廣東-廣西農(nóng)業(yè)水足跡變化及其驅(qū)動(dòng)力的對(duì)比分析

邱婭柳，鄭久瑜，曾 雯，操信春*

(1.河海大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210098；2.珠江水利科學(xué)研究院，廣東 廣州 510000；3.南京市高淳區(qū)水資源管理中心，江蘇 南京 211300)

水資源短缺和水環(huán)境惡化使得中國(guó)的淡水資源正面臨著巨大的壓力。近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)化、人口增長(zhǎng)和水資源空間分布不均與管理不善，增加了中國(guó)水危機(jī)發(fā)生的頻率和嚴(yán)重程度[1]。農(nóng)業(yè)作為水資源需求最大的領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)用水長(zhǎng)期占據(jù)全國(guó)供水總量的一半以上，正確評(píng)價(jià)及科學(xué)調(diào)控區(qū)域農(nóng)業(yè)用水是保障糧食安全和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

水足跡的概念于2002年由霍克斯特拉[2]首次提出，被認(rèn)為是評(píng)價(jià)和解決區(qū)域水資源短缺的新方法。水足跡是一個(gè)能體現(xiàn)水資源消耗的類型及數(shù)量、污染量及污染類型的多維度指標(biāo)，是科學(xué)地評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與水資源關(guān)系及其利用效率的重要前提[3]。農(nóng)業(yè)水足跡反映農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)或消費(fèi)活動(dòng)對(duì)水資源產(chǎn)生的消耗及影響的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。通常，農(nóng)業(yè)水足跡由3部分組成：藍(lán)水、綠水和灰水足跡。藍(lán)水足跡是指整個(gè)作物生長(zhǎng)周期對(duì)地表水和地下水的消耗；綠水足跡是指以田間蒸散形式消耗的雨水；灰水足跡是指在給定自然背景濃度和現(xiàn)有環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，吸收污染物負(fù)荷所需的淡水量[1,4-5]。近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)作物水足跡量化及其影響因素展開了大量研究[6]。起初，學(xué)者們重點(diǎn)關(guān)注不同空間尺度(包括國(guó)家、流域、區(qū)域、灌溉區(qū)和田間)的主要作物的水足跡量化[7-10]。例如，郭相平等[11]計(jì)算并分析了中國(guó)31個(gè)省(自治區(qū))的農(nóng)作物水足跡；王寧等[12]利用ESDA方法對(duì)黃河流域水足跡分布及其區(qū)域特征進(jìn)行分析；高潔等[13]以寶雞峽灌區(qū)為例，定量評(píng)價(jià)不了同典型年灌區(qū)藍(lán)綠水資源與作物生產(chǎn)水足跡多時(shí)間尺度演變規(guī)律；中國(guó)各省以及田間尺度的作物水足跡變化規(guī)律也是研究的重點(diǎn)[14-15]。隨后，為了緩解水資源壓力，一些學(xué)者將研究重心轉(zhuǎn)移到農(nóng)作物水足跡影響因素上來(lái)。由于水足跡主要來(lái)自于田間作物的蒸散，影響作物需水量的因素如作物類型、種植面積、氣候條件、灌溉技術(shù)及水資源管理方式等被認(rèn)為是作物水足跡的影響因子[16]。Zhang等[17]探究了黑河流域中游地區(qū)水足跡變化的驅(qū)動(dòng)因素；楊洋等[18]、Xu等[19]和Zhao等[20]分別分析了廣西壯族自治區(qū)、北京市及蘇州市農(nóng)作物水足跡變化的主要原因。這些研究均在一定程度上分析了農(nóng)業(yè)水足跡的影響因素。然而，這些研究均針對(duì)特定區(qū)域，缺乏不同類型區(qū)域水足跡隨時(shí)間變化影響因素的對(duì)比分析。

