下面文章首先通過梳理農業水足跡理論的形成歷程，以糧食作物、經濟作物及畜牧水足跡影響因素為研究重點，總結了糧食作物和經濟作物的綠水足跡隨降水量的增加而增加，藍水足跡則相反，且氣象因素的變化都會影響其水足跡，在技術因素方面，灌溉技術是影響糧食和經濟作物水足跡的主要因素之一。對于畜牧業來說，畜牧水足跡則對品種、飼料、放牧方式敏感，并對農業水足跡的發展方向作了展望，以期為農業水資源管理提供可行方案。

　　關鍵詞：農業水足跡,影響因素,最新進展

　　一、導論

　　自工業革命以來，各工業化國家經濟加速增長，以大規模投入為范式的生產方式導致的一個后果就是水資源缺乏[1]。據聯合國2012年統計預測，到2025年，預計將有18億人生活在絕對缺水的國家或地區，世界上三分之二的人口可能處于缺水狀態。在2016年，MekonnenandHoekstra指出世界上三分之二的人口生活在每年至少一個月缺水的地區[2]。

　　至此，水資源缺乏已是一個世界性的熱點問題。而全球一年用水總量中農業生產用水占比最大，90%的人類消費水足跡來自農業產品[3]，因此，提高農業用水效率是解決水資源匱乏問題的重中之重。這促使許多學者為緩解水資源短缺問題提出了一系列理論，其中水足跡理論近年來深受全球學者青睞。

　　2002年Hoekstra在荷蘭代爾夫特舉辦的虛擬水貿易國際專家會議上首次明確提出了水足跡的概念[4]。虛擬水是指產品和服務的生產過程中所使用的水[5]，水足跡概念建立在虛擬水理論的基礎之上，是指消費者或生產者直接和間接使用水資源量，包括水資源消耗量和污染量，在量化水的基礎上評價水使用對區域或全球水環境的影響[6]。水足跡理論一經提出其局限性便遭到了多方質疑，在2014年和2015年Perry和Wichelns分別發表反對根據水足跡來比較生產系統或制定水資源分配和使用政策的論文，但是Perry關注的重點在獲得有力指標的技術上的困難，而Wichelns則專注于在水足跡理論中當地水資源機會成本概念的缺乏[7]。

　　但盡管這樣，關于水足跡的期刊文獻還在大量發表，越來越多關于水的使用和缺乏與消費和貿易相聯系的研究導致了水足跡評估體系的出現。在過去十多年有關水足跡的研究主要包括四步水足跡評價方法論的發展(建立分析、會計、可持續性評估和反應制定的范圍)、灰水足跡指南的發展、在高空間和時間分辨率上的水足跡估計、全球虛擬水貿易網絡的進展的探索、農作物水足跡基準的發展、基于藍水足跡理論的河流流域的藍水匱乏估計、基于氮和磷相關的灰水足跡對流域水污染水平的評估、水足跡年際變化的研究、水足跡不確定性的評估、遙感技術使用的探索以及未來水足跡理論的發展[8]，涵蓋了水在人類活動的不同方面的作用及對其可持續進行性的影響。

　　還有學者認為水足跡思想來源于1992年加拿大經濟學家WiiliamRees提出的“生態足跡”理論，用以描述人類對水資源系統的占用和影響[9]。生態足跡與水足跡存在著一定的相似性，都屬于足跡家族，都可以用來反映自然資源的耗費對環境的影響。但它們之間存在一些差異：在核算方面，水足跡的核算基于本地生產因子，而生態足跡則基于全球海洋平均生產力因子來計算;從地理定位角度，水足跡不僅計算水資源消費的數量，還要追蹤其來源;在關注重點方面，水足跡關注的是人類活動對水量的需求(體積單位)，而生態足跡則關注水產品消費對水域面積的占用(面積單位)[10]。

