疏勒河流域2001～2010年水足跡動態特征及評價

鐘文婷，張 軍,2，蔡立群,2，張仁陟,2

(1.甘肅農業大學 資源與環境學院,甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省節水農業工程技術研究中心,甘肅 蘭州 730070)

疏勒河流域2001～2010年水足跡動態特征及評價

鐘文婷1，張 軍1,2，蔡立群1,2，張仁陟1,2

(1.甘肅農業大學 資源與環境學院,甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省節水農業工程技術研究中心,甘肅 蘭州 730070)

隨著人口增長、城市化進程的發展和社會經濟發展，以及全球氣候變化等因素的影響，疏勒河地區生態用水不斷被擠占，造成地下水位下降，天然植被也因缺水而退化，水資源供需矛盾突出，為了有效改善水資源利用效率，利用水足跡模型研究了疏勒河流域2001～2010年的水足跡動態特征。結果表明：疏勒河流域2001～2010年總水足跡呈增長趨勢，人均水足跡從2001年的772.537 m3增加到2010年的1 304.476 m3。疏勒河流域水資源集約利用度呈增長趨勢，從2001年的6.053增加到2010年的10.875，說明疏勒河流域水資源利用效率提高了。疏勒河流域水資源壓力指數從2001年的0.447增加到2010年的0.747，說明疏勒河水資源利用壓力雖處于水資源可承載范圍內，但其水資源壓力不斷上升。農田灌溉用水和農田種植面積均與農畜產品虛擬水足跡呈顯著正相關關系(P<0.05)。未來還需從實施節水農業戰略等方面提高流域水資源利用效率，以及通過虛擬水貿易方式優化產業結構，以實現疏勒河流域水資源可持續利用和經濟社會可持續發展。

疏勒河流域；水足跡；虛擬水；虛擬水貿易

水是人類賴以生存的基礎性資源，是生態與環境協調發展的基本要素。在干旱半干旱地區水資源問題引起了高度的關注和研究[1-3]。隨著人口增加和經濟社會發展，水資源協調利用與可持續發展成為社會關注的焦點。為了有效應對水資源短缺，提高水資源利用效率，1993年Allan提出虛擬水概念[4]，指包含在產品或服務中看不見的水，也稱“嵌入水”。Hoekstra[5]在虛擬水基礎上于2002年提出了水足跡概念，指任何已知人口(國家、地區或個人)在一定時間內消費的所有產品和服務所需要的水資源量。虛擬水、水足跡的概念從水資源消耗的角度將水資源問題拓展到經濟社會領域，為合理分配水資源提供新的視角。

水足跡研究可以全面反映區域水資源消耗特征，不僅可以反映“實體水”的變化特征，也能反映“虛擬水”的變化特征，因此，水足跡廣泛應用于世界各國水資源消耗評價中。Davy等[6]研究表明，歐洲28國是凈虛擬水進口國，其中農產品占總水足跡的最大部分。Chapagain和Hoekstra[7,8]研究認為，通過提高單位產品水耗、提高農業水分利用效率、提高雨水利用率、轉變高耗水的生活方式如減少肉類的需求等方式減少全球水足跡。Liu等[9]研究表明，中國人均食物需水量增加的主要原因是動物產品消費增加迅速。王靜等[10]研究表明，中國是一個水資源高度自給的國家，但區域間差別較大。孫才志等[11]研究表明，1997～2007年中國水足跡強度整體呈下降趨勢，水資源利用效率有所提高。水足跡作為一種分析工具，旨在幫助研究者了解人類活動對水資源短缺和污染造成的影響并提出相應的解決方案，以保證人類活動對水資源的可持續利用[12]。水足跡可從生產和消費的角度更為真實、全面的核算人類對水資源的占用。從水足跡的可持續性判斷人類對水資源占用的生態、社會和經濟可持續性，評價區域虛擬水貿易對緩解水資源壓力的合理性[13]。

