時空視角下京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡強度與效率分析

洪傳春，劉某承，張雅靜，吳靈琦

（1.東北大學(xué)秦皇島分校 管理學(xué)院，河北 秦皇島 066004； 2.東北大學(xué) 工商管理學(xué)院，遼寧 沈陽 110004；3.中國科學(xué)院 地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101）

京津冀是我國重要的糧食主產(chǎn)區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地位重要，同時，其地處海河流域，面臨的水資源短缺和水污染的壓力巨大。如何協(xié)調(diào)好農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源利用和水環(huán)境保護之間的關(guān)系是本區(qū)域面臨的重要課題。因此，較為全面地評價京津冀區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染狀況，可為本區(qū)域農(nóng)業(yè)水污染治理和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供有效的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐，對區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

自Hoekstra提出了“水足跡”概念以來［1］，相關(guān)研究發(fā)展十分迅速。其后，Hoekstra等又進一步地提出了“灰水足跡”的概念［2］，它是與污染有關(guān)的指標(biāo)，表示以自然本底濃度和現(xiàn)有的環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，將一定的污染物負荷吸收同化所需的淡水的體積［3］。灰水足跡的提出，實現(xiàn)了從水量的角度評價水污染，從而可以與水資源消費的量進行比較［4］。以占有的水量來衡量水污染的優(yōu)勢在于不同類型的污染物有了同一個起點，即稀釋污染物所需水量［3］。這為水污染評價提供了1種新方法，彌補了傳統(tǒng)的單因子指數(shù)評價法、模糊數(shù)學(xué)方法、綜合污染指數(shù)法等評價方法的不足［5］。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域是水足跡研究方法的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，目前其研究主要集中于從不同時空維度對種植業(yè)及其產(chǎn)品的水足跡評價［6-8］，且主要涉及綠水和藍水足跡，較少將灰水足跡納入到分析中。另一方面，對灰水足跡的研究主要集中于區(qū)域灰水足跡評價、空間格局變化及其驅(qū)動因子分析等方面［9-12］，對農(nóng)業(yè)灰水足跡的研究則相對較少，且多局限于種植業(yè)農(nóng)藥與化肥施用所引起的水污染［13-14］，而忽視了畜禽養(yǎng)殖業(yè)所導(dǎo)致的水污染。事實上，在全部的灰水足跡中，農(nóng)業(yè)貢獻了其主要部分，Cui等對我國西北地區(qū)的研究表明，2015年其農(nóng)業(yè)灰水足跡的貢獻占比達84.81%，而這其中，養(yǎng)殖業(yè)又是主要的貢獻者［15］。由于忽略了畜牧業(yè)和灰水足跡兩大要素，這使得對農(nóng)業(yè)水資源可持續(xù)利用的評價出現(xiàn)了一定的偏差。為此，本研究采用灰水足跡理論與方法，將種植業(yè)與畜禽養(yǎng)殖業(yè)納入到分析框架中，綜合考察京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡及其強度和效率的時空分布情況，以期為京津冀農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境治理協(xié)同方面的政策制定提供決策參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

京津冀地處華北平原，位于東經(jīng)113°27′～119°50′和北緯36°05′～42°40′之間，包括北京市、天津市和河北省，總面積約2.20×105km2。京津冀地區(qū)多屬海河流域，少部分位于灤河流域，為暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均降雨量約500 mm，降雨多集中于夏季，且東南豐富而西北較少，水資源時空分布不均。京津冀是中國重要的糧棉油主產(chǎn)區(qū)，糧食作物種植面積合計達9.40×106hm2（2016年），但水資源短缺，京、津、冀人均水資源量分別為161.60、121.60 和279.70 m3/a（2016年），遠低于國際公認的水資源短缺閾值，屬資源型嚴重缺水地區(qū)。同時農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的污染嚴重，僅年氮肥折純使用量即達1.60×106t，給水、土資源帶來極大的壓力。

1.2 農(nóng)業(yè)灰水足跡及相關(guān)指數(shù)的計算

1.2.1 農(nóng)業(yè)灰水足跡的計算

（1）種植業(yè)灰水足跡。作物種植所產(chǎn)生的灰水足跡主要來自于化肥和農(nóng)藥的施用，未被作物吸收的化肥與農(nóng)藥會在降雨和灌溉的作用下，通過淋溶方式進入地表水體。選取氮肥為測算種植業(yè)灰水足跡的指標(biāo)［16］，借鑒Hoekstra等［3］的核算方法，得到核算公式為：

