科學通報 | 重塑全球食物系統, 扭轉土地退化曲線

土地在維持人類社區、培育多樣化生態系統和調節地球氣候等方面發揮著至關重要的作用. 當前的土地退化速度構成了重大的環境和社會經濟威脅, 導致氣候變化、生物多樣性喪失和社會危 機 [1] . 防止和扭轉土地退化是聯合國《防治荒漠化公約》的關鍵目標, 也是《氣候變化框架公約》和《生物多樣性公約》的重要基礎. 糧食生產是地球上最主要的土地利用方式, 占地球可用陸地表面的34%. 在目前的消費趨勢和政策下, 預計到2050年這一比例將增至42%( 圖1 ). 食物系統貢獻了全球約21%的溫室氣體排放, 導致了80%的森林砍伐, 占用了70%的淡水消耗, 是陸地生物多樣性喪失的主要原因 [ 1 , 2 ] . 不可持續的糧食生產實踐造成了一系列土地退化問題, 包括土壤侵蝕、鹽漬化、土壤養分和地下水資源的過度消耗, 以及因化肥農藥過量使用導致的土壤污染等 [ 2 , 3 ] . 因此, 實現食物系統的轉型為扭轉土地退化曲線提供了關鍵機遇, 同時有助于應對氣候變化和生物多樣性下降等問題. 在此背景下, 一個國際研究團隊近期創新性提出了以“重塑全球食物系統”為核心抓手, 到2050年同時實現“遏制土地退化”和“恢復50%已退化土地”及“減少土地溫室氣體排放”等目標的路線圖 [1] .

圖 1 主要土地利用類型下2020年退化和受保護土地范圍及其2050年預測[1]

研究發現全球每年生產糧食的三分之一以上被浪費, 相當于14億公頃土地的生產能力, 估計損失達1萬億美元(https://www.wfp.org/stories/5-facts-about-food-waste-and-hunger). 土地退化的主要形式包括土壤侵蝕以及碳和養分耗竭, 這是由依賴大量使用機械、化肥和殺蟲劑的不可持續的農業實踐造成的, 而可持續土地管理可以在避免和減少土地退化方面發揮根本作用 [4] . 水產品對于確保關鍵營養供應、提供陸地肉類的健康替代品、減少膳食環境足跡以及在氣候變化下提供公平的經濟和生計至關重要 [5] . 約6.5億公頃的海洋可以支持海藻養殖, 有可能提供約65億噸生物質用于食品、飼料和燃料 [6] .

研究進而提出了一系列具體的、基于科學的食物系統干預措施 [1] , 可在2050年前累計騰退或恢復約4350萬km2土地, 減少全球54%的土地退化和56%的糧食生產用地(相較于2020年), 并減排約3970.5億噸二氧化碳當量, 扭轉土地退化曲線. 這些措施包括:

(1) 減少75%食物浪費. 通過改變生產激勵、監管框架和消費者行為等方式減少食物浪費, 可節省1342萬km2用于生產糧食的農業用地(耕地與牧場), 在2050年前累計減排1022億噸二氧化碳當量. 關鍵措施包括: 防止過度生產、充分消費生產的果蔬、鼓勵臨期食品饋贈或打折銷售、開展減少家庭浪費的宣傳教育, 以及幫助發展中國家的小農戶改進儲運設施等.

(2) 恢復50%已退化土地. 通過擴大可持續土地管理和賦權小農戶, 恢復50%的退化農業土地, 通過包容和公平的利益相關方參與, 恢復50%的退化非農業土地, 從而節省306萬km2耕地和987萬km2非耕地, 分別減排217.3億噸和1279.5億噸二氧化碳當量. 土地恢復過程需要確保生活在土地之上并管理土地的人成為主角, 尤其是土著居民、小農戶、婦女和其他弱勢群體的深度參與, 同時保障其土地權屬. 農業補貼需要從大型工業化農場轉向可持續小農戶, 建立土地低影響獎勵, 推廣環境標簽, 并確保公平市場準入.

(3) 轉向可持續水產飲食模式. 通過整合陸地-海洋食物系統、促進膳食轉變, 用可持續的海產品(野生捕撈或負責任養殖的魚類、貝類)替代70%不可持續生產的紅肉消費, 可騰出1710萬km2目前用于牧場和飼料種植的土地, 用海藻衍生產品替代10%全球蔬菜攝入, 可進一步騰出40.2萬km2耕地, 共減排1451.7億噸二氧化碳當量. 針對向海洋營養來源轉變可能伴隨的經濟、社會、環境和政策挑戰, 政府應促進可持續漁業、海藻養殖和再生水產養殖, 并提升海鮮和淡水魚消費以促進更健康的飲食.

前不久科學家們提出的“自然關系指數”(NRI)回答了“如何衡量人與自然共同繁榮” [7] , 而這一研究則進一步闡明了如何實現人與自然的共同繁榮. 土地退化不僅是生態問題, 更是發展問題. 中國長期開展的退耕還林還草、山水林田湖草沙一體化生態保護修復等經驗表明, 只有讓食物系統、生態系統管理與區域可持續發展目標協同, 才能真正扭轉土地退化曲線. 研究首次把食物系統、海洋系統和土地系統放在同一框架下, 提出了一套綜合的方案以共同解決土地退化、生物多樣性喪失和氣候變化問題, 并為到2050年實施這些措施提供了明確的途徑. 研究呼吁聯合國的三大公約——《氣候變化框架公約》《生物多樣性公約》與《防治荒漠化公約》, 圍繞共同的土地和食物系統目標, 攜手應對當前復雜和相互關聯的全球危機, 推動實現關鍵進展, 并在2026年蒙古烏蘭巴托召開的《防治荒漠化公約》第17次締約方會議上推動各國采納本框架.

參考文獻

[1] Maestre F T, Guirado E, Armenteras D, et al. Bending the curve of land degradation to achieve global environmental goals. Nature , 2025 , 644: 347 -355

[2] Poore J, Nemecek T. Reducing food’s environmental impacts through producers and consumers . Science , 2018 , 360: 987 -992

[3] Montgomery D R. Soil erosion and agricultural sustainability. Proc Natl Acad Sci USA, 2007, 104: 13268 -13272

[4] Meyfroidt P, de Bremond A, Ryan C M, et al. Ten facts about land systems for sustainability. Proc Natl Acad Sci USA , 2022 , 119: e2109217118

[5] Crona B I, Wassénius E, Jonell M, et al. Four ways blue foods can help achieve food system ambitions across nations . Nature , 2023 , 616: 104 -112

[6] Spillias S, Valin H, Batka M, et al. Reducing global land-use pressures with seaweed farming . Nat Sustain , 2023 , 6: 380 -390

[7] Ellis E C, Malhi Y, Ritchie H, et al. An aspirational approach to planetary futures . Nature , 2025 , 642: 889 -899

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