基于农业水足迹的水资源安全时空变化分析——以新疆和田地区为例

张丽丽， 邓晓雅， 龙爱华， 高海峰， 任 才， 李志赟

（1.石河子大学水利建筑工程学院，新疆 石河子 832000；2.中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 100038；3.生态环境部卫星环境应用中心，北京 100094）

水资源作为人类社会生存发展和自然生态环境良性循环的控制性因素，在消耗需求与污染程度的不断增长和加剧的全球化背景下，水资源的保护利用与水资源安全面临着严峻的挑战，也成为了众多学者的研究热点［1-2］。位于我国西北部的新疆和田地区，水资源量匮乏、气候干燥、生态环境脆弱，在不断扩大地社会经济建设需求下，水资源问题也更加突出［3-4］。研究和田地区的水资源消耗规律，分析水资源安全状态，可为决策部门提供水资源调控的指导意见，从而实现缓解区域水资源压力，协调可用水资源量与社会经济发展和生态环境保护的耗水需求。

水资源安全是指既能满足人类社会生存环境和经济发展需求，又能支持国家安全、人类健康和生态系统服务的水资源相关风险的可接受水平［5］。对于水资源安全的研究，大量学者从不同的角度进行了众多的研究，目前可主要分为以下三个角度：（1）从构建综合评价指标体系的水资源安全评价角度，贾绍凤等［6］学者从优化指标结构、精准化评价指标算法［7］和精确化水资源安全等级划分标准［8］等方面不断推进和深入水资源安全的研究。（2）从供水量和需水量的关系角度出发，刘丽颖等［9］考虑了气候变化下的区域供水量变化，研究自然水资源赋存对水资源安全的影响。张城等［10］通过对不同耗水情景的分析，研究不同水资源需水配置时的水资源安全问题。（3）在以往的研究中，由于存在用水量统计不准确、以虚拟水形式存储于产品中的水资源难以统计等问题，Hoekstra［11］提出了水足迹的概念，其后Falkenmark等［12］和Veettil等［13］从水足迹的角度为水资源安全研究注入了新视角；随着不断显现的水质问题，Feng等［14］开始以水资源污染、水质性缺水［15］等角度，评价水质影响下的水资源安全。通过构建指标体系来评价的水资源安全，很大程度上受限于所选指标，同时也受到一定的主观因素影响，而仅从水量供需平衡或水污染的某一方面评价区域水资源安全则存在片面性。综合考虑人类对水资源安全重点关注的供需问题，以及随着社会发展变得不可忽视的水污染问题将是本文对水资源安全研究的关注点。本文从水足迹角度出发，分析水资源消耗及污染下的和田地区水资源安全的时空变化及其主要影响因素。

水足迹是指一个国家或地区，生产一定人群（个体、城市或国家）消费的产品和服务所需的水资源数量，包括蓝水、绿水与灰水足迹。其中蓝水足迹是指产品在其供应链中对蓝水（地表水和地下水）资源的消耗；绿水足迹是指对绿水（不会成为径流的雨水）资源的消耗；灰水足迹是与污染有关的指标，定义为以自然本底浓度和现有的环境水质标准为基准，将一定的污染物负荷吸收同化所需的淡水体积［16］。因水足迹的概念直观，且能够弥补以往水资源核算中范围不全面、精度不高的问题，所以在水资源评价的研究中得到了广泛应用［17］。通过水足迹的角度以虚拟水-实体水相结合的方式量化区域水资源消耗，以及从水消耗和水污染的水足迹角度进行水资源评价，是目前以水足迹方法评价水资源的两种主要方式。新疆因其独特的地理位置及干旱的气候环境，成为了水资源评价研究的热点地区。通过水足迹的方法，金谦等［18］以农作物生产的蓝水与绿水足迹之和近似代替农业生产水足迹，分析新疆农业生产用水的时空分布。常玉亭等［19］以单位产品的虚拟水含量估算新疆农业生产水足迹，结合实体水消耗量评价区域的水资源承载力。新疆是传统的农业经济结构，农业用水长期占总用水的95%以上，而畜牧业作为新疆的基础产业之一，总产值占农业总产值的30%以上，所以畜牧业的耗水在水资源核算中不可忽视。而现有的研究大多忽视了畜牧业用水在农业用水中的占比，且存在水足迹核算不精确的问题。因此，本文以农业生产为耗水主体，从蓝水、绿水和灰水足迹角度量化分析和田地区农作物生产和动物产品生产的农业生产水资源消耗与污染,评价区域的水资源安全状况。