式中：GWFpla為種植業(yè)灰水足跡（m3）；α為氮肥淋溶率（%）；Appl為氮肥施用量（kg）；cmax為最大容許濃度（kg/m3）；cnat為污染物受納水體的自然本底濃度（kg/m3）。

（2）畜牧業(yè)灰水足跡。畜牧業(yè)灰水足跡主要來自于畜禽養(yǎng)殖過程中所產(chǎn)生的糞便，其中污染物隨著地表徑流進入水體。糞便中污染物主要為COD和總氮（TN）等，結(jié)合虞祎等［17］的研究及出于簡化研究的需要，本研究采用總氮（TN）作為關(guān)鍵指標(biāo)來評價畜牧業(yè)灰水足跡。選取牛、羊、豬和家禽為主要考量對象，測算其污染負荷，計算式為：

式中：TNbre為畜禽的氮排放量（t）；NUMi為第i種畜禽的存欄量；DAYi為第i種畜禽的養(yǎng)殖天數(shù)；fi和pi分別表示第i種畜禽的糞便排泄系數(shù)和尿液排泄系數(shù)（kg/d）；nfi、npi分別表示第i種畜禽糞、尿的全氮系數(shù)（kg/t）；βfi、βPi分別表示第i種畜禽糞、尿的流失率（%）。

在此基礎(chǔ)上測算畜牧業(yè)灰水足跡GWFbre（m3）：

（3）農(nóng)業(yè)灰水足跡（GWFagr）。為種植業(yè)灰水足跡與畜牧業(yè)灰水足跡之和：

1.2.2 相關(guān)指數(shù)的計算

（1）農(nóng)業(yè)灰水足跡強度。反映本區(qū)域農(nóng)業(yè)水污染強度，其公式為：

式中：int表示農(nóng)業(yè)灰水足跡強度（m3/hm2）；Land為耕地面積（hm2）。

（2）農(nóng)業(yè)灰水足跡效率。反映本區(qū)域以單位水污染投入所帶來的經(jīng)濟效益，其公式為：

式中：eff表示農(nóng)業(yè)灰水足跡效率（元/m3）；GDPagr為農(nóng)業(yè)增加值（元）。

1.3 數(shù)據(jù)來源

氮肥施用量（采用農(nóng)業(yè)氮肥折純使用量數(shù)據(jù)）、耕地面積、農(nóng)業(yè)增加值、農(nóng)業(yè)用水量（采用農(nóng)業(yè)供水量數(shù)據(jù)）和畜禽的存欄量數(shù)據(jù)來源于歷年《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》《河北經(jīng)濟年鑒》《河北農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》《河北水利統(tǒng)計年鑒》《北京統(tǒng)計年鑒》和《天津統(tǒng)計年鑒》，其中農(nóng)業(yè)增加值轉(zhuǎn)化為2000年不變價；畜禽糞便與尿液的排泄系數(shù)、畜禽糞便與尿液的全氮系數(shù)、畜禽糞便與尿液的流失率來源于《全國規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染情況調(diào)查及防治對策》中相關(guān)數(shù)據(jù)［18］。其中大牲畜（牛馬等）、豬、羊、家禽（雞鴨等）的糞便排泄系數(shù)分別為20.00、2.00、2.60和0.12 kg/d，糞便的全氮系數(shù)分別為4.37、5.88、7.50和9.84 kg/t，糞便的流失率分別為5.68%、5.34%、5.30%和8.47%；大牲畜（牛馬等）和豬的尿液排泄系數(shù)分別為10.00 kg/d和3.30 kg/d，尿液的全氮系數(shù)分別為8.00、3.30 kg/t；尿液的流失率為50.00%。參考不同學(xué)者的研究［19-22］，將氮肥淋溶率（%）α取值10.00%，最大容許濃度cmax為0.05 kg/m3，污染物受納水體的自然本底濃度cnat為0［3］。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)業(yè)灰水足跡的時空分布

