虛擬土的基本理論問題研究

范 輝，朱紅波，周 晉，謝文全，蚩志鋒

（1.信陽師范學院 城市與環境科學學院，河南 信陽464000；2.四川大學 公共管理學院，成都610064；3.信陽師范學院 科研處，河南 信陽464000）

我國是世界上水土資源十分匱乏的國家之一。近年來，學術界對水資源利用進行了深入的探索，特別是關于虛擬水資源的相關研究，為水資源安全及合理利用提供了理論支撐。虛擬土地的相關研究源于虛擬水。虛擬水是指生產商品和服務中所需要的水資源數量，這是由Tony Allan在1993年提出［1］，1996年正式界定的［2］。自2003年程國棟［3］將虛擬水的概念引入國內以來，學術界關于虛擬水的研究主要包括虛擬水概念及產品虛擬水測度、虛擬水貿易與虛擬水流動、虛擬水與水資源安全和水足跡等方面［4－5］。很多產品特別是農產品在生產過程中也需要土地資源，因此，可以將虛擬水的研究視角和方法引入到土地資源配置與利用的研究中。

近年來，學術界也開始嘗試采用虛擬水的研究思路來探索土地資源的相關領域研究。國外關于虛擬土的研究較少。Laura等分析了瑞士農產品進出口所帶來的虛擬土交易，及其對環境和生態、經濟的影響［6］。Zhao、Liu和Deng探索了虛擬水在解決中國水資源短缺和糧食安全中的作用，同時也探索了中國基于糧食貿易的虛擬土的貿易規模［7］。國內關于虛擬土的研究也較少。羅貞禮等［8］探索了“虛擬土”和“虛擬土戰略”的內涵。胡寶清等［9］研究了虛擬土安全戰略的評價方法。白瑋等［10］分析了虛擬土的糧食安全價值。一些學者探索了糧食貿易與虛擬耕地之間的關系［11－16］，虛擬耕地戰略［17］，以及虛擬耕地與糧食生產布局［18］等內容。關于虛擬土地的研究取得了一定進展，同時也存在一些不足之處，如基本概念沒有厘定、基本理論問題沒有解決、研究內容零散膚淺等。根據土地資源與水資源的相似性，并結合學術界對虛擬水理論的研究成果，可以看出虛擬土研究在我國具有重要的理論意義和實踐價值。為了使未來虛擬土研究更加系統和深入，本文將深入探索虛擬土的基本理論問題，主要涉及到虛擬土的涵義與特點、虛擬土的基礎理論與研究方法、虛擬土的研究內容與量化方法等內容。

1 虛擬土的內涵

1.1 虛擬土的名稱厘定

虛擬土名稱的厘定有利于統一學術界對虛擬土的認識，促進未來對虛擬土的深入研究。與虛擬水僅有一種命名不同，學術界關于虛擬土的命名存在不同的看法。已有的研究成果，關于虛擬土地資源有“虛擬土”［8，10，13］和 “虛 擬 耕 地”［11，14－16］兩 種 命 名。 虛 擬土命名的不統一，不利于比較不同學者的研究成果，也不便于未來有關虛擬土系統而深入的研究。

在“虛擬土”和“虛擬耕地”兩種命名中，本文認為采用“虛擬土”的名稱更加合理。其原因如下：第一，基于地類角度的分析。根據土地分類，僅農用地就劃分為耕地、園地、林地、牧草地等。雖然學術界關于虛擬土地的研究僅限于耕地資源，但毋庸置疑除耕地以外的其他產品也將是今后學術界探索的內容，如水果、林木、家禽類產品等，甚至包括部分生產占地較多的工業產品和服務。因此，采用“虛擬土”的命名方便于不同地類的比較。第二，基于量化的視角。水的度量單位是噸，是一個客觀的測度。而耕地卻隨地勢地貌、氣候、植被、土壤質地等因素的不同具有較大的差異，不利于不同區域虛擬土地資源的量化和比較。采用“虛擬土”命名，可以把它獨立出來且賦予一個在學術界相對較一致的內涵，使不同地類上生產的產品便于獨立、客觀的量化與比較。綜上，本文認為采用“虛擬土”命名更加合理。