水資源是干旱內陸河流域經濟社會發展的限制因子，如何實現有限水資源可持續利用成為內陸河利用不可回避的問題。水足跡概念的提出給全面評價干旱內陸區水資源消耗特征提供了有力工具，但是水足跡計算多數以不同尺度的行政單元作為評價對象，筆者嘗試以流域尺度單元為研究對象進行水足跡評價研究，利用水足跡評價方法以虛擬水和水足跡的形式有效計算出2001～2010年疏勒河流域的水資源外部輸出量和內部消耗量，以及對農畜產品虛擬水足跡的主要影響因素。可以依據疏勒河流域水足跡及虛擬水的研究結果合理調整該流域的消費結構，優化流域內的產業結構，合理分配流域內的水資源，為實現疏勒河流域水資源可持續利用及水資源壓力提供決策依據。

1 研究區概況

疏勒河流域位于我國西北干旱地區，地理位置E 92°11′～98°30′ ，N 38°00′～42°48′，是河西走廊3大內陸河之一，流域海拔高度為1 100～2 010 m(圖1)。疏勒河流域總面積為1.70×105km2，疏勒河干流全長650 km，多年平均徑流量1.03×1010m3，年降水量僅有37.63 mm，年蒸發量卻高達3 000 mm以上，屬于極度干旱地區。疏勒河流域是甘肅省灌溉農業區，人口50.77萬人，地區生產總值為306.09億元，耕地面積1.40×106km2。由于氣候變化和人類活動造成生態退化使得疏勒河流域耗水增加，下游區域徑流量減少和地下水位下降，進而導致依賴于地下水的天然植被退化、綠洲萎縮和土地沙化等生態退化現象。在任其發展將威脅到疏勒河流域的可持續發展以及綠洲生態系統穩定，以及人類賴以依存的生態環境安全[14]。

圖1 疏勒河流域圖Fig.1 The map of Shule river basin

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

數據來源包括：(1)中國主要農畜產品單位質量虛擬水量數據來源于(Food and Agriculture Organization,FAO)發布的Climate數據庫和Crop數據庫中國區域的數據，國際研究成果有關中國動物產品虛擬水含量計算及中國單位產品虛擬水含量數據；(2)水資源總量、供水量、工業生產用水量、生態環境用水量、居民生活耗水量數據來源于2001～2010年水資源公報；(3)農畜產品產量、進出口貿易量數據來源于2001～2010年甘肅省統計年鑒。

2.2 水足跡計算方法

水足跡為國家或地區居民生產和服務對水資源的需求總量[15]：

WF=IWF+EWF

(1)

式(1)中：WF為疏勒河流域總水足跡，IWF為疏勒河流域生產居民所消費的商品與服務所利用的流域內水資源總量，即內部水足跡；EWF為疏勒河流域從其他國家或地區進口的虛擬水總量，即外部水足跡。其中：

IWF=AWU+IWW+DWW+EWW-VWEex

(2)

式(2)中：AWU為疏勒河流域農業生產的用水量；IWW為工業生產的用水量；DWW為居民生活的用水量；EWW為生態環境的用水量；VWEex為疏勒河流域出口虛擬水量。鑒于相同消費品在不同生產地區耗水量有所不同，且消費品未必是本區所生產。筆者從消費的角度對水足跡進行概化計算：

(1)農業生產用水量為單位質量虛擬水含量與產品產量的乘積。農畜產品的單產虛擬水含量參照國內外相關研究[16,17]整理并計算其平均值(表1)。

(2)工業生產用水量和居民生活用水量分別為工業與家庭部門抽取水量。

(3)生態環境用水量，由于國內對生態環境需水的研究處在起步階段，缺乏對生態系統的合理性評價結論，在生態保護目標確定上存在一定的隨機性，采用甘肅省水資源公報中統計的生態環境用水量作為計算依據。

(4)本地出口虛擬水量，參考文獻[5]的方法計算疏勒河流域虛擬水量，本地出口虛擬水量 = 農畜產品虛擬水出口貿易量 + 工業產品出口虛擬水。其中，農畜產品虛擬水出口貿易量 = 流域內農業和畜牧業生產總耗水量 × 出口價值 / 農業生產總價值。工業產品出口虛擬水 = 出口工業產品貿易價值 × 工業用水定額。

表1 中國主要農畜產品單位質量虛擬水量Table1 Virtual water contents contained in the primary crop-livestock products in China m3·kg-1

