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22，October 2018 By Günther Fischer 曾预计的在2050前全球粮食需求的增长能满足可持续性吗？一项模拟研究表明，这需要综合干预措施来应对相关的环境挑战。 全球人口在2010年约为69亿，到2050年预计将达到85亿至100亿之间。人口的增长将会相应增加粮食需求，而粮食生产过程会影响地球环境。在本月的《自然》期刊上，Springmann（Springmann, M. et al. Nature 562, 519–525 (2018)）等人报道了对2050年全球粮食体系的预测情形中可能出现的环境压力的分析。他们还模拟了粮食生产中采用不同途径减小环境影响的效果。 长期以来，粮食安全一直是人类社会面临的挑战，并且越发成为紧迫的全球问题。事实上，与这一领域有关的许多目标都是联合国推行可持续发展目标的一部分，其中包括消除饥饿、消除贫困和应对气候变化。显然，要实现可持续的全球粮食体系需要社会、经济和环境各领域前沿的共同进步。 Springmann和他的同事建立了以逐个国家为基础的到2050年全球对农业产品的预期需求模型，该模型考虑到即时人口、收入水平和饮食偏好的预期变化。据预测，2050年全球收入将是2010年的3-4倍。他们对未来食品消费的预测是建立在食品需求与收入或收入变化之间的统计联系基础上的。这些预测表明，到2050年，营养不良的问题将会减少，人们将更多地消费以家畜为基础的产品，人均主食的摄入量也将相当稳定。 作者评估了预计到本世纪中叶全球粮食生产对环境的影响，他们关注了五种环境压力，分别是:与农业生产相关的温室气体排放;用于作物生产的土地；考虑到土地使用变化可能带来的相关后果(如碳或生物多样性损失）；灌溉农作物用水; 以及施用氮肥或磷肥。考虑到化肥是很重要的，因为温室气体排放与使用它们有关，并且也可能会污染土壤或水生态系统。 Springmann等人将2050年预测的环境影响与一组被认为是人类活动的安全操作极限的建议地球边界进行了比较。例如，作者为农业温室气体排放设定的界限是与将全球变暖保持在比工业化前水平高出2°C的阈值相关的。然而，它们对排放水平的限制没有2015年“联合国气候变化框架公约巴黎协定”规定的1.5℃目标所需的限制那么严格。政府间气候变化专门委员会在最近的一份报告中对此进行了分析，这份报告详细说明了如何将变暖限制在比工业化前水平高出1.5摄氏度而不是2摄氏度，这将减少气候对健康、民生、粮食安全和水供给造成的风险。根据目前的粮食产量和农业实践，Springmann和他的同事们估计，在2010年至2050年期间，粮食系统对环境的影响可能增加50%至92%，该水平将超越建议地球稳定边界。 研究人员接着评估了可能减少这些环境压力的干预措施的效果，相关措施涉及管理粮食需求和提高粮食生产效率方面等三大干预类别。 其中一个干预类别涉及农业技术和资源管理的改进。假定有特定的水和养分投入，这些措施可以提高生产效率，并提高单位土地的作物产量。另一类是饮食方式改变，这方面人们可能会控制他们的肉类消费，转而吃植物性食物，肉类生产通常需要一种比以植物为基础的食品更密集和更有害环境的生产模式。况且，减少肉类和糖的消耗，并且多吃水果和蔬菜是符合健康饮食的营养指南。作者认为的第三类是减少从农田到餐桌的食物浪费。据估计，多达三分之一的食品根本没有进入市场或在购买后被丢弃，减少这种浪费将增加供给，而不需要额外的粮食生产。 Figure 1 | Discarded food waste in British Columbia, Canada. This food did not reach consumers. 图1 加拿大不列颠哥伦比亚省废弃的食物（这些食物都没有到达消费者的手中） Springmann和他的同事得出的结论是，采用他们分析的三种类型中的一种进行干预，评估后并不能在所有五种环境领域实现长久的可持续性。相反，需要在所有三类中采取综合干预措施，以确保全球粮食系统能够在2050年可持续性运行。他们发现，除非全球肉类消费减少，否则预期的农业温室气体排放是站不住脚的。他们还报告说，农业技术和管理方法的改进能够最好地抵消扩大耕地和耗水，从而使农业产量更接近生态上可能达到的最高产出效率。此外，他们的分析表明，要实现减少化肥使用的目标，将需要综合采取各种措施以改善耕作方式和减少粮食需求。 对于Springmann和他的同事们的预测情形有一些需要注意的事项。例如，他们在对未来农业生产的预估中没有考虑到气候变化的影响，这些影响应该成为未来分析优先考虑的部分。此外，作者的分析没有考虑到世界上的草原地区，它们的面积是全球耕地面积的两倍多。所以在确定土地的使用边界时，应该考虑这些草原地区。此外，Springmann及其同事的研究仅分析了以农田为基础的粮食生产对环境的影响，并没有评估如何平衡这些影响与能源、交通或工业等行业。 尽管如此，作者的分析对于如何实现可持续的粮食系统以满足未来需求的讨论是有价值的，并且有丰富的信息量。即使他们使用的一些边界值有很大的不确定性。此外，任何建议的干预措施都不会放之四海而皆准。相反，任何监管框架和激励措施都需要根据特定地区的需求进行调整，无论是教育投资、医疗服务途径、土地使用管理或水资源配置。 Springmann和他的同事们也没有阐明一些关键问题，这些问题是发展一个有弹性的农业系统所必需的。如获得使用土地和自然资源的权利以及这些权利的长期保障是激励农民投资的必要条件。在改善交通、金融和通信基础设施方面也可以帮助农民，使他们能够获得先进技术，将生产风险降到最低，并将生产目标对准当地或国际市场。 联合国粮农组织最近发布的一份报告称，到2050年，环境可持续性和粮食安全可以携手并进，但要改变全球粮食体系，需要大量投资。政治和公众承诺将至关重要，以确保增加发展国际农业的预算。 粮食需求和粮食生产是全球粮食系统平衡的两个方面，Springmann及其同事的工作及时地为我们敲响了警钟，为了在未来实现粮食安全，这两个领域都需要干预，以及确保粮食生产系统的环境影响在地球能够承受的范围之内。 本文翻译转载自Nature：news and views，22，October 2018.作者为Günther Fischer，查阅原文请复制文末链接，或戳最下阅读原文。 http://www./articles/d41586-018-07094-6 |
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