近年来，在当地强烈的经济发展、脱贫攻坚建设小康和田的驱动下，和田河流域人类社会与自然环境的用水竞争日趋紧张，水资源安全问题日益突显。本文以新疆和田地区为例，通过分析1989—2018年的农业生产水足迹，构建水资源效率指标和水资源压力指标分析评价和田地区的水资源安全状态变化，以期为区域水资源安全保障与决策提供一定的参考依据。

1 研究区概况与方法

1.1 研究区概况

和田地区位于欧亚大陆腹地，新疆维吾尔自治区的最南端（77°20′～85°E，34°～39°30′N），总面积24.78×104km2，辖区包括7县1市，91个乡镇（图1），属典型的内陆干旱区。全年降水稀少，光照充足，热量丰富，无霜期长，昼夜温差大。年均降水量35 mm，蒸发量2480 mm，地表径流补给主要依靠冰川积雪融化及部分高山降水，河流径流量的年际变化大，年均上下浮动在20%～40%。境内分布大小河流36 条，年径流量74×108m3，其中玉龙喀什河与喀拉喀什河两河水量占全区各河总水量的61.2%，两河在阔什拉什附近汇合为和田河，成为阻隔塔克拉玛干沙漠东西合并的重要生态廊道［20］。由《新疆水资源公报》可知，和田地区多年平均农业用水量超过总用水量的95%，其中农作物种植的灌溉用水与动物养殖的畜牧业用水约以7:3的比例组成农业用水量。据《2018和田统计年鉴》显示，和田地区现有规模以上灌区44处，主要以小型灌区为主，其中3.33×104hm2以上规模灌区两处，133～667 hm2灌区21处，农作物种植以小麦、杂粮和棉花为主。

图1 和田地区地理位置图Fig.1 Geographical location map of Hotan Prefecture

1.2 数据来源

本文计算农业生产水足迹所需的农作物种植面积、化肥使用量、动物头数和计算水足迹效率指标所需的GDP 来源于《新疆统计年鉴》（1990—2019）、《新疆生产建设兵团统计年鉴》（1990—2019）；计算水资源压力指标所需的和田地区可用水资源量来源于《新疆水资源公报》（2001—2018）；计算作物蒸发蒸腾量所需的和田地区各气象站1989—2018年降雨量、平均风速、相对湿度、最高温度、最低温度等气象数据来源于国家气象科学数据共享服务中心（http://data.cma.cn）。

为了研究区域整体的水资源安全状况，本文的研究范围包括兵团第十四师。并将各团场包含在所在辖区计算和分析农业生产水足迹，不单独分析兵团。

1.3 研究方法

以农作物种植和动物水足迹表示和田地区的农业生产水足迹，计算公式为：

式中：WFagr为农业生产水足迹；WFcul为农作物生产水足迹；WFani为动物产品生产水足迹。

1.3.2 农作物生产水足迹 农作物生产水足迹是指作物在生长过程中所消耗的水资源量［21］，依据消耗水资源的类型及其对环境的影响，可进一步划分为蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹。计算方法如公式（2）所示：

式中：WFcul为农作物生产水足迹（m3· t-1）；WFcul-blue、WFcul-green和WFcul-grey分别为农作物生产蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹（m3·t-1）。