廣東和廣西是中國(guó)南部沿海地區(qū)相鄰的兩省(自治區(qū))，均屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，地形都以丘陵山地為主。兩省(自治區(qū))雖自然條件相似，但是社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境差異很大。廣東省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以珠江三角洲為中心，珠江三角洲因其水運(yùn)發(fā)達(dá)、航運(yùn)價(jià)值高和輻射帶動(dòng)作用強(qiáng)而使得廣東GDP位居全國(guó)第一，廣西僅為其1/5。因此，從自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)2個(gè)方面選取因素來(lái)分析兩省(自治區(qū))水足跡及其影響因素的差異意義重大。本研究以廣東和廣西兩省(自治區(qū))為研究對(duì)象，目的是：量化1996—2018年兩省(自治區(qū))農(nóng)業(yè)水足跡，分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與水資源的關(guān)系；探究主要作物的水足跡隨時(shí)間變化的規(guī)律；由水足跡強(qiáng)度及水足跡組成規(guī)律分析兩省(自治區(qū))農(nóng)業(yè)用水效率的變化；揭示農(nóng)業(yè)水足跡變化的驅(qū)動(dòng)因素服務(wù)于適宜水資源管理策略制定。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 農(nóng)業(yè)水足跡的計(jì)算

農(nóng)業(yè)水足跡(AWF)是一種衡量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及消費(fèi)對(duì)水資源造成的消耗及影響的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)特定的作物來(lái)說(shuō)，農(nóng)業(yè)水足跡可表示為藍(lán)水足跡(BWF)、綠水足跡(GWF)和灰水足跡(GRWF)3部分之和[21]：

AWF=BWF+GWF+GRWF

(1)

式中 BWF——作物以田間蒸散的形式消耗的灌溉水量，也被稱為藍(lán)水足跡，m3；GWF——作物以田間蒸散的形式消耗的雨水量，也被稱為綠水足跡，m3；GRWF——由于農(nóng)業(yè)排放引起的水資源非點(diǎn)源污染量，也被叫作農(nóng)業(yè)灰水足跡，m3。

水足跡各組成的計(jì)算方法如下[22]：

BWF=AI×(ETc-Pe)

(2)

GWF=A×Min(ETc,Pe)

(3)

式中AI——灌溉面積，hm2；ETc——作物所需水量，mm；Pe——有效降水量，mm；A——作物種植面積，hm2。

ETc由作物系數(shù)(Kc)和參考作物蒸散量(ET0)共同決定：

ETc=Kc×ET0

(4)

式中Kc——作物系數(shù)，無(wú)量綱；ET0——參考作物蒸散量，mm，ET0可利用在CROPWAT模型中廣泛使用的Penman-Monteith(P-M)公式進(jìn)行計(jì)算。

Pe可按照美國(guó)農(nóng)業(yè)部土壤保持局推薦的方法進(jìn)行計(jì)算[23]：

(5)

式中P——每10天的降水量，mm。

灰水足跡采用的計(jì)算方式如下[24]：

(6)

式中α——淋濾徑流分?jǐn)?shù)，%；AR——每公頃農(nóng)田的化學(xué)施用量，kg/hm2；Cmax——環(huán)境污染物最大可接受濃度，kg/m3；Cmin——天然水中的濃度，可假設(shè)為0。

1.2 偏最小二乘回歸

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究對(duì)象為主體位于珠江流域的廣東、廣西兩省(自治區(qū))，研究時(shí)段為1996—2018年。用于水足跡計(jì)算和驅(qū)動(dòng)因子分析的氣象數(shù)據(jù)來(lái)自兩省(自治區(qū))60個(gè)(廣東36、廣西24)氣象站點(diǎn)，下載于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn)；用水總量、農(nóng)業(yè)用水量、灌溉水利用系數(shù)來(lái)自中國(guó)水資源公報(bào)和兩省水資源公報(bào)；人口、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等相關(guān)數(shù)據(jù)均來(lái)自中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒。

