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    新疆主要農(nóng)作物生產(chǎn)水足跡研究

    2019-01-09 05:36:06桂東偉高霄鵬曾凡江張齊飛
    關(guān)鍵詞:藍(lán)水全疆綠水

    金 謙,桂東偉,高霄鵬,曾凡江,薛 杰,張齊飛

    (1.中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049;2.中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所,荒漠與綠洲生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆 烏魯木齊 830011;3.新疆策勒荒漠草地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站,新疆 策勒 848300)

    水資源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)性資源[1],同時(shí)也是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要限制因素。目前,全球約有1/3的人口面臨著嚴(yán)重的水資源短缺壓力。區(qū)域水資源的合理分配和科學(xué)管理是可持續(xù)發(fā)展的核心環(huán)節(jié),隨著世界范圍內(nèi)人口增長及工業(yè)化、城市化擴(kuò)張,水資源短缺和水環(huán)境惡化這一問題將進(jìn)一步加劇[2]。農(nóng)作物在生長時(shí)需要消耗大量的水資源,農(nóng)業(yè)用水占全球人類活動用水的70%左右[3-4]。如何在保證農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的同時(shí),提高水資源使用效率,減小農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動對水資源造成的壓力,是目前面臨的一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)[5-6]。

    Hoekstra于2002年提出了“水足跡”概念,用以表征任何已知人口(一個(gè)國家,一個(gè)地區(qū)或一個(gè)人)在一定時(shí)間內(nèi)消耗的所有產(chǎn)品和服務(wù)所需要的水資源量[7]。農(nóng)業(yè)水足跡是指在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,從作物播種到收獲整個(gè)時(shí)期內(nèi)所消耗的水資源量[8-9]。農(nóng)業(yè)水足跡的概念包含3個(gè)方面:藍(lán)水足跡(WFblue,生產(chǎn)過程中消耗的藍(lán)水資源量,包括江河湖泊等地表水以及地下水);綠水足跡(WFgreen,降水中的能夠被作物吸收利用的有效降水部分);灰水足跡(WFgrey,稀釋農(nóng)藥、化肥等污染物至正常濃度所需要的水量)。水足跡理論使傳統(tǒng)的耗水評價(jià)體系得到了豐富和發(fā)展,為全面研究作物耗水特征提供了一種新的思路[10]。水足跡理論在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,眾多學(xué)者利用水足跡方法對全球尺度或國家尺度的水資源利用現(xiàn)狀進(jìn)行研究分析。如Arjen Y H等[10]利用水足跡理論從全球尺度上對人類生產(chǎn)生活水足跡進(jìn)行分析;Hatem C等[11]從經(jīng)濟(jì)角度來研究分析突尼斯農(nóng)業(yè)水足跡問題,并以此評估區(qū)域水資源現(xiàn)狀;針對國內(nèi)的水足跡研究,較小尺度如“省市區(qū)域”的研究主要集中在我國中東部平原農(nóng)業(yè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),如黃晶等[12-18]對“北京市水足跡及農(nóng)業(yè)用水結(jié)構(gòu)變化特征”的研究,利用水足跡的理論和方法計(jì)算評價(jià)北京市水足跡及水資源利用的可持續(xù)性,并進(jìn)一步分析了北京市農(nóng)業(yè)用水結(jié)構(gòu)的變化特征;針對中東部等糧食主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)水足跡研究,如蘇明濤等[13]對“吉林省主要農(nóng)作物的生產(chǎn)水足跡研究”以及蓋力強(qiáng)[14]等對“華北平原小麥、玉米作物生產(chǎn)水足跡的研究”。