式中：CWUgreen和CWUblue为作物绿水、蓝水用量（m3·hm-2）；Y为作物单位面积产量（t·hm-2）；ETgreen和ETblue为作物绿水和蓝水需水量（mm）；10是常量因子；求和∑是从开始种植日期到收获日期的积累量（lgp表示生长期的长度，以日计量）；ETc为作物蒸发蒸腾量（mm）；Kc为作物系数，采用FAO-56 推荐的标准作物系数和修正公式，并依据研究区气候、土壤、作物和灌溉条件进行修正；ET0为参考作物蒸发蒸腾量（mm·d-1），采用Penman-Monteith 公式计算；Pe为有效降雨量（mm·d-1）。

农作物生产的灰水足迹，主要是指化肥施用后，未被充分利用的肥料经灌溉水或者雨水淋溶进入河流，产生污染性离子，将其稀释至标准浓度所需的水资源量［22］。本文以和田地区施用量最大的氮肥和磷肥作为污染性离子的主要来源，分析农作物生产灰水足迹。同一水体可以同时稀释多种污染物，所以灰水足迹由最大污染物离子稀释所需水量决定［23］。计算公式如公式（5）所示：

本文以和田地区主要种植的作物为研究对象，包括粮食作物（水稻、小麦、杂粮、豆类），经济作物（棉花、油料、甜菜、蔬菜、甜瓜、薯类、苜蓿）和果类（葡萄、苹果、梨、枣、其他水果），分析1989—2018年和田地区各县市、不同作物的水足迹变化规律。

1.3.3 动物产品生产水足迹 动物产品生产水足迹是指每种动物从出生到出栏整个生命周期内的水足迹，包括以虚拟水和直接用水形式消耗的成长、加工饲料用水，饮用水和清洗服务用水，以及以动物排泄物为主的灰水足迹［24-26］。计算公式如下所示：

式中：WFani-feed、WFani-drink、WFani-serve、WFani-grey分别为饲料用水、饮用水、服务用水和灰水足迹（m3·t-1）。

本文使用活体动物数据，去除成长、饲料加工用水中与农作物生产水足迹重合的饲料作物生产水足迹，计算1989—2018 年和田地区主要饲养的5类禽畜（牛、马、猪、驴、羊）的动物水足迹。

1.4 水资源安全评价指标

本文采用水足迹强度指标和水资源压力指标分析评价和田地区水资源安全状况（表1）。《水足迹评价手册》定义一种产品的水足迹是指用于生产该产品的整个生产供应链的用水量之和，是一个体现消耗水量、水源类型以及污染量和污染类型的多层面的指标。其中蓝水足迹和绿水足迹主要反映消耗的水量及水源类型，灰水足迹则旨在反映污染量和污染类型。为了便于评价指标计算及结果分析，本文结合水足迹指标的定义，将水足迹中以虚拟水和直接用水形式消耗的部分称为农业生产非灰水足迹，包括农作物生产非灰水足迹的WFcul-blue、WFcul-green和动物产品生产非灰水足迹的WFani-feed、WFani-drink及WFani-serve；则WFagr可表示为：

表1 水资源安全评价指标Tab.1 Evaluation index of resource security

式中：WFcon为农业生产非灰水足迹（m3·t-1）；WFgrey为农业生产灰水足迹（m3·t-1）；WFcul-con、WFcul-grey分别为农作物生产非灰水足迹、农作物生产灰水足迹（m3·t-1）；WFani-con、WFani-grey分别为动物产品生产非灰水足迹、动物产品生产灰水足迹（m3·t-1）。

水资源安全评价指标包括水足迹强度和水资源压力指标，水足迹强度指标用来反映水资源的利用效率，以单位国民生产总值的农业生产水足迹来表示。水足迹强度值越小，表示单位GDP所消耗的水资源越少，水资源利用效率越高。反之亦然。计算公式为：

水资源压力指标反映水资源的压力状态和水资源利用的安全程度，用农业生产水足迹与可用水资源量（Q）的比值来表示［27］。计算公式为：

式中：WFP＜1，表明区域可用水资源量能够满足耗水需求，区域水资源处于安全状态；WFP=1，表明水资源处于临界安全状态，可用水资源量与耗水需求相等；WFP＞1，表明耗水量超过了可用水资源量，水资源利用状态为不安全。