2 結(jié)果與分析

2.1 廣東-廣西農(nóng)業(yè)水足跡變化

1996—2018年廣東與廣西的農(nóng)業(yè)水足跡年均值及年均增長(zhǎng)率分別為29.88、41.37 Gm3和2.64%、3.82%。廣東-廣西兩省(自治區(qū))歷年的水足跡總量列于表1。

由表1可知，廣東-廣西兩省(自治區(qū))研究期間農(nóng)業(yè)水足跡分別增長(zhǎng)了17.70、33.42 Gm3，廣西農(nóng)業(yè)水足跡的增量約為廣東的2倍。廣東農(nóng)業(yè)水足跡的變化經(jīng)歷了穩(wěn)定和上升2個(gè)階段。穩(wěn)定階段(1996—2009)：廣東的農(nóng)業(yè)水足跡始終保持在22～30 Gm3，且呈現(xiàn)在小范圍波動(dòng)中增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。上升階段(2010—2018)：廣東的農(nóng)業(yè)水足跡始終保持逐年上升的趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)率為3.6%。廣西在1996—2001年的農(nóng)業(yè)水足跡較穩(wěn)定，始終在28 Gm3左右浮動(dòng)。自2001年開始，廣西的農(nóng)業(yè)水足跡增長(zhǎng)迅速，年均增長(zhǎng)率為4.1%，2001—2018年廣西的農(nóng)業(yè)水足跡增長(zhǎng)了將近一倍。1996年廣東和廣西兩省(自治區(qū))的農(nóng)業(yè)水足跡僅相差了3.21 Gm3，至2018年廣西的農(nóng)業(yè)水足跡卻已約為廣東的1.5倍。兩省(自治區(qū))作物種植結(jié)構(gòu)的不同很大程度上決定了水足跡的變化趨勢(shì)。8類作物的年均水足跡構(gòu)成見圖1。

表1 1996—2018年廣東-廣西農(nóng)作物水足跡

a)廣東

從總體上看，廣東和廣西兩省(自治區(qū))的作物水足跡構(gòu)成相似但略有不同。相似之處在于谷物和水果均超過(guò)了10 Gm3，豆類、薯類、棉花和其他作物的水足跡均不超過(guò)3 Gm3。不同之處在于廣西糖類的水足跡比廣東大得多，兩者相差了9.18 Gm3。從單省份來(lái)看，廣東糧食作物與經(jīng)濟(jì)作物的水足跡分別為11.7、18.2 Gm3，分別占了農(nóng)業(yè)水足跡的39.1%和60.9%。水果的水足跡最大為13.55 Gm3，其次是谷物為10.47 Gm3，二者占了農(nóng)業(yè)水足跡的80.4%。糖類和其他作物的水足跡為1～3 Gm3，二者所占比例為15.5%。剩下的4.1%由豆類、薯類、油料和棉花構(gòu)成，他們的水足跡幾乎可以忽略不計(jì)。對(duì)廣西來(lái)說(shuō)，糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物的水足跡分別為13.2、28.1 Gm3，分別占農(nóng)業(yè)水足跡的32%和68%。與廣東相比，廣西經(jīng)濟(jì)作物的水足跡占比更高，且經(jīng)濟(jì)作物水足跡也高了約10 Gm3。谷物、糖類和水果的水足跡均在12 Gm3左右，三者所占比例之和高達(dá)89.5%。換言之，廣西農(nóng)業(yè)水足跡的變化是由谷物、糖類和水果決定的。剩余5種作物的水足跡均不超過(guò)2 Gm3，對(duì)廣西農(nóng)業(yè)水足跡的改變作用效果不明顯。圖2展示了各類作物歷年水足跡占比的變化趨勢(shì)。