2.1.1 農(nóng)業(yè)灰水足跡的時序變化 2000年以來，京津冀區(qū)域農(nóng)業(yè)灰水足跡在2004年達到峰值，為2.50×1010m3，之后呈逐步下降趨勢，2016年降 至1.89×1010m3，降 幅 達24.4%。（圖1）。多年來京津冀種植業(yè)灰水足跡相對穩(wěn)定，處于3.20×109～3.50×109m3之間，因此農(nóng)業(yè)灰水足跡的波動主要取決于畜禽養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模。在農(nóng)業(yè)灰水足跡處于峰值的2004年，養(yǎng)殖業(yè)灰水足跡也達到頂峰，為2.16×1010m3，其后隨著養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模的減小，灰水足跡隨之下降至2016年的1.57×1010m3。

圖1 京津冀2000―2016年農(nóng)業(yè)灰水足跡Fig.1 The agricultural gray water footprint from 2000 to 2016 in Beijing-Tianjin-Hebei region

京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡中種植業(yè)灰水足跡占比相對較小，這反映了養(yǎng)殖業(yè)污染排放是構(gòu)成水環(huán)境壓力的主要來源。與此同時，種植業(yè)污染排放占比有增加趨勢，以2012年為界（2012年國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于實行最嚴格水資源管理制度的意見》，我國在政策上不斷加大水資源、水環(huán)境的管理。），2000―2011年平均占比15.20%，2012―2016年則增加為16.91%（表1）。此比例的增加是在種植業(yè)灰水足跡總量有所下降的背景下形成的。事實上，自2007年以來，由于種植業(yè)單位耕地面積氮肥（折純）使用量的持續(xù)下降，由2007年的253.08 kg/hm2下降至2016年的222.16 kg/hm2，使得在耕地面積由6.95×106hm2增加到7.13×106hm2的情況下，氮肥（折純）使用量仍有下降。因此，種植業(yè)污染排放占比增加的原因主要是養(yǎng)殖業(yè)氮排放量下降幅度更大。

2.1.2 農(nóng)業(yè)灰水足跡的空間格局變化 由表1可知，2000―2011年，京津冀區(qū)域年均農(nóng)業(yè)灰水足跡為2.24×1010m3，其中貢獻較大的地區(qū)有石家莊市、邯鄲市、唐山市、保定市和滄州市，其年均農(nóng)業(yè)灰水足跡占比分別達到15.34%、10.75%、9.40%、9.21%和8.61%，合計為53.31%；2012―2016年京津冀區(qū)域年均農(nóng)業(yè)灰水足跡有所下降，為1.95×1010m3，其貢獻較大的前五位地區(qū)并無變化，合計占比為52.98%。

與2000―2011年相比，2012―2016年年均農(nóng)業(yè)灰水足跡絕對量下降的地區(qū)有11個，而增加的僅有承德市和張家口市，此兩市為重要的環(huán)京津生態(tài)屏障區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū)，故這一趨勢需引起重視。另一方面，年均農(nóng)業(yè)灰水足跡占比提高的地區(qū)有承德市、張家口市、唐山市、邯鄲市、保定市、秦皇島市和天津市，反映這些地區(qū)在京津冀區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染的貢獻度有所提高。

2000―2011年京津冀區(qū)域種植業(yè)灰水占比平均為15.2%，超過平均值的地區(qū)有7個，依次為保定市、邢臺市、唐山市、天津市、邯鄲市、石家莊市和滄州市；2012―2016年京津冀區(qū)域種植業(yè)灰水占比平均為16.9%，有所提高，其中超過平均值的地區(qū)有7個，依次為邢臺市、保定市、滄州市、石家莊市、廊坊市、衡水市和天津市。這是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和化肥施用強度調(diào)整的結(jié)果，有利于區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染形勢的改善。

2.2 農(nóng)業(yè)灰水足跡強度的時空分布

2.2.1 農(nóng)業(yè)灰水足跡強度的時序變化 農(nóng)業(yè)灰水足跡強度反映單位耕地面積承載的灰水足跡大小，其值越大，說明該區(qū)域耕地承載的農(nóng)業(yè)面源污染程度就越高。21世紀以來，在經(jīng)歷了小幅上揚之后，京津冀區(qū)域農(nóng)業(yè)灰水足跡強度總體呈下降趨勢（圖2），由2004年 的3 744.71 m3/hm2下 降 至2016年 的2 652.79 m3/hm2，下降了29.16%。由此看來，京津冀區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染程度有所下降，這主要得益于畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模的縮減和種植業(yè)氮肥使用強度的降低。京津冀區(qū)域大牲畜存欄數(shù)持續(xù)減少，由2005年的8.39×106頭下降至2016年的5.15×106頭，下降了38.61%；羊存欄數(shù)則下降了20.97%；豬和活家禽存欄數(shù)則呈現(xiàn)波動式小幅下降趨勢，2016年比2005年分別下降了11.29%和8.25%。種植業(yè)單位耕地面積氮肥折純使用量則由2007年頂峰的253.08 kg/hm2下降到2016年的222.16 kg/hm2，下降幅度為12.22%。

