近30年黃淮海農(nóng)作區(qū)冬小麥水足跡分布變化

趙明宇， 賈浩， 石曉宇， 潘義， 黃妤韻， 王凱澄， 褚慶全*

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，北京 100193； 2.中國農(nóng)業(yè)博物館，北京 100026）

水資源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要影響因素[1]。我國水資源短缺，參考2019 年《中國水資源公報(bào)》數(shù)據(jù)可知，我國人均水資源占有量僅為2 074 m3，約為全球人均占有量的25.0%。其中，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所消耗的水資源高達(dá)3 682.3 億m3，占全國用水總量的61.2%[2]。農(nóng)業(yè)消耗了大量水資源，同時(shí)也會(huì)造成農(nóng)田面源污染，降低了水資源質(zhì)量[3]。因此，如何減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的用水消耗和污染，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要研究內(nèi)容，而評(píng)價(jià)和量化作物生產(chǎn)中水資源的使用，對(duì)探討農(nóng)業(yè)水資源的高效利用具有重要意義[4]。

水足跡（water footprint）最早由荷蘭學(xué)者Hoekstra 提出，其基于對(duì)生產(chǎn)耗水量與生產(chǎn)過程中對(duì)水資源的影響進(jìn)行統(tǒng)一系數(shù)核算，為消費(fèi)者或生產(chǎn)者與所占用水資源的關(guān)系提供了綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，量化了人類對(duì)水的占用與對(duì)水環(huán)境的壓力[5]。Hoekstra 等[6]指出，依照發(fā)生地點(diǎn)能夠劃分為藍(lán)、綠、灰水3 種水足跡。作物藍(lán)水足跡指區(qū)域內(nèi)江、河、湖泊及土壤含水層中的地表水與地下水，以灌溉水的形式被作物生長消耗的水足跡量；作物綠水足跡指區(qū)域內(nèi)來自降雨而存儲(chǔ)于土壤非飽和含水層中通過蒸發(fā)擴(kuò)散的方式被作物利用的水足跡量；在藍(lán)、綠水足跡的基礎(chǔ)上，為了衡量作物生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響，提出了灰水足跡的概念，即指用于降低作物種植過程中出現(xiàn)的農(nóng)業(yè)廢棄污染物濃度，以達(dá)到可以接受的最高濃度的水資源總需求量[6]。隨著理論與方法的進(jìn)一步發(fā)展與成熟，水足跡在作物生產(chǎn)評(píng)價(jià)中被廣泛應(yīng)用。從研究尺度來看，現(xiàn)已有全球尺度[7-8]、國家尺度[9]、流域尺度[10]和灌區(qū)尺度[11]的作物水足跡研究，而進(jìn)一步細(xì)分到縣域尺度的作物水足跡研究較少。

小麥作為我國主要糧食作物之一，生產(chǎn)歷史久遠(yuǎn)，種植規(guī)模大、分布廣。研究小麥水足跡的空間分布與變化特征對(duì)保障我國糧食安全和水資源的可持續(xù)利用具有重要意義。國內(nèi)現(xiàn)有的小麥水足跡研究更多地傾向于計(jì)算分析小麥的水足跡以及組成，探討小麥水足跡的構(gòu)成因素與貢獻(xiàn)程度，如卓拉等[12]量化了黃河流域小麥的藍(lán)、綠水足跡，分析了不同灌溉方式對(duì)水足跡總量的影響；馮東溥等[13]對(duì)寶雞灌區(qū)中小麥水足跡進(jìn)行了歸因分析，發(fā)現(xiàn)水足跡變化的主要影響因子是人類活動(dòng)；蓋力強(qiáng)等[14]通過計(jì)算華北平原小麥水足跡的總量與構(gòu)成，認(rèn)為綠水在該區(qū)域小麥生產(chǎn)中占有重要地位。然而，目前研究較少涉及小麥灰水足跡的量化，更缺乏對(duì)小麥水足跡重心遷移情況、冷熱點(diǎn)空間分布特征的探討。

