【文献分享:土地与可持续发展(五)】农业食品进口增加导致近期土地利用变化对生物多样性的影响

文摘   2025-01-11 21:08   辽宁  

文献简介

篇名:Biodiversity impacts of recent land-use change driven by increases in agri-food imports

发表时间:2024年

期刊:Nature Sustainability

作者信息:第一作者为来自德国慕尼黑工业大学管理与生命科学学院的Livia Cabernard

原文来源:https://doi.org/10.1038/s41893-024-01433-4

推荐理由

研究通过在多区域投入产出分析中引入边际分配,研究了1995年至2022年土地利用变化对生物多样性的影响与全球供应链转移之间的联系。近 80% 的全球近期土地利用变化影响与拉丁美洲、非洲和东南亚及太平洋地区(不包括中国)农业食品出口的增加有关。相反,从消费角度看,尽管通过恢复对国内的影响在减少,但对中国、美国、欧洲和中东的进口增加占近期全球土地利用变化影响的近 60%。温带和干旱地区生物多样性影响的减少部分是通过将农业食品供应外包给热带生物多样性热点地区实现的。这导致了累积的全球物种灭绝率(自 1995 年以来,全球潜在物种损失率为 1.4%),超出地球边界约 50 倍,从而突出表明有必要制定政策,激励热带地区的生境保护和农业食品供应链的可持续采购。


主要内容

本研究通过以下方式开展研究:(1)评估1995年至2022年间土地利用转换对全球生物多样性的空间分解影响;(2)确定供应链的转变如何随着时间的推移对这些影响做出贡献。研究结合联合收割机土地利用协调(LUH 2)数据集,提供全球土地转换从1995年到2022年,生态区10特定的全球物种损失因子从环境署SETAC。这使我们能够在高空间分辨率(15分弧分辨率,约28公里)下评估自然栖息地转换(例如,砍伐森林或其他自然栖息地转换为农业)对生物多样性影响的增加和恢复措施(例如,重新造林或放弃农业用地)对生物多样性影响的减少。占次要栖息地的质量下降分配较高的生物多样性影响的土地从主要栖息地转换比减少土地废弃。并将这种区域化的影响评估整合到Resolved EXIIOBASE3中,一个高分辨率的MRIO数据库(189个国家× 163个部门),并引入边际分配,以更好地了解全球供应链变化与近期土地利用变化影响之间的动态关系。

具体结果如下:

1.土地利用变化对全球生物多样性影响的热点

图1a显示了1995 - 2022年土地利用变化导致的生物多样性影响的增加和减少总量,图1b-g和扩展数据图1按土地转换类型详细描述了这些变化。正值是指由于森林砍伐、其他自然栖息地转换和草地向农田的转变而增加的生物多样性影响。相反,负值是指通过重新造林、放弃农业用地或退耕还草来减少生物多样性影响。自1995年以来,土地利用变化导致的生物多样性影响累计增加了1.5%PSLglo(全球潜在物种丧失)。这表明,全球1.5%的物种因土地利用变化而濒临灭绝,其中东南亚和太平洋(38%)、拉丁美洲和加勒比(36%)和非洲(23%)的影响超过98%。由于森林砍伐和自然土地转换,特别是在热带地区,生物多样性影响大幅增加。在拉丁美洲,受影响日益严重的热点地区包括巴西东部和亚马逊地区、哥伦比亚西部、墨西哥南部和加勒比地区(例如伯利兹、危地马拉、海地)。在非洲,马达加斯加、埃塞俄比亚、刚果民主共和国和西非(例如加纳、科特迪瓦、利比里亚和塞拉利昂)的生物多样性影响有所增加。在东南亚和太平洋地区,印度尼西亚、菲律宾、越南、马来西亚和澳大利亚西南部的生物多样性影响最为显著(图1a)。

相反,重新造林、放弃农业用地和将农田转变为牧场减少了生物多样性的影响,特别是在温带和干旱的北半球地区。生物多样性影响减少的热点地区包括西班牙、意大利、希腊、美国、土耳其、伊朗、俄罗斯、哈萨克斯坦、格鲁吉亚和日本,以及南半球的南非、智利和新西兰。结果表明,热带地区的少数地区也经历了生物多样性影响的减少。这包括古巴和尼日利亚,主要原因是植树造林措施、放弃耕地和将耕地变为牧场。总体而言,自1995年以来,生物多样性影响的减少占-0.11%PSLglo,这些减少的影响中有三分之二以上发生在欧洲、北美、西北亚和中东。

结合增加(1.5%PSLglo))和减少(-0.11%PSLglo))两种影响,土地利用变化导致的全球生物多样性净影响从1995年到2022年增加了1.4%PSLglo。这意味着由于自然恢复措施导致的生物多样性影响减少,全球还有1.4%的物种濒临灭绝。主要在温带和干旱区,由于森林砍伐和其他自然栖息地破坏(主要在热带地区)造成的生物多样性影响的增加远远超过了这一影响。近三分之二的全球生物多样性净影响发生在热带地区。1995年至2022年期间,印度尼西亚(22%)、巴西(11%)、马达加斯加(10%)和墨西哥(8%)四个国家由于土地利用变化造成的生物多样性损失占全球生物多样性损失的一半。土地利用变化对全球生物多样性的影响有90%以上来自农业,其中作物种植(72%)和牧场(21%)是主要贡献者,而采矿、其他工业和城市基础设施的影响较小。