a)廣東

從圖2中可以看出，廣東水足跡占比變化明顯的作物是谷物和水果。谷物的比例大體上呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)，從1996年的57.1%降至2018年的23.2%，下降了33.9%。相反地，水果的水足跡從1996年的4.6 Gm3增長(zhǎng)至2018年的26.3 Gm3，年均增長(zhǎng)率高達(dá)8.2%，所占比例也從20.3%增至64.62%。此外，糖類的水足跡占比在研究期間下降了約10%，豆類、薯類、油料、棉花和其他作物種植面積很小，歷年水足跡占比較穩(wěn)定且均不超過(guò)10%。廣西谷物和水果的占比變化趨勢(shì)與廣東相似，分別下降和上升了28.8%和41.8%，兩類作物的變化幅度均略小于廣東。另外，廣西糖類的比例始終超過(guò)了20%，糖類占比的變化趨勢(shì)可分為2個(gè)階段，第一階段：1996—2008年，糖類的比例在波動(dòng)中增長(zhǎng)至2008年的最大值39.46%；第二階段：2009—2018年，這一階段內(nèi)糖類所占比例整體上呈現(xiàn)逐年遞減的態(tài)勢(shì)，至2018年已降至23.9%。糖類水足跡的減小與糖類種植面積大幅度減少、種植效益快速下滑息息相關(guān)。

與廣東相同，廣西的豆類、薯類、油料、棉花和其他作物所占比例均低于10%。結(jié)合圖2可知，谷物和水果在兩省(自治區(qū))的種植結(jié)構(gòu)中變化最顯著，對(duì)水足跡變化量的作用效果最強(qiáng)；廣西作為中國(guó)重要的蔗糖生產(chǎn)基地，甘蔗和甜菜種植面積大且產(chǎn)量高，盡管近年來(lái)糖類的種植面積和產(chǎn)量在減小，但由于糖料產(chǎn)業(yè)規(guī)?；鶖?shù)大，因此糖類在廣西的農(nóng)作物水足跡構(gòu)成中占有重要位置。

2.2 農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度及其組成

農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度是用來(lái)衡量農(nóng)業(yè)用水效率的有效指標(biāo)，主要受水足跡和耕地面積變化的影響。1996—2018年廣東和廣西兩省(自治區(qū))的年均耕地面積分別為2 888、4 097 khm2。圖3中給出了廣東-廣西兩省(自治區(qū))農(nóng)業(yè)水足跡隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。

圖3 1996—2018廣東-廣西農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度

由圖3可知，兩省(自治區(qū))的水足跡強(qiáng)度變化趨勢(shì)線大體相似，部分年份有一些差別。可將研究時(shí)間段分為3個(gè)階段。第一階段(1996—2002)：兩省(自治區(qū))的水足跡強(qiáng)度先上升然后在1998—1999年驟降，主要是該年兩省(自治區(qū))的耕地面積均明顯擴(kuò)大造成的。1999年后，廣東省的水足跡強(qiáng)度逐年下降而廣西與之相反，至2002年兩省(自治區(qū))的水足跡強(qiáng)度幾乎相等。第二階段(2003—2015)：兩省(自治區(qū))的水足跡強(qiáng)度非常接近，強(qiáng)度差值不超過(guò)50 mm。此外，水足跡強(qiáng)度增長(zhǎng)迅速，年均增長(zhǎng)率均超過(guò)了4%，廣東-廣西兩省(自治區(qū))水足跡強(qiáng)度分別增長(zhǎng)了565、480 mm。該階段內(nèi)兩省(自治區(qū))的耕地面積均有較小程度的減少，但水足跡總量增長(zhǎng)較大，因此水足跡強(qiáng)度明顯變強(qiáng)。第三階段(2016—2018)：廣東和廣西兩省(自治區(qū))的水足跡強(qiáng)度平穩(wěn)增長(zhǎng)且其趨勢(shì)線幾乎平行，差值在200 mm左右。2018年，水足跡強(qiáng)度達(dá)到研究期間的最大值，廣東和廣西分別為1 563、1 357 mm。水足跡強(qiáng)度的不斷增大，源于耕地面積的變化，但更重要的原因是水足跡的快速增長(zhǎng)。研究期間兩省(自治區(qū))水果的水足跡均增長(zhǎng)了超過(guò)20 Gm3，種植結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致單位耕地面積耗水量的增加。2018年廣東省單位面積藍(lán)水、綠水和灰水足跡分別為45.7、1 164.3、352.5 mm，廣西單位面積藍(lán)水、綠水和灰水足跡分別為38.7、1 024.2、294.3 mm。綠水是水果的主要消耗對(duì)象，廣東和廣西兩省(自治區(qū))單位耕地面積的綠水足跡較1996年分別增加了466.9、314.6 mm，而單位面積的藍(lán)水和灰水足跡變化不大。提高綠水資源在農(nóng)業(yè)水足跡中的比例，對(duì)水資源的節(jié)約作用顯著。歷年藍(lán)水、綠水和灰水足跡的組成情況見圖4。