黃淮海農(nóng)作區(qū)的小麥產(chǎn)量占全國小麥總產(chǎn)量的76.0%，但單位面積平均水資源占有量僅為全國平均水平的29.0%[15]。該區(qū)其既是我國最主要的冬小麥產(chǎn)區(qū)，同時(shí)也是水資源最為短缺的地區(qū)，隨著作物種植規(guī)模的逐年擴(kuò)大，水資源與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的矛盾日益尖銳[16]。科學(xué)分析該區(qū)域的作物水足跡，特別是種植規(guī)模較大、消耗地下水資源較多的冬小麥水足跡，可以更準(zhǔn)確地指導(dǎo)該區(qū)域的合理用水，平衡作物生產(chǎn)與資源生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系。因此，本研究基于水足跡理論，從縣域尺度上分析1985—2015 年黃淮海農(nóng)作區(qū)冬小麥生產(chǎn)藍(lán)、綠、灰水足跡，并重點(diǎn)分析冬小麥水足跡的重心遷移與冷熱點(diǎn)空間分布特征，以期為該區(qū)域冬小麥節(jié)水生產(chǎn)和水資源高效利用與管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

根據(jù)地域特點(diǎn)和農(nóng)作制類型的差異，劉巽浩等[17]劃定了黃淮海農(nóng)作區(qū)的概念。黃淮海農(nóng)作區(qū)包括北京市、天津市、河北省和山東省等區(qū)域的360 個(gè)縣，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)（34°9′—34°44′N, 106°51′—108°48′E），雨熱同季。夏季氣候溫暖潮濕，冬季寒冷干燥。全區(qū)大部分區(qū)域年平均氣溫為10～15 ℃，≥10 ℃積溫為3 900~4 700 ℃。年平均降水量為600 mm 左右，其中，黃河以北地區(qū)年降水量為400～600 mm；淮河流域?yàn)?00～1 000 mm。黃淮海農(nóng)作區(qū)以一年兩熟制為主，北部冷涼地區(qū)一年一熟，南北過渡地帶兩年三熟，因此劉巽浩等[17]將黃淮海平原半濕潤暖溫灌溉集約農(nóng)作區(qū)劃分為7個(gè)亞區(qū)，如表1和圖1所示。

圖1 黃淮海農(nóng)作區(qū)亞區(qū)分區(qū)Fig. 1 Distribution of Huang-Huai-Hai farming region and sub-zones

表1 黃淮海農(nóng)作區(qū)亞區(qū)地形氣候特征［17］Table 1 Topographic and climatic characteristics of sub-regions in Huang-Huai-Hai farming region ［17］

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文采用的氣象數(shù)據(jù)來自國家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心（https://data.cma.cn/）的“中國地面氣候資料數(shù)據(jù)集”。選擇黃淮海農(nóng)作區(qū)及陸上臨近的100 km范圍內(nèi)（除海島和高山氣象站）的145 個(gè)基準(zhǔn)氣象站1986—2016 年的逐日氣象數(shù)據(jù)，選取平均風(fēng)速（m·s-1）、日照時(shí)數(shù)（h）、最高氣溫（℃）、最低氣溫（℃）、平均氣溫（℃）、降水量（mm）等氣象指標(biāo)。參照相關(guān)氣象標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行缺測數(shù)據(jù)處理[18]、數(shù)據(jù)界限值檢查和一致性檢驗(yàn)[19]。本文使用的縣級(jí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所編著的《中國縣市農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料》[20]，包括冬小麥的播種面積、總產(chǎn)量和單位面積產(chǎn)量等生產(chǎn)數(shù)據(jù)；肥料數(shù)據(jù)選自于《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》[21-22]。黃淮海農(nóng)作區(qū)農(nóng)田面源污染狀況來自第1 次全國污染源普查數(shù)據(jù)，本區(qū)域化學(xué)污染物在地表水以及地下水中的淋失率來自《全國農(nóng)田面源污染排放系數(shù)手冊(cè)》[23]。

1.3 研究方法

1.3.1水足跡 作物水足跡（ (water footprint，WF，m3）為藍(lán)水足跡（blue water footprint，BWF，m3）、綠水足跡（green water footprint，GWF，m3）與灰水足跡（grey water footprint，EWF，m3）之和。計(jì)算公式如下。

作物藍(lán)水足跡和綠水足跡為在最優(yōu)灌溉條件下，作物單位面積藍(lán)水消耗量和綠水消耗量與農(nóng)作物種植面積的乘積，計(jì)算公式如下。