    新疆地處亞歐大陸腹地,氣候極端干旱,降水稀少且在時(shí)空上分布不均,資源性缺水問題十分突出[15]。過去30年,隨著人口數(shù)量的不斷增加和社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水資源開發(fā)利用程度不斷增強(qiáng),水資源的供給也越發(fā)緊張[16-17]。2014年新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值占全疆經(jīng)濟(jì)總量的18.12%,農(nóng)業(yè)用水卻占全部水資源消耗量的75%以上,而目前卻未見有對新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡進(jìn)行詳細(xì)定量的核算。隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施,新疆作為其中的重要節(jié)點(diǎn)之一,其人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快和生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,必然水資源需求量持續(xù)增加。因此本研究利用水足跡理論分析方法,對新疆主要種植的7種農(nóng)作物的生產(chǎn)水足跡現(xiàn)狀進(jìn)行研究分析,以闡明糧食生產(chǎn)與水資源消耗之間的強(qiáng)度關(guān)系,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與水資源分配管理最優(yōu)化設(shè)計(jì),也為提高用水效率、解決當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題以及實(shí)現(xiàn)新疆商品糧基地可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供新的思路。

    1 研究區(qū)概況

    新疆維吾爾自治區(qū)位于中國西北部,其下轄14個(gè)地(州),105個(gè)縣級行政區(qū)劃單位。新疆遠(yuǎn)離海洋,降雨稀少,年平均降雨量約為176 mm,年平均蒸發(fā)量卻高達(dá)2 000 mm以上,屬于典型的干旱半干旱大陸性氣候,冬季嚴(yán)寒,夏季高溫酷熱。獨(dú)特的氣候條件與地理?xiàng)l件,使新疆成為農(nóng)業(yè)大省,是我國重要的糧食生產(chǎn)基地,也是最重要的商品棉種植基地。本研究根據(jù)各區(qū)域不同的地理位置、氣候條件,將新疆劃分為南疆、北疆、東疆以及伊犁河谷四個(gè)區(qū)域。各地區(qū)基本情況見表1。

    2 數(shù)據(jù)資料來源及研究方法

    2.1 數(shù)據(jù)資料來源

    本研究所需的2014年全疆縣級區(qū)域的溫度、降水、風(fēng)速、日照時(shí)長等氣象數(shù)據(jù)來源于新疆氣象局;主要農(nóng)作物的種植面積、產(chǎn)量以及灌溉量等相關(guān)數(shù)據(jù)來源于2014年新疆統(tǒng)計(jì)年鑒;作物生長相關(guān)數(shù)據(jù)以及土壤信息數(shù)據(jù)均來源于世界糧農(nóng)組織(FAO56);全疆縣級行政區(qū)劃單位的電子矢量地圖來源于國家科技基礎(chǔ)條件平臺,由于近年來新疆縣級行政區(qū)劃單位并未進(jìn)行重大調(diào)整,因此沿用2008年的電子矢量地圖進(jìn)行分析。

    表1 各地區(qū)基本情況

    2.2 研究方法

    Chapagain和Hoekstra于2011年提出水足跡計(jì)算的基本理論框架?;谠摾碚撐覀兝眯陆鱾€(gè)縣市的氣象數(shù)據(jù),結(jié)合CROPWAT8.0模型可以計(jì)算得到新疆各地區(qū)的作物在整個(gè)生長期內(nèi)的單位面積需水量(mm),單位面積綠水蒸散發(fā)量(ETgreen,mm),單位面積藍(lán)水蒸散發(fā)量(ETblue,mm);進(jìn)而乘以作物的種植面積,即可得到作物總需水量(m3),總綠水消耗量(m3)以及總藍(lán)水消耗量(m3);最后除以該種作物的產(chǎn)量,即可得到作物的單位質(zhì)量生產(chǎn)水足跡[18]。因計(jì)算灰色水足跡的相關(guān)資料難以獲取,所以本研究主要關(guān)注于藍(lán)水足跡與綠水足跡,對灰水足跡則未討論。本研究計(jì)算的基本技術(shù)框架如圖1。

    2.2.1 區(qū)域作物需水量 作物需水量(Crop Water Requirement,CWR,m3·hm-2)是指在一定的生長條件下,作物在生長期內(nèi)正常生長的作物蒸騰量與土壤蒸發(fā)量之和,即是將生長期內(nèi)的日蒸散發(fā)量(ETc,m·d-1)逐日累加而得到[19-20]。區(qū)域內(nèi)主要作物需水量計(jì)算公式如下。系數(shù)10是為把ETc的單位mm·d-1轉(zhuǎn)換為m3·hm-2:

    (1)

    具體作物的日蒸散發(fā)量(ETc)計(jì)算如下:

    ETc=K×ET0

    (2)

    其中,Kc是作物系數(shù),ET0是參考作物蒸散發(fā)量。

    綠水(ETgreen,mm)和藍(lán)水(ETblue,mm)的蒸散發(fā)量計(jì)算如下:

    ETgreen=min(ETc,Peff)

    (3)

    綠水蒸散發(fā)量取的是有效降水與總蒸散發(fā)量之間的最小值;

    ETblue=max(0,ETc-Peff)

    (4)

    藍(lán)水蒸散發(fā)量取的是總蒸散發(fā)量與有效降水的差值和0之間的最大值;

    則單位質(zhì)量農(nóng)作物的藍(lán)水足跡計(jì)算公式為:

    BWF=ETblue×Sc/Yc

    (5)

    其中,BWF為單位質(zhì)量農(nóng)作物的藍(lán)水足跡(m3·kg-1);Sc為該種作物的種植面積(hm2);Yc為該作物的產(chǎn)量(kg)。

    則單位質(zhì)量作物的綠水足跡計(jì)算公式為:

    GWF=ETgreen×Sc/Yc

    (6)

    其中,GWF為單位質(zhì)量農(nóng)作物的綠水足跡(m3·kg-1);Sc為該種作物的種植面積(hm2);Yc為該作物的產(chǎn)量(kg)。

    2.2.2 有效降水 有效降水通常指可以滿足作物蒸散發(fā)需要的那部分降水量,不包括降雨形成的地表徑流以及深層滲透量。本文選用計(jì)算有效降水的經(jīng)驗(yàn)公式SCS法,在農(nóng)業(yè)水資源管理上應(yīng)用最多,并經(jīng)過簡化用于作物的有效降水計(jì)算,公式如下:

    圖1 農(nóng)業(yè)水足跡計(jì)算基本框架Fig.1 The basic framework of water footprint calculation

    (7)

    其中,Pmonth是每月降雨量(mm);Peff是有效降水量(mm)。

    2.2.3 作物選取標(biāo)準(zhǔn) 依據(jù)主要農(nóng)作物的選取標(biāo)準(zhǔn):(1)單種作物的耗水量超過了全部農(nóng)業(yè)用水量的1%;(2)單種作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值在全部農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的比重大于5%;(3)單種作物的種植面積占全部作物種植面積的2%以上。只要滿足其中一個(gè)條件即可將其選取為主要作物[21]。根據(jù)2014年農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全疆農(nóng)業(yè)總種植面積為5 212.26 hm2,小麥、玉米、棉花、苜蓿以及向日葵的種植面積分別為1 120.98 hm2、920.80 hm2、1 718.26 hm2、184.70 hm2、145.77 hm2,分別占到總種植面積的21.51%、17.67%、32.97%、3.54%和2.80%,而水稻以及甜菜的耗水總量則分別占農(nóng)業(yè)總用水量的1.54%和1.01%。根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),本文選取了水稻、小麥、玉米、棉花、苜蓿、向日葵以及甜菜這7種作物為主要作物進(jìn)行研究分析,具有代表性。

    2.2.4 制圖分析 為顯示全疆各地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡的分布在空間上的差異性,在計(jì)算得到每個(gè)縣(市)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡總量數(shù)據(jù)之后,利用Arcgis 10.1制作得到新疆83個(gè)縣(市)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡圖。

    3 結(jié)果與分析

    3.1 主要作物水足跡分析

    在計(jì)算得到7種作物水足跡結(jié)果后,分別從作物需水總量、作物生產(chǎn)水足跡以及水足跡構(gòu)成比例三個(gè)方面進(jìn)行分析。

    3.1.1 主要作物的水足跡總量 在計(jì)算得到7種作物在不同地區(qū)的生產(chǎn)水足跡之后,再將每個(gè)地區(qū)該種作物的生產(chǎn)水足跡相加,即可得到全疆范圍內(nèi)該作物的生產(chǎn)水足跡。得到結(jié)果如下表2。

