夏文雪，張 兵，何明霞，崔 旭

（1.天津師范大學(xué)天津市水環(huán)境與水資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300387；2.天津師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，天津 300387）

0 引言

糧食的穩(wěn)定生產(chǎn)是中國(guó)農(nóng)業(yè)政策核心目標(biāo)之一[1]，水土資源是糧食生產(chǎn)的基礎(chǔ)性資源，對(duì)保障區(qū)域糧食安全意義重大[2]。隨著區(qū)域間糧食貿(mào)易自由化與糧食需求量的增加，水土資源匹配的重要性凸顯，糧食安全與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展成為我國(guó)所面臨的重要挑戰(zhàn)[3]。水足跡不僅可以定量反映糧食生產(chǎn)隱含的資源量，還可以表征糧食貿(mào)易中水資源現(xiàn)狀[4,5]。分析糧食水足跡及耕地資源對(duì)緩解區(qū)域農(nóng)業(yè)資源壓力，保障地區(qū)間糧食安全，提高水土匹配水平有著重要意義[6]。

水土匹配系數(shù)是表征農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可供水資源量與耕地資源量在時(shí)空上的適宜匹配的量比關(guān)系，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起決定性作用[7]。目前關(guān)于水土匹配的研究，主要采用基尼系數(shù)法[8]、水土資源匹配系數(shù)法[9]等方法，側(cè)重于糧食生產(chǎn)與耕地變化[10]、水土資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素匹配[11]等方面，集中于水資源匱乏的西北旱區(qū)[12]、長(zhǎng)江流域[13]、東北地區(qū)[7]、典型山區(qū)[14]等，逐步擴(kuò)展到其他區(qū)域。水土空間匹配格局是經(jīng)濟(jì)社會(huì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，對(duì)保障區(qū)域糧食安全有重要作用[15]。孫才志、王婷等分別將中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品虛擬水與實(shí)體耕地資源、虛擬水與虛擬耕地資源相結(jié)合，分析匹配系數(shù)時(shí)空差異演變，研究表明區(qū)域耕地資源對(duì)農(nóng)業(yè)虛擬水的重要影響，為研究?jī)烧邊f(xié)調(diào)關(guān)系、配置途徑奠定基礎(chǔ)[16,17]。

已有文獻(xiàn)為水土資源匹配的研究提供了理論支撐和方法依據(jù)，但缺少對(duì)縣域尺度糧食作物水足跡與耕地資源時(shí)空匹配及匹配系數(shù)范圍界定的研究。位于華北平原的京津冀地區(qū)，是重要的糧食產(chǎn)區(qū)，農(nóng)業(yè)用水中地下水開(kāi)采量占當(dāng)?shù)乜傆盟康?3.72%，農(nóng)業(yè)水資源短缺且用水效率低阻礙地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[18,19]。鑒于此，文章定量研究1980—2018年京津冀主要糧食作物生產(chǎn)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析1983年、1998年、2003年和2018年京津冀地區(qū)200個(gè)縣域5種主要糧食作物（小麥、玉米、稻谷、大豆、薯類(lèi)）水土匹配格局；以小麥、玉米田間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計(jì)算高產(chǎn)下的水土匹配區(qū)間，為京津冀的水土資源匹配評(píng)價(jià)提供參考，為水—耕地資源的可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

京津冀（113°27"E～119°50"E，36°05"N～42°40"N）地處華北平原，包括北京市、天津市、河北省，涵蓋北京市、天津市以及河北省的石家莊、保定市、張家口市、承德市、滄州市、唐山市、秦皇島市、邯鄲市、邢臺(tái)市、廊坊市、衡水市等11個(gè)地級(jí)市，共計(jì)200個(gè)縣。京津冀北鄰內(nèi)蒙古高原，西接黃土高原，整體呈現(xiàn)地勢(shì)西北高、東南低的特點(diǎn)。同時(shí)研究區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，表現(xiàn)為冬季寒冷干燥，夏季高溫多雨，雨熱同期，適宜糧食生長(zhǎng)發(fā)育，是中國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地。

