我国是水资源严重匮乏的国家，人均淡水资源量仅为世界平均水平的 1/4,且水资源分布不均、利用不合理、环境污染等，使我国水资源短缺问题日益加剧。我国西北干旱半干旱地区不但经济发展相对落后，而且水资源短缺，缓解经济发展与资源的矛盾成了当务之急。
虚拟水理论的提出，为解决地区缺水问题开辟了新的途径。虚拟水是 Tony Allan 提出的[1,2],指生产产品和服务中所需要的水资源数量[3].虚拟水具有非真实性、社会交易性、便捷性、价值隐含性等特征，可通过贸易使水资源进行有计划、有规模的定向流动，缓解地区缺水问题。通过产品贸易，可将实物中的虚拟水从水资源丰富的地区流入水资源匮乏的地区，从而使水资源以虚拟水的形式在不同地区流动，这称之为"虚拟水贸易"[4 -6].
本文以内蒙古水资源承载力为基础，计算主要农畜产品的虚拟水含量，通过产业价格约束、结构调整、技术创新、政府扶持等手段，实施合理的虚拟水贸易，提出解决内蒙古经济发展与资源矛盾的合理建议。
1 内蒙古水资源状况研究
1. 1 内蒙古概况
内蒙古地处我国北部，水资源总量少、气候复杂多变、降水稀少而不均匀[7],严重阻碍了地区经济的发展。全区水资源总量历年均值为 546 亿 m3,以 2012年耕地和草场面积算，每公顷土地占有水资源总量仅为 574 m3,不足全国水平的 1/15.平均降水量为282mm,年内降水量主要集中在 6-8 月份，约占全年总量的 70%-80%[8,9].平均降水最多的城市是兴安盟，最少的是阿拉善盟，两市降水量差值为 350mm.
1. 2 内蒙古水资源状况分析
内蒙古是我国重要的农牧生产基地，农业生产和牧业活动都是耗水极大的产业，水资源总量和年降水量很难满足生产的需求。水资源生态足迹由生态足迹延伸而来，能评估既定技术条件和消费水平下特定人口对环境的影响规模及持续生存对环境提出的需求[10].本文利用生态足迹的概念，计算内蒙古水资源承载力和水资源生态足迹，评估水资源的利用状况。
水资源生态足迹的计算公式为[11]:
式中，EFw为水资源生态足迹（ hm2） ; N 为人口数（ 人） ; efw为人均水资源生态足迹（ hm2/ 人） ; ψw为水资源全球均衡因子； W 为区域水资源消耗量（ m3） ; Pw为水资源全球平均生产能力（ m3/ hm2） .水资源生态承载力的计算公式为：
式中，ECw为水资源生态承载力（ hm2） ; N 为人口数（ 人） ; ecw人均水资源生态承载力（ hm2/ 人） ; γw为区域水资源产量因子； ψw为水资源全球均衡因子； Qw为区域水资源总量（ m3） ; Pw为水资源全球平均生产能力（ m3/ hm2） ,0. 4 表示扣除 60% 维持生态环境所需的水资源后的水资源承载力。
水资源生态盈余（ 赤字） 的计算公式为：
式中，EZw为水资源生态盈余（ 赤字） ,用来衡量一个地区水资源可持续利用状况。当 EZw> 0 时，表示该地区生态承载力能满足水资源的生态足迹，且EZw越大，表示该地区水资源可持续性越好。当 EZw< 0 时，该地区的水资源已不能满足水资源的消耗，且数值越小，说明该地区缺水越严重。
1. 3 研究区域水资源状况评价
本文数据来源为《内蒙古统计年鉴》、《内蒙古自治区水资源公报》、《内蒙古自治区环境状况公报》中的 2007-2012 年内蒙古人口、水资源总量、水资源消耗量统计数据和黄林楠文章中的部分数据。水资源全球均衡因子为 5. 19,水资源全球平均生产能力为 31. 4万 m3/ hm2,内蒙古区域水资源产量因子为 0. 14.利用以上数据以及式（ 1） -（ 3） 分别计算了内蒙古2007-2012 年的水资源生态足迹、水资源承载力和生态赤字，计算结果见表 1.
