疏勒河流域中下游地區(qū)主要糧食作物生產(chǎn)水足跡變化及影響因素分析

李 曼，何巧鳳，劉煥才

(1.山西師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，山西 臨汾 041000；2.中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究所，蘭州 730030)

0 引 言

在全球氣候變化的背景下，西北干旱區(qū)氣候由“暖干”向“暖濕”轉(zhuǎn)型，未來水資源可能處于高位波動(dòng)狀態(tài)[1]，氣候和水資源的變動(dòng)均會(huì)影響干旱區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，而水資源是制約西北干旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸。水足跡作為目前評(píng)價(jià)區(qū)域水資源利用模式和消費(fèi)模式的主流方法[2]，研究農(nóng)作物生產(chǎn)水足跡，可以充分理解農(nóng)業(yè)對(duì)水資源的占用情況，并為干旱區(qū)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和緩解水資源壓力提供新思路。

荷蘭學(xué)者Hoekstra基于虛擬水和生態(tài)足跡理論提出水足跡的概念，自此概念提出以來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)其進(jìn)行相關(guān)探究，國外開展的水足跡研究多數(shù)基于全球或國家尺度[3,4]。Mekon -nen和Hoekstra以全球主要農(nóng)作物及其產(chǎn)品為研究對(duì)象，對(duì)比各類農(nóng)作物水足跡大小，得出油料作物水足跡>谷類作物水足跡>水果水足跡>蔬菜水足跡的結(jié)論[3]。Yoo等通過研究韓國水稻生產(chǎn)水足跡，以韓國食物自給率為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)2020年韓國食物消耗水足跡[4]。國內(nèi)水足跡研究則起步較晚，研究尺度主要集中在全國、區(qū)域和省級(jí)行政單元[5-14]，主要從水資源效率、水資源評(píng)價(jià)和針對(duì)干旱區(qū)農(nóng)業(yè)水足跡等方面進(jìn)行研究，宋智淵等以生產(chǎn)水足跡為角度，測(cè)算和評(píng)價(jià)敦煌市農(nóng)業(yè)水足跡和水資源的可持續(xù)性[15]；侯慶豐等通過計(jì)算甘肅省部分地區(qū)農(nóng)作物藍(lán)水和綠水生產(chǎn)水足跡，提出構(gòu)建以合理利用水資源為基礎(chǔ)的農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)[16]；蔡建輝等通過對(duì)甘肅省馬鈴薯水足跡進(jìn)行量化，并利用GM(1，1)模型對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)分析[17]；張軍等運(yùn)用生態(tài)足跡理論來評(píng)價(jià)疏勒河流域的水資源承載力和生態(tài)赤字[18]；鐘文婷等基于水足跡模型核算并分析疏勒河流域居民生產(chǎn)和服務(wù)的水資源需求量及其動(dòng)態(tài)特征[19]；馮變變等對(duì)山西省主要糧食作物生產(chǎn)藍(lán)水和綠水足跡進(jìn)行量化，并運(yùn)用通徑分析表征其氣候影響因素[20]；賀志文等采用擴(kuò)展STIRPAT模型分析湖南省灰水足跡的變化原因[21]。

目前關(guān)于水足跡的研究取得了長(zhǎng)足發(fā)展，但在作物生產(chǎn)水足跡(作物生產(chǎn)水足跡是在水足跡的基礎(chǔ)上引申而來，即生產(chǎn)單位產(chǎn)量作物所利用的淡水資源量[22])研究中往往容易忽視灰水足跡(水資源污染問題)，因此無法全面反映作物的實(shí)際耗水，不僅如此，分析農(nóng)作物水足跡變化的影響因素成果較少，且驅(qū)動(dòng)因素多集中于氣象和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，較為片面。因此本文以疏勒河流域中下游地區(qū)農(nóng)作物生產(chǎn)水足跡為研究對(duì)象，選取甘肅省玉門市為典型案例區(qū)，基于水足跡理論，對(duì)1981-2017年該地區(qū)小麥、大麥和玉米三種主要糧食作物藍(lán)水、綠水、灰水生產(chǎn)水足跡進(jìn)行核算，并分析其變化特征與影響因素，在分析其影響因素時(shí)，不僅考慮了氣象和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因素，還考慮到經(jīng)濟(jì)、人口因素，為調(diào)整干旱區(qū)的農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)、解決水資源短缺與糧食安全、生態(tài)環(huán)境之間的矛盾以及優(yōu)化配置水資源提供重要參考。

