【文献分享：耕地利用与保护（二）】在保护土地和水资源的同时实现EAT-Lancet的“健康”饮食目标

饮食选择在决定农产品需求和相关环境影响方面起着根本性的作用。通过重塑全球农田总体具有改善人类健康和环境结果的巨大潜力。更合适的作物分布（在目前的耕地范围内）可减少全球灌溉用水量的12%，并增加蛋白质和食物卡路里的供应，可额外养活8.25亿人。通过对肥料投入和作物分布进行空间优化，全球耕地面积需求可能减少一半，并推动实现多重社会经济和环境目标。EAT-Lancet（健康参考）饮食为人类健康和生态系统带来复合效益。然而，目前尚不清楚在全球范围内，EAT-Lancet饮食的要求在多大程度上可以得到持续满足。即为了满足EAT-Lancet饮食的要求，重要的是评估在现有生产力和土地适宜性水平下可以做些什么？重新分配耕地是否足以满足EAT-Lancet的饮食要求，还是需要进一步干预？本文将空间分布式农业水文模型与线性优化分析相结合，重新定位作物，以在国家范围内最大限度地减少灌溉用水量，同时提高全球实现EAT-Lancet营养目标的水平。为此，本文根据各国与宗教有关的传统和现有畜牧生产系统，在保持相同的农业贸易模式（进出口关系）的基础上，确定了六种饮食情景进行情景评估。

1.研究方法

首先，使用空间分布式农业水文模型评估当前作物分布下的作物需水量，分辨率为5弧度。其次，基于全球农业生态区数据库提供的农业生态适宜性等级，使用具有作物适宜性约束的线性优化模型，在6种饮食场景中对作物进行重新定位，以满足EAT-Lancet饮食的食物供应要求，并在全国范围内尽量减少灌溉用水（蓝水）需求，保护作物多样性。因此，只有当灌溉用水量减少时，作物分布才发生变化。本研究同时调查了满足EAT-Lancet健康饮食指南所需的作物迁移的可持续性限制以及环境和饮食成本结果。

2.研究结果

（1）作物生产

本文调查了六种饮食方案作为采用EAT-Lancet饮食的途径。在畜牧生产系统和对宗教影响下素食主义的坚持程度上，情况有所差异。在EAT-Lancet饮食中，乳制品的消费量远远高于肉类。由于奶牛场通常通过屠宰替代牛来生产一定量的肉类，如奶牛场可以满足EAT-Lancet饮食所需肉类的很大一部分，而无需饲养肉类反刍动物。然而，肉的品质或适口性可能会有所不同或较低。基于此，分析了两组不同的情景，这取决于对肉类的需求是由奶牛群尽可能地满足（乳制品(D)情景），还是通过维持各种副产品的单独生产（混合(M)情景）。此外，我们改变了严格采用乳素饮食的印度教和佛教人口的百分比。因此，我们用D或M后显示一个百分比来表示每一种情况。

研究结果表明，满足EAT-Lancet委员会的膳食指南可能导致全球谷物（平均-46%）、大豆（-44%）、糖作物（-44%）、块茎和块根（-70%）的产量相对于当前作物产量基线大幅减少。在全球范围内，树坚果的产量需求增加了九倍，花生产量增加了一倍。同样，豆类和植物油的需求平均增加82%和76%。饮食情景中，在以乳制品为基础的饮食和混合饮食情景之间，谷物需求、遵守宗教饮食传统的比例也在增加（从40%增加到100%）。随着严格采用乳素饮食的印度教和佛教人口比例的增加，蔬菜需求预计也会增加。在地方层面，人口众多的国家饮食方案之间的差异更为明显。例如，印度对谷物和乳制品的需求比混合情况平均高出16%。从40%的人遵守宗教饮食传统的情景到100%的情景，蔬菜需求增加了20%。

生产比（PGs）是根据每个作物宏观组和每个国家的当前产量与EAT-Lancet饮食需求之间的比率计算的。本文计算了不同社会人口发展水平（SDI）国家分组的平均值。在所有基于SDI的国家组别中，目前谷物、块茎和糖料作物的产量超过了EAT-Lancet饮食要求；花生、树坚果、大豆和豆类的供应量低于EAT-Lancet饮食要求；蔬菜、水果产量低于要求，但中高等级SDI国家和中等SDI国家的差异有所缩小；在高等和中等SDI国家，水果的产量符合EAT-Lancet饮食的要求。