a)廣東

由圖4知，廣東和廣西的農(nóng)業(yè)水足跡均隨時(shí)間呈逐漸變大的趨勢(shì)，且組成結(jié)構(gòu)均表現(xiàn)出藍(lán)水足跡<灰水足跡<綠水足跡的關(guān)系。廣東省的農(nóng)業(yè)水足跡從1996年的22.92 Gm3增長(zhǎng)至2018年的40.62 Gm3。藍(lán)水、綠水和灰水足跡年均占比分別為4.1%、73.9%和22.0%。綠水足跡的年均值約為藍(lán)水足跡和灰水足跡的17.9倍和3.4倍。很明顯，作物耗水量主要以綠水資源為主，綠水足跡的變化決定了水足跡總量的變化。研究期間藍(lán)水足跡占比始終穩(wěn)定在4%左右，未能改變農(nóng)業(yè)水足跡的組成結(jié)構(gòu)。灰水足跡有小幅度的增長(zhǎng)，從1999年的5.24 Gm3增長(zhǎng)到2018年的9.16 Gm3。對(duì)于廣西來(lái)說(shuō)，農(nóng)業(yè)水足跡從1996年的26.1 Gm3增長(zhǎng)至2018年的59.6 Gm3，增長(zhǎng)了超過(guò)一倍。藍(lán)水、綠水和灰水足跡年均占比分別為4.3%、74.8%和20.9%。同樣地，綠水足跡也是總量中占比最大的，其年際變化情況與農(nóng)業(yè)水足跡基本一致，在農(nóng)作物水足跡中占絕對(duì)的主導(dǎo)地位。綠水足跡的增大對(duì)區(qū)域水資源利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有著重要作用。此外，藍(lán)水足跡穩(wěn)定在1.8 Gm3附近，但所占比例隨時(shí)間呈不斷下降趨勢(shì)，從1996年的7.1%降至2018年的2.8%。由于污染物排放量的增大，灰水足跡也有了較明顯的增長(zhǎng)，1996—2018年期間增長(zhǎng)了7.2 Gm3，但所占比例一直穩(wěn)定在20%左右。

2.3 農(nóng)業(yè)水足跡驅(qū)動(dòng)力分析

廣東、廣西農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度的驅(qū)動(dòng)力分析見表2和圖5。

a)廣東

表2 農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度的PLSR模型概述

表2總體概述了利用偏最小二乘回歸方法分別為廣東和廣西農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度構(gòu)建的最優(yōu)模型。廣東省農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度偏最小二乘回歸模型提取了與預(yù)測(cè)變量相關(guān)的3個(gè)偏最小二乘回歸成分，其中第一成分對(duì)廣東省農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度變異的解釋率為49.6%，而模型的另外2個(gè)成分對(duì)變異的解釋率累計(jì)為67.7%；廣西農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度偏最小二乘回歸模型中，Qcum2最大值對(duì)應(yīng)了2個(gè)主成分，第一、二成分對(duì)農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度的解釋率分別為52.2%和13.7%。