为了更好评价和田地区的水资源压力状态，本文参考文献［28］对水资源压力指标进行等级划分（表2）。

表2 水资源压力等级划分标准Tab.2 Standard for classification of water resource pressure

2 结果与分析

2.1 农业生产非灰水足迹

2.1.1 农作物生产非灰水足迹 农作物生产非灰水足迹（WFcul-con）是农作物生产绿水足迹（WFcul-green）与蓝水足迹（WFcul-blue）之和，反映农作物生产对水资源的消耗。和田地区1989—2018 年不同农作物类型（粮食作物、经济作物、果类）、主要的水资源消耗农作物（小麦、杂粮、棉花）和特色农作物（苜蓿、红枣）生产非灰水足迹如图2所示。各县市WFcul-con均呈波动增长变化，其中以粮食作物消耗为主，经济作物消耗次之。除民丰县外，各县、市WFcul-con均呈波动增长变化，其中以粮食作物消耗为主，经济作物消耗次之。小麦、杂粮、棉花和苜蓿为和田地区种植面积最广的4 种农作物，其蓝水和绿水足迹之和可占各县市WFcul-con的59%～96%。随时间的变化，小麦和杂粮的WFcul-con总体呈波动增长，而棉花和苜蓿则由于种植面积受政策引导的影响，其WFcul-con呈现不规律的大幅度增减变化；红枣作为和田地区的特色经济作物，WFcul-con从2003年开始明显增长。耗水量快速增加，与和田地区红枣产业的推广和种植业的政策性鼓励密切相关［29］。在区域的红枣种植业中，和田市无明显增长，民丰县增长最为显著。从2010年开始，民丰县在以红枣耗水为主的经济作物的蓝水、绿水足迹的快速增长下，经济作物超过了粮食作物与果类的生产耗水量，至2018年红枣的WFcul-con已达到农作物生产非灰水足迹的46.3%，成为当地农民经济增收和提高全县人均收入的重要农作物。和田地区的WFcul-con在空间上，以墨玉县最大，年均WFcul-con为3.80×108m3；民丰县最小，年均WFcul-con仅为0.76×108m3。WFcul-con显著的空间差异是由和田地区水资源空间分布和种植业区间发展的共同作用引起，在和田地区各县市中，以墨玉县为首的和田县、洛浦县人口较多，农作物种植面积广，农业总产值较高，农业经济相对发达。各县在地理位置上紧邻和田河，农作物种植的水资源消耗需求得到了有效保障，所以在因种植大面积农作物而变大的水资源消耗需求下及和田河的水资源量支撑下，和田地区的墨玉县、和田县和洛浦县WFcul-con明显高于其他县、市。

图2 和田地区农作物生产非灰水足迹时空变化Fig.2 Spatial-temporal variation of non-grey water footprint of crop production in Hotan Prefecture

2.1.2 动物产品生产非灰水足迹 动物产品生产非灰水足迹（WFani-con）包括成长、加工饲料（WFani-feed）用水，饮用水（WFani-drink）和清洗服务（WFani-serve）用水,反映了动物从出生到出栏消耗的水资源量。和田地区1989—2013 年WFani-con随时间变化呈不平稳增长的变化趋势，2013 年和田地区WFani-con为8.84×108m3，较1989 年增长381.78%。而后WFani-con出现回落，至2018 年为5.94×108m3，较2013 年减少32.8%（图3）。动物数量的变化对和田地区WFani-con改变有直接影响，在饲料结构相对稳定、服务用水和饮用水标准不变的情况下，和田地区大小牲畜由2013年971×104头（只）减少至2018年758×104头（只），减少21.95%，引起和田地区WFani-con减少。各县、市对和田地区动物水资源消耗的贡献，以墨玉县最大，民丰县最小。墨玉县在和田地区的WFani-con中占有很高的比例，2013 年墨玉县WFani-con为2.59×108m3，为历年最高值，占同年和田地区WFani-con的29.3%，2018年减少至1.09×108m3，使得和田地区WFani-con总量减小。墨玉县作为和田地区动物水资源消耗主体，其WFani-con的变化对和田地区的WFani-con具有重要影响。