京津冀地區(qū)屬于資源型缺水地區(qū)，遠(yuǎn)低于1 000 m3/人的國(guó)際公認(rèn)嚴(yán)重缺水標(biāo)準(zhǔn)[20]。參考《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（2019）》中生產(chǎn)總值量、水資源總量、人口數(shù)量、糧食產(chǎn)量及糧食播種面積數(shù)據(jù)，京津冀地區(qū)以全國(guó)0.79%的水資源量、4.19%的糧食播種面積承載著全國(guó)8.08%的人口數(shù)，貢獻(xiàn)了6.00%的糧食產(chǎn)量、9.46%的生產(chǎn)總值。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

1980—2018年京津冀縣域的糧食作物生產(chǎn)總量、播種總面積（1981和1982年數(shù)據(jù)缺失）；1984—2018年的糧食作物生產(chǎn)總量、單產(chǎn)量以及糧食作物播種面積數(shù)據(jù)，來(lái)源于《北京市統(tǒng)計(jì)年鑒》《天津市統(tǒng)計(jì)年鑒》《河北省統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》及《農(nóng)業(yè)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》（1981—2019）。該文涉及的小麥、玉米、稻谷、大豆作物需水量數(shù)據(jù)參考已發(fā)表文獻(xiàn)[21]中的蒸發(fā)蒸騰水量數(shù)據(jù)，薯類(lèi)作物需水量數(shù)據(jù)參考曲唱[22]所做研究。數(shù)據(jù)缺失較多的縣及無(wú)第一產(chǎn)業(yè)的縣不列入該文研究，在ArcGIS中以白色標(biāo)識(shí)。

圖1 研究區(qū)概況

2.2 研究方法

2.2.1 糧食作物藍(lán)水足跡和綠水足跡

藍(lán)水足跡（WFblue）和綠水足跡（WFgreen）是作物生產(chǎn)過(guò)程中所消耗的主要水資源量，分別表示作物生長(zhǎng)過(guò)程中消耗的地表水與地下水的水資源量、由降水蓄積在土壤含水層中或由植物根系吸收以及蒸發(fā)蒸騰的水資源量[21]。目前最常用的方法是采用美國(guó)農(nóng)業(yè)部土壤保持局（USDA—SCS）提出的方法計(jì)算有效降雨量，利用Penman—Monteith公式計(jì)算蒸發(fā)蒸騰水量，最終通過(guò)CROPWAT模型模擬得到藍(lán)水足跡、綠水足跡。該研究并未涉及各作物生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)水環(huán)境的影響，因此不對(duì)作物灰水足跡進(jìn)行計(jì)算分析。該文借鑒韓宇平學(xué)者[23,24]所做研究中小麥、玉米、稻谷、大豆、薯類(lèi)單位質(zhì)量藍(lán)水足跡與綠水足跡數(shù)據(jù)（表1），以此計(jì)算分析京津冀地區(qū)糧食作物藍(lán)水足跡和綠水足跡變化趨勢(shì)。

表1 京津冀地區(qū)糧食作物單位質(zhì)量藍(lán)水足跡及綠水足跡 m3/kg

2.2.2 糧食作物水足跡量化

從生產(chǎn)者的角度，水足跡是生產(chǎn)某種產(chǎn)品的真實(shí)用水量，其含量取決于生產(chǎn)地區(qū)狀況及水資源利用效率[21]。參考國(guó)內(nèi)外目前通用的糧食作物產(chǎn)品單位質(zhì)量虛擬水含量進(jìn)行計(jì)算，具體公式為：

式（1）中，Dn,c代表區(qū)域n糧食作物c單位質(zhì)量虛擬水含量（m3/t）；Wn,c代表區(qū)域n糧食作物c的需水量（m3/hm2）；Yn,c代表區(qū)域n糧食作物c的單產(chǎn)量（t/hm2）。其中Wn,c近似等于糧食作物在實(shí)際生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中累積蒸發(fā)蒸騰水量ETc。由于糧食作物需水量主要取決于成長(zhǎng)過(guò)程中累積的蒸發(fā)蒸騰水量，而糧食作物本身含水量少，可忽略，故將累積的蒸發(fā)蒸騰水量作為糧食作物總需水量計(jì)算。根據(jù)式（1），可得到北京市、天津市、河北省5類(lèi)主要糧食作物單位質(zhì)量虛擬水含量（表2）。