表1 京津冀年均農(nóng)業(yè)灰水足跡構(gòu)成及占比Table 1 The composition and proportion of annual agricultural grey water footprint in Beijing-Tianjin-Hebei region

續(xù)表：

圖2 京津冀2000―2016年農(nóng)業(yè)灰水足跡強度Fig.2 The intensity of agricultural gray water footprint from 2000 to 2016 in Beijing-Tianjin-Hebei region

2.2.2 農(nóng)業(yè)灰水足跡強度的空間格局變化 2000―2011年京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡強度均值為3 187.30 m3/hm2，其中最高值為5 873.93 m3/hm2（石家莊市），最低值為1 474.65 m3/hm2（張家口市），按此極限值將強度區(qū)間劃分為五等分，分別對應(yīng)為農(nóng)業(yè)面源污染程度的重度、中重度、中度、中輕度和輕度污染區(qū)。由圖3可知，2000―2011年重度污染區(qū)為石家莊市，中重度污染區(qū)為北京市，中度污染區(qū)為邯鄲市、廊坊市、唐山市、秦皇島市和承德市，中輕度污染區(qū)為天津市、保定市、衡水市、滄州市和邢臺市，輕度污染區(qū)為張家口市。

圖3 京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡強度空間格局Fig.3 The spatial-temporal pattern of intensity of agricultural gray water footprint in Beijing-Tianjin-Hebei region

2012―2016年京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡強度均值為2 728.27 m3/hm2，較2000―2011年下降了14.40%，其中最高值為4 486.30 m3/hm2（石家莊市），最低值為1 480.83 m3/hm2（張家口市）。以前述劃分標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，2012―2016年無重度污染區(qū)，中重度污染區(qū)為石家莊市和北京市，中度污染區(qū)為邯鄲市、唐山市、秦皇島市和承德市，中輕度污染區(qū)為天津市、廊坊市和保定市，輕度污染區(qū)為邢臺市、衡水市、滄州市和張家口市。與2000―2011年相比，石家莊市、廊坊市、邢臺市、衡水市和滄州市的農(nóng)業(yè)面源污染程度有明顯下降。

2.3 農(nóng)業(yè)灰水足跡效率的時空分布

2.3.1 農(nóng)業(yè)灰水足跡效率的時序變化 農(nóng)業(yè)灰水足跡效率反映區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)達程度。如果將農(nóng)業(yè)灰水看作要素投入，單位農(nóng)業(yè)灰水足跡形成的增加值越高，即農(nóng)業(yè)灰水足跡效率值越大，說明本地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)越發(fā)達。按2000年不變價計算得京津冀歷年農(nóng)業(yè)灰水足跡效率（圖4），總體來看，京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡效率穩(wěn)步提升，由2000年的6.56元/m3上升到2016年的10.27元/m3，提高了56.55%。這說明京津冀區(qū)域在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提升的同時，其節(jié)水技術(shù)與化肥施用效率也在持續(xù)改進。從種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)比較來看，一方面，種植業(yè)灰水足跡效率要遠高于養(yǎng)殖業(yè)灰水足跡效率，2016年種植業(yè)灰水足跡效率為41.83元/m3，是養(yǎng)殖業(yè)的10倍；另一方面，種植業(yè)灰水足跡效率的提升速度也快于養(yǎng)殖業(yè)，2000―2016年種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)灰水足跡效率年均增速分別為2.54%和1.79%。京津冀農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率在穩(wěn)步提升，發(fā)達程度持續(xù)改善，而養(yǎng)殖業(yè)在減小規(guī)模的同時，也在不斷地提質(zhì)增效。

圖4 京津冀2000―2016年農(nóng)業(yè)灰水足跡效率Fig.4 The efficiency of agricultural grey water footprint from 2000 to 2016 in Beijing-Tianjin-Hebei region