图3 和田地区动物产品生产非灰水足迹变化及地域组成Fig.3 Changes and regional composition of non-grey water footprint of animal products production in Hotan Prefecture

2.2 和田地区农业生产水足迹变化过程分析

由图4可知，1989—2018年的30 a间，和田地区农业生产水足迹（WFagr）经历了快速增长（1989—2009 年，阶段1）、缓慢增长（2009—2015 年，阶段2）和明显下降（2015—2018 年，阶段3）3 个阶段，各阶段的WFagr变化以农作物生产蓝水足迹（WFcul-blue）的增减为主导因素，3 个阶段分别对应着WFcul-blue的增加、基本稳定和减少。农作物种植面积的不断增长，增加了农作物生长对水资源的消耗，在和田地区干旱的气候环境影响下，使得农作物生产对蓝水的需求不断增加，从而产生了农业生产水足迹的快速增长阶段。其中，1989—2009 年WFagr快速增加，表现为WFcul-blue和动物产品生产非灰水足迹（WFani-con）的快速增加。WFcul-blue增长91.83%，WFani-con增长182.13%，WFagr由17.45×108m3增加至36.98×108m3，增长2.1 倍，年均增长率为10.36%；2009—2015 年WFagr进入缓慢增加阶段，以WFcul-blue的缓慢增长和WFani-con的相对稳定为特征。农作物生产蓝水足迹仅增加1.19×108m3，WFani-con稳定在7.69×108m3左右，WFagr于2015年达到峰值40.48×108m3，年均增长率为2.02%；2015—2018 年WFagr呈明显的下降趋势，WFani-con、WFcul-blue和农作物生产灰水足迹（WFcul-grey）均明显减小，WFagr由峰值减小至32.12×108m3，其中，WFani-con、WFcul-blue和WFcul-grey分别减少26.93%、14.17%和50.82%。农业生产灰水足迹以化学需氧量（COD）为主要污染源，其在各年WFagr所占比例较小，对和田地区的水资源安全无显著影响。

图4 和田地区农业生产水足迹组成及变化趋势Fig.4 Composition and variation trend of water footprint of agricultural production in Hotan Prefecture

以各阶段节点为典型年，取1989 年、2009 年、2015 年和2018 年，分析和田地区农业生产水足迹（WFagr）组成及空间分布（表3，图5）。在空间分布上，WFagr整体呈现西高东低的分布规律，西部以墨玉县为最高值，以和田市为低值夹点。东部以于田县WFagr为高值区分割策勒县与民丰县。和田地区西部为和田河的发源与流经地，充足的水资源量极大的满足了沿途各县市的水资源需求，使得西部呈现WFagr高值区。东部为低值区，其中策勒县、民丰县种植业与畜牧业的耗水量在和田地区长期处于较低水平，使两县在各年WFagr中均表现为低值。在组成上，和田地区WFagr以水资源消耗为主，农业生产非灰水足迹（WFcon）占农业生产水足迹的比例先减少后升高。1989 年所占比例最高，WFcon占97.61%，WFgrey仅占2.39%。农作物生产与动物产品生产以8:2 的比例组成和田地区农业生产水足迹，WFcul所占比例由1989年的97.65%，经历了先减少后增大的变化，至2018年为85.94%，其中，农作物生产蓝水足迹（WFcul-blue）在88.16%～95.71%变化，2015 年其所占比例低于90%，是因该年农作物生产时以氮肥为主的农业化肥使用量的大量增加，使农业生产灰水足迹（WFcul-grey）比例增长至10.64%。农业生产绿水足迹（WFcul-green）仅占到0.61%～2.38%，这符合和田地区降水稀少、蒸发强烈、绿水资源匮乏的自然条件，同时也与全疆农作物生产的耗水形式相符合，即张沛等［30］对新疆农业用水的研究结果表明，新疆农作物种植整体以灌溉为主体，降水仅占极小的一部分。

图5 和田地区农业生产水足迹空间分布Fig.5 Spatial distribution of water footprint of agricultural production in Hotan Prefecture