（2）预测的贸易流量

从美洲到亚洲的大豆出口预计将大幅减少，特别是在混合饮食情景下。巴西、阿根廷和美国出口到中国的大豆在D100饮食情景中减少60%（相对于基线）。在D100饮食情景中，乳畜生产系统和100%遵守素食主义宗教，在M100饮食情景中，混合畜牧生产系统和100%遵守素食宗教传统。全球豆类贸易增加，特别是在亚洲国家（+72%），从非洲到亚洲（+68%）和从美洲到亚洲（+62%）。亚洲国家的水果贸易总体下降30%，而在一些非洲国家的水果进口预计将增加，特别是来自欧洲（+ 91%），亚洲（+ 85%）和美洲（+ 78%）。虽然在全球尺度蔬菜贸易量下降，但在亚洲蔬菜贸易量的份额有所增加，占全球蔬菜贸易量的47%，与基线相比增加25%。非洲与亚洲、非洲与欧洲之间的植物油贸易分别增长了95%和97%。全球棕榈油贸易下降50%，主要原因是大洋洲和美洲的进口下降。在混合情景下，从美洲到欧洲的谷物贸易增加76%，而欧洲进口在所有情景下都减少（- 60%）。全球花生贸易增长了97%，特别是布隆迪、乌干达、卢旺达和刚果等国对非洲的进口。同样，非洲国家之间的糖料作物贸易增长了36%。总体而言，考虑到EAT-Lancet饮食情景的平均值，全球食品贸易占全球产量的36%（±2.00%）（以千卡为单位）。因此，在六种情景中，预计交易的卡路里将从基线的25%增加到36%。全球交易卡路里的增加与高热量产品有关，如植物油、花生和树坚果。

（3）作物替代情景

结果表明，平均而言，每个国家目前的粮食产量可以满足EAT-Lancet饮食所要求的全球作物产量的28%。换句话说，全球平均SP，即特定国家当前产量与EAT-Lancet饮食需求之间的比率，在基线中为28%。在这些情景中，国内作物生产可以满足EAT-Lancet食物需求的比例在乳制品情景（D100、D80、D40）中增加到90%，在混合情景（M100、M80、M40）中增加到88%。乳制品情景（D100、D80、D40）显示，更多的国家100%满足了与EAT-Lancet饮食相关的作物生产需求。植物油、大豆、谷物和油棕是全球国内生产仍未得到满足的作物大类。考虑到各情景的平均值，我们发现22%的植物油、16%的大豆、14%的谷物和11%的油棕的需求仍未得到满足。平均而言，中等、中高等和高SDI国家在每种情况下的满足程度最高。

根据不同的情景，在最佳作物分配情景中，预计国内粮食供应可以满足65-81%的全球人口。D40、M100和M80能够较高地满足全球大部分人口（81-82%）。这些比例在各国之间表现出很强的差异。根据饮食情景和贸易模式，其中一些达到100%，另一些保持在20%以下，因为出口国可能无法满足某些作物的预计国内产量。

（4）节约用水和土地

考虑到各情景的平均值，谷物的蓝水消耗减少89%，水果减少75%，块茎减少71%，糖作物减少92%，蔬菜减少67%，大豆减少52%，坚果减少44%。相反，植物油的蓝水消耗增加88%，花生增加70%，油棕果实增加169%。

（5）饮食成本

在所有国家和情景中，最低膳食成本为1.03美元，最高膳食成本为7.37美元。在基线饮食和可持续饮食之间，全球膳食成本中位数增加了4.5%。虽然撒哈拉以南非洲和南亚的饮食成本中位数最低（图4），但这两个地区的人均收入通常低于其他地区。这使得粮食负担能力成为一个持续的问题。由于健康饮食的成本高于基线饮食，这种担忧被放大；例如，撒哈拉以南非洲的中位饮食成本从基线的2.00美元增加到可持续饮食的2.81美元，增加40.5%（图4）。在零售食品价格保持不变的假设下，基线情景和三种饮食情景（可持续、素食和可持续素食）之间的饮食成本变化是因为饮食的组合发生了变化。饮食组合的总体变化是动物源产品和谷物、块根和块茎的比例减少，蔬菜、水果和豆类的比例增加。

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责编：巩晓曦

文字：孙晓雯

排版：单煜函

校对：刘双瑜