2.3.2 農(nóng)業(yè)灰水足跡效率的空間格局變化 2000―2011年京津冀區(qū)域年均農(nóng)業(yè)灰水足跡效率為6.76元/m3，其中唐山市為最高，達到10.18元/m3，承德市最低，為4.27元/m3。超過平均值的6市依次為唐山市、保定市、秦皇島市、廊坊市、北京市和邢臺市；另有7市低于平均值，分別是石家莊市、邯鄲市、滄州市、天津市、衡水市、張家口市和承德市。

2012―2016年京津冀區(qū)域年均農(nóng)業(yè)灰水足跡效率為11.01元/m3，其中唐山市最高，為15.43元/m3，北京市最低，為7.76元/m3。相較2000―2011年，京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡效率增幅明顯，增長率達62.87%，其中增幅最大的是承德市，達101.87%，最小者為北京市，為11.98%。超過平均值的地區(qū)則擴大為7個，其中新增滄州市和石家莊市，說明這兩市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟在提質(zhì)增效上發(fā)展快速，而北京市則跌落到平均值以下。

以年均農(nóng)業(yè)灰水足跡效率最高值與最低值為限值，將效率區(qū)間劃分為五等分，分別對應(yīng)農(nóng)業(yè)相對發(fā)達程度的最發(fā)達區(qū)、較發(fā)達區(qū)、一般發(fā)達區(qū)、欠發(fā)達區(qū)和不發(fā)達區(qū)。由圖5可知，2000―2011年農(nóng)業(yè)最發(fā)達區(qū)為唐山市和保定市，欠發(fā)達區(qū)為邯鄲市、衡水市、滄州市、石家莊市和天津市；不發(fā)達區(qū)為張家口市和承德市。2012―2016年在各市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)達程度普遍提高的情況下，相對發(fā)達地區(qū)增加為4個，分別為最發(fā)達區(qū)的唐山市以及較發(fā)達區(qū)的保定市、秦皇島市和邢臺市，而相對不發(fā)達地區(qū)數(shù)量則由7市下降為5市，分別為欠發(fā)達區(qū)的張家口市以及不發(fā)達區(qū)的承德市、北京市、天津市和衡水市。

圖5 京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡效率空間格局Fig.5 The spatial-temporal pattern of eきciency of agricultural gray water footprint in Beijing-Tianjin-Hebei region

3 討論

運用水足跡理論與方法評價農(nóng)業(yè)水資源承載力，在此基礎(chǔ)上探討農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，從而平衡農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與水資源供給之間的矛盾，是當(dāng)前水資源管理研究中的重要方面。在此類研究中，對于農(nóng)業(yè)灰水足跡的研究應(yīng)給予足夠的重視。

農(nóng)業(yè)灰水足跡核算的準(zhǔn)確性主要受兩方面因素的影響，一方面是相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的可靠性，如污染物來源數(shù)據(jù)；另一方面是相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，如最大容許濃度、淋溶率等。最大容許濃度的設(shè)定通常來自于地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)要求越高，灰水量越大?，F(xiàn)有文獻設(shè)定依據(jù)并不統(tǒng)一，有依據(jù)EPA［19］，有依據(jù)我國地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838—2002）Ⅰ類水體標(biāo)準(zhǔn)［20］，還有文獻并未明確來源。本研究根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838—2002）Ⅱ類水體標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，因為Ⅱ類水體通常為處于自然狀態(tài)的優(yōu)質(zhì)水資源。淋溶率與區(qū)域、施肥強度、氣象條件等相關(guān)，其值越高，灰水量越大，現(xiàn)有文獻的設(shè)置有7%、10%、25%等，本研究參考多篇研究區(qū)域為華北地區(qū)的文獻［19，23］，設(shè)置為25%?；诙喾N原因，不同研究人員在數(shù)據(jù)獲取和參數(shù)選擇上存在著一定的差異，從而在一定程度上制約了研究結(jié)果的可比性。

