食物系统的温室气体排放及其减排策略研究进展

冯 适，张 奕，陈新平，王孝忠*

（西南大学资源环境学院，长江经济带农业绿色发展研究中心，重庆 400715）

全球气候变化是当前人类生存和发展面临的突出环境挑战，它对人类健康和地球安全产生了广泛而深远的影响，如威胁粮食与营养安全，增加人体罹患传染性疾病、心脏病和中风的风险，加剧空气质量恶化，破坏生态系统平衡及导致物种灭绝。温室气体排放是全球气候变化最主要的驱动力，当前，碳达峰和碳中和成为全球许多国家重要的发展战略。食物系统是一个“开放的复杂巨系统”，包括与食物生产、加工、分配、制备和消费相关的所有要素和活动，由于其各阶段均会产生温室气体排放，因此食物系统对全球温室气体排放的贡献尤为突出。在国家层面上，不同国家食物系统产生的温室气体排放占国家温室气体排放总量的8%～67%不等；在全球尺度上，食物系统贡献了全球34%的温室气体排放。食物系统已日益成为全球气候变化最大的驱动力之一。

气候变化全球治理是当今国际政治议程的重要议题，国际组织和各国政府广泛探讨了各类减排策略以积极应对气候变化，减缓食物系统温室气体排放在其中至关重要。然而，目前针对食物系统温室气体排放的系统研究梳理尚有欠缺，对单一食物、饮食模式和不同国家膳食结构间温室气体排放的关系及其减排策略尚不清楚。因此，本文对食物系统温室气体排放的国内外研究进展展开综述。通过收集、整理已发表文献中关于碳足迹分析法在食物温室气体排放评价上的结果，从单一食物、饮食模式和不同国家膳食结构的角度系统梳理食物系统温室气体排放现状，分析和论述减缓食物系统温室气体排放的有效策略以及当前研究中存在的不确定性，提出在未来研究中应深入开展区域层面食物系统研究，分析从生产、供应到消费端的物质流动过程和不同区域、不同生产体系下各类食物碳足迹参数，扩展碳足迹核算的系统边界，以期全面准确地评价食物系统温室气体排放，为促进全球温室气体减排目标的实现提供理论依据。

1 食物全生命周期温室气体排放途径及其评价方法

食物系统始于农业生产，止于膳食消费，包括从农业生产及农资投入品的制造运输，到植物、动物性农产品的初级加工和市场分配，再到家庭购买、贮存和烹饪食物，直至膳食摄入和食物废弃物处理的一系列过程。食物在“从摇篮到坟墓”的全生命周期各个阶段，均会产生温室气体排放，其主要的温室气体包括二氧化碳（CO）、甲烷（CH）和一氧化二氮（NO）（图1）。目前，国内外学者普遍采用“碳足迹”这一指标量化食物温室气体排放。碳足迹即从生命周期的角度出发，破除所谓“有烟囱才有污染”的观念，分析产品（食物）全生命周期相关活动直接和间接的温室气体排放总量，并以全球变暖潜能（global warming potential，GWP）值折合成二氧化碳当量（COeq）表示。其中，CH和NO的GWP值分别是21和298。食物碳足迹的核算常采用过程分析法。首先，要确定评价的目标食物，分析和明确系统边界，确定功能单位；其次，列出食物全生命周期清单，搜集各个阶段的物质投入或活动数据及相应的碳排放因子；再次，将各个阶段的物质投入或活动数据与相应的碳排放因子相乘，得到这一物质投入或活动产生的碳排放，将各个阶段的碳排放相加得到该食物的碳足迹；最后，分析评价结果、评估数据质量、澄清评估的局限性。目前，食物系统温室气体排放评价重点关注于食物生产阶段（从摇篮到农场大门阶段）。

图1 食物全生命周期温室气体排放系统边界Fig.1 Boundary of greenhouse gas emission system in food life cycle

2 不同来源的单一食物的温室气体排放

2.1 以单位质量为评价功能单位时各类食物碳足迹的差异及其成因

食物来源于各类植物和动物性农产品，由于作物和畜禽自身生理特性的差异及农业生产中管理措施的差别，不同来源食物的碳足迹差异显著。首先，从食物类别的角度来看，单位质量动物源性食物的碳足迹显著高于植物源性食物。例如，Clune等通过369 项已发表的研究对全球168种植物源性和动物源性产品的1 718个碳足迹进行荟萃分析，结果表明，植物源性食物的碳足迹平均为0.88 kg COeq/kg产品（0.20～2.66 kg COeq/kg产品），动物源性食物的碳足迹平均为10.8 kg COeq/kg产品（1.39～28.70 kg COeq/kg产品），动物源性食物的碳足迹约为植物源性食物的12 倍。在农业生产系统中，植物属于初级生产者，动物生产依赖于植物生产为其提供饲料，但动物的饲料转化效率低，如猪体质量每增加1 kg需要消耗2.64～5.45 kg的饲料，且畜禽在饲养过程中的粪便管理、肠道发酵、设施能耗等还会增添新的排放（图1），因而动物源性食物具有更高的碳足迹。