注：農產品單位產品虛擬水含量數據引自甘肅省2003年的水足跡評價；動物單位產品虛擬水含量參照Chapagain等人的研究成果

2.3 區域水足跡評價指標的計算方法

疏勒河流域水足跡評價采用水資源進口依賴度、水資源集約利用度、水足跡凈貿易量和水資源壓力4個指標進行定量評價。

水資源進口依賴度(WD)反映了一個地區對外部水資源的依賴程度，表明區域水資源戰略結構。百分比越大，表明該區域對進口水資源依賴程度越高。計算公式如下：

(3)

式(3)中：WD為水資源進口依賴度；EWF為疏勒河流域從其他國家或地區進口的虛擬水總量，即外部水足跡；WF為疏勒河流域總水足跡。

水資源集約利用度(WIUD)[18]用來衡量地區水資源利用的程度和效率，水資源集約利用度越大，說明該地區的水資源利用效率高，產生的經濟效益高；反之，表明該地區的水資源利用效率低，產生的經濟效益低。計算公式如下：

(4)

式(4)中：WIUD為水資源集約利用度；GDP為疏勒河流域地區生產總值；WF為疏勒河流域總水足跡。

水足跡凈貿易量[19](WNF)反映本區域在水資源貿易中的地位和作用。若水足跡凈貿易量為正，即出口虛擬水大于進口虛擬水，說明該地區水資源流入外部，屬于水資源輸出地；若其值為負，說明該地區為水資源輸入地。計算公式如下：

WNF=VWEex-EWF

(5)

式(5)中：WNF為水足跡凈貿易量；VWEex為疏勒河流域出口虛擬水量；EWF為疏勒河流域從其他國家或地區進口的虛擬水總量，即外部水足跡。

水資源壓力指標(WP)[19]反映本區域水資源壓力情況，是區域內部水足跡與本區域出口虛擬水量之和與本區域可用水資源量的比值，計算模型為：

(6)

式(6)中：WP為水資源壓力指標；IWF為疏勒河流域生產居民所消費的商品與服務所利用的區域內水資源總量，即內部水足跡；VWEex為疏勒河流域出口虛擬水量；EWFW為疏勒河流域水資源總量。

當WP>1時，本地區生產所用水足跡大于可用水資源量，說明該地區水資源系統超載；當WP=1時，表明本地區生產所用水足跡與可用水資源量持平，水資源利用達到最大承載能力；當WP<1時，表示本地區生產所用水足跡在可用水資源承載能力范圍內，具有進一步開發利用空間。

3 結果與分析

3.1 疏勒河流域水足跡特征及其影響因素

3.1.1 疏勒河流域水足跡動態特征 2001～2010年水資源總量整體保持增長趨勢，2010年水資源總量較2001年增長了50.50%(圖2)。從動態特征分析水資源總量的變化中不可控因素較多。

監測的年間供水總量總體呈增長趨勢，其中2001～2004年基本保持不變，2004～2005年形成猛增趨勢，2005年較2004年供水總量增長18.51%，2005～2010年供水總量基本保持不變，2007年達到疏勒河流域供水總量的最大值，為1.95×109m3。

2001～2010年疏勒河流域總水足跡呈增長趨勢，2001～2004年總水足跡增長趨勢平緩，2005～2008年總水足跡呈上升趨勢，2009～2010年出現猛增，2010年總水足跡達到流域最大值，為2.26×109m3，為2001年的2.48倍。由于缺少2009～2010年進出口虛擬水數據，因此，2009～2010年總水足跡的值略小。

水足跡越接近供水總量說明水資源利用情況越好[20]，但2009～2010年總水足跡超出了供水總量，說明供水總量不能滿足生產物品和服務所需的水資源總量。

圖2 疏勒河流域2001～2010年水資源總量及其總水足跡變化Fig.2 Variation of total water resources and water footprint from 2001 to 2010 in Shule river basin