表2 京津冀糧食作物單位質(zhì)量虛擬水含量 m3/kg

根據(jù)式（1）計(jì)算得到的單位質(zhì)量虛擬水含量，結(jié)合每種糧食作物的產(chǎn)量，得到區(qū)域n內(nèi)5種主要糧食作物的水足跡Wn（億m3）。具體公式為：

式（2）中，Wn表示區(qū)域n的糧食作物水足跡（億m3）；Bn,c代表區(qū)域n糧食作物c產(chǎn)量（萬(wàn)t）。

2.2.3 水土匹配系數(shù)計(jì)算

該文研究的糧食作物水土匹配系數(shù)，本質(zhì)上是單位面積耕地可擁有的糧食水足跡量，來(lái)描述糧食生產(chǎn)過(guò)程中所消耗的水土資源的時(shí)空匹配關(guān)系[17]。水土匹配系數(shù)越小，表明區(qū)域內(nèi)單位面積耕地上，糧食生產(chǎn)所消耗的水資源量越少，匹配水平越高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水土資源可持續(xù)利用越好。反之，匹配系數(shù)越大，說(shuō)明糧食生產(chǎn)中消耗的水資源量較多，匹配水平越差。

式（3）中，Rn表示區(qū)域n的水土匹配系數(shù)（萬(wàn)m3/hm2）；Ln表示區(qū)域n的耕地面積（萬(wàn)hm2）。

3 結(jié)果與分析

3.1 糧食作物生產(chǎn)特征

京津冀地區(qū)糧食作物產(chǎn)量提高，單產(chǎn)增加（圖2）。1980—2018年京津冀糧食總產(chǎn)量呈現(xiàn)連續(xù)波動(dòng)性上升再下降后持續(xù)上升的趨勢(shì)。小麥與玉米是區(qū)域主要糧食作物，其產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量的比重由68.32%（1980年）增至91.06%（2018年）。北京市小麥、玉米單產(chǎn)量分別由1980年的2.16 t/hm2、4.51 t/hm2，增加為2018年的5.41 t/hm2、6.76 t/hm2（圖2 d、g）。1980—2018年天津市小麥和玉米單產(chǎn)量年均增長(zhǎng)1.67%、1.85%（圖3 e）。同期，河北省小麥、玉米產(chǎn)量增幅明顯，與1980年的384萬(wàn)t、663萬(wàn)t相比，分別增長(zhǎng)了3.78倍、3.93倍（圖3 f），小麥和玉米單產(chǎn)量分別以年均2.05%、1.57%的速率增長(zhǎng)，截止2018年兩者單產(chǎn)量分別為6.15 t/hm2與5.65 t/hm2。

圖2 1980—2018年京津冀地區(qū)糧食作物產(chǎn)量及播種面積

圖3 1980—2018年京津冀地區(qū)作物水足跡變化

京津冀地區(qū)糧食作物播種面積變化顯著（圖2）。北京市、天津市與河北省糧食作物多年平均播種總面積分別為318.94千hm2、385.85千hm2、6 621.71千hm2。1980—1985年和1998—2003年京津冀地區(qū)糧食總播種面積出現(xiàn)大幅下降趨勢(shì)。2003年河北、天津糧食播種面積達(dá)到歷年最小值，分別為5 944千hm2、258.1千hm2，相對(duì)于1998年的7305.7千hm2、446.6千hm2，減少了18.64%、42.2%。北京市5種主要糧食作物播種面積均呈現(xiàn)大幅下降趨勢(shì)，其中小麥播種面積降幅最大，減少了18.88倍（圖2 g）。1980—2018年天津市小麥播種面積下降83.87 t/hm2、玉米播種面積增加17.8 t/hm2（圖2 h）。同期，河北省小麥播種面積下降了403千hm2，而玉米播種面積擴(kuò)張明顯，上升了1 096.97千hm2（圖2 i）。