　　隨著水足跡理論的不斷發展，其應用范圍越來越寬廣，學者們已將該理論應用到不同國家或地區以及工業、農業、第三產業等不同產業領域，以對水資源利用狀況進行評估。從已有文獻來看，關于農業水足跡的研究自2008年以來逐漸增多。如在2010-2017年間，中國學者對湖南省水稻水足跡[11]、華北平原小麥、玉米作物生產水足跡[12]、1978-2010年間中國主要糧食作物的水足跡值[13]等進行了核算與評價，并探索了農業水足跡的驅動機制，如李澤紅等以武威洲為研究區探索了該地區農業水足跡變化及其驅動機制[14]。

　　國外學者對農業水足跡的研究更加深入，如Mekonnen和Hoekstra2010年對小麥的綠、藍、灰水足跡進行了全球和高分辨率的評估[15]，在2012年對農業動物產品的水足跡作了全球評估等[16];ThapatSilalertruksa等基于水足跡理論研究了水資源利用和水資源缺乏對可持續水稻種植的影響[17];NichananCheroennet等基于時間步驟計算了農業種植系統的灰水足跡[18]。通過以農業水足跡為研究對象，對其內涵作了簡要闡述，重點介紹了農業水足跡的影響因素，并在此基礎上對未來農業水足跡發展方向提出了建議，以期促進農業水足跡理論進一步發展，從而緩解全球水資源壓力問題。

　　二、農業水足跡的內涵

　　農業水足跡基于水足跡理論上發展起來，農業水足跡是專門用于分析農業在生產與消費過程中水資源消耗和影響的物理指標，即將人類活動所有水足跡的核算和評價的范圍縮小到農業方面，其含義是指除去工業水足跡、生態水足跡外的水足跡，具體是指一定時期和區域內人們消費的所有農業產品(包括作物和畜禽產品)和服務的虛擬水量之和[19]。

　　基于虛擬水理論，農業水足跡可劃分為農業綠水足跡、農業藍水足跡和農業灰水足跡。農業綠水足跡即農作物生育過程中消耗的有效降水;農業藍水足跡是指消耗的地表和地下水資源;農業灰水足跡則是指以現有水環境水質標準為基準，消納產品生產過程中產生的污染物負荷所需要的淡水水量[6]。這一理論的發展不僅明確了農產品整個生命周期內不同階段用水情況、用水地點等，而且還可以提高水資源綜合利用水平，提升農產品質量，逐漸實現水資源配置與農業經濟發展的脫鉤。

　　三、農業水足跡的影響因素

　　農業是一種高耗水的活動，且對自然環境和生產技術的變化十分敏感，收成的潛在減少可能會導致比現在更大的水需求和食品安全下降[20,21]。為此以減少農業用水量和提高農業用水效率為目的，分析與總結了農業水足跡的影響因子，重點介紹糧食作物水足跡、經濟作物水足跡、畜牧水足跡的影響因素。

　　(一)糧食作物水足跡的影響因素

　　糧食安全問題是人類面臨的重大生存危機問題，保障糧食安全現已經成為各國發展戰略中的重要一環。而糧食作物的生長發育與水資源充足與否息息相關，因此，研究如何用有限的水資源生產出滿足全人類數量的糧食是具有重要意義的。

　　1.自然環境因素

　　糧食作物的水足跡在很大程度上與特定環境中的水需求有關，環境的變化會嚴重影響糧食水足跡水平。分析已有文獻知，影響糧食作物水足跡的主要自然環境因素包括降水、光照、氣溫、風速、CO2濃度等。在研究影響糧食作物水足跡的自然環境因素時，前四種因素往往會結合起來考慮。

　　例如Acock[22]和Mekonnen[23]證實了玉米水足跡隨降水量增加而增加，生長季積溫與綠水足跡、總水足跡呈顯著負相關，與灰水足跡呈顯著正相關;降水量與藍水足跡呈顯著負相關，而日照時數與藍水足跡呈顯著的正相關;日照時數主要是通過風速作用對藍水產生影響，且風速是影響玉米水足跡最強的氣候因子，其與綠水、藍水、灰水和總水足跡的相關性全部達到了顯著水平;相對濕度與綠水足跡呈顯著的正相關，與灰水足跡呈顯著的負相關。對于小麥而言，降水量的變化是影響其水足跡的重要因素。蓋力強[24]發現小麥生產用水中綠水的用量占80%左右，這說明降水量是影響小麥水足跡非常重要的因素。