3.1.2 疏勒河流域水足跡組成 2001～2010年農畜產品虛擬水量總體保持增長趨勢。其中，2001年農畜產品虛擬水量7.817×108m3，為研究時段最低值，2010年最高，為20.687×108m3，2010年比2001年增長了2.65倍。2001～2008年農畜產品虛擬水量呈逐年穩增趨勢，2009年略有下降， 2010年出現猛增，與糧食、水果、甜菜等農畜產品產量的增加緊密相關。工業用水量在研究時段內整體呈下降趨勢。其中，2001年工業用水含量最高，為1.030×108m3，2007年最低，為0.738×108m3(表2)。2008～2010年工業用水量略有回升，2010年的工業用水量較2001年減少了21.69%。2001～2010年生活耗水呈先增長后減少的趨勢。其中2008年耗水量最大，為0.523×108m3，是2010年的2.87倍。2001～2008年出口虛擬水量均高于進口虛擬水量，2006年進出口虛擬水量差值最大，出口虛擬水量為進口虛擬水量的5.91倍。2002年進出口虛擬水量差值最小，出口虛擬水量為進口虛擬水量的1.40倍。2001～2010年人均水足跡整體保持增長趨勢，其中2004～2005年呈猛增趨勢，增長率為47.57%，2010年較2001年提升了68.86%。

表2 疏勒河流域2001～2010年水足跡組成Table2 Composition of water footprint from 2001 to 2010 in Shule river basin

注：工業、生活和生態用水均從甘肅省統計年鑒和水資源公報上獲取，缺2009～2010年進出口虛擬水數據。

3.1.3 疏勒河流域農畜產品虛擬水足跡組成 疏勒河流域農畜產品虛擬水足跡主要由糧食、棉花、油料、甜菜、肉類和水果6類產品組成(圖3)，其平均值分別為3.10×108m3、3.53×108m3、0.26×108m3、0.73×108m3、2.99×108m3和1.29×108m3，分別占農畜產品虛擬水足跡的26.03%、29.72%、2.17%、6.11%、25.15%和10.81%。表明糧食、棉花、肉類對農畜產品的虛擬水足跡影響較大，油料、甜菜對農畜產品的虛擬水足跡影響較小。這與研究時段內不同農畜產品的產量大小及農畜產品的單位虛擬水含量的高低有密切關系。

2001～2010年疏勒河流域糧食的總水足跡呈增長趨勢， 2010年糧食水足跡是2001年的8.75倍。2001～2005年糧食水足跡基本保持不變，2005～2007年呈現增長趨勢，2009～2010年出現猛增趨勢。2001～2010年棉花的水足跡總體保持增長趨勢，但2009～2010年略有下降，2007年棉花水足跡最高，2001年水足跡最低，2007年為2001年的1.76倍。

圖3 疏勒河流域總水足跡中各影響因子所占比例Fig.3 Proportion of the impact factors on water footprint in Shule river basin

2001～2010年油料水足跡出現先增長后減少又增長的趨勢，2010年比2001年增長了8.18%；2005年油料水足跡最低為0.17×108m3， 2010年比2005年油料水足跡增長了2.15倍。

2001～2010年甜菜水足跡呈先下降后增長的趨勢。2002～2005年甜菜水足跡一直處于下降趨勢，2005～2006年出現猛增。2005年甜菜水足跡最低為0.03×108m3，2010年最高為1.53×108m3，是2005年的47.27倍。

2001～2010年肉類水足跡內總體保持增長趨勢。2010年肉類水足跡為3.45×108m3，比2001年肉類水足跡2.19×108m3增長了57.68%。

2001～2010年水果水足跡變化較大，其中2001～2002年呈驟降趨勢，2002～2003年又出現猛增。2002年水果水足跡最小，為0.64×108m3，2004～2005年和2008～2009年水足跡雖有所下降，但降幅不大；2010年水果水足跡最高，為1.52×108m3，是2002年的2.36倍。由此可見農產品的種植結構以及畜牧業的產業結構都會對水資源的消耗和利用產生影響。

圖4 疏勒河流域農畜產品水足跡Fig.4 The water footprints of crop-livestock products from 2001 to 2010 in Shule river basin

