决于当地的农业经济发展水平，也与当地的水资源总量相关。

2.3 总体农业用水量与农业经济发展脱钩程度及时序演变

根据Tapio脱钩理论模型，计算得到2003～2021 年长江经济带农业用水量与经济增长之间的脱钩指数，并按照表1中的8种脱钩状态，评价农业经济发展与农业用水量之间的协调状态。其中，强脱钩是最优的脱钩状态，在这种状态下随着农业经济的增长，农业用水量反而呈现下降的趋势，农业用水实现了高质量发展。强负脱钩最不理想，农业水资源利用效率最差，农业用水的消耗带来的经济效益最低。弱脱钩、扩张性耦合、扩张性负脱钩3种状态下，虽然农业用水消耗大，但仍能带来农业经济的增长，这3种状态在经济发展的初、中期较为常见。在弱负脱钩、衰退性耦合、衰退性脱钩的状态下，农业用水量降低，同时农业经济也衰退，农业用水未实现可持续利用。

由表2可知，长江经济带总体农业用水量与农业产值之间基本上一直处于脱钩状态，并且在绝大多数时间段，处于弱脱钩状态或强脱钩状态。2003～2021年长江经济带农业经济增长和农业用水主要有3种关系状态：弱脱钩、强脱钩和强负脱钩。其中，2004～2005年、2006～2007年、2009～2010年、2013～2014年、2014～2015年、2015～2016年、2017～2018年、2019～2020年为强脱钩状态，在这些时间段，农业经济增长不依赖于农业用水量的增加，农业用水实现了高质量发展；2003～2004年、2005～2006年、2007～2008年、2008～2009年、2010～2011年、2011～2012年、2012～2013年、2018～2019年、2020～2021年为弱脱钩状态，在这些时间段，农业用水量和农业经济都增加，但农业用水量的增速低于农业经济的增速，不是最理想的发展状态；而2016～2017年为强负脱钩状态，农业用水量增加，但农业经济却在下降，这主要是由于2017年属于比较干旱的年份，农业需水量比较大，虽然农业用水量增加，但仍然不能满足农业用水的需求，限制了农业经济效益的发挥。

2.4 各省（市）农业用水量与农业经济发展脱钩程度

为了更好地了解长江经济带各省（市）农业用水量与农业经济发展之间的关系，参考相关研究^［2，25］，进一步划分2003～2006年、2006～2009年、2009～2012年、2012～2015年、2015～2018年和2018～2021年6个时间阶段对长江经济带11个省（市）的脱钩关系进行计算，结果见表3。

由表3可知，长江经济带各省（市）农业用水量与农业经济发展之间绝大多数处于脱钩状态。2003～2021年长江经济带各省（市）农业经济增长和农业用水主要有6种关系状态：弱脱钩、强脱钩、扩张性耦合、衰退性脱钩、强负脱钩和弱负脱钩。

在大多数时段内，长江经济带农业用水量与农业经济发展之间处于较理想的弱脱钩状态或最理想的强脱钩状态。其中，上海市由协调性较好的弱脱钩或强脱钩向协调性较差的衰退性脱钩或强负脱钩转换，主要原因可能是上海市属于以城镇化为主的地区，农业发展力度小；浙江省一直处于协调性最好的强脱钩状态，而江苏省和安徽省则从协调性一般的扩张性耦合（弱脱钩）向协调性最好的强脱钩状态转化，这3个省份目前农业用水与农业经济发展的协调性最优；其他省（市）则一直处于强脱钩和弱脱钩之间的往复转化状态，总体来说农业用水与农业经济发展的协调性较好。

3 结 论

本文以2003～2021年长江经济带11个省（市）为研究对象，综合分析了长江经济带水资源量、农业用水量和农产品总产值的时间变化和空间变化，运用 Tapio 脱钩模型探究了各省（市）农业用水量和农业经济发展的脱钩关系，主要得出以下结论：