1 研究區(qū)概況

疏勒河流域位于“一帶一路”的核心腹地區(qū)，是河西走廊三大內(nèi)陸河流域之一，也是甘肅省重要的灌溉農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。位于疏勒河流域中下游地區(qū)的玉門市，地處甘肅省西北部、河西走廊西部，綠洲面積215.6 萬畝，該區(qū)域?qū)俅箨懶灾袦貛Ц珊禋夂?，降水少，蒸發(fā)大，日照長(zhǎng)，年平均氣溫6.9 ℃，年平均降水量為63.3 mm，蒸發(fā)量達(dá)2 952 mm，年平均風(fēng)速為4.2 m/s。近年來，由于氣候變化和人類活動(dòng)使得疏勒河流域中下游地區(qū)耗水增加，下游區(qū)域徑流量減少，地下水位下降，導(dǎo)致依賴于地下水的天然植被退化、綠洲萎縮和土地沙化等生態(tài)退化現(xiàn)象出現(xiàn)。如果任其發(fā)展，疏勒河流域綠洲生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和區(qū)域的可持續(xù)性發(fā)展均將受到威脅(見圖1)。

圖1 疏勒河流域區(qū)位圖Fig.1 Location map of the Shule River Basin

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 作物生產(chǎn)水足跡計(jì)算

參考《水足跡評(píng)價(jià)手冊(cè)》[22]，作物水足跡按消耗水源分為藍(lán)水足跡(作物生長(zhǎng)所消耗的地表水和地下水)、綠水足跡(作物通過蒸發(fā)或蒸騰消耗的未形成徑流的雨水和土壤水分)和灰水足跡(稀釋作物的污染物濃度至自然本底濃度或達(dá)到環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的耗水量)，計(jì)算過程如下：

WF=(WFblue+WFgreen+WFgrey)Y

(1)

式中：WF為作物總水足跡，m3；WFblue、WFgreen、WFgrey分別表示作物單位產(chǎn)量藍(lán)水足跡、綠水足跡和灰水足跡，m3/t；Y為作物總產(chǎn)量，t。

2.1.1 WFblue和WFgreen的計(jì)算步驟

(1)參考作物蒸散量(ET0)與作物生長(zhǎng)期的日最低氣溫、日最高氣溫、平均相對(duì)濕度、日平均風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)和凈輻射量等參數(shù)有關(guān)，多采用Penman -Monteith公式測(cè)算，本文運(yùn)用CROPWAT模型估計(jì)。在估算作物的蒸散發(fā)總量時(shí)采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)推薦的作物需水量法，即作物生長(zhǎng)期內(nèi)的蒸散量(ETc)為ET0和作物系數(shù)(Kc)的積，計(jì)算公式如下：

ETc=KcET0

(2)

(2)ETblue和ETgreen分別指作物藍(lán)水蒸散量與綠水蒸散量(mm)，計(jì)算公式為：

ETblue=max(0,ETc-Peff)

(3)

ETgreen=min(ETc,Peff)

(4)

式中：ETc為作物蒸散發(fā)量，mm；Peff為有效降雨量，mm。

(3)作物藍(lán)水和綠水耗水量是作物生長(zhǎng)期內(nèi)累計(jì)蒸散量，即：

(5)

(6)

式中：系數(shù)10是將水深(mm)轉(zhuǎn)化為單位陸地面積的水量(m3·hm-2)的轉(zhuǎn)換系數(shù)；lgp表示生長(zhǎng)期的長(zhǎng)度。

(4)單位產(chǎn)量作物藍(lán)水和綠水足跡等于作物藍(lán)水和綠水耗水量除以作物單位面積產(chǎn)量的值，即：

WFblue=CWUblue/y

(7)

WFgreen=CWUgreen/y

(8)