式中，BW 為作物單位面積藍(lán)水消耗量（m3·hm-2）；GW 為單位面積作物綠水消耗量（m3·hm-2）；A為作物播種面積（hm2）。

式中，ETc為作物蒸散量（mm）；Pe為作物生育期有效降水量（mm）；常量因子10 為將該作物需水量的水深表征形式（mm）轉(zhuǎn)化為單位陸地面積水量（m3·hm-2）的轉(zhuǎn)化系數(shù)。

式中，Kc為作物系數(shù)，本研究采用FAO-56 系數(shù)；ET0為參考作物蒸散量，基于彭曼公式，由下式計(jì)算得出。

式中，Rn為冠層表面凈輻射（MJ·m-2·d-1）；G為土壤熱通量（MJ·m-2·d-1）；γ 為濕度計(jì)常數(shù)（kPa·℃-1）；T為均溫（℃）；U2為2 m 高處的風(fēng)速（m·s-1）；Es為飽和水汽壓（kPa）；Ea為實(shí)際水汽壓（kPa）；?為飽和水汽壓-氣溫關(guān)系曲線在T處的切線斜率（kPa·℃-1）。

作物生育期有效降水量是作物生育期中每旬有效降水量的加和。依照美國農(nóng)業(yè)部推薦的方法，旬有效降水量Pe(doc)計(jì)算方法如下。

式中，P為作物生育期旬降水量（mm）。

作物灰水足跡（EWF）是作物地表灰水足跡（EWFg_surface，m3）與區(qū)域作物地下灰水足跡（EWFg_ground，m3）的加和（m3），計(jì)算均采用臨界稀釋體積法，公式如下。

式中，EWFgi為區(qū)域內(nèi)第i種污染物的灰水足跡（m3）；αi為i污染物的淋失率；ARi為地理區(qū)域內(nèi)i污染物的總投入量（kg）；Cmaxi為i污染物的最大容許質(zhì)量濃度（kg·m-3），本研究中Cmaxi等于3.1 mg·m-3；Cnati為i污染物的自然質(zhì)量濃度（kg·m-3），Cnati為1.5 kg·m-3[24]。

1.3.2重心遷移 重心在地理學(xué)中表示為區(qū)域要素在空間上的平衡點(diǎn)，重心遷移是研究區(qū)域要素空間分布常用的方法，旨在反映要素年際間的空間變化趨勢。本研究重點(diǎn)關(guān)注空間上獨(dú)立分布的離散矢量數(shù)據(jù)要素在不同權(quán)重下的重心與移動(dòng)軌跡，采用重心模型法[25]對(duì)冬小麥1985、1995、2005、2015 共4 個(gè)年份的水足跡總量進(jìn)行重心軌跡描述，計(jì)算方法如下。

式中，xj與yj為作物水足跡總量的重心P(xj,yj)第j年的地理坐標(biāo)。xj為第j年重心P 的經(jīng)度；yj為第j年重心P 的緯度，Qij為計(jì)算重心的權(quán)重，即第i個(gè)縣區(qū)第j年的WFPWFN值。xk+m和xk分別表示重心P 在第k+m年和第k年的經(jīng)度位置，yk+m和yk分別表示重心P 在第k+m年和第k年的緯度位置。綜合重心P的位置和移動(dòng)距離dm可得水足跡總量在不同年份之間的重心遷移軌跡。

1.3.3冷熱點(diǎn)分析 冷熱點(diǎn)的識(shí)別主要用于解析冬小麥水足跡在空間上的集聚、分散情況。本研究引入算法來識(shí)別黃淮海農(nóng)作區(qū)中冬小麥水足跡冷熱點(diǎn)存在的不同位置。Getis-統(tǒng)計(jì)算法[26-27]用來判斷空間上是否有高值或低值的集聚，即統(tǒng)計(jì)識(shí)別具有統(tǒng)計(jì)顯著性的熱點(diǎn)和冷點(diǎn)，計(jì)算方法如下。

式中，xj為要素j的屬性值；wi,j為要素i和j之間的空間權(quán)重；n為要素的總數(shù)，即當(dāng)年研究區(qū)域縣級(jí)行政單位的個(gè)數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬小麥水足跡分布及其變化