    表2 各作物的藍(lán)水足跡量、綠水足跡量以及總水足跡量/×108m3

    結(jié)果表明,2014年全疆農(nóng)業(yè)需水總量為355.47×108m3,在所有作物中棉花的需水總量最高,達(dá)到了184.52×108m3,所占比例為51.9%。這是因?yàn)樾陆侨珖顬橹匾纳唐访藁?,棉花的種植范圍遍布全疆,且棉花的生長季處于一年中溫度最高的時(shí)候,蒸散發(fā)量最大,所以棉花的需水總量最大;小麥和玉米的總需水量基本處于同一水平,分別為80.54×108m3和66.78×108m3。玉米的生長期處于夏季,蒸散發(fā)量比生長在冬天和春天的小麥高很多,但小麥的種植面積遠(yuǎn)大于玉米的種植面積,因而小麥的需水總量比玉米需水總量還要多13.76×108m3。棉花、小麥以及玉米這三種作物的需水總量達(dá)到了331.84×108m3,占總需水量的93.42%。水稻、向日葵、甜菜以及苜蓿因種植面積相對較小,總需水量均處于相對較低水平,四種作物的需水總量僅為23.94×108m3,占總需水量的6.73%。因種植范圍較小且生長期內(nèi)溫度較低,甜菜的需水總量僅為3.51×108m3,在所有作物中處于最低水平。

    3.1.2 不同作物生產(chǎn)水足跡 將作物的需水總量除以其各自產(chǎn)量,可以得到單位作物的生產(chǎn)水足跡。7種作物的平均生產(chǎn)水足跡如下圖2。結(jié)果表明,棉花是生產(chǎn)水足跡最高的作物,生產(chǎn)水足跡為4.80 m3·kg-1;其次是向日葵(1.69 m3·kg-1),小麥(1.15 m3·kg-1),水稻(1.05 m3·kg-1),玉米(0.65 m3·kg-1),苜蓿(0.23 m3·kg-1),生產(chǎn)水足跡最低的是甜菜,為0.12 m3·kg-1。棉花的生產(chǎn)水足跡是向日葵的2.8倍,是甜菜的41倍。造成作物之間的生產(chǎn)水足跡差異性的主要原因是作物本身需水特性,以及作物種植面積和產(chǎn)量等。因?yàn)槊藁ǖ纳L季處于一年中蒸散發(fā)量最大的時(shí)候,需水量最大,且產(chǎn)量相對于小麥、玉米較低,因此生產(chǎn)水足跡最高。

    3.1.3 作物水足跡比例構(gòu)成 由于新疆極端干旱、降雨稀少的氣候條件,新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動主要以地下水與高山融冰、融雪徑流為主,使得藍(lán)水在農(nóng)業(yè)用水中所占的比例普遍處于較高水平。結(jié)果顯示,新疆農(nóng)業(yè)用水中藍(lán)水所占比例為91.17%。由于作物之間以及區(qū)域氣候條件之間存在的差異,不同作物之間以及不同地區(qū)之間的藍(lán)水與綠水比例相差巨大。如表3所示,在7種作物中,棉花的藍(lán)水比例最高為 93.77%;其次是水稻,藍(lán)水比例為93.04%,而苜蓿的藍(lán)水比例最低,為80.71%。從不同地區(qū)之間來看,南疆的平均藍(lán)水比例最高,為94.83%,而伊犁地區(qū)的平均藍(lán)水比例只有84.21%,在全疆范圍內(nèi)處于最低水平。由于南疆大部分地區(qū)位于塔克拉瑪干沙漠,降雨量極低而年蒸發(fā)潛力卻高達(dá)3 000 mm以上,農(nóng)業(yè)用水幾乎全部來源于河水及地下水灌溉,藍(lán)水比例處于極高的水平;相反伊犁地區(qū)獨(dú)特的氣候條件,相對濕潤的環(huán)境,豐富的降雨資源降低了農(nóng)業(yè)用水對地下水的依賴程度,降低了藍(lán)水所占比例。