其次，在植物源性食物中，碳足迹由低到高依次是根茎类、蔬菜、水果、小麦、玉米、豆类、坚果和水稻。作物单位种植面积碳排放强度与单位面积产量共同决定了单位质量的碳足迹。在水稻碳足迹及其构成中，稻田厌氧发酵CH排放贡献最大（厌氧条件下微生物分解有机物释放CH而非CO），占碳足迹构成的60%～73%，相比于其他旱地作物在种植过程中土壤CH排放近乎为零，水稻单位种植面积碳排放强度明显更高，但单位面积稻米产量较其他作物相比并不具有显著优势，导致水稻单位质量碳足迹最高。在其他植物源性食物碳足迹及其构成中，农资（尤其是肥料）生产和运输产生的碳排放以及氮肥施用引起的土壤直接NO排放与NO淋洗和径流、NH挥发造成的间接NO排放是主要贡献因子，二者占碳足迹构成的77%～95%。以根茎类作物、蔬菜和小麦为例，在中国，这3种作物碳足迹分别是0.20、0.27 kg COeq/kg产品和0.42 kg COeq/kg产品，其中，根茎类作物肥料用量最低且单位面积产量最高，低肥料（尤其是氮肥）投入意味着更低的农资阶段碳排放和更少的土壤直接和间接NO放排，因此根茎类作物在单位质量上具有最低的碳足迹。蔬菜单位面积肥料总量和氮肥用量分别是小麦的1.83 倍和1.21 倍，但单位面积产量是小麦的9.16 倍，因此虽然在单位面积上蔬菜的碳排放强度更高，但在单位面积产量上蔬菜的碳足迹更低。综上，在植物源性食物生产过程中需对作物进行合理布局，充分发挥作物的增产潜力，持续提高作物单位面积产量；同时，尤其应注重养分资源的高效利用与管理，严格控制肥料用量，加快完善各地区各类作物肥料施用限量标准，使用农业清洁生产技术，降低单位种植面积碳排放强度，进而降低植物源性食物单位质量碳足迹。

在动物源性食物中，单位质量反刍动物肉类的碳足迹显著高于非反刍动物肉类，其中牛肉和羊肉的碳足迹最高，猪肉和鸡肉次之；蛋类和奶制品具有更低的碳足迹。消化系统差异（单胃或反刍胃）、饲料转化效率和畜禽屠宰率3个因素共同决定了畜禽肉类碳足迹。牛和羊属于反刍动物，在饲养过程中肠道发酵会产生并排放大量CH，分别占牛肉和羊肉碳足迹构成的58%～66%和45%～60%，而非反刍动物饲养过程中肠道发酵CH排放量近乎为零；同时，牛和羊的屠宰率低于猪和鸡，且饲料转化效率也更低，需要更多的饲料投入以满足其生长，因此导致单位质量反刍动物肉类的碳足迹显著高于非反刍动物肉类。在非反刍动物肉类碳足迹构成中，粪便中NO和CH的排放是主要的贡献因子。水产品的碳足迹变幅很大，主要受品种、捕捞方式和地点、饲养规模及投入等因素的影响，如西班牙近海捕捞的大眼金枪鱼与沿海捕捞的大西洋鲭鱼单位质量碳足迹可相差24 倍。因此，在动物源性食物生产过程中应尤其注重畜禽品种的改良和饲料配比的优化，选育生长周期较短、CH排放因子较低的优势畜禽品种；同时，优化饲料配方，使用饲料添加剂以降低反刍动物肠道发酵CH排放。此外，还应持续推动粪便沼气处理技术应用和规模化养殖业的发展。

