1研究背景和选题意义
1.1研究背景
“水是生命之源、生产之要、生态之基”。水与人类生存环境和社会发展密切相关，随着人口的不断增长、经济社会的发展，水资源短缺日益严重，水环境进一步恶化，水资源供求矛盾日益凸显，水安全问题已成为许多国家社会经济可持续发展的重要制约因素。我国经济增长付出的资源环境代价过大，在水资源、水环境领域显得尤为突出。作为用水大户，农业用水占全国用水量的一半以上，农业生产中水资源的利用问题直接影响到粮食产量和水生态环境，是关系国家和地区粮食安全和水安全的大问题，但我们常常更多地关注灌溉用水，忽视了农业生产对土壤水的利用及化肥对水污染的影响，因此，开展农业水资源利用状况分析及利用效率评价，对水资源合理利用及管理具有十分重要的现实意义。
长期以来，人们对水安全和粮食安全问题都习惯于在问题发生地或者研究的区域范围内寻求解决方案，仅对本区域内的水资源进行评价并在此基础上寻求解决水资源问题的方法，虚拟水战略从系统的角度出发分析问题，通过分析生产商品和服务所需要的虚拟水资源量（Allan，1993），为水资源管理带来了全新的视角和思路。水足迹方法（Hoekstra，2002）在虚拟水研究基础上，进一步弥补了农业生产对土壤水的利用及化肥对水资源污染的影响，较为全面地揭示人类活动对水资源的真实需求和占有量。 目前，我国水资源供需紧张和水资源浪费现象并存，农业用水份额最大，其利用效率的高低和对水资源环境的危害直接关系到社会经济的可持续发展。因此，开展基于粮食生产水足迹分析研究，为科学高效地利用水资源及减轻对水资源污染从而为经济社会发展提供可持续的物质保障，具有重要的理论和实际意义。
1.2选题意义
我国是农业大国，同时也是水资源短缺十分严重的国家，如何高效利用农业水资源、发挥最佳的利用效益及最大限度的减轻对水生态环境的污染具有重要的实践意义。过去评价一个地区农业水资源利用水平，大多以灌溉用水量为主要指标，忽视了土壤水在农业生产中的作用及化肥对水资源污染的影响。为弥补这一方法缺陷，Hoekstra借鉴William Rees的“生态足迹”(Ecological Footprint)理论，以虚拟水为基础，将实体水与虚拟形态的水联系起来，进一步提出了水足迹（water footprints，2002）概念，大大拓宽了水资源评价体系的内涵和外延，并通过对蓝水、绿水和灰水指标的划分，较为真实地反映人们在生产和生活中对水资源的实际需求和占有。
近年来，随着对消费视角的水足迹研究越来越深入，人们对水足迹的认识也越来越全面，它不但可以反映基于消费视角的水资源消耗和占有量，也可以用生产某产品所消耗和占用的水资源量反映生产视角的生产水足迹。当前，国内外对消费水足迹研究很多，对产品的生产水足迹研究较少，关于农作物生产水足迹的研究只是在2010年以来才陆续见到有关成果，在国内，仅有华北地区小麦、玉米以及湖南的水稻、南疆的棉花生产水足迹研究。东北地区是国家重要的粮食主产区，在保障国家粮食安全中担负着重要的增产任务。但东北地区水资源条件也不尽如人意，时空分布不均、利用效率低下、水生态环境恶化等问题十分普遍，因此，开展东北地区生产水足迹研究，对于合理利用水资源、提高用水效率分析、科学规划粮食生产布局及改善生态环境问题，有着十分重要的意义。
黑龙江垦区是东北粮食产区的重要生产基地，2009年，土地面积总计553.5 万hm2，占全省土地总面积的12.2%，其中耕地面积达265.0 万hm2，人均耕地占有量1.59 hm2，是全省人均耕地占有量的5 倍，是全国人均耕地占有量的15 倍，产出粮食总量占黑龙江省粮食总产量的39.11%，占国家粮食生产量的3.13%，2001—2008 年平均粮食商品率高达87.42%，2007 年和2008 年达到90%以上，是我国重要商品粮基地、粮食战略后备基地和全国最大的绿色、有机、无公害食品基地。从其农业生产条件来看，垦区位居世界仅有的三大黑土带之一，适合水稻、玉米、大豆、小麦等粮食作物生产。垦区地势平坦、土质肥沃，具有蓄水能力强、土壤水库效应优势明显的特点，尤其是耕地集中连片，机械化程度高，便于规模经营，是全国规模最大、机械化程度最高的商品粮基地。但其水资源时空分布不均匀，供用水结构不合理，加上近年来连续干旱，缺水现象很严重，水资源已成为垦区经济社会发展的重要制约因素之一。为此，研究其粮食生产水足迹，对保障国家粮食安全具有重要的现实意义。
2相关文献综述
为了解决粮食安全和水安全的矛盾，有效缓解水资源短缺的问题，国内外专家和学者相继提出虚拟水、水足迹等新的理论及方法，并开展了理论研究和实证研究。作者阅读了大量文献并对相关研究进行梳理和总结。
2.1国外相关研究2.1.1虚拟水
2.1.2水足迹
2.2国内研究现状
2.2.1虚拟水
2.2.2水足迹
3主要参考文献：
[1]Fishelson G.The allocation of the marginal value product of water Israeli agriculture[A].Water and Peace in the Middle East[C].Amsterdam, Elsevier Science BV, 1994.427-440
[2]Allan J A(2001).virtual water:a longterm solution for water short Middle Eastern economies?[EB/OL]http://www.soas.ac.uk/Geography/WaterIssues/OccasionalPapers/home.html,2005-03-12[3]Hoekstra,A.Y.perspectives onwater:AModel-based Exploration of the Future[M].International BOOKS, Utrecht, The Netherlands,1998
[4]QadirM,Boers Th M,Schubert S,Ghafoor A,Murtaza M.Agricultural water management in water-starved countries:challenges and opportunities[J]. Agricultural WaterManagement, 2003, (62): 165-185
[5]Allan J A. A Convenient Solution[J]. The UNESCO Courier, 1999, 52(2):29-31.
[6]Chapagain AK, Hoekstra AY, Savenije HG, Gautam R. The water footprint of cotton consumption: An assessment of the impact of worldwide consumption of cotton products on the water resources in the cotton producing countrie[J].Ecological Economics, 2006, (60): 186-203
[7]Allan J A. Overall perspectives on countries and regions.In Rogers P, Lydon P. edits. Water in the arab world:perspectives and prognoses[M]. Massachusetts: Harvard University Press,1994
[8]Oki T,Sato M,A.Kawamura.Virtual water trade to Japan and in the world[A].Virtual Water Trade：Proceeding s of the International Expert Meeting on Virtual Water Trade[C].IHE Delft.2003:22l-238
[9]柯兵,柳文华,段光明,严岩,邓红兵,赵景柱.虚拟水在解决农业生产和粮食安全问题中的作用研究[J].环境科学,2004,25(2):32-36 [10]FAO,1997.Water resource of the Near East region:a review.38....
二、研究意义（理论价值与现实意义）
理论意义
（1）引入了生产水足迹研究，并且使生产水足迹具体到每种作物的应用，更加细化。（2）灰水足迹弥补了农业生产中化肥对水环境的影响，在国内雨养农业区的粮食生产水足迹研究中没有报道，丰富和完善了水足迹评价体系。
现实意义
我国学者对特定产品尤其是农业生产水足迹方面的研究刚刚开始。本文对黑龙