    圖2 不同作物的生產(chǎn)水足跡Fig.2 Water footprints of primary crops in Xinjiang

    3.2 水足跡區(qū)域分布

    為比較水足跡在全疆空間分布上的差異性,根據(jù)研究結(jié)果我們利用Arcgis10.1制作得到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡在全疆的空間分布圖(圖3),依次分別為全疆范圍內(nèi)的藍(lán)水足跡空間分布圖(圖3a)、綠水足跡空間分布圖(圖3b)以及總水足跡空間分布圖(圖3c)。

    從圖3a來看,全疆藍(lán)水足跡總量最高的是南疆地區(qū),達(dá)到了189.73×108m3,其次是北疆地區(qū)(105.11×108m3),伊犁地區(qū)(36.43×108m3),最低的是東疆地區(qū),為7.73×108m3。由于近年來新疆的農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)施的是“南棉北糧”的策略,即南疆地區(qū)大力發(fā)展棉花種植產(chǎn)業(yè)而北疆主要以糧食生產(chǎn)為主。而棉花作為生產(chǎn)水足跡最高的作物,也是藍(lán)水足跡比例最高的作物,因此全疆的藍(lán)水足跡總體上與全疆棉花產(chǎn)業(yè)的空間分布一致,呈現(xiàn)出西南高、東北低的趨勢。高山雪水作為新疆農(nóng)業(yè)灌溉水的主要來源之一,在昆侖山南緣以及天山南坡附近的傳統(tǒng)棉花種植區(qū)域藍(lán)水足跡分布較高,南疆地區(qū)藍(lán)水足跡最高的區(qū)域是塔里木河沿岸流域。綠水足跡較高的區(qū)域主要在新疆的西北部,其中北疆地區(qū)最高,達(dá)到了14.58×108m3,其次是南疆地區(qū)(10.33×108m3),位于西北部的伊犁地區(qū)為6.83×108m3,東疆地區(qū)綠水足跡最低,為0.46×108m3;總體呈現(xiàn)出西高東低的分布趨勢,基本與新疆的降水資源在空間上的分布一致。將藍(lán)水足跡量與綠水足跡量相加之后可得到總水足跡量,由于新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)用水中綠水的比例很小,因此總水足跡的分布仍然是和藍(lán)色水足跡的分布一樣,呈現(xiàn)出西南高東北低的態(tài)勢。

    3.3 區(qū)域用水分析

    計(jì)算得到每個(gè)縣(市)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡后,即可得到全疆14個(gè)地(州)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡總量。結(jié)合2014年新疆統(tǒng)計(jì)年鑒中的各地(州)農(nóng)業(yè)用水的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),得到表4。2014年全疆實(shí)際農(nóng)業(yè)總用水量為549.18×108m3,與本研究計(jì)算得到的生產(chǎn)水足跡之間的差距高達(dá)193.71×108m3。實(shí)際用水量與理論水足跡(即本文計(jì)算的農(nóng)作物生產(chǎn)水足跡)之間的差值越小則說明農(nóng)業(yè)水資源的利用效率越高,節(jié)水空間就越小。反之差值越大,說明水資源利用效率越低,節(jié)水空間越大[22-23]。

    表3 各作物藍(lán)水足跡、綠水足跡的比例

    圖3 全疆水足跡分布示意圖Fig.3 Water footprint distribution of Xinjiang

    區(qū)域Region地(州)Districts實(shí)際用水量Actual water use理論水足跡Water use in theory節(jié)水空間Potentialwater-saving合計(jì)Total東疆EasternXinjiang吐魯番地區(qū) Turpan District12.203.288.92哈密地區(qū) Hami District10.254.915.3414.26北疆NorthernXinjiang烏魯木齊市 Urumqi City6.511.944.57克拉瑪依市 Karamay City4.331.382.95昌吉回族自治州 Changji Hui Autonomous Prefacture44.2735.229.05塔城地區(qū) Tacheng District41.5437.334.21阿勒泰地區(qū) Altay District32.4515.4217.03博爾塔拉蒙古自治州 Bortala Mongol Autonomous Prefacture15.8112.533.2841.09南疆SouthernXinjang巴音郭楞蒙古自治州Bayingolin Mongolian Autonomous Prefacture52.7540.1212.63阿克蘇地區(qū) Akesu District109.1166.1442.97克孜勒蘇柯爾克孜自治州Kzil sukotz Autonomous Prefacture12.354.887.47喀什地區(qū) Kashi Prefacture114.5070.9543.55和田地區(qū) Hotan Prefacture44.4518.1126.34132.9伊犁Yili region伊犁州直屬縣(市)County(city) directly under Yili48.6643.265.405.40合計(jì) Total全疆 Tatol Xinjiang549.18355.47193.71-