3.1.4 農田灌溉面積和農田灌溉用水量與農畜產品虛擬水足跡的相關性 2001～2010年，農產品水足跡占農畜產品虛擬總水足跡的73.50%(10年均值)，而肉類產品虛擬水足跡僅占26.50%，農產品虛擬水足跡為肉類產品水足跡的2.77倍。由此可知農產品虛擬水足跡為農畜產品虛擬總水足跡主導因子。因此，選取對農產品虛擬水足跡影響最大的兩個因素(農田灌溉面積和農田灌溉用水量)分析其與農畜產品水足跡之間的關系。農田灌溉面積和農田灌溉用水量均與農畜產品虛擬水足跡有顯著相關性(P<0.05)。農田灌溉面積與農畜產品虛擬水足跡呈顯著正相關關系(圖5)，表明隨著農田灌溉面積的增加農畜產品虛擬水足跡在不斷增長。農田灌溉用水量與農畜產品虛擬水足跡呈顯著正相關關系，說明農田灌溉面積的增加影響了農畜產品虛擬水足跡的增長。

圖5 農田灌溉面積(a)和農田灌溉用水量(b)與農畜產品水足跡的相關性Fig.5 The correlation between irrigation area(a),irrigation water consumption(b) of farmland and water footprint of crop-livestock products

3.2 疏勒河流域水足跡評價

根據疏勒河流域相關統計資料和水足跡評價指標的計算方法，得出了2001～2010年疏勒河各項水足跡評價指標(表3)。

表3 2001～2010年疏勒河流域水足跡評價指標Table3 Evaluation indexes of water footprint during 2001 to 2010 in Shule river basin

注：工業、生活和生態用水均從甘肅省統計年鑒和水資源公報上獲取，缺2009～2010年進出口虛擬水數據

3.2.1 疏勒河流域水足跡進口依賴度 疏勒河流域2001～2010年水資源進口依賴度呈先增長后減少。2001～2005年水資源進口依賴度出現逐年增長的趨勢，2005年水資源進口依賴度最高，為0.040，2005～2008年水資源進口依賴度出現下降趨勢，2008年水資源進口依賴度最低，為0.009(表3)，較2005年水資源進口依賴度下降了77.5%。

3.2.2 疏勒河流域水足跡效益評價 在檢測年間水資源集約利用度總體呈增長趨勢。2001～2005年出現先下降后增長的趨勢，2002年水資源集約利用度最小，為5.96；2006～2009年出現增長趨勢，2009年水資源集約利用度最高，為13.37，是2006年的1.75倍。2010年的水資源集約利用度比2001年增加了79.67%，說明疏勒河流域居民經濟生產中將水資源得到了有效利用，產生了較高的經濟效益。

水足跡凈貿易量2001～2008年總體呈增長趨勢且均為正值。2001～2002年水足跡凈貿易量略有下降，2005～2008年出現明顯增長趨勢，在2008年達到最高值，為2.18×108m3。2008年的水足跡凈貿易量約為2001年的10.9倍，說明在虛擬水貿易中疏勒河流域屬于水資源輸出地，且輸出量在逐年增大。

3.2.3 疏勒河流域水資源壓力評價 2001～2010年疏勒河流域的水資源壓力指數呈波動中上升趨勢，但水資源壓力指數的值均<1，表明疏勒河流域用水量在水資源的承載力之內。2001～2003年出現下降趨勢，2001年水資源壓力指標比2003年下降了3.75倍，自2005年開始水資源壓力指標越來越高，呈逐年增長趨勢，2010年達到最大值0.75，2010年比2001年水資源壓力指標增長了67.08%。

3 討論與結論

疏勒河流域2001～2010年總水資源雖然總體呈現上升趨勢，但受不可控因素影響較多，因此從水足跡的角度探討有效利用水資源將成為緩解疏勒河流域水資源短缺的有效途徑。從人均水足跡角度來看人口的增減會影響人均水足跡的變化，人均水足跡會隨著人口的增長而增加。