2015年冬小麥水足跡總量為1 168.54×108m3，在空間上呈現(xiàn)南部區(qū)域高于北部區(qū)域的特征。在所有的亞區(qū)中，2.5 亞區(qū)的水足跡占比最大，占全農(nóng)作區(qū)的40.5%。冬小麥的藍(lán)水足跡呈現(xiàn)北高南低的空間分布格局；而綠水足跡和灰水足跡則相反，呈現(xiàn)南高北低的分布特征（圖2A~C）。從冬小麥藍(lán)水足跡的空間分布來看，2.7亞區(qū)北部的藍(lán)水足跡較??；2.5 亞區(qū)和2.3 亞區(qū)的藍(lán)水足跡所占比重較大，分別占全農(nóng)作區(qū)的32.9%和23.1%。從冬小麥綠水足跡的空間分布來看，2.5亞區(qū)的綠水足跡所占比重最大，占全農(nóng)作區(qū)的50.9%。冬小麥灰水足跡的空間分布與綠水足跡相似，其中2.5亞區(qū)所占比重最大，占全農(nóng)作區(qū)的41.0%（表2）。

圖2 冬小麥藍(lán)、綠、灰水足跡2015年總量與1985—2015年變化量Fig. 2 Total amount in 2015 and variation from 1985 to 2015 of blue， green and gray water footprints of winter wheat

表2 2015年黃淮海農(nóng)作區(qū)各亞區(qū)藍(lán)、綠、灰水足跡量Table 2 Blue， green and gray water footprints of sub-regions in Huang-Huai-Hai farming region in 2015

1985—2015年間，黃淮海農(nóng)作區(qū)冬小麥的藍(lán)、綠、灰水足跡呈現(xiàn)北部降低、南部升高的變化趨勢（圖2D~F）。1985—2015年間，黃淮海農(nóng)作區(qū)冬小麥的水足跡從754.67×108m3增加到1 168.54×108m3，增加了54.8%。從水足跡的組成變化看，冬小麥藍(lán)水和綠水足跡變化較小，而灰水足跡的占比增加。其中藍(lán)水足跡從397.06×108m3減少至395.33×108m3；綠水足跡從246.76×108m3增加至263.84×108m3；與藍(lán)水足跡和綠水足跡不同，全區(qū)冬小麥灰水足跡明顯增加，從1985 年的110.85×108m3增加至2015 年的509.37×108m3，增加了3.6倍。從空間分布的變化趨勢看，藍(lán)水足跡和綠水足跡的空間分布相似，均表現(xiàn)為2.5 亞區(qū)和2.3亞區(qū)呈升高趨勢，其余亞區(qū)降低。此外，除了北部的部分地區(qū)外，大部分區(qū)域的灰水足跡均明顯升高，其中2.7 亞區(qū)的增幅最大，近30 年來灰水足跡增加了約7.3倍。

2.2 冬小麥水足跡的重心遷移

1985—2015 年間，黃淮海農(nóng)作區(qū)冬小麥的水足跡重心均位于2.3 亞區(qū)和2.5 亞區(qū)交界的位置，接近區(qū)域的幾何中心，并沿正西→西南→東南的路徑移動(dòng)。1985 年，冬小麥水足跡總量重心位于2.5 亞區(qū)的甄誠縣境內(nèi)；1985—1995 年，重心向正西平移了3.68 km；1995—2005 年，重心向西南移動(dòng)了29.31 km；2005—2015年，重心向東南移動(dòng)了7.32 km，進(jìn)入牡丹區(qū)北部。其中，1995—2005 年的遷移跨度最大。從整體來看，冬小麥水足跡的重心表現(xiàn)為向西南方向移動(dòng)的趨勢，但每個(gè)階段的移動(dòng)距離較小，均小于50 km，表明冬小麥水足跡總量在時(shí)間上變化較小，呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的分布特征（圖3）。

圖3 2015年冬小麥水足跡總量與 1985—2015 年重心遷移Fig. 3 Total amount in 2015 and the migration of gravity center from 1985 to 2015 of water footprint for winter wheat