圖5對(duì)比了影響農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度各因子的VIP值和RCs。結(jié)果顯示，廣東F1(降水量)的VIP值最高(VIP=1.33，RC=-0.375)，其次為F7(人均GDP)(VIP=1.291，RC=0.379)、F8(城鎮(zhèn)化率)(VIP=1.14，RC=0.068)、F5(單位面積化肥使用量)(VIP=1.07，RC=0.237)、F6(糧食面積比重)(VIP=1.03，RC=0.003)，和F3(VIP=1.02，RC=-0.195)。F1越高，農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度明顯降低，同樣，F(xiàn)3越高，農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度越低；而較高的F5、F6、F7、F8和較高的農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度相關(guān)。在一定程度上，所有的因子都與農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度有關(guān)。然而，VIP<1的因子所造成的影響可忽略，因此這里只討論VIP>1的因子。充足的降水量可滿足作物一部分的需水要求，從而降低了藍(lán)水足跡的消耗，進(jìn)而農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度減小。灌溉水利用系數(shù)的增大，有效減少水資源的浪費(fèi)，農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度也有減少的可能，但這種影響在廣東省是有限的。過(guò)多的施肥量惡化了水環(huán)境，需要更多的灰水足跡來(lái)稀釋水中的污染物，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)水足跡增大，農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度也隨之增大。眾所周知，糧食生產(chǎn)需要消耗大量的水足跡，因此，糧食種植面積越大，農(nóng)業(yè)水足跡消耗越多。城鎮(zhèn)化進(jìn)展促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)發(fā)展得到良好的改善，如機(jī)械化的普及，擴(kuò)大了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，因此，農(nóng)業(yè)水足跡逐步攀升。

由于地理位置、氣候條件及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面的差距，廣西的情況與廣東省有所不同。圖5b顯示，VIP>1的因子共有6個(gè)，F(xiàn)3最高(VIP=1.34，RC=-0.295)，其次分別為F5(VIP=1.17，RC=0.157)，F(xiàn)1(VIP=1.13，RC=-0.118)，F(xiàn)2(平均氣溫)(VIP=1.11，RC=0.316)，F(xiàn)8(VIP=1.04，RC=0.172)和F6(VIP=1.03，RC=0.013)。除了F3和F1對(duì)農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度造成消極影響，其余因子越高，農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度越高。廣西作為農(nóng)業(yè)大區(qū)，雖河流眾多水資源豐富，但降水分布不均，因此提高灌溉水利用效率，有力地緩解水資源浪費(fèi)，減少農(nóng)業(yè)水足跡的消耗，有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，從而成為影響最大的因子。與廣東省不同的是，廣西的人均GDP不再是VIP>1的影響因子，而平均氣溫成為正向影響因子。氣候是決定農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育和耗水特征的直接因素，因此氣候條件特別是降水能直接影響廣東、廣西兩省(自治區(qū))的農(nóng)業(yè)水足跡。不同的是，廣東農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度還受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的較大影響，而廣西的農(nóng)業(yè)水足跡強(qiáng)度受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和用水技術(shù)的影響更加明顯。兩省(自治區(qū))的經(jīng)濟(jì)發(fā)展差距較大，廣西以農(nóng)業(yè)為主，而廣東已轉(zhuǎn)向新型產(chǎn)業(yè)；這應(yīng)該是二者農(nóng)業(yè)水足跡驅(qū)動(dòng)因素存在差異的原因。

3 討論

農(nóng)業(yè)水足跡反映的是區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)對(duì)水資源的全面占有。作為人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)水足跡的最原始驅(qū)動(dòng)源為全社會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量和結(jié)構(gòu)的需求[7]。在本文研究時(shí)段，包括廣東、廣西兩省(自治區(qū))在內(nèi)的全中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)化發(fā)展和人民生活水平提高等都在快速推進(jìn)。這不僅增加了包括食物在內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品需求，也逐漸改變了其消費(fèi)結(jié)構(gòu)。這是兩省(自治區(qū))農(nóng)業(yè)水足跡均隨時(shí)間增長(zhǎng)而糧食水足跡比例呈下降趨勢(shì)的主要原因。此外，農(nóng)業(yè)大省優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和對(duì)外供應(yīng)規(guī)模擴(kuò)大也對(duì)農(nóng)業(yè)水足跡的增長(zhǎng)有一定的推動(dòng)作用。如，作為中國(guó)甘蔗播種的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，廣西的種植面積始終遠(yuǎn)高于其他地區(qū)，且保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2018年，廣西貢獻(xiàn)的甘蔗產(chǎn)量占全國(guó)比重高達(dá)67.5%，超過(guò)了2/3。為全國(guó)其他地區(qū)提供糖料的直接和間接消費(fèi)也導(dǎo)致了廣西農(nóng)業(yè)水足跡的增長(zhǎng)。