2.2 以营养素含量为评价功能单位时各类食物碳足迹的差异及其成因

食物是提供人体营养进而保障人体健康的最重要物质基础。当前，国内外学者常以食物的能量或蛋白质含量为功能单位来评价其碳足迹。当以不同种营养素含量为功能单位评价食物的碳足迹时，不同类别食物的碳足迹又会较以单位质量为功能单位评价时相比表现出不同差异，这主要由食物单位质量碳足迹差异及自身该营养素含量决定。例如，当以能量为评价的功能单位时，在植物源性食物中，水果和蔬菜的碳足迹高于谷物类及块根块茎类食物。如Heller等的研究显示蔬菜和水果的碳足迹分别为1.10 kg COeq/1 000 kcal和1.20 kg COeq/1 000 kcal，分别是水稻和根茎类碳足迹的3.83 倍和5.22 倍。造成此差异的原因是虽然在单位质量上果蔬类的碳足迹较低，但果蔬类的能量也较低，如水果和蔬菜所含能量仅为53.4 kcal/100 g和32.7 kcal/100 g，而谷物类所含能量介于364.0～370.0 kcal/100 g，因此导致在单位能量上植物源性食物中蔬菜和水果具有最高的碳足迹。在动物源性食物中，反刍动物肉类的碳足迹依然高于非反刍动物肉类，其原因在于单位质量上反刍动物肉类的碳足迹显著高于非反刍动物肉类，且不同肉类产品间的能量差异较小，如牛肉和猪肉所含能量仅相差17 kcal/100 g。当以蛋白质含量为评价的功能单位时，水果和蔬菜表现出除反刍动物肉类外最高的碳足迹，而其他植物源性食物较动物源性食物相比仍具有更低的碳足迹。然而，食物的营养价值是复杂且多方面的，以单一营养素含量为功能单位不足以全面反映食物的营养价值与温室气体排放间的关系，为此，有学者提出以营养丰富食物指数（nutrient rich foods index 9.3，NRF9.3）和营养质量指数（nutritional quality index，NQI）为功能单位，综合考量食物的各种营养素成分来评价其碳足迹。

3 不同饮食模式的温室气体排放

不同饮食模式对温室气体排放的影响不同。当前，大西洋饮食、地中海饮食、素食和纯素食是全球最为典型的几种饮食模式。从整体来看，大西洋饮食、地中海饮食温室气体排放强度高于素食和纯素食（图2）。不同饮食模式间各类食物消费量构成的差异及单一食物碳足迹参数的差别共同导致了其温室气体排放强度的差异。基于单位质量上动物源性食物的碳足迹显著高于植物源性食物，动物源性食物中畜禽肉类尤其是反刍动物肉类的碳足迹显著高于水产品、蛋类和奶制品，因此，饮食模式中所含的动物源性食物尤其是畜禽肉类占比越高，则温室气体排放强度越大。在这4 类饮食模式中，大西洋饮食的动物源性食物消费量占比最高，且含有更多的畜禽肉类，如Esteve-Llorens等研究表明，动物源性食物约占大西洋饮食食物消费构成的26.5%，其中畜禽肉类占比3.33%；地中海饮食以植物源性食物消费为主，优先食用蛋奶和水产品，同时减少畜禽肉类的摄入，如van Dooren等研究表明畜禽肉类仅占地中海饮食消费构成的2.16%；素食中动物源性食物消费量占比较低，一般可分为乳素食、蛋素食或乳蛋素食，部分包含水产品，但均不含畜禽肉类；纯素食中不含动物源性食物。研究人员具体比较了各类饮食模式温室气体排放强度及其构成的差异。González-García等评价了西班牙大西洋饮食与地中海饮食的温室气体排放情况，结果显示，大西洋饮食中水产品、奶制品、畜禽肉类和蛋类的消费量较地中海饮食相比分别高出89.7%、87.0%、41.7%和20.8%，导致大西洋饮食动物源性食物消费产生的温室气体排放强度较地中海饮食高64.2%，虽然大西洋饮食中蔬菜、植物油和水果的消费量与地中海饮食相比更低，但这并不足以抵消动物源性食物消费量提高而增加的温室气体排放，因而大西洋饮食温室气体排放强度更高。Pairotti等评价了意大利地中海饮食与素食的温室气体排放情况，结果显示，地中海饮食奶制品的消费量较素食高4.3%，且地中海饮食含有畜禽肉类和水产品，导致地中海饮食动物源性食物消费产生的温室气体排放较素食高66.2%，虽然素食中谷物类以及根茎作物、水果和蔬菜类的消费量分别较地中海饮食高11.7%和17.7%，但素食植物源性食物消费产生的温室气体排放仅比地中海饮食高24.6%，由此导致地中海饮食具有更高的温室气体排放强度。

图2 不同饮食模式的温室气体排放量[56,59,61-65]Fig.2 Greenhouse gas emission intensities of different diet patterns[56,59,61-65]