1.2 虛擬土的內涵

虛擬土涵義的界定直接影響著虛擬土的量化、研究方法和內容等確定，因此它是一項基礎性且具有重要性的研究內容。虛擬土含義的界定，在適當借鑒虛擬水的涵義的基礎上，要結合土地資源自身的屬性、虛擬土深入研究的需要等因素?，F有的“虛擬土”概念［8］甚至包括“虛擬耕地”的概念［14］基本上涵蓋了“虛擬土”的內涵，同時也存在沒有充分體現土地資源屬性的不足之處等問題。

盡管土地資源利用的影響因素較多，且不同區域土地資源稟賦差異較大，但在利用土地資源生產產品或服務的過程中，一定要在保證土地資源永續利用的前提下進行。同時，虛擬土的運用與測度不一定涉及產品或服務的交易，可以就同一區域虛擬土與土地資源兩者之間進行比較。此外，由于農業基礎設施、土壤質量、土地肥力、農業技術水平等影響土地資源產品或服務的因素不同，在界定虛擬土含義時應該考慮到虛擬土出口地和進口地的區別。綜合以上各種因素，本文將虛擬土的含義界定為：“在保證土地資源永續利用的前提下，在本區域（出口地或進口地）生產相當商品或服務過程中所需要的土地資源數量?！?/p>

1.3 虛擬土的特點

由于土地資源具有一定的特性和虛擬土自身擁有的獨特屬性，使得虛擬土具有一定的特點。羅貞禮［19］認為虛擬土具有非真實性、社會交易性和便捷性等特點。除此之外，本文認為虛擬土還具有其他的特點。

（1）區域性。由于各地區的氣候、地勢地貌、土壤質量、農業基礎設施、耕作技術、勞動力規模等條件均有差異，導致各地區的農作物或者經濟作物的總產量和單位產量均不一致。此外，各地區的產業基礎與規劃、經濟基礎、發展定位不同，也影響虛擬土的規模。因此，各地區虛擬土的規模具有明顯的區域性。

（2）穩定性。雖然各年份，某一區域的氣候條件、勞動力規模等因素會發生一定的差異，不過從總體上看由于影響農作物或經濟作物的大部分因素是穩定的，所以各地區的虛擬土規模在每年發生小幅變動的前提下是穩定的。從糧食產量可以產出，歷年來河南省、河北省、山東省和東北地區都是我國的糧食主產區。因此，各地區的虛擬土規模具有穩定性。

（3）影響因素多元性。影響農作物或經濟作物的因素是多種多樣的，因此，虛擬土的影響因素具有多元性。影響虛擬土的因素有自然條件（如地勢地貌、氣候、水文、植被等）還有社會經濟條件（如農業基礎設施水平、勞動力規模、交通、區位、經濟基礎等）。此外國家政策也會對虛擬土產生影響，例如取消農業稅、國家對農產品價格的補貼等。

（4）空間依賴性。影響虛擬土的各種因素，不管是自然條件還是經濟社會條件，甚至政策等，均要落實在空間上，所以虛擬土具有空間依賴性的特征。從我國農作物產量的角度分析，中部和東北地區由于具有優越的土壤、氣候、水文等因素，其農作物的總產量和單產均相對較高；而西北地區因氣候干旱等因素，種植農作物的適宜性大大降低。從地理學的視角分析，虛擬土的規模分布具有空間性。

（5）相對優勢性。由于各地區的自然條件和經濟社會條件差異較大，農產品的種植品種和產量均有較大的差異，各地區形成了具有相對比較優勢的農產品。從大的范圍看，南方多種植水果和水稻，中部和北部地區多種植小麥、玉米等糧食。各地區根據所在區域的便利和不利的條件，形成了具有相對優勢的農產品和水果的種植品種和模式。

