新疆主要農(nóng)作物生產(chǎn)水足跡研究

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。