2.3 冬小麥水足跡冷熱點(diǎn)的變化

冬小麥水足跡在全局和局部均呈現(xiàn)空間集聚趨勢（圖4）。1985年，冬小麥水足跡總量的熱點(diǎn)區(qū)域主要位于2.5亞區(qū)，在山東半島北部即萊州灣附近也有少量分布；冷點(diǎn)區(qū)域主要位于2.7亞區(qū)和2.1亞區(qū)北部，2.2亞區(qū)的中部和南部也有零星分布（圖4A）。2015年，冬小麥水足跡總量的熱點(diǎn)區(qū)域主要位于2.5亞區(qū)。1985—2015年，熱點(diǎn)區(qū)域呈現(xiàn)小幅度西移北擴(kuò)趨勢，山東半島熱點(diǎn)消失；2.2亞區(qū)的冷點(diǎn)區(qū)域明顯擴(kuò)大（圖4B）。整體而言，冬小麥水足跡的熱點(diǎn)區(qū)域在2.5 亞區(qū)擴(kuò)大，冷點(diǎn)區(qū)域在2.2 亞區(qū)擴(kuò)大，其空間集聚趨勢都明顯增加。

圖4 1985—2015年黃淮海農(nóng)作區(qū)冬小麥水足跡冷熱點(diǎn)變化情況Fig. 4 Changes of cold and hot spots of water footprint for winter wheat in Huang-Huai-Hai farming region from 1985 to 2015

3 討論

3.1 黃淮海地區(qū)冬小麥藍(lán)水足跡變化原因

藍(lán)水足跡體現(xiàn)了作物生產(chǎn)對(duì)灌溉水資源的消耗。從自然降水量來看，黃淮海農(nóng)作區(qū)南部冬小麥生育期水分虧缺在100 mm以下，對(duì)灌溉水需求較北部地區(qū)少；同時(shí)，北部地區(qū)水資源虧缺嚴(yán)重，虧缺量為150~250 mm，部分地區(qū)虧缺量達(dá)到250 mm以上[28]，對(duì)灌溉水需求較大；因此黃淮海農(nóng)作區(qū)藍(lán)水足跡呈現(xiàn)北高南低的分布格局。隨著冬小麥生產(chǎn)逐漸向水熱條件良好的南部平原區(qū)集中，南部地區(qū)冬小麥種植面積不斷擴(kuò)大[29]，藍(lán)水足跡呈現(xiàn)北部降低、南部升高的變化趨勢。2.5 亞區(qū)和2.3亞區(qū)的藍(lán)水足跡比重較大，且呈增加趨勢，因而這2 個(gè)亞區(qū)是削減藍(lán)水足跡的重點(diǎn)區(qū)域。此外，灌溉水需求量的增加導(dǎo)致地下水位下降、土壤質(zhì)量退化等嚴(yán)重問題[30]。隨著這2 個(gè)亞區(qū)地表水短缺等問題進(jìn)一步顯現(xiàn)，實(shí)行合理的耕作措施、完善配套灌溉系統(tǒng)、提高灌溉效率等相關(guān)政策與措施亟待研究與實(shí)施。

3.2 黃淮海地區(qū)冬小麥綠水足跡變化原因

綠水足跡一般指作物生產(chǎn)中消耗的有效降水。研究表明，綠水足跡的規(guī)模與作物生育期降水量密切相關(guān)[31]。黃淮海農(nóng)作區(qū)南部降水資源豐沛，因此綠水足跡在全農(nóng)作區(qū)中呈現(xiàn)南高北低的分布格局。其中位于黃淮海農(nóng)作區(qū)南部的2.5 亞區(qū)與位于中部的2.3 亞區(qū)的綠水足跡總量最高。在冬小麥的水足跡構(gòu)成中，相較于藍(lán)水足跡，綠水的應(yīng)用成本更低，對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響更小。近年來，綠水資源的利用得到越來越多的重視與關(guān)注[32-33]。在水資源嚴(yán)重不足的黃淮海農(nóng)作區(qū)，可以通過優(yōu)化播期等栽培技術(shù)，增加綠水資源的利用效率，以達(dá)到代替藍(lán)水消耗的效果，從而保障作物的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)[34]。