表3 和田地区农业生产水足迹各组分占比Tab.3 The proportion of each component of agricultural productionwater footprint in Hotan Prefecture /%

2.3 基于农业生产水足迹的和田地区水资源安全分析评价

基于农业生产水足迹计算结果，以水足迹强度（WFS）和水资源压力（WFP）指标分析和田地区水资源安全状态的时空变化。如图6a所示，WFS呈近对数的减小趋势，1999年为其突变增加点。水足迹消耗强度（WFScon）的变化趋势与WFS基本保持一致，其对WFS的变化起主导作用，灰水足迹强度（WFSpol）辅之，二者均呈对数趋势减小。其中WFS由1989 年的1.86 m3·a-1，减小至2018年的0.10 m3·a-1，减少约94.44%，表明单位GDP所消耗的水资源量仅为1989 年的1/19，水资源利用效率得到了显著提高。1999 年WFS突然增加是农业生产水足迹中以农作物蓝水足迹为主的增加与和田地区GDP 减少共同作用而导致WFScon快速增加的结果。WFSpol从1989 年的0.21 m3·a-1变化至2018 年的0.01 m3·a-1，灰水足迹强度变为原来的1/21，表明单位GDP 所产生的灰水足迹显著下降。WFS的显著变化趋势表明和田地区的水资源利用效率的快速提升，使得单方水能够产生更高经济价值的同时，减少了污染性离子的产生，而这主要是指以农作物生产为主的水资源的高效利用与农业化肥施用量的有效减少。以和田地区2018 年的水足迹强度与其他地区相比较，王丽川等［31］的研究结果显示2018 年北京市的WFS为0.0028 m3·a-1，王宁等［32］对陕西省2018 年WFS的研究结果为0.0224 m3·a-1，和田地区的WFS是北京市的37.2倍，是陕西省的4.6倍，这表明和田地区的水资源利用效率与经济水平高度发达的北京市和中等发展程度的陕西省相比，仍然有很大的差距，和田地区的水资源利用效率仍处于较低水平。

由图6b可知，1989—2015年和田地区的水资源压力（WFP）等级随时间增长而波动上升，2015年后出现WFP缓慢减小的趋势。但其值始终小于1，表明和田地区一直处于水资源安全状态。按照水资源压力等级的划分可将WFP分为以2006 年为节点的两个阶段，1989—2006年水资源压力处于中低水平，2007年开始和田地区的水资源压力基本在较高和很高的状态变化。结果与吴雪梅等［33］通过构建评价指标体系对2005—2018 年和田地区水资源压力状态的研究结果保持一致，反映和田地区的水资源为安全状态。图6b显示，和田地区水资源压力最高的年份为2015年，WFP为0.87，水资源压力很高，其后WFP逐渐减小至2018年的0.73，和田地区的水资源压力有缓解的趋势，这一变化的产生是因为在和田地区可用水资源量基本不变的情况下，因农作物种植面积减少而引起的以农作物生产蓝水足迹减小为主的农业生产水足迹的缓慢减小，导致了WFP的减小。和田地区水消耗程度（WFPcon）2007—2018 年处于中等偏高的状态，水污染程度（WFPpol）一直处于极低的状态。表明和田地区的水资源能基本满足水量需求，同时污染物的产生量极少。

图6 和田地区水资源安全评价指标变化Fig.6 Changes of water resources security evaluation indexes in Hotan Prefecture