（1）长江经济带水资源总量丰富，但年际变化较大，空间分布不均匀，且与农业经济发展不匹配。总体上来看，长江经济带农业用水量供应充足，然而，受水资源空间分布不均的影响，农业用水供需存在空间上的不均衡现象。

（2）2003～2021年长江经济带农产品总产值占全国农产品总产值的40%左右。长江经济带11个省（市）农业用水效益由高到低依次为：重庆市、贵州省、四川省、湖北省、云南省、浙江省、安徽省、湖南省、江苏省、上海市、江西省。各地方政府应基于当地实际情况，采取不同的激励政策去引导农民提高农业用水效益，对于长江中下游地区，建议推广节水财政补贴政策，鼓励农业生产采用节水设备和节水技术；长江上游地区应注重加大农业灌溉等基础设施的投资和建设力度，提高浇灌效率和水资源重复利用能力。

（3）2003～2021年长江经济带总体农业用水量与农业产值之间一直处于脱钩状态，主要有3种脱钩状态：弱脱钩、强脱钩和强负脱钩。在绝大多数时间段，長江经济带总体农业用水量与农业产值之间处于弱脱钩状态和强脱钩状态。各地方政府应进一步完善水资源利用措施，提升水资源利用效率。大力倡导节水技术应用，持续推进灌区续建配套与现代化改造；深化农业水价综合改革，落实节水奖励和精准补贴政策，引导规模农户采用先进节水技术进行农业灌溉，大幅提升农业用水效率。

（4）长江经济带各省（市）农业用水量与农业产值之间绝大多数处于脱钩状态，2003～2021年长江经济带各省（市）农业经济增长和农业用水主要有6种关系状态：弱脱钩、强脱钩、扩张性耦合、衰退性脱钩、强负脱钩和弱负脱钩。在大多数时段内，长江经济带各省（市）农业用水量与农业经济发展之间处于弱脱钩状态和强脱钩状态，总体来说农业用水与农业经济发展的协调性较好。值得注意的是，绝大多数省（市）脱钩指数一直处于强脱钩和弱脱钩之间的往复转化状态，需进一步推进节水技术应用，进一步巩固提高农业经济和农业用水之间的协调程度。

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（编辑：郭甜甜）

Decoupling relationship between agricultural water consumption and agricultural

economic development in Yangtze River Economic BeltXU Baokun^1，2，YANG Xiaoxia³，YUAN Niannian¹，LI Yalong¹

（1.Agricultural Water Conservancy Department，Changjiang River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China；2.Chongqing Central Station of Irrigation Experiment，Chongqing 402373，China；3.School of River and Ocean Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China）

Abstract：Clarifying the decoupling relationship between agricultural water consumption and agricultural economic development in Yangtze River Economic Belt is of great significance to improving the utilization efficiency of water resources and implementing the "water saving priority" policy.Based on the relevant statistical data of the Yangtze River Economic Belt from 2003 to 2021，the temporal and spatial evolution characteristics of water resources was revealed，and then the Tapio decoupling model was applied to reveal the decoupling relationship for empirical analysis in 11 provinces and municipalities in the Yangtze River Economic Belt.The results showed that agricultural water supply was sufficient on the whole.However，there was a spatial imbalance between agricultural water supply and demand due to the uneven spatial distribution of water resources.There were significant differences in agricultural water efficiency in the 11 provinces and municipalities.On the one hand，the total agricultural water consumption and agricultural economic development in the Yangtze River Economic Belt have always been in decoupling states，and they were in more ideal status of weak decoupling or strong decoupling in most of the time.On the other hand，the relationship between agricultural water consumption and agricultural economic development in each province were also in a relatively ideal status of weak decoupling or strong decoupling in most periods of time.The results can provide a reference for the efficient use of agricultural water resources and the formulation of related policies in the Yangtze River Economic Belt.

Key words：agricultural water consumption；agricultural economic development；Tapio decoupling model；Yangtze River Economic Belt