（6）政治風險性。虛擬土的價值主要通過商品或服務的貿易才顯現出來。在不同區域間，往往會因為政治問題而影響農產品和水果等商品的交易；因此，虛擬土還具有政治風險性?，F階段，國與國之間的貿易大部分通過海運來完成，在國際形勢發生變化的情況下，農產品的國際貿易將受到很大的影響。這也是很多國家一直強調國家糧食安全的主要原因。

2 虛擬土的理論基礎與研究方法

2.1 虛擬土的研究意義

（1）合理調整糧食種植結構與貿易政策。通過對區域內各種農作物生產過程中所需虛擬土的測算，合理調整國際糧食貿易政策。根據比較優勢理論，可以出口本區域虛擬土含量較少的農產品，而進口該區域虛擬土含量較高的農產品，荷蘭的谷物產量與生豬規模就充分說明了這一點［8］。同時，在保證糧食自給率不低于90%和不影響國家糧食安全的前提下，適當進口國外的糧食。在國家糧食安全的大背景下，部分水土資源缺乏的省區可以購買其他省份的農產品。

（2）因地制宜地優化農業結構。根據區域內土地資源稟賦及其農作物種植的便利條件，因地制宜地調整農業結構；根據區域內不同農作物虛擬土的含量，優化農業種植結構，種植具有比較優勢的農產品，力爭使區域內的農產品種植具有競爭優勢、虛擬土規模最大化等。

（3）逐步推進生態環境建設。通過對區域不同農作物虛擬土含量的測度，使單位農產品虛擬土含量比較高的地區，特別是生態環境不斷惡化的地區（如我國的西北地區、內蒙古的部分地區等）逐步的退耕還林、還草。通過虛擬土戰略，在生態薄弱地區大力發展林草業，進口糧食或經濟作物等。

（4）推進對農用地價值的深入研究。近年來，學術界對農用地的價值進行了深入的研究，對于農用地具有經濟價值、生態價值和社會價值達成了相對一致的看法。通過對虛擬土的相關研究，可以量化農用地中含有國家糧食安全的社會價值［10］，從而深化人們對農用地價值的認識，保障農戶的合法權益，減少農地非法非農化的規模等。

（5）改進土地規劃的相關理念。過去在進行土地規劃時，總是對各類用地的布局面面俱到。在不影響國家糧食安全和生態安全的前提下，在進行土地規劃時根據虛擬土理論，結合區域內生產農作物需要虛擬土的規模，因地制宜地優化土地利用結構。盡可能多的安排區域內具有比較優勢的產業結構，對各業用地不必面面俱到，改進了土地規劃的理念。

（6）優化區域土地資源配置與管理。根據不同時期區域發展的重點和資源稟賦，將土地資源在時間、空間和各領域進行合理的配置，在緩解土地資源壓力的同時，最大化不同時期區域內的土地資源利用效益。通過實施虛擬土地戰略有利于土地資源貧乏地區制定相應的土地資源安全戰略，以保障區域的生態環境安全和社會經濟可持續發展［20］。

此外，結合虛擬水貿易的研究成果［21］，虛擬土研究還有利于解決區域土地資源短缺、提高土地資源利用率和改善人們的消費模式等問題。

2.2 虛擬土的理論基礎

（1）地域分異規律。地域分異規律是地理學的主要理論之一。雖然影響土地利用效益和強度的因素很多，但地質地貌、土壤、植被、氣候和水文等自然因素在單位土地面積農產品產出中發揮重大的作用。由于不同區域的土地資源特點及其分布規律都遵循地域分異規律，因此，不同區域單位農產品虛擬土含量和虛擬土總規模也將遵循該理論。

（2）比較優勢理論。比較優勢理論是英國著名的經濟學家大衛·李嘉圖提出的，是國際貿易理論最重要的理論之一。根據該理論，不管強國還是弱國只要根據自身與其他國家的優劣勢來參與國際貿易，都可以從中獲利。由于自然經濟社會等方面條件的差異，不同地區利用土地的效益有很大的區別。根據比較優勢理論，各地區在有限的土地上生產符合自身具有比較優勢的產品，然后進行貿易，并可以從中獲得更多的利益。