圖3 為京津冀地區(qū)5種作物藍(lán)水足跡、綠水足跡及水足跡總量變化趨勢(shì)圖。從圖3可知，1980—2018年5種作物藍(lán)水足跡、綠水足跡及水足跡總量分別以2.83%、2.31%、2.67%的年均變化率增加（圖3a）。40年間，稻谷、小麥、玉米、大豆和薯類(lèi)藍(lán)水足跡均值分別為6.37億m3、85.22億m3、37.84億m3、4.47億m3與2.73億m3；5種作物綠水足跡均值分別為4.42億m3、24.01億m3、56.77億m3、6.09億m3與8.32億m3，整體來(lái)看藍(lán)水足跡總和高于綠水足跡總和。小麥和玉米是京津冀地區(qū)主要作物，其水足跡總量歷年均值占作物水足跡總量的87.20 %，小麥藍(lán)水足跡均值（85.22億m3）是綠水足跡均值（24.01億m3）的3.55倍，屬于研究區(qū)主要灌溉作物；玉米則相反，藍(lán)水足跡均值（37.84億m3）比綠水足跡均值（56.77億m3）低33.35%，說(shuō)明對(duì)灌溉用水依賴程度低。

3.2 糧食作物水足跡、耕地面積時(shí)空變化特征

根據(jù)圖2糧食總播種面積柱狀圖拐點(diǎn)選取1983年、1998年、2003年 和2016年 為特 定 時(shí)間節(jié)點(diǎn)，繪制京津冀縣域糧食水足跡空間格局分布圖（圖4）。由圖4可知，縣域尺度糧食水足跡主要集中區(qū)向冀南部轉(zhuǎn)移；總量超過(guò)6億m3的縣域，由1983年的0個(gè)增至2016年的9個(gè)；京津冀北部地區(qū)的糧食水足跡多介于1～2億m3，波動(dòng)較小。1983年京津冀各縣域糧食水足跡均低于4.92億m3，高值區(qū)不明顯。1998年糧食水足跡大幅提高，形成以定州市、辛集市、深縣等為中心的團(tuán)塊狀分布與遷西縣、薊縣、寶坻縣、武清縣等條帶狀分布格局。2003年糧食水足跡高值區(qū)分布范圍縮小，集中于高邑縣等地。2016年糧食水足跡高值區(qū)多位于冀中南部，少量分布在武清縣、樂(lè)亭縣等東部地區(qū)。

圖4 1983—2016年京津冀縣域糧食水足跡空間格局分布

京津冀縣域耕地資源分布不均衡，但縣域耕地面積保持穩(wěn)定，整體表現(xiàn)為冀中南高、北部低的分布格局（圖5）。1983年京津冀耕地集中于京津冀中東部地區(qū)，主要分布在新樂(lè)縣、武清縣、滄縣等地；1998年京津冀耕地面積增加，分布范圍擴(kuò)大至高邑縣、張北縣等地。2003年耕地面積減少，高邑縣、滄縣等地仍為耕地面積高值區(qū)。2016年耕地面積達(dá)57千hm2以上的縣域，共計(jì)16個(gè)，主要位于康?？h、張北縣、沽源縣等冀中南部。同期，耕地面積低值區(qū)主要位于懷柔區(qū)、寬城滿族自治縣、阜平縣等縣域，總量數(shù)值在19千hm2以下。

圖5 1983—2016年京津冀縣域耕地分布格局

3.3 糧食作物水土資源匹配格局分析

合理的水土匹配格局是糧食穩(wěn)定生產(chǎn)和水土資源可持續(xù)利用的基礎(chǔ)。小麥和玉米是京津冀地區(qū)主要糧食作物，占地區(qū)糧食總產(chǎn)量的91.06%（2018年），根據(jù)小麥和玉米生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中耗水量等數(shù)據(jù)，確定研究區(qū)域水土匹配系數(shù)區(qū)間，對(duì)指導(dǎo)京津冀地區(qū)糧食作物水土匹配調(diào)整提供依據(jù)。依據(jù)田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)[25]，在糧食高產(chǎn)的情況下，水土匹配系數(shù)的區(qū)間范圍為0.281～0.431。超出區(qū)間范圍上限，說(shuō)明區(qū)域內(nèi)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的灌溉用水量多，匹配程度差，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)；低于區(qū)域范圍下限，說(shuō)明區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉用水量少，水資源與耕地資源匹配程度低。