内蒙古水资源生态足迹（ 图 1） 和水资源承载力（ 图 2） 整体呈上升趋势，但承载力的增长更为明显，生态赤字情况有所好转，呈波动性下降（ 图 3） .2008 年是计算年份中生态足迹最小、承载力上升最快、生态赤字情况最小的一年，水资源短缺得到缓解。2007-2012 年内蒙古水资源生态始终呈现赤字状态，表明内蒙古水资源供应不足，无法满足可持续发展的需要。
为了满足生产生活用水，内蒙古大肆开采地下水资源，全区共拥有 50 万眼机电井，使用地下水灌溉农田 160万 hm2,地下水供水量占总供水量50. 1%,超过地表水供水量，导致地下水资源量逐年减少。
农业灌溉一直是地区耗水量最大的产业，在水资源紧缺的地区，大量的农产品生产用水造成工业和服务业用水紧张，减少了第二、三产业的产出。在保障地区粮食安全的基础下，通过农产品进出口，实质上进行虚拟水贸易，可有效缓解地区水资源不足的问题。通过虚拟水贸易，可减少内蒙古农业耗水量，增加水资源总量，从而使水资源生态足迹减少，水资源承载力增加，改善水资源生态赤字的情况。
2 内蒙古虚拟水贸易分析
2. 1 内蒙古农畜产品虚拟水含量分析
农作物产品需水量主要取决于农作物类型、生长环境、气候条件等，因此农作物的虚拟水含量计算体现了特定地区农产品的需水量[12].本文根据彭曼公式，采用联合国粮农组织推荐的 CROPWAT 软件进行虚拟水的计算。选取 CLIMATE 数据库和 CROP 数据库中内蒙古的气象和作物数据，并根据 Weather Under-ground 中有关内蒙古 2011 年的实测气象资料和 2012年《内蒙古统计年鉴》中的相关数据进行调整，计算内蒙古主要农产品 2011 年需水量，从而估算农作物虚拟水含量，结果见表 2.畜产品虚拟水含量参照 Hoekstra等根据联合国粮农组织和世界贸易组织提供的数据，按贡献度大小对单位动物虚拟水含量估算有关中国的部分结果[13],见表 3.
2011 年内蒙古粮食总产量 2387. 5 万 t,居全国第十一位，是我国重要的粮食生产基地。从内蒙古主要农作物虚拟水的计算看，水稻是单位产量虚拟水含量最高的农作物。内蒙古水稻种植量所占比例较少，有利于节水目标的实现。虚拟水含量低于水稻的依次是玉米、马铃薯、小麦、大豆、谷子，2011 年内蒙古玉米的产量占粮食总产量的 68%,产值占该年农业总产值的26% 左右，是内蒙古重要的经济作物。玉米的单位产量虚拟水含量高、产量大，每年将消耗内蒙古大量的水资源。内蒙古是我国马铃薯的主要产区，马铃薯种植已成为内蒙古六大支柱产业之一，是农民增收的主要渠道之一，但马铃薯耗水量大、价格不稳定，在影响环境的同时制约着经济发展。
内蒙古近十年牲畜存栏量均保持 1 亿头（ 只） 以上，牛奶、羊肉、山羊绒、细羊毛产量均居全国第一，畜牧业综合生产水平是全国五大牧区之首。在畜产品虚拟水含量的计算中，虚拟水总量最多的是羊肉，其次是牛、猪、家禽。内蒙古是我国羊肉生产量最高的省份（ 2011 年羊肉产量占全国总量的 22. 18%） 和我国羊肉出口的主要省份。羊肉是内蒙古地区农民重要的经济来源。羊肉的虚拟水含量很高，山羊对草场的破坏程度是绵羊的 20 倍，有"中国羊都"之称的内蒙古环境正在遭受羊的侵害。内蒙古第一产业占生产总值的9. 1% ,略低于全国平均水平（ 10. 1% ） ,第一产业是低产值高耗水的产业，产出性与节能性是评价农业经济性的重要标准。单位产值虚拟水消耗可从经济发展和水资源消耗两方面来评价产品对地区的影响力。在计算的内蒙古主要农产品单位产值产品虚拟水含量中，玉米和水稻每增加一元的产值需要消耗 17m3的水资源，是不经济产品。在牧产品中，活牛每增加一元产值消耗 1. 9m3的水资源，是牧产品中的不经济产品。整体而言，农产品单位产值虚拟水含量要远高于牧产品，地区农产品占农业比例越大，对地区经济和资源的不利影响也越大。
2. 2 内蒙古农畜产品虚拟水贸易分析
2011 年内蒙古经济快速发展，进出口总额达到了468723 万美元，农牧业出口总额占 6. 5% .羊养殖是内蒙古的重要经济产业，羊肉大量出口到中东地区和我国香港特区，出口总额达 1453 万美元，占中国羊肉出口总额的 27%.活牛出口与香港特区建立了长期稳定的合作关系，间接增加了内蒙古活牛的出口量。
在内蒙古主要农产品中，只有小麦为净输入产品，每年可为内蒙古节约水资源 75 万 m3.