農畜產品虛擬水量對內部水足跡影響最大，其中糧食、肉類等農畜產品的虛擬水量直接影響農畜產品總的虛擬水量。雖然棉花的單位虛擬水含量高于糧食的單位虛擬水含量，但由于糧食產量遠高于棉花產量，因此，在農畜產品虛擬水含量中，不僅要看農畜產品的單位虛擬水量，更要注重總產量對農畜產品虛擬水含量的影響。此外，不同農產品的虛擬水含量有所不同，應盡量減小高耗水糧食的種植面積以及有效的優化農產品的種植結構。因此，從消費角度考慮，在不影響人類正常生活水平，滿足人類生活消費需求的前提下，調整農產品的消費結構，切實落實節水措施，讓居民更深入的了解水足跡這一概念對有效利用水資源具有重要意義。

疏勒河流域的出口虛擬水量高于進口虛擬水量，且出口虛擬水量不斷增加，表明水資源輸出量逐年增加，且農產品的出口量最多，而農產品的單位虛擬水含量較高，將為該流域水資源利用帶來巨大的壓力。因此，需要改變現有水足跡結構及生產消費結構，減少虛擬水含量較高的農畜產品的出口，大量進口水密集產品從而實現間接引進水資源。改變疏勒河流域在虛擬水貿易中的地位，大量增加虛擬水含量較少的產品如水果、甜菜的出口貿易，同時進口虛擬水含量較高產品如糧食、肉類，將成為改善水資源短缺的有效方法。

2001～2010年疏勒河流域水資源進口依賴度的變化趨勢與新疆地區1999～2009年水資源進口依賴的變化趨勢有一致性[21]，主要生產生活用水來自于本地水資源，對進口水資源依賴較少。近年來，我國居民對生態環境需求日益加深，生態環境建設已成為必然趨勢[22]。在研究時段內我國的水資源壓力指數持續增加[23]。與全國水資源壓力指數變化相比較，疏勒河流域水資源壓力指數與全國水資源壓力指數的變化相同在逐年增加，地區間水資源壓力指數的增長會影響全國的水資源壓力指數，一旦水資源壓力指標達到飽和，水資源將成為可持續發展的限制因素。由于疏勒河流域水資源壓力指標在逐年增加，選擇對水分需求低，耐熱耐旱性的作物能有效節省水分消耗[24]。解決水資源問題不僅需要采取節水農業等措施提高水資源的利用效率，還需通過虛擬水貿易方式優化產業結構，優先發展綜合效益高的產業，從區域水資源平衡及水資源高效利用層面上緩解水資源壓力[24]，進而實現疏勒河流域水資源可持續利用和經濟社會的協調發展。

[1] 黃金廷,侯光才,尹立河,等.干旱半干旱區天然植被的地下水文生態響應研究[J].干旱區地理,2011,34(5):88-793.

[2] 包衛鋒,黃介生,謝華.西北干旱區水資源需求預測方法與態勢分析[J].干旱區地理,2006,29(2):29-34.

[3] 高翔,魚騰飛,程慧波.西北地區水資源環境與城市化系統耦合的時空分異—以西隴海蘭新經濟帶甘肅段為例[J].干旱區地理,2010,33(6):1010-1018.

[4] Allan J A.Fortunately there are substitutes for water otherwise our hydro-political futures would be impossible[J].Prioritized for Water Resources Allocation and Management,London,1993,31(2):13-26.

[5] Hoekstra A Y,Chapagain A K,Aldaya M M,et al.The water footprintassessmnetmanual[M].London:Earthscan,2011.

[6] Vanham D,Bidoglio G.A review on the indicator water footprint for the EU28[J].Ecological indicators,2013,(26):61-75.

[7] Chapagain A K,Hoekstra A Y.Water footprints of nations[J].Netherlands,2004,28(5):228.

[8] Chapagain A K,Hoekstra A Y.The global component of freshwater demand and supply:An assessment of virtual water flows between nations as a result of trade in agricultural and industrial products[J].Water International,2008,33(1):19-33.

[9] Liu J,Savenije H H G.Food consumption patterns and their effect on water requirementin china[J].Hydrology and Earth System Sciences Discussions,2008,12(3):887-898.

[10] 王靜,謝世友,孫香莉.虛擬水對我國水資源可持續發展的啟示[J].水科學與工程技術,2008,(02):7-9.

[11] 孫才志,劉玉玉,陳麗新,等.基于基尼系數和錫爾指數的中國水足跡強度時空差異變化格局[J].生態學報,2010,30(5):1312-1321.