式中：CWUblue和CWUgreen為作物藍(lán)水耗水量和綠水耗水量，m3/hm2；y為作物單位面積產(chǎn)量，t/hm2。

2.1.2 WFgrey的計(jì)算步驟

單位產(chǎn)量作物灰水足跡的計(jì)算如下：

WFgrey=[(aAR)/(Cmax-Cnat)]/y

(9)

式中：a為淋溶率；AR為每公頃土地的氮肥施用量，kg/hm2；Cmax為達(dá)到相應(yīng)水質(zhì)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)下污染物的最大容許濃度，kg/m3；Cnat為污染物的自然本底濃度，kg/m3。

2.2 數(shù)據(jù)來源

文中采用的玉門鎮(zhèn)氣象站點(diǎn)1981-2017年的氣象數(shù)據(jù)(氣溫、降水、相對(duì)濕度、平均風(fēng)速和日照時(shí)數(shù))來源于玉門市氣象局；作物產(chǎn)量、播種面積、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和人口數(shù)據(jù)均來源于《玉門市統(tǒng)計(jì)年鑒》(1981-2017)；作物系數(shù)來源于FAO-56推薦的84種作物的標(biāo)準(zhǔn)作物系數(shù)；作物生育階段、種植日期和氮肥施用量通過對(duì)當(dāng)?shù)赜薪?jīng)驗(yàn)的農(nóng)戶調(diào)研所得，其中氮肥施用量年際變化較小，故以10年為一節(jié)點(diǎn)量化氮肥施用量，可能灰水足跡計(jì)算結(jié)果與實(shí)際有微小偏差。在灰水足跡計(jì)算中，根據(jù)參考相關(guān)文獻(xiàn)[23,24]，a取值為0.1，Cmax為0.01 kg/m3，Cnat為0 kg/m3。

3 結(jié)果與分析

3.1 玉門市主要糧食作物生產(chǎn)水足跡變化

3.1.1 玉門市主要糧食作物水足跡總量和結(jié)構(gòu)變化

1981-2017年玉門市小麥、大麥和玉米這三種作物總水足跡整體呈下降趨勢(shì)(圖2)，由1981年的11 838 萬m3減少到2017年的6 087 萬m3，減少了48.65%。其中，1981-1992年水足跡總體上呈下降趨勢(shì)，種植面積趨于相對(duì)平穩(wěn)，產(chǎn)量卻在快速上升，這與改革開放以來，國家加大對(duì)甘肅省農(nóng)業(yè)投資，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施得到完善，水資源管理日益合理和旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷更新升級(jí)與推廣，使得農(nóng)作物產(chǎn)量大幅增加密切相關(guān)。1992年以后，玉門市主要糧食作物生產(chǎn)水足跡、產(chǎn)量與面積的變化趨勢(shì)基本一致，1992-1997年呈“V”型變化，最低點(diǎn)為1994年，該年屬極端干旱年，作物生長(zhǎng)期內(nèi)降水量?jī)H為23.90 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于研究期內(nèi)作物生長(zhǎng)期平均降水量(57.67 mm)，小麥主要受氣候變化的影響，種植面積急劇減少，產(chǎn)量大幅降低(種植面積由1993年的8 636.47 hm2減少到5 992.87 hm2，單位面積產(chǎn)量由1993年的6.77 t/hm2減少至5.97 t/hm2)；1997-2006年水足跡總量變化最大，在2002年達(dá)到最低點(diǎn)后繼而快速上升，這主要是由于1998年該地區(qū)調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)，采取“壓糧擴(kuò)經(jīng)”策略和2000年西部大開發(fā)戰(zhàn)略倡導(dǎo)退耕還林，導(dǎo)致糧食作物種植面積逐年減少，2003年后國家高度重視糧食生產(chǎn)，大力促進(jìn)糧食生產(chǎn)的穩(wěn)步發(fā)展，水足跡由2002年的5 084 萬m3增加至10 524 萬m3；2007-2017年水足跡總量整體呈快速下降的趨勢(shì)，2012年之后趨于穩(wěn)定。

圖2 1981-2017年玉門市主要糧食作物總水足跡、種植面積與產(chǎn)量Fig.2 Total water footprint, planting area and yield of main grain crops in Yumen City from 1981 to 2017