以1989年和2018年分析和田地区WFS和WFP的空间分布可知（图7），1989 年的WFS突出表现为“一高一低”，以和田市最低为1.17 m3·a-1，民丰县最高为10.93 m3·a-1，其余县市在2.67～4.90 m3·a-1之间变化。1989年的和田地区农业灌溉方式粗犷，水资源利用效率极低，同时工业水平较低，主要以直接农产品作为经济增收的来源，所以导致了水资源消耗量大，但经济效益不高，从而使得水足迹强度值很高。2018年WFS在0.03～0.30 m3·a-1之间变化，以和田市水资源利用效率最高，WFS为0.03 m3·a-1，WFS最大的民丰县与和田市相差了10 倍。以2018年WFS与1989年相比较，和田地区的水资源利用效率提升显著，以民丰县的变化最为明显，减小了10.63 m3·a-1。在空间上，以和田河流经的和田市、墨玉县、和田县、洛浦县和策勒县连片区域的水资源利用效率高于其他县、市。从和田地区WFP的空间格局变化可知（图7c～7d），各县市的水资源压力明显升高。1998 年WFP最高的县为墨玉县（WFP=0.71），属于中等偏高的水资源压力状态。最低为民丰县（WFP=0.25），水资源压力状态为很低，其余县市均处于中等左右的状态。2018 年和田地区各县市的水资源压力程度普遍较高，仅民丰县的水资源压力为中等状态，其中墨玉县、和田市、和田县和策勒县的WFP在0.86～0.90 之间变化，水资源压力状态为很高。

图7 和田地区水资源安全评价指标空间分布Fig.7 Spatial distribution of water resources security evaluation indexes in Hotan Prefecture

由上述可知，和田地区以墨玉县为首的和田县、和田市和策勒县的水足迹强度值偏小，水资源利用效率高，但同时也是水资源压力高的区域。在水资源利用效率高，带来更多经济效益的同时，对水资源量的需求也更多，这也说明了经济发展与水资源量需求之间的必然联系，经济的更好发展必须要有一定的水资源量来支撑。

和田地区在“全面对口援疆”的政策支持与“一带一路”战略的经济发展机遇下，必将迎来进一步的发展，区域水资源量能否满足经济发展需求，以及如何解决发展与用水需求的矛盾将成为和田地区面临的巨大挑战。未来和田地区应充分发挥水资源开发利用的可发展空间，推动水资源压力较低、发展较为滞后的民丰县和皮山县等县市的经济发展，谋求和田地区社会经济的均衡发展。同时，积极响应全疆退地减水、高效节水的农业节水灌溉的政策措施，降低农业用水。严格落实水资源开发利用的“三条红线”，适当推动区域工业发展。此外，鼓励以低耗水、低能耗的农产品再加工为主的相关产业发展，提高农业生产的经济效益，进一步促进红枣、甜瓜、葡萄等特色农产品的推广及旅游业的发展。在以节约水资源、促进社会经济发展为目标的政策指导下，多方面地提高和田地区水资源利用效率和社会经济发展，实现区域水资源利用效率和经济效益的同步提升。

3 结论

本文基于和田地区1989—2018 年的农业生产水足迹，分析和评价了区域水资源安全状态。得出的主要结论如下：

（1）近30 a和田地区农业生产非灰水足迹占区域农业生产水足迹的95%以上，各县、市农作物生产非灰水足迹（WFcul-con）呈波动增长的变化趋势，表现为以粮食作物消耗为主，经济作物消耗次之。在空间分布上，以墨玉县的水资源消耗量最大，年均WFcul-con为3.8×108m3；动物产品生产非灰水足迹（WFani-con）呈现出1989—2013 年随时间变化的不平稳增长和2013—2018 年的明显下降2 个阶段，最高值出现于2013年（WFani-con=8.84×108m3），WFani-con的最大变幅为381.78%。

（2）和田地区农业生产水足迹（WFagr）由农作物生产水足迹和动物产品生产水足迹以约8:2的比例组成。在时间变化上，经历了快速增长、缓慢增长和明显下降3 个阶段，各阶段的变化主要受农作物生产蓝水足迹的增减影响，于2015年达到WFagr的最大值40.48×108m3。在空间分布上，WFagr呈现西高东低的分布规律，西部以墨玉县为最高值，东部以于田县为WFagr高值区分割策勒县与民丰县两县。

（3）1989—2018年和田地区的水资源状况为安全。随时间变化，区域水足迹强度（WFP）呈对数的趋势减小，水资源压力（WFS）则主要表现为不平稳地缓慢增加，表明和田地区水资源利用效率提升显著，同时水资源短缺的威胁也在不断加重。