（3）區位理論。區位理論在虛擬土研究中具有重要的指導意義。在一定的區域內，與農作物生產的自然經濟社會條件可能差異不大，而區位可能是影響兩個或以上地點單位農產品產量的主要原因。因此，在探索不同地區或者同一地區內部農產品的虛擬土含量時，要將區位論作為重要的指導理論之一。

（4）資源替代理論。資源替代理論是人類社會發展的基本理論之一。社會物質生產離不開資源，也是一種資源配置，而且在生產過程中資源是不斷代換的［22］。“資源替代”意味著在生產規模擴大時，外部資源替代自身資源、較高層次資源替代較低層次資源［23］。不同區域土地資源稟賦有較大的差異，但可以通過生產或者購買符合本地區土地資源稟賦特點的產品，來充分發揮該地區土地資源的優勢或避其劣勢。如土地資源富集地區可以多生產土地密集型產品，而土地資源貧瘠地區則可以過購買土地密集型產品以彌補自身的不足。

2.3 虛擬土的研究方法

（1）定性分析方法。采用定性分析方法對虛擬土的部分理論問題進行研究。關于虛擬土含義、特點、研究意義和理論基礎等，可以采用歸納法、演繹法、對比分析法、綜合分析法等定性分析方法。

（2）定量分析方法。在虛擬土研究中，定量分析方法主要用于虛擬土的測度、規模、貿易量，以及虛擬土戰略優勢度評價、虛擬土戰略區劃等內容。定量分析的方法比較多，也可能涉及到各種數學模型，比如主成分分析法、物元模型、層次分析法、投影追蹤模型等。

3 虛擬土的研究內容與測度方法

3.1 虛擬土的研究內容

虛擬土的研究內容比較廣泛，大致可以從虛擬土基本理論問題、虛擬土規模、虛擬土貿易、虛擬土消費和虛擬土戰略等5個方面進行劃分。

（1）基本理論問題。虛擬土的基本理論問題主要包括：虛擬土的內涵與特性、虛擬土的研究意義、研究方法與理論基礎，虛擬土的測度方法等內容。

（2）虛擬土規模。此部分主要包括：虛擬土規模的影響因素，虛擬土規模的量化方法，不同年份不同區域虛擬土規模，多尺度（時間和地域）虛擬土規模的演進，虛擬土規模的時空演變等內容。

（3）虛擬土貿易。其研究內容主要包括：不同年份各區域虛擬土貿易規模，虛擬土貿易規模的影響因素，虛擬土貿易規模與農作物種植結構的關系，虛擬土貿易與自然、經濟、社會和政治之間的關系，虛擬土貿易的時空演進等。

（4）虛擬土消費。虛擬土消費研究的主要內容包括：歷年不同地域虛擬土消費的規模與結構，虛擬土消費與不同收入群體的關系，虛擬土消費與膳食結構的關系，虛擬土消費與土地資源稟賦、自然經濟社會等方面的聯系，虛擬土消費與飲食觀念的關系，虛擬土消費的時空演化等。

（5）虛擬土戰略。主要包括：虛擬土戰略的內涵，虛擬土戰略的影響因素與制定方法，虛擬土戰略優勢度評價，虛擬土戰略區劃的理論基礎、方法及其應用途徑等內容。

3.2 虛擬土的測度方法

（1）已有的度量方法。關于虛擬土或者虛擬耕地的計算方法在文獻中并不多見，在這里僅列舉文獻中的兩種計算公式。成麗等［14］在測算糧食貿易中虛擬耕地的規模時采用的公式為：