1981-2017年玉門市主要糧食作物生產(chǎn)水足跡約為8 896 萬m3，最大值出現(xiàn)在1982年(12 230 萬m3)，最小值出現(xiàn)在2002年(5 084 萬m3)。在圖3(a)中，可以看到藍(lán)水足跡所占比重最大，年均約為6 901 萬m3，占總年均水足跡的78%，而年均綠水足跡(504 萬m3)與年均灰水足跡(1 492 萬m3)占比分別為6%和16%，這表明玉門市主要糧食作物為高藍(lán)水消耗作物，灌溉用水需求量較大，年均灰水足跡遠(yuǎn)高于年均綠水足跡，可能存在過度施肥現(xiàn)象[11]。作物藍(lán)水足跡總體呈波動(dòng)下降的趨勢(shì)[圖3(b)]，這與總水足跡變化趨勢(shì)一致；圖4表明綠水足跡主要受氣候變化的影響，其中降水影響最為顯著，1981-2003年綠水足跡趨于下降，2003年以后降水明顯增多，綠水足跡隨之波動(dòng)上升；糧食作物種植面積雖然由1981年的13 613.33 hm2大幅減少到2017年的6 254.13 hm2，但由于農(nóng)民多年來致力于提高作物產(chǎn)量，化肥施用量卻沒有明顯減少，導(dǎo)致灰水足跡始終在1 492 萬m3上下波動(dòng)。

圖3 1981-2017年玉門市主要糧食作物水足跡結(jié)構(gòu)及變化趨勢(shì)Fig.3 Water footprint structure and change trends of main grain crops in Yumen City from 1981 to 2017

圖4 1981-2017年玉門市主要糧食作物綠水足跡與降水Fig.4 Green water footprint and precipitation water of main grain crops in Yumen City from 1981 to 2017

3.1.2 玉門市各糧食作物生產(chǎn)水足跡變化

1981-2017年玉門市各糧食作物生產(chǎn)水足跡整體上藍(lán)水足跡和綠水足跡呈互補(bǔ)關(guān)系，灰水足跡和藍(lán)水足跡變化趨勢(shì)一致(圖5)，因此在今后的農(nóng)業(yè)發(fā)展中，要加強(qiáng)對(duì)降水的高效利用，減少灌溉用水量，同時(shí)要減少化肥施用量，促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)和節(jié)水型農(nóng)業(yè)發(fā)展。小麥、大麥和玉米同為旱作區(qū)主要糧食作物，其水足跡在該區(qū)域差異較大，1981-2017年間，單位產(chǎn)量水足跡均值分別為466.58、381.06和370.65 m3/t；單位面積產(chǎn)量均值分別為6.31、7.37和9.18 t/hm2。從單產(chǎn)和單位產(chǎn)量水足跡來看，玉米單產(chǎn)最高，單位產(chǎn)量水足跡最低，在糧食作物種植中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。小麥多年來種植面積整體處于下降趨勢(shì)，個(gè)別年份略有差異，主要受大麥種植面積波動(dòng)的影響，從1981年的11 586.67 hm2到2017年的3 860.80 hm2，約減少67%；該地區(qū)大麥多被用來生產(chǎn)啤酒，其種植面積主要受經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)作用，從2006年開始減少種植，2017年種植面積僅為190.40 hm2；玉米在1997年以前種植面積為快速增長(zhǎng)階段，到2001年處于快速下降階段，2001年以后呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)。從水足跡視角來看，玉門市近幾年糧食作物種植結(jié)構(gòu)相對(duì)合理。

圖5 1981-2017年玉門市各主要糧食作物生產(chǎn)水足跡、單位產(chǎn)量水足跡、種植面積和單位面積產(chǎn)量Fig.5 Production water footprint, water footprint per unit yield, planting area and yield per unit area of each major grain crop in Yumen City from 1981 to 2017

3.2 玉門市主要糧食作物水足跡影響因素分析

農(nóng)作物水足跡受多因素影響，本文在參考相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上[20,21,25]，結(jié)合玉門市主要糧食作物水足跡特點(diǎn)選取了4個(gè)方面14個(gè)指標(biāo)(表1)分析其影響因素。

表1 農(nóng)作物生產(chǎn)水足跡影響因素指標(biāo)Tab.1 Indicators of influencing factors of water footprint in crop production