    從結(jié)果來看,新疆在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水方面仍然有193.71×108m3的節(jié)水空間。從各地區(qū)來看,喀什地區(qū)、阿克蘇地區(qū)以及和田地區(qū)的實(shí)際用水量與理論水足跡之間的差值最大,分別為43.55×108m3、42.97×108m3和26.34×108m3。三個(gè)地區(qū)均屬于南疆,都是以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植方式為主的地區(qū),無論是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的綜合素質(zhì)還是農(nóng)業(yè)種植技術(shù)與管理水平相對其它地區(qū)都比較落后,對于水資源的管理利用相對粗放。如果政府可以以政策為導(dǎo)向,持續(xù)投入資金技術(shù)支持南疆地區(qū)改善農(nóng)業(yè)種植方式,并加強(qiáng)對當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的教育以此提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率,可以大幅降低全疆水資源消耗水平,極大地緩解干旱區(qū)水資源短缺帶來的壓力。

    4 結(jié)論與討論

    2014年新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡為335.47×108m3,其中藍(lán)水足跡為324.10×108m3,所占比例為95.6%,綠水足跡為14.37×108m3,所占比例為4.4%。本研究表明,在新疆藍(lán)水是農(nóng)作物生長的最主要的水源,確立了藍(lán)水足跡在新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要地位;綠色水足跡所占比例較低,主要分布在新疆西北部地區(qū),雖然綠水量很少,但其作用不應(yīng)該被忽視。在7種主要作物中,棉花無論是總水足跡、單位作物生產(chǎn)水足跡,還是藍(lán)水比例都顯著高于其它作物,是最耗水的作物,因此棉花大面積種植對全疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡以及全疆水資源分配都有重要影響。從生態(tài)角度看,大面積進(jìn)行棉花種植會直接增加水資源的消耗,加劇區(qū)域水資源短缺壓力。政府應(yīng)該制定相應(yīng)的政策,適當(dāng)調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu),充分考慮不同地區(qū)的氣候條件,在生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)減少高耗水作物的種植,因此尤其應(yīng)該調(diào)整“南棉北糧”的農(nóng)業(yè)發(fā)展策略,在南疆大力發(fā)展低耗水作物,減少南疆地區(qū)對水資源的持續(xù)利用壓力。

    農(nóng)產(chǎn)品作為人類生存的必需品,各種農(nóng)產(chǎn)品中實(shí)際蘊(yùn)涵、“寄存”了大量的水資源,是人類消費(fèi)水足跡的主體部分[24-25]。在總水資源量有限的干旱缺水地區(qū),用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水資源量越多,則生態(tài)用水就越少[26],因此降低糧食生產(chǎn)水足跡不僅對于減緩水資源壓力有重要作用,也可以緩解生態(tài)用水緊張局面,改善新疆整體生態(tài)環(huán)境脆弱的現(xiàn)狀[27-28]。而基于目前種植格局,計(jì)算結(jié)果表明當(dāng)前灌溉量比作物理論水足跡高193.71×108m3,表明作物用水效率仍然需要進(jìn)一步提高,這可對未來節(jié)水灌溉方案的進(jìn)一步實(shí)施及具體管理提供決策支持[29]。由于受數(shù)據(jù)獲取性的影響,本研究只對2014年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡進(jìn)行研究,并忽略了灰色水足跡的計(jì)算;而某些縣(市)氣象數(shù)據(jù)缺失也會對水足跡計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響,這些都是需要改進(jìn)之處[30]。進(jìn)一步量化計(jì)算土地、資源以及人口等因素對水足跡的影響大小以及作用機(jī)制,是尋求降低新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡的研究思路。

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