[12] 劉洋,常智慧.水足跡理論在高爾夫球場的應用探究[J].草原與草坪,2013,33(5):101-104.

[13] 馬晶,彭建.水足跡研究進展[J].生態學報,2013,33(18):5458-5466.

[14] 吳玉龍.疏勒河流域水資源的合理配置[J].節水農業,2008,(14):27-29.

[15] Nazer D W,Siebel M A,Van D Z,etal.Water Footprint of the Palestinians in the west bank[J].Journal of the American water resources association,2008,44(2):49-58.

[16] 孫才志,劉玉玉,陳麗新,等.基于基尼系數和錫爾指數的中國水足跡強度時空差異變化格局[J].生態學報,2010,30(5):1312-1321.

[17] Hoekstra A Y,Chapagain A K.Water footprints of nations:Water use by people as a function of their consumption pattern[J].Water Resources Management,2007,( 21):35- 48.

[18] 蘇芮,陳亞寧,張燕,等.新疆城鄉居民虛擬水消費結構及其用水效率評價[J].中國生態農業學報,2011,19(1):181-186.

[19] 戚瑞,耿湧,朱慶華.基于水足跡理論的區域水資源利用評價[J].自然資源學報,2011,26(3):486-495.

[20] 韓舒,師慶東,于洋,等.新疆1999～2009年水足跡計算與分析[J].干旱區地理,2013,36(2)：364- 370.

[21] 郭斌,任志遠.陜西2003年水資源足跡測評與分析[J].干旱地區農業研究,2006,24(6):178-182.

[22] 陳康貴,伊武軍.測度可持續發展的生態足跡分析法[J].草原與草坪,2004,(2):17-19.

[23] 陳栓.中國1996-2010年省際水足跡研究[D].大連:遼寧師范大學研究生院,2013.

[24] 濮陽雪華,戴子云,韓烈保.高爾夫球場生態環境及其改良措施[J].草原與草坪,2012,32(2):69-73.

[25] 白剛,黃高寶.虛擬水理論在綠洲灌溉區農作制多目標評價中的應用—以武威市涼州區為例[J].甘肅農業大學學報,2011,4(46):60-64.

Dynamic characteristics and evaluation of water footprint in Shule river basin from 2001 to 2010

ZHONG Wen-Ting1,ZHANG Jun1,2,CAI Li-Qun1,2,ZHANG Ren-Zhi1,2

(1.CollegeofResourcesandEnvironmentalScience,GausuAgriculturalUniversity，Lanzhou730070,China；2.ResearchCenterofWater-savingAgricultureofGansuProvince,Lanzhou730070,China)

In order to improve the utilization efficiency of water resources,the water footprint dynamic characteristics from 2001 to 2010 in Shule river basin were studied by using water footprint model.The results showed that the total water footprint had a growth trend,and the water footprint per capita increased from 772.537 m3to 1 304.476 m3.The intensive utilization degree of water resources also showed a growth trend which increased from 6.053 in 2001 to 10.875 in 2010,it illustrated that the water resources efficiency has been improved.The water resources pressure index increased from 0.447 to 0.747,it stated that although water resources utilization pressure still in the range of water resources bearing capacity,the pressure of water resources went up constantly.The farmland irrigation water and cultivated area had a positive correlation(P<0.05) with the virtual water footprint of agricultural and animal products.In order to enhance the utilization efficiency of water resources in Shule river basin,the strategy of water-saving agriculture should be carried out in the future.Besides,for realizing the sustainable utilization of water resources and sustainable development of economic society,the industrial structure should be optimized through virtual water trade.

Shule river basin;water footprint;virtual water;virtual water trade

2015-04-16；

2015-04-27

國家自然科學基金(31160269)；國家科技支撐(2012BAD14B03)；甘肅省高校基本科研費(041013)；甘肅農業大學青年導師項目(GAU-QNDS-201402)資助。

鐘文婷(1987-)，女，甘肅蘭州人，碩士研究生。 E-mail：tinghao_4391@qq.com 蔡立群為通訊作者。

S 157.1

A

1009-5500(2015)06-0027-08