式中：NVLI——當年虛擬耕地凈進口量；Ii，Ei——當年作物的進口量和出口量；Wi——當年作物的單產。其中，分別按進口地和出口地兩種情況計算虛擬耕地規模。

白瑋等［10］提出單一糧食作物產品虛擬土含量可用糧食播種面積單產的倒數表示，即：

式中：VLi——某種糧食作物的虛擬土含量；Si——該種糧食作物的播種面積；Qi——該種糧食作物的產量。

馬博虎和張寶文［16］在式（1）基礎上考慮了研究年份的差異。雖然在公式表達上有一定的區別，從本質上講式（1）和式（2）是一致的，都是采用某種作物的貿易量除以該糧食作物的單產。事實上，這種測度虛擬土含量的思路來自于虛擬水的測度思想，有一定的科學道理。然而，虛擬土與虛擬水有很大的差異，最明顯的區別是很多作物的生長周期不一致。因此，在測度農產品虛擬土含量時將該種作物的生長周期考慮進去，將會使虛擬土含量的測度結果更加客觀。

（2）改進的度量方法。本研究中需要測度虛擬土含量的物品比較廣泛，不僅包括糧食作物和經濟作物，還包括林木，甚至家禽等（為了便于表達，暫使用農作物）。由于各種農作物的生長周期不一致和各地區水熱條件的差異，比如我國南方農作物一年三熟、北方農作物一年一熟。因此，在度量農作物虛擬土含量時將農作物的生長周期考慮進去，將會使度量方法更加科學。此外，由于農作物受天氣因素的影響加大，短期內具有不穩定性，因此，某一農作物的單產使用多年產量的平均值將更加合理。因此，本研究認為單位農作物虛擬土的度量方法為：

式中：VLi，t′——改進后的單一農作物虛擬土含量；Si——該種糧食作物的播種面積（hm2）；Qi——該種糧食作物的產量（kg）；Pi——該種農作物的生長周期（月）；t——研究年份。

4 結論與討論

4.1 結論

虛擬土理論在土地資源配置與優化、農業結構調整和產業布局等方面具有重要的研究意義。本研究對虛擬土的基本理論問題進行了深入的探索和研究。

從地類劃分和便于量化的角度分析，采用“虛擬土”的命名比較科學。將虛擬土定義為：“在保證土地資源永續利用的前提下，在本區域（出口地或進口地）生產相當商品或服務過程中所需要的土地資源數量”，既體現了合理利用土地的基本要求，又反映了虛擬土的真實內涵。虛擬土具有：區域性、穩定性、影響因素多元性、空間依賴性、相對優勢性和政治風險性等特點。

虛擬土具有重要的研究意義。它有利于合理調整糧食種植結構與貿易政策，有利于優化農業結構和推進生態環境建設，有利于深化對農用地價值的研究和改進土地規劃理念等。地域分異規律、比較優勢理論、區位理論和資源替代理論等，是虛擬土研究的理論基礎。虛擬土的研究方法較多，主要劃分為定性分析方法和定量分析方法。

虛擬土的研究內容比較廣泛，主要包括虛擬土基本理論問題、虛擬土規模、虛擬土貿易、虛擬土消費和虛擬土戰略5個方面。在現有虛擬耕地和虛擬土量化方法的基礎上，對虛擬土度量方法進行了改進，即考慮農作物生長的不同年份和生長周期，使虛擬土的量化結果更符合實際。

4.2 討論

在我國，虛擬土研究僅僅處于起步階段，學術界對很多基本理論問題還沒有達成相對一致的看法。本研究對虛擬土的基本理論問題進行了探索，涉及的內容還不夠全面、不夠深入。虛擬土研究的內容比較廣泛，可能還需要新的理論基礎作為研究支撐，這就需要尋找新的理論或者是多學科交叉為其深入探索服務。

虛擬土貿易、消費和區劃等問題，不同于一般產品，因此，要本著科學、合理、系統的原則來深入探索這些問題。此外，虛擬土的量化公式還需要進一步的研究，要考慮將自然、經濟和社會等因素體現在量化的過程中。這些都是本文未來需要深入探索的內容。

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