2.供应链变化驱动的土地使用变化影响

图2从不同角度说明了土地利用变化导致的累积生物多样性影响的时间演变,包括不同类型的(a)转换后的土地,(b)转换后使用土地的部门,(c)发生转换的生产区域和(d)生产产品的消费区域。消费区域的视角包括进口对国外造成的影响,但不包括出口商品对国内的影响。该图突出了对全球土地非农化影响贡献超过5%的国家,并将其余国家汇总为世界主要地区(扩展数据图2)。

图3展示了全球供应链,连接了主要用于农业的土地非农化地区。由于国际贸易,国内或国外的商品消费增加或减少。1995年至2022年的净潜在物种损失1.4%PSLglo。图3a-e说明了全球供应链的变化,将供需变化与生物多样性影响的相应增加或减少联系起来。这些影响的增加和减少与1.4%的全球土地利用变化净影响PSLglo进行了比较。

研究结果表明,热带地区大部分土地利用变化对生物多样性的影响与农产品国际贸易的增加有关(图2c、d和3c、d)。将归因于国际贸易变化的所有土地利用变化影响加起来,结果是净增加增长1.3%PSLglo。超过60%的土地利用变化净影响归因于富裕国家从较不富裕国家进口的增加。超过四分之一的全球土地利用变化净影响与巴西和墨西哥农产品出口增加有关(图3b,c)。

图4表明,巴西的土地利用变化影响主要由原始森林的砍伐所驱动,主要与牛肉出口增加有关,但也与饲料、其他食品和生化原料出口增加有关。巴西土地利用变化的净影响中有70%与牛肉出口增加有关,另有15%与生物燃料和生物塑料等生化原料出口增加有关。这些增加的出口的主要消费者是中国、中东和欧洲:巴西土地利用变化影响的一半以上归因于中国的额外消费,三分之一与中东(特别是伊朗、沙特阿拉伯和土耳其)的额外消费有关,10%与欧洲的消费增加有关。

美国消费的增加推动了墨西哥土地利用变化的影响,主要是通过增加蔬菜、水果、坚果、牛肉、糖和饮料的进口(图5)。与美国消费量增加相关的土地利用净变化影响中,超过70%归因于从墨西哥进口的增加。将农业食品供应链外包到热带地区导致许多温带和干旱的北半球国家(例如,西班牙、意大利、希腊、美国、土耳其、伊朗、俄罗斯、哈萨克斯坦、格鲁吉亚)的生物多样性影响减少,但从消费角度来看,从热带地区进口商品增加了影响。相反,热带地区表现出相反的趋势,即国内生物多样性影响增加,消费基础影响减少。从消费的角度来看,巴西的生物多样性影响已经减少。然而,农业食品出口的增加导致土地转换影响的净增加,反映了1995年至2022年期间出口的大幅增加。在墨西哥也观察到类似的模式。在尼日利亚,土地利用变化的影响是由出口增加驱动的。例如,南非表现出与巴西类似的模式:从消费角度来看,由于国内牛肉消费减少,影响有所下降,但从生产角度来看,由于牛肉、其他食品和生化原料出口增加,影响有所提高。同样,在埃塞俄比亚和尼日利亚,土地利用变化的影响主要与牛肉出口增加有关,而在坦桑尼亚,影响主要与蔬菜、水果、坚果、谷物和生化作物出口增加有关。非洲土地利用变化影响的75%可归因于出口的增加。

在东南亚+太平洋地区,由于国内消费和出口的增加,土地利用变化的影响因国家而异。在印度尼西亚,25%的国内影响与出口增加有关,而其余则与国内消费增加有关。这导致了土地利用变化影响的增加无论是从国内还是从消费的角度来看,都受到人口增长和主要是大米和其他素食食品消费增加的推动。因此,与中东等地区不同,印尼的消费影响主要来自国内纯素食品。与印尼出口增加相关的影响主要与油籽有关,如棕榈油,用于食品和生物化学原料(图6)。印尼油籽出口增加占全球土地利用变化影响的5%,中国、印度、美国和欧洲是主要消费者。

澳大利亚表现出与巴西和南非相似的模式:从消费角度来看,由于国内牛肉消费减少,影响有所减少。然而,从生产角度来看,由于出口增加,影响有所增加。这些出口主要包括牛肉、其他食品和生化原料,中国是主要目的地。中国增加的进口占全球土地利用变化影响的四分之一以上,其中近一半来自澳大利亚和巴西的进口,其余来自其他东南亚和太平洋国家。因此,中国的消费驱动了几个东南亚+太平洋国家的土地利用变化影响,包括马来西亚、泰国、缅甸、越南和菲律宾。这些国家一半以上的影响与对华出口增加有关,主要涉及蔬菜、水果、坚果、大米和生化原料。


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责编:袁大晴

文字:王   芹

排版:单煜函

校对:向云娜

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