京津冀縣域水土匹配系數(shù)整體增大，空間差異顯著，1983—2016年水土足跡匹配系數(shù)隨時(shí)間演變呈現(xiàn)冀中南部高、冀北低；京津低的分布格局。該文將匹配系數(shù)均等劃分為6個(gè)等級(jí)，分別為：Ⅰ級(jí)（0～0.281]、Ⅱ級(jí)（0.281～0.431]、Ⅲ級(jí)（0.431～0.700]、Ⅳ級(jí)（0.700～0.980]、Ⅴ級(jí)（0.980～1.260]，根據(jù)匹配系數(shù)等級(jí)做空間分布圖（圖6）。4個(gè)典型年份中，Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)匹配水平縣域數(shù)量減少；Ⅲ級(jí)匹配水平縣域數(shù)量分別為48個(gè)、69個(gè)、37個(gè)、42個(gè)；處于Ⅳ—Ⅵ級(jí)的縣域數(shù)量由1983年的5個(gè)增加至2016年的106個(gè)，主要集中于河北平原地區(qū)，分布地域不斷擴(kuò)展。

圖6 1983—2016年京津冀縣域糧食水土足跡匹配系數(shù)等級(jí)空間分布

2003年和2016年北京市各縣域均值分別為0.20、0.54，上升明顯。天津市匹配系數(shù)范圍為0.15～0.39、0.36～0.71、0.35～0.63、0.47～0.92，匹配系數(shù)均值處于0.27～0.66，變化波動(dòng)小，略高于區(qū)間范圍上限。河北匹配系數(shù)范圍為0.04～0.88、0.19～1.36、0.13～1.10、0.27～1.25；均值分別為0.41、0.69、0.65、0.82，與1983年相比，河北省匹配系數(shù)增加1倍，遠(yuǎn)超區(qū)間范圍上限，說(shuō)明糧食生產(chǎn)中消耗的水資源量多，水土匹配程度差。

4 討論

4.1 水土匹配格局直接反映糧食生產(chǎn)重心“南進(jìn)西移”

水土匹配系數(shù)空間格局變化直接反映了糧食生產(chǎn)格局的變化。京津冀地區(qū)糧食生產(chǎn)空間格局變化主要受耕地資源分布、播種面積、糧食產(chǎn)量的影響，表現(xiàn)出空間聚集性顯著的特征，糧食生產(chǎn)重心呈“南進(jìn)西移”的移動(dòng)趨勢(shì)[26,27]。該文研究發(fā)現(xiàn)冀中南平原地區(qū)水土匹配系數(shù)高（最大值1.13），糧食產(chǎn)量高（最大值67.61萬(wàn)t）；匹配系數(shù)空間格局為“冀中南高、北部低”（圖6），糧食生產(chǎn)重心向冀中南平原區(qū)移動(dòng)（圖4），二者具有空間一致性的特征。

4.2 水土匹配系數(shù)側(cè)面反映糧食單產(chǎn)量的增加

京津冀糧食單產(chǎn)量顯著增加，年均增長(zhǎng)率為2.89%（圖2）。冀中南部平原區(qū)為糧食高產(chǎn)區(qū)，與水土匹配系數(shù)高值區(qū)分布地區(qū)相符，根據(jù)式（1）（3）可知糧食單產(chǎn)量與水土匹配系數(shù)呈正相關(guān)。京津冀地區(qū)有效灌溉面積每增加1個(gè)單位，糧食產(chǎn)量增加1.6個(gè)單位以上，農(nóng)業(yè)灌溉提高糧食單產(chǎn)，且兩者存在顯著正相關(guān)[28,29]，糧食單產(chǎn)量提高，水土匹配系數(shù)增加。

4.3 水土匹配系數(shù)間接體現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的變化

農(nóng)業(yè)水足跡的變化是農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的表現(xiàn)形式之一。京津冀地區(qū)不同作物水足跡變化趨勢(shì)不同（圖3），其變化的差異反映了該地區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的變化[23]。韓宇平學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)京津冀地區(qū)總水足跡、藍(lán)水足跡與綠水足跡的空間分布格局較為一致，同樣呈現(xiàn)出“冀中南部高、西部和北部小”的特征[24]，與該文得到水足跡總量的水土匹配空間格局（圖6）相似。作物水足跡總量上升，水土匹配系數(shù)增大，因此應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)，減少高藍(lán)水足跡作物的種植，有利于科學(xué)合理分配農(nóng)業(yè)水資源。