4 不同国家及国家内部膳食消费结构的温室气体排放

受经济发展水平、粮食安全、农业生产管理措施、文化传统和区域偏好的影响，不同国家居民膳食消费构成存在显著差异，进而导致居民膳食消费温室气体排放强度及其构成的差别。首先，一般而言，不同国家居民膳食消费温室气体排放强度与国家经济发展水平程度存在显著的正相关关系，发达国家居民膳食消费温室气体排放强度显著高于发展中国家和相对落后国家，导致此差异的主要原因在于动物源性食物消费构成的差别。随着经济发展水平的提高，动物源性食物尤其是畜禽肉类和奶制品在国民膳食结构中的占比增加，进而导致较高的温室气体排放。例如，Chaudhary等研究表明，美国、澳大利亚、欧盟27国等发达国家居民人均每日膳食消费温室气体排放强度介于3.59～4.98 kg COeq，中国、墨西哥等发展中国家介于1.99～2.70 kg COeq，非洲、南亚等地区的相对落后国家介于0.64～1.37 kg COeq。其次，从温室气体排放构成的角度分析，在美国、澳大利亚和欧盟27国等发达国家，动物性食物消费量高，分别占居民膳食消费构成的33.1%、32.6%和30.3%，成为温室气体排放的主要贡献因子，分别贡献了膳食消费温室气体排放构成的60.0%、83.1%和66.1%。而在像中国这样的发展中国家，蔬菜、谷物类和水果是居民膳食消费的主要来源，畜禽肉类和奶制品分别仅占居民膳食消费构成的9.3%和6.7%，二者分别仅贡献了温室气体排放构成的21.3%和6.4%；同样在印度，谷物类、蔬菜和根茎类作物是居民膳食消费的主要来源，奶制品和畜禽肉类消费分别仅占膳食消费构成的9.1%和2.7%，二者消费产生的温室气体分别占排放构成的7.6%和35.9%。

在国家内部，居民膳食消费温室气体排放强度也进一步受性别差异、城乡差距等因素的影响而表现出差别。在性别方面，受体力活动水平、饮食偏好等因素的影响，男性膳食消费绝对量一般高于女性，且膳食构成中动物源性食物的占比略微更高，由此导致男性膳食消费温室气体排放强度更大。例如，Song Baoguo等研究表明，中国男性居民每日膳食消费量为1 154 g，比女性高13.1%，动物源性食物占男性膳食消费构成的14.1%，占女性膳食消费构成的13.2%，由此导致男性膳食消费温室气体排放强度比女性高13.3%。在城乡差距方面，受经济收入的影响，农村居民植物源性食物尤其是谷物类和块根块茎类的消费量通常高于城市居民，而动物源性食物的消费量则较低，由此导致农村居民膳食消费温室气体排放强度低于城市居民。例如，在中国，城市居民植物源性食物消费量比农村居民低4.9%，而奶制品、海鲜和畜禽肉类的消费量分别比农村居民高112%、21.4%和14.4%，由此导致城市居民膳食消费温室气体排放强度比农村居民高12.7%。

5 食物系统温室气体减排策略

降低全球温室气体排放是实现可持续发展目标的必然要求，《巴黎协定》使与会各国形成了政治和科学共识，即将全球气温上升幅度限制在比工业化水平前高1.5 ℃或2 ℃。研究表明食物系统若按照当前的趋势进一步发展则必将妨碍限制全球气温上升1.5 ℃气候目标的实现，并在本世纪末威胁限制全球气温上升2 ℃的气候目标。因此，食物系统温室气体减排不容忽视，降低食物系统温室气体排放量迫在眉睫。目前，国内外学者普遍从改进农业生产实践、转变饮食方式和减少食物损失与浪费3个层面来探讨食物系统温室气体减排策略（图3）。

图3 食物系统温室气体减排策略Fig.3 Reduction strategies for greenhouse gas emissions from food systems