在资源约束下，内蒙古农业经济发展存在很多问题，主要表现在： ①出口资源密集型产品。内蒙古农业进出口总额总体呈上升趋势，出口总额大于进口总额，呈顺差状态。但内蒙古出口农业产品多是虚拟水含量较高的，如水稻、马铃薯、羊肉等，农产品出口与水资源紧缺的矛盾越来越突出。②环境恶化，农畜产品生长环境受到威胁。内蒙古牛羊产品树立了优质的品牌形象，但近年来全区草地沙化、退化严重，全区的草场退化面积已经由 20 世纪 60 年代的 18% 增加到 80 年代的 39%,且每年以 80 万 hm2的速度蔓延。目前，内蒙古草地沙化、退化的面积占可利用面积的比例达到73% ,制约了内蒙古畜牧业发展。③出口农畜产品质量不达标，出口受到限制。内蒙古农畜产品主要出口亚洲市场，如东南亚、日本、韩国等国，没有真正打开国际市场。欧盟、日本、美国等国以我国出口农畜产品存在疫病和农药残留等理由进行抵制，大大限制了内蒙古农业的发展。2006 年，日本实施新的食品安全和农药残留检测标准，提高农畜产品进入标准，造成内蒙古农畜产品出口下降。
3 政策建议
3. 1 从虚拟水的产品结构角度
发展虚拟水含量低的产品，减少虚拟水含量高的产品。在内蒙古主要农产品中，单位产量虚拟水含量较高的是水稻和玉米。水稻喜高温多雨，不适宜在内蒙古大量种植。玉米是内蒙古推广作物，2011 年前玉米产量已实现 9 年增加。虽然玉米单位产量的虚拟水含量很高，但其工业使用价值高，作为饲料对畜牧业的发展也非常重要。畜牧产品中羊肉、活牛的虚拟水含量较高，其中羊肉的年产量非常大，虚拟水含量排第一。内蒙古主要饲养山羊与绵羊，比例约为 1∶ 2,山羊的饲养比例过大，不利于环境恢复。根据农畜产品虚拟水含量，结合内蒙古实际环境状况，建议在保证粮食安全和经济平稳的前提下，减少农产品（ 特别是水稻） 的种植，减少山羊和牛的饲养。如果内蒙古减少3 /4 的水稻种植，其他主要农产品各减少 1 /10 的种植量，山羊养殖减少 2/3,活牛养殖减少 1/10,则内蒙古农畜产品将减少虚拟水消耗量 806. 26 × 108t,能使内蒙古水资源承载力增大，水资源生态足迹减小，使生态达到平衡，并向生态盈余发展。
3. 2 从虚拟水的经济效率角度
大力发展单位产值虚拟水含量低的产品，减少单位产值虚拟水含量高的产品。从单位产值虚拟水含量看，应减少农作物的产量，提高畜牧业的比重。从农畜产品看，应减少玉米和水稻、牛和羊肉的产出，这与单从虚拟水方面的结论是一致的。此外，内蒙古的农牧发展应更注重科技投入，提高产品质量，得到国际市场的认可，开发农牧产品的附加值，提高产品价值。
3. 3 从虚拟水的贸易角度
进口水资源密集型产品，缓解缺水困境。贸易能通过产品将水资源从富水地区转移到缺水地区，是解决水资源问题最有效的方法之一。内蒙古可进口虚拟水含量较高的水稻，既能减少水资源的消耗，又能保证食品安全。其次，畜牧业也是消耗农产品较大的产业之一，牲畜的饲料、放养都需要消耗大量的农产品，并且会破坏环境。一是要提升畜牧产品的质量，提高价格，减少产量来达到低耗、高产的效果； 二是与国外建立合作关（ 如澳洲） ,出口高品质的幼仔，进口优质肉，达到"牲畜国外养，肉给国人吃的"的模式。
虚拟水贸易是在地区已缺水的状态下实施缓解缺水的有效方法，需要政府的经济支持，只有从源头上节约水资源，让地区处于富水状态，才是地区发展的最好状态。内蒙古地区应合理分配水资源，通过修建水库，在水资源充足的月份保存多余水资源，合理分配到缺水月份。此外，要保护水资源地不受污染，提高水资源的利用率。虚拟水贸易可通过水资源密集型产品的进口，减少本地区水资源的消耗，将节约下来的水资源合理投入到耗水少、经济价值高的农牧产品上，投入到工业、服务业中去，让较少的水资源产生更大的收益，促进经济发展。
4 结论
本文通过水资源生态足迹的公式计算了内蒙古水资源状况，发现内蒙古一直处于生态赤字状态，属于水资源紧缺地区； 再通过联合国粮农组织推荐 CROP-WAT 软件对内蒙古主要农畜产品的虚拟水进行计算，根据计算结果和内蒙古农畜产品贸易情况，提出内蒙古要合理减少虚拟水含量高、单位产值虚拟水含量大的产品生产，进口水资源密集型的产品，减少内蒙古水资源的消耗，更有效地利用水资源，更好地满足经济增长的需要，实现内蒙古经济的可持续发展。