4.4 水土匹配格局間接指示地下水超采情況

京津冀地區(qū)水土匹配系數(shù)高值區(qū)與地下水漏斗區(qū)邊界大體重合（圖7）。從圖7可知地下水漏斗區(qū)主要位于冀中南部平原區(qū)，形成了以保定、石家莊、邢臺(tái)、邯鄲為代表的地下水漏斗區(qū)，學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)地下水漏斗區(qū)有擴(kuò)大傾向[30]。石家莊南部、邢臺(tái)東北部、邯鄲、廊坊等重合區(qū)域匹配系數(shù)均大于0.431（圖7）。由此可見(jiàn)，多數(shù)水土匹配高值區(qū)分布在地下水漏斗范圍內(nèi)，兩者之間存在空間聯(lián)系。

圖7 京津冀水土匹配系數(shù)與地下水漏斗邊界

地下水是京津冀地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉主要水源，水資源開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度已達(dá)101%，灌溉用水量占地下水開(kāi)采總量的78.82%，農(nóng)業(yè)用水強(qiáng)度超過(guò)水資源承載能力，導(dǎo)致糧食種植區(qū)地下水漏斗水位逐年下降，漏斗總面積擴(kuò)大[19,31]。該文研究發(fā)現(xiàn)糧食主產(chǎn)區(qū)與地下水漏斗區(qū)范圍大致重合（圖7），長(zhǎng)期大規(guī)模的糧食生產(chǎn)超采地下水，糧食生產(chǎn)消耗地下水資源量增加，導(dǎo)致水土匹配系數(shù)變大，超出適宜區(qū)間范圍上限（0.431），造成區(qū)域水土資源不匹配。

5 結(jié)論

通過(guò)定量核算1980—2018年京津冀200個(gè)縣的糧食作物（小麥、玉米、稻谷、大豆、薯類(lèi)）水足跡，分析了京津冀地區(qū)糧食水足跡、耕地面積、匹配系數(shù)的變化，得出結(jié)論如下。

（1）水土匹配系數(shù)空間格局與糧食生產(chǎn)格局聯(lián)系密切，糧食生產(chǎn)集聚地區(qū)匹配系數(shù)高。河北為糧食生產(chǎn)重點(diǎn)區(qū)域，主要受播種面積分布的影響，糧食產(chǎn)量及匹配系數(shù)均高于京津兩市。

（2）灌溉提高糧食單產(chǎn)量，進(jìn)而影響水土匹配系數(shù)。1980—2018年京津冀地區(qū)糧食作物單產(chǎn)量逐年增加，表現(xiàn)為北京市、天津市、河北省糧食作物單產(chǎn)量年遞增率分別為1.91%、2.79%、3.08%，存在顯著空間差異。

（3）水土匹配系數(shù)的變化側(cè)面反映地區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整。1980—2018年小麥、玉米、稻谷、大豆、薯類(lèi)水足跡總量呈增加態(tài)勢(shì)，從174.01億m3增加到426.14億m3，年均增長(zhǎng)2.67%。研究期內(nèi)，作物藍(lán)水足跡總量年均占比（42.65%）仍高于綠水足跡總量（31.14%）。

（4）匹配系數(shù)間接反映京津冀地區(qū)地下水超采。冀中南部平原地區(qū)匹配系數(shù)遠(yuǎn)超匹配系數(shù)區(qū)間（0.281～0.431），表現(xiàn)為耕地分布集中、農(nóng)業(yè)水資源少、地下水開(kāi)采強(qiáng)度高。糧食主產(chǎn)區(qū)與地下水漏斗區(qū)范圍存在重疊現(xiàn)象。

水土匹配系數(shù)是反映區(qū)域農(nóng)業(yè)水土資源適宜性的重要指標(biāo)。該文初步探討了京津冀縣域主要糧食水足跡、耕地及兩者匹配關(guān)系時(shí)空變化特征；基于資源高效利用視角，應(yīng)從兩方面明確水土資源匹配落實(shí)重點(diǎn)：減少高耗水作物種植規(guī)模，因地制宜優(yōu)化調(diào)整糧食作物種植結(jié)構(gòu)；進(jìn)一步發(fā)展節(jié)水灌溉，以此保障農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展，為調(diào)控京津冀地區(qū)水土資源匹配狀況、調(diào)整作物生產(chǎn)等方面提供參考意義。未來(lái)將更全面分析縣域尺度單位質(zhì)量虛擬水含量及匹配系數(shù)區(qū)間范圍。