基于本文研究，京津冀區(qū)域農(nóng)業(yè)灰水足跡主要來源于種植業(yè)化肥的施用與養(yǎng)殖業(yè)的畜禽糞便排泄。為此，有效降低農(nóng)業(yè)灰水足跡的途徑主要包括兩方面，一是化肥施用上減量增效與畜禽糞便的循環(huán)利用，可通過技術(shù)手段與政策引導(dǎo)方式逐步實現(xiàn)；二是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，這包括種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及兩者內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整。種、養(yǎng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，由于養(yǎng)殖業(yè)灰水足跡占農(nóng)業(yè)灰水足跡比重超過80%，加之養(yǎng)殖業(yè)灰水足跡效率遠低于種植業(yè)灰水足跡效率，以2012―2016年平均值計，兩者分別為4.24元/m3和45.73元/m3，因此，京津冀區(qū)域應(yīng)適當(dāng)限制養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。另一方面，種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整對于農(nóng)業(yè)灰水足跡的減少也十分重要，而其調(diào)整的方向取決于京津冀區(qū)域內(nèi)各地區(qū)的資源稟賦與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的比較優(yōu)勢，對此方面的研究包括農(nóng)業(yè)灰水足跡效率的分解與驅(qū)動因素研究、不同作物灰水足跡的差異性研究等，這些都是進一步研究的方向。同時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整的實現(xiàn)又受到京津冀區(qū)域合作的影響，因此，加強京津冀生態(tài)合作治理的研究也應(yīng)引起重視。

分區(qū)域角度看，北京市農(nóng)業(yè)灰水足跡強度達到4 249.78 m3/hm2（2012―2016年平均值），為僅次于石家莊市的中重度農(nóng)業(yè)污染區(qū)，而其農(nóng)業(yè)灰水足跡效率為7.76元/m3（同上），為不發(fā)達區(qū)，特別是其養(yǎng)殖業(yè)更無優(yōu)勢可言。因此，作為經(jīng)濟發(fā)達的首都，應(yīng)限制其農(nóng)業(yè)的規(guī)模發(fā)展，在種植業(yè)上以發(fā)展精細化、高附加值的特色農(nóng)業(yè)為主，為市民提供個性化農(nóng)產(chǎn)品，同時，嚴格限制養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。張家口和承德地處北京上風(fēng)上水，是京津冀的生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)和重要生態(tài)屏障，兩地灰水足跡強度在京津冀地區(qū)處于中等偏下水平，同時，其農(nóng)業(yè)灰水足跡效率也較低。近年來，通過不斷的技術(shù)改造和種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，其種植業(yè)灰水足跡效率提升明顯，分別 由2000―2011年 的34.55、28.33元/m3提 升 到2012―2016年的78.80元/m3和72.72元/m3（均值）。但其畜禽養(yǎng)殖業(yè)灰水足跡效率仍十分低下，均低于區(qū)域平均值。為此，從生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)定位出發(fā)，張承地區(qū)在種植業(yè)繼續(xù)提質(zhì)增效的同時，應(yīng)加強養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)?？刂?，充分發(fā)揮其生態(tài)優(yōu)勢，提高養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)和美譽度，增加產(chǎn)品附加值，從而有效提高其灰水足跡效率。

4 結(jié)論

（1）京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡強度總體呈下降趨勢，這主要得益于畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模的縮減和種植業(yè)氮肥使用強度的降低。而畜禽養(yǎng)殖業(yè)形成的灰水足跡占農(nóng)業(yè)灰水足跡比重達80%以上，另一方面，種植業(yè)灰水足跡效率要遠高于養(yǎng)殖業(yè)灰水足跡效率。因此，綜合來看，縮減畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模、提高其排泄物的循環(huán)利用程度應(yīng)成為政策關(guān)注的重點。此外，要努力提高化肥利用效率、降低其使用量。

（2）京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡效率穩(wěn)步提升，這反映了農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效的顯著成果。長期以來，種植業(yè)灰水足跡效率是養(yǎng)殖業(yè)的10倍以上，且有擴大趨勢。

（3）京津冀農(nóng)業(yè)灰水足跡強度與效率的空間差異明顯。北京市農(nóng)業(yè)灰水足跡強度相對較高而效率較低，并無農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的比較優(yōu)勢。張家口市和承德市是重要的環(huán)京津生態(tài)屏障區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū)，2012―2016年兩市年均農(nóng)業(yè)灰水足跡占區(qū)域總灰水的比重較2000―2011年有所提高；其農(nóng)業(yè)灰水足跡強度分別為輕度和中度污染區(qū)，農(nóng)業(yè)灰水足跡效率分別為欠發(fā)達地區(qū)和相對不發(fā)達地區(qū)，效率均較低下。

（4）京津冀農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整應(yīng)在京津冀生態(tài)合作治理框架下統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，科學(xué)開展。因此，有必要在當(dāng)前京津冀協(xié)同發(fā)展框架下構(gòu)建完善的農(nóng)業(yè)生態(tài)合作治理機制和制度體系，實現(xiàn)京津冀農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源利用和水環(huán)境治理的最優(yōu)化。