農(nóng)業(yè)水足跡不僅與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件息息相關(guān)，也與經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)密切關(guān)聯(lián)，因而有必要從多個(gè)視角選取指標(biāo)進(jìn)行不同類型區(qū)域的驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析。并在此基礎(chǔ)上根據(jù)區(qū)域的特征開展基于農(nóng)業(yè)水足跡調(diào)控的農(nóng)業(yè)水管理政策制定與實(shí)施。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較大而經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)，應(yīng)該加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入、提高化肥利用效率、創(chuàng)新農(nóng)業(yè)節(jié)水管理機(jī)制，讓農(nóng)業(yè)水足跡調(diào)控受益于經(jīng)濟(jì)發(fā)展成果。在農(nóng)業(yè)為主、經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后型區(qū)域，需要通過(guò)改善農(nóng)田水利設(shè)施來(lái)提高灌溉水利用系數(shù)，從而直接控制區(qū)域農(nóng)業(yè)水足跡。同時(shí)，進(jìn)一步提高農(nóng)藝技術(shù)也值得關(guān)注，因?yàn)樵摰貐^(qū)也有可能面臨由于化肥使用過(guò)量而造成的灰水足跡偏高問(wèn)題。此外，該類地區(qū)也往往由于為經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的外部地區(qū)貢獻(xiàn)大量的初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品和虛擬水而限制本區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和農(nóng)業(yè)用水效率。因此，還應(yīng)該在不同類型地區(qū)之間探索農(nóng)業(yè)用水補(bǔ)償機(jī)制，從而保證農(nóng)產(chǎn)品輸出區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康運(yùn)行和水資源的可持續(xù)利用。

4 結(jié)論

1996—2018年，廣東、廣西兩省(自治區(qū))農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水足跡分別高達(dá)29.88、41.37 Gm3，且均呈隨時(shí)間增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)和兩省(自治區(qū))農(nóng)業(yè)水足跡增長(zhǎng)迅速，年均增長(zhǎng)率均超過(guò)2.5%。1996年兩省(自治區(qū))的農(nóng)業(yè)水足跡很接近，2018年廣西的農(nóng)業(yè)水足跡已約為廣東的1.5倍，農(nóng)業(yè)水足跡由向經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)集中的態(tài)勢(shì)。

糧食作物在初期占據(jù)最大部分的水資源耗用，隨后水足跡比例不斷下降，在廣東和廣西都被水果類作物超過(guò)。同時(shí)，廣西的糖類在農(nóng)作物水足跡構(gòu)成中占據(jù)重要位置，其比例在近年超過(guò)了糧食作物。因此，消費(fèi)需求和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變等社會(huì)發(fā)展背景下對(duì)區(qū)域農(nóng)業(yè)水足跡構(gòu)成產(chǎn)生了明顯變化。

降水和氣溫等氣候要素是農(nóng)業(yè)水足跡的重要驅(qū)動(dòng)因子。其他驅(qū)動(dòng)因素方面體現(xiàn)了區(qū)域產(chǎn)業(yè)特征之間的差異。廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平要素對(duì)農(nóng)業(yè)水足跡也有顯著的驅(qū)動(dòng)效應(yīng)，而廣西的農(nóng)業(yè)水足跡與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)系更加密切。因此，應(yīng)基于驅(qū)動(dòng)效應(yīng)分析結(jié)果開展。