3.2.1 主要糧食作物水足跡與各影響因素相關(guān)性分析

將玉門市主要糧食作物水足跡的影響因素與作物的藍(lán)水、綠水和灰水足跡進(jìn)行相關(guān)分析(表2)，結(jié)果表明經(jīng)濟(jì)因素和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因素(除氮肥施用量外)各指標(biāo)都與其呈負(fù)相關(guān)性，這主要是由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平越高，在滿足糧食需求的情況下，糧食作物種植面積會(huì)大幅削減，作物生產(chǎn)藍(lán)水、綠水和灰水足跡均相應(yīng)減少。

表2 主要糧食作物水足跡與影響因素的相關(guān)分析Tab.2 Correlation analysis of water footprint and influencing factors of main grain crops

其中，與藍(lán)水足跡相關(guān)性最高的五個(gè)影響因素分別是糧食作物單產(chǎn)X11(-0.856)、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力X14(-0.849)、風(fēng)速X6(0.798)、農(nóng)民人均純收入X3(-0.730)和地區(qū)GDPX1(-0.721)。這主要是由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響農(nóng)民人均純收入，農(nóng)民收入越高，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入越大，進(jìn)而糧食作物單產(chǎn)大幅度提高，藍(lán)水足跡下降。風(fēng)速在氣象因素中對(duì)藍(lán)水足跡影響程度最大，玉門地區(qū)是典型的干旱區(qū)，降水少，蒸發(fā)大，年平均風(fēng)速高達(dá)4.2 m/s，這無疑加劇了農(nóng)業(yè)的干旱程度，使得糧食作物需水量加大，藍(lán)水足跡隨之升高。與綠水足跡呈顯著正相關(guān)關(guān)系的驅(qū)動(dòng)因子為平均風(fēng)速X6(0.660)和平均降水X8(0.451)，綠水足跡主要來源于對(duì)降水的有效利用，風(fēng)速會(huì)加快水分蒸發(fā)，同時(shí)也會(huì)加強(qiáng)空氣輸送水汽分子的能力，從而影響降水，所以氣象因素中風(fēng)速和降水對(duì)綠水足跡影響較大。在主要糧食作物灰水足跡與各影響因素的相關(guān)性中，氮肥施用量X13(0.609)相關(guān)性最高，呈顯著正相關(guān)，說明氮肥施用量是灰水足跡的主要驅(qū)動(dòng)因素。

3.2.2 主要糧食作物水足跡影響因素主成分分析

對(duì)主要糧食作物水足跡影響因素進(jìn)行主成分分析，得出玉門市主要糧食作物水足跡影響因素的特征值、貢獻(xiàn)率(表3)和主成分因子載荷矩陣(表4)。相關(guān)系數(shù)矩陣KMO檢驗(yàn)值為0.731，大于0.7；Bartlett球形度檢驗(yàn)sig值為0，小于0.001；這表明所選因素差異顯著且適合降維。在表3中，前4個(gè)成分特征值均超過1，累積貢獻(xiàn)率為81.996%，表明這4個(gè)成分可以反映14個(gè)影響因子的絕大部分信息。因此，選取前4個(gè)成分為主成分，以此進(jìn)一步分析糧食作物水足跡影響因素。

表3 主成分特征值及貢獻(xiàn)率Tab.3 Principal component characteristic values and contribution rate