3.3 黃淮海地區(qū)冬小麥灰水足跡變化原因

灰水足跡一般指消除作物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物所消耗的水。本研究表明，黃淮海農(nóng)作區(qū)冬小麥灰水足跡整體明顯升高，增加了3.6倍。這與該區(qū)域內(nèi)冬小麥種植面積的增加及化肥和農(nóng)藥的大規(guī)模施用關(guān)系密切。近30 年來，黃淮海農(nóng)作區(qū)冬小麥的生產(chǎn)集中度增加了11.2%[35]，全國冬小麥生產(chǎn)進(jìn)一步向該區(qū)域集中；同時(shí)，該區(qū)域冬小麥生產(chǎn)中施肥量增加了1.3倍[36]；因此，生產(chǎn)的集中和施肥量的增加使黃淮海農(nóng)作區(qū)冬小麥的灰水足跡進(jìn)一步加大。適度施用農(nóng)藥和化肥可以提高作物產(chǎn)量，但過量施用會(huì)造成水土污染、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)降低等問題[37-38]。因此，在控制農(nóng)業(yè)耗水量的同時(shí)，也要控制化肥農(nóng)藥施用量，以減少農(nóng)業(yè)造成的水資源污染，提高有限的水資源質(zhì)量與利用效率[39]。

3.4 黃淮海地區(qū)冬小麥水足跡重心遷移的原因

冬小麥水足跡重心遷移是區(qū)域內(nèi)冬小麥種植格局變化和水足跡空間變化共同作用的結(jié)果。本研究發(fā)現(xiàn)，近30 年間，黃淮海農(nóng)作區(qū)的冬小麥水足跡重心向西南方向遷移，但遷移幅度較小。由于黃淮海農(nóng)作區(qū)南部充足的光熱資源更適合冬小麥生產(chǎn)[40]，導(dǎo)致冬小麥種植區(qū)域整體向南集聚。但在氣候變暖背景下，區(qū)域內(nèi)≥10℃積溫增加，適合冬小麥生長的最低溫度界限帶向北移動(dòng)[41]，因此冬小麥生產(chǎn)規(guī)模在北部地區(qū)也有一定程度擴(kuò)大，這抵消了南部地區(qū)冬小麥種植面積的絕對(duì)增長，使得總水足跡的變化相對(duì)平穩(wěn)。

3.5 黃淮海地區(qū)冬小麥水足跡冷熱點(diǎn)變化的原因

冷熱點(diǎn)的分布特征呈現(xiàn)了冬小麥水足跡在空間上的集聚、分散情況。冬小麥水足跡的熱點(diǎn)區(qū)域主要位于2.5亞區(qū)。該亞區(qū)內(nèi)氣候條件適宜，適合冬小麥生長，因此，冬小麥種植集中，水足跡高且集聚性明顯，是冬小麥的主要生產(chǎn)區(qū)。冬小麥水足跡的冷點(diǎn)區(qū)域主要位于2.2亞區(qū)，同時(shí)呈現(xiàn)不斷擴(kuò)大的趨勢。這是因?yàn)樵搧唴^(qū)光熱水資源不足，無法為作物提供最適的生長環(huán)境[42]，具體表現(xiàn)為冬小麥水足跡總量小，空間集聚性較差，是冬小麥的非主產(chǎn)區(qū)。

綜合來看，熱點(diǎn)區(qū)域是高值聚集區(qū)域，在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是作物種植最為集中的傳統(tǒng)主產(chǎn)區(qū)，也是削減水足跡潛力最大的區(qū)域，應(yīng)為重點(diǎn)關(guān)注的研究對(duì)象。水足跡總量的削減是熱點(diǎn)區(qū)域水足跡優(yōu)化的主要目標(biāo)，在綜合考慮水資源承載能力、穩(wěn)定重點(diǎn)優(yōu)勢區(qū)及保障本地區(qū)糧食生產(chǎn)安全的前提下，應(yīng)合理調(diào)減高耗水作物的生產(chǎn)。冷點(diǎn)區(qū)域是水足跡總量空間集聚趨勢較差的區(qū)域，一般是作物種植的非主產(chǎn)區(qū)，因而削減水足跡的潛力較小。水足跡效益的提升是冷點(diǎn)區(qū)域水足跡優(yōu)化的主要目標(biāo)，即在保障區(qū)域糧食生產(chǎn)水平的前提下，合理調(diào)減非優(yōu)勢作物的生產(chǎn)，提高整體的水資源利用效益。對(duì)于非冷熱點(diǎn)區(qū)域，削減水足跡的方向較為靈活。在綜合考量當(dāng)?shù)刈魑锷a(chǎn)和水資源壓力后，從總量、效益兩方面對(duì)水足跡進(jìn)行權(quán)衡，是非冷熱點(diǎn)區(qū)域水足跡優(yōu)化的主要目標(biāo)。