　　韓宇平[25]則計算了人民勝利渠灌區冬小麥的藍、綠水足跡，結果顯示，平均氣溫、相對濕度、日照時數、水汽壓、平均風速以及有效降水都是影響藍水足跡的主要氣候因子;除水汽壓與藍水足跡呈正相關外，其他因子都與藍水足跡呈負相關，其中水汽壓對藍水足跡具有最大影響，相對濕度和日照時數次之;而這些氣候因子中有效降水對冬小麥的綠水足跡的影響最大，它們之間正相關系數為0.96，而其他氣候因子的影響都很小，甚至相關系數為0。

　　Behnam[26]等研究伊朗主要谷物水足跡發現，增加綠水水足跡使用或提高綠水的利用效率對遭受藍水資源不足的農民來說很重要。CO2的濃度對糧食作物的影響也不容忽視，經研究發現對敏感性糧食農作物來說，兩倍的CO2量可能會導致30%到100%的光合作用率的增加，這取決于溫度和水的可用量[27,28]，同時CO2濃度還可以通過減少蒸騰作用進一步提高水的使用效率[29]。Morrison通過研究發現，C3類農作物(水稻、小麥等)對高CO2的反應是積極的，而C4類農作物(玉米、高粱等)則對CO2濃度的變化不敏感[30]。

　　Bocchiola[31]則以意大利波谷的蘭里亞諾為案例區，研究了灌溉水稻的水足跡受未來氣候變化影響的情況，結果表明，在本世紀的上半個世紀，CO2濃度的增加可能會導致水稻產量增加(特別是在CCSM4的情況下);在本世紀末，只有CCSM4在RCP和4.5的情況下才會增加水稻產量和藍水足跡，而且主要是由于夏季溫度的增加而增加。

　　三、結論與展望

　　隨著全球水資源短缺越來越受到關注，農業水足跡理論在水資源管理方面的研究得到了非常大的拓展。通過重點考察農業水足跡影響因素，發現糧食作物和經濟作物的綠水足跡隨降水量的增加而增加，藍水足跡則相反，且氣象因素的變化都會影響其水足跡;在技術因素方面，灌溉技術是影響糧食和經濟作物水足跡的主要因素之一。對于畜牧業來說，畜牧水足跡則對品種、飼料、放牧方式敏感。未來農業水足跡的研究可以從以下幾個方面展開。

　　其一，農業水足跡的概念還沒有形成定論，其外延和內涵仍需進一步完善。其二，其理論的應用主要集中在對糧食作物水足跡的測算，關于經濟作物、畜牧作物的研究缺乏，林業和漁業的水足跡無論是測算還是影響因素的研究仍是鳳毛麟角。拓展農業水足跡測算有利于農業水資源的利用和管理。其三，擴大農業水足跡的應用范圍，例如可以將其與膳食結構、經濟增長理論、時空差異模型掛鉤，以促進其理論與實踐的密切結合。其四，進一步探索農業水足跡的影響因素，為節約水資源和提高農業質量尋找新的路徑。

　　參考文獻：

　　[1]KyounghoonCha，MinjungSon，etal.Methodtoassesswaterfootprint,acasestudyforwhiteradishesinKorea[J].InternationalSoilandWaterConservationResearch，2017，5(2)：151-157.

　　[2]MesfinM.Mekonnen，ArjenY.Hoekstra.Fourbillionpeoplefacingseverewaterscarcity[J].ScienceAdvances，2016,2(2)：1-6.

　　[3]HoekstraAY，MekonnenMM.Thewaterfootprintofhumanity[J].ProcNatlAcadSci,2012,109(9):3232-3237.

　　[4]HoekstraAY,etal.ValueofWaterResearchReportSeriesNo12[A].VirtualWaterTrade:ProceedingsoftheInternationalExpertMeetingonVirtualWaterTrade[C].theNetherlands，2003

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