表4 主成分因子載荷矩陣Tab.4 Principal component factor load matrix

第一主成分貢獻(xiàn)率為48.118%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他主成分，是影響玉門市主要糧食作物生產(chǎn)水足跡的主要因素。由表4可知，主成分1與X14、X1、X3、X2、X12有較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均高于0.9，這些因子除X14、X12外都是經(jīng)濟(jì)因素，體現(xiàn)第一主成分是經(jīng)濟(jì)因素的代表。第二主成分與X13、X11存在顯著的負(fù)相關(guān)性，表明第二主成分是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響因素的代表。X7、X5、X10、X13、X4與主成分3的相關(guān)性較強(qiáng)，其中X7、X5、X4這3個(gè)變量反映的是氣象因素，因此可以認(rèn)為第三主成分是氣象因素的代表。第四主成分與X10的負(fù)相關(guān)程度最高，在一定程度上可以代表人口因素。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)糧食作物生產(chǎn)水足跡具有驅(qū)動(dòng)作用，會(huì)影響農(nóng)作物的生產(chǎn)投入、種植面積和單位面積產(chǎn)量，如20世紀(jì)90年代，玉門市引進(jìn)啤酒廠，大麥作為釀造啤酒的原材料被高價(jià)收購，農(nóng)民開始逐年大面積種植大麥，1996-2006年大麥水足跡由1 361 萬m3快速增長(zhǎng)到5 086 萬m3。在相關(guān)分析中，經(jīng)濟(jì)因素與藍(lán)水、綠水和灰水足跡相關(guān)性均達(dá)到顯著，尤其是藍(lán)水足跡，而藍(lán)水足跡在糧食作物生產(chǎn)總水足跡中所占比例高達(dá)78%，由此可見，經(jīng)濟(jì)因素對(duì)糧食作物總水足跡的影響是非常大的。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因素中，農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力可以大大提高作物單位面積產(chǎn)量，這樣使得單位產(chǎn)量的作物水足跡會(huì)大量減少，而大量使用化肥施肥量雖然會(huì)使糧食作物增產(chǎn)，但它也是灰水足跡的主要誘導(dǎo)因素，會(huì)對(duì)水資源和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大壓力。小麥、大麥和玉米屬于耐旱型作物，所以在干旱區(qū)，氣象因素相比經(jīng)濟(jì)因素和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因素對(duì)作物水足跡的影響相對(duì)小一些。在人口因素中，農(nóng)業(yè)人口對(duì)糧食作物水足跡的影響更為突出，種植糧食作物的人數(shù)會(huì)影響產(chǎn)量，進(jìn)而影響糧食作物水足跡。

4 結(jié) 論

本文以疏勒河流域中下游地區(qū)農(nóng)作物生產(chǎn)水足跡為研究對(duì)象，選取甘肅省玉門市為典型案例區(qū)，基于水足跡理論，對(duì)1981-2017年該地區(qū)小麥、大麥和玉米三種主要糧食作物生產(chǎn)水足跡進(jìn)行核算，并分析其變化特征與影響因素。得出以下結(jié)論：

該地區(qū)在研究時(shí)段內(nèi)糧食作物生產(chǎn)水足跡總量整體呈下降趨勢(shì)，變化幅度較大，其中，藍(lán)水足跡在水足跡總量的構(gòu)成比例中高達(dá)78%，居于主導(dǎo)地位，灰水足跡次之(16%)，綠水足跡最小(6%)，其結(jié)果再次印證宋智淵和候慶豐等人對(duì)河西地區(qū)農(nóng)作物水足跡的主要研究結(jié)論[15,16]；從各糧食作物水足跡整體變化趨勢(shì)來看，藍(lán)水足跡和綠水足跡呈互補(bǔ)關(guān)系，灰水足跡和藍(lán)水足跡變化相一致；從單位產(chǎn)量水足跡來看，玉米的單位產(chǎn)量水足跡最低，單位面積產(chǎn)量最高，且以水足跡視角來看，在糧食作物種植中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力是影響糧食作物生產(chǎn)水足跡的主要因素，氣象因素相比以上二者影響力相對(duì)較小，人口因素影響最??；其中，氣候因素中風(fēng)速和降水是影響糧食作物綠水足跡的首要因素，氮肥施用量是影響糧食作物灰水足跡的關(guān)鍵因素。

疏勒河流域中下游地區(qū)作為干旱區(qū)，在今后的農(nóng)業(yè)發(fā)展中，可以適當(dāng)調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)，加大對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平；當(dāng)?shù)丶Z食作物主要為高藍(lán)水消耗作物，要完善水利基礎(chǔ)設(shè)施，提高有效降水利用率，合理利用水資源；對(duì)于西北干旱區(qū)，水資源極度匱乏，水質(zhì)污染問題引起的生態(tài)環(huán)境惡化尤為嚴(yán)重，因此要減少化肥施用量，優(yōu)化測(cè)土施肥、配方施肥，降低作物灰水足跡。