5.1 改进农业生产实践

在食物全生命周期温室气体排放构成中，农业生产阶段即从摇篮到农场大门阶段贡献最大，占碳足迹构成的79%左右。改进农业生产实践即从提高农产品产量和提高农业生产效率两个方面进行优化以降低单一食物单位质量碳足迹。具体而言，植物源性食物的优化措施可包括：1）优良作物品种的选育，选择抗病虫害能力较强、水肥利用效率较高、光能利用率较强的优势作物品种；2）提高养分利用效率，即根据作物需肥规律和养分临界期确定施肥时期，依据土壤养分含量和目标产量确定施肥量，依照地区自然气候条件和作物养分吸收规律确定肥料种类和施肥方式，同时注重新型肥料的应用，以优化肥料施用与管理，协同提高作物产量和养分利用效率；3）进行节水灌溉，减少灌溉机械能耗产生的碳排放以及通过间歇灌溉降低稻田CH排放；4）进行保护性耕作，通过少耕或免耕降低微生物分解活性，增加土壤碳储量，促进作物残茬融入土壤有机碳。此外，有机添加物的应用（如生物炭、微生物菌剂）也可提高土壤碳固存和肥料利用率，甲烷氧化菌和微藻结合应用于稻田也被证明可显著降低田间CH排放。动物源性食物的优化措施可包括：1）通过提高质量增加率以降低禽畜屠宰年龄，降低发病率以避免畜禽死亡，提高禽畜受孕率以促进繁殖等，提高肉类产量；2）优化饲料管理，增加粗饲料与浓缩物的比例，在饲料中添加缩合单宁、皂苷等物质以降低反刍动物肠道发酵CH排放；3）提高饲料转化率以减少饲料消耗量；4）优化粪便管理，实现畜禽粪便资源化利用以最大限度减少粪便CH和NO排放。

5.2 向可持续的饮食方式转变

基于当前全球发达国家和发展中国家膳食消费结构导致人类营养和健康双重负担及环境持续恶化，各国政府及国际组织陆续推出多种饮食模式转型方案，以实现健康和环境可持续发展的食物系统转型。不同发展水平国家饮食模式转型方向各不相同。从整体而言，发达国家需要适当降低动物源性食物尤其是畜禽肉类和奶制品的消费量，例如，Green等提出的英国可持续饮食转型建议中要求把畜禽肉类和奶制品的消费量在当前基准上分别降低59%和66%，从而使温室气体排放强度由当前饮食的人均每日4.20 kg COeq下降至替代饮食的2.52 kg COeq。在发展中国家（如中国和巴西），研究人员给出的饮食模式转型建议也要求适当降低动物源性食物消费占比。然而，在本就存在因动物源性食物消费不足而导致隐性饥饿问题突出的相对落后国家，饮食方式转型则需要适当增加动物源性食物消费占比，进而会导致更高的温室气体排放，例如，在Behrens等提出的印度可持续饮食模式转型中，要求将动物源性食物消费量在当前基础上增加52.3%，由此导致替代饮食温室气体排放强度比当前饮食高39.4%。此外，柳叶刀委员会基于现有最佳营养证据，依据减少一系列疾病负担的同时满足环境可持续性要求而设计了一款星球健康饮食模式（Planetary Healthy Diet），在全球范围内仅通过该饮食模式转型就可使2050年全球食物系统温室气体排放量较维持当前的饮食模式不变相比降低48.9%，这一降幅能够保障食物系统温室气体排放强度维持在为实现《巴黎协定》气候目标而设定的排放边界阈值内。同样地，转向星球健康饮食并不意味着全球所有国家居民膳食消费温室气体排放强度都在当前基准上下降，星球健康饮食转型将导致大部分撒哈拉以南的非洲和南亚国家温室气体排放强度上升，主要原因仍在于该饮食模式使这些国家居民动物源性食物消费占比增加。然而，并非全球所有国家居民都能负担起星球健康饮食，星球健康饮食的成本至少超过了全球15.8亿 人的家庭人均收入，此外，星球健康饮食转型还面临着政治执行力、文化接受度、社会平等性3个方面的考验。因此，如何在由经济、政治、文化和社会构成的复杂体系中前行，明确食物系统重大变革的优先事项，寻求广泛的国际合作与承诺，开展多部门、多层次的联合行动是实现可持续食物系统转型面临的重大挑战。

5.3 减少食物在供应链中的损失浪费

当前，全球食物损失与浪费状况不容乐观，食物损失和浪费减少了可供消费的食物数量，增加了食物生产环境负担。研究表明，全球每人每天食物损失与浪费量为606 g，每年食物损失与浪费总量为1.3h10t；而每人每天损失与浪费的食物所致温室气体排放为887 g COeq，每年导致的温室气体排放总量为2.189h10t COeq。因此，减少食物损失和浪费可以提高农业和价值链的生产效率，从而降低食物系统温室气体排放。食物在其农业生产、采后贮存、加工处理、市场分配和家庭消费阶段，都会产生损失或浪费，各个阶段损失或浪费的成因及预防措施如图4所示。通过遏制食物损失与浪费，按照联合国2030年可持续发展目标12.3的预期，将全球食物损失与浪费总量在当前基础上降低50%，可使2050年全球食物系统温室气体排放量与不采取减少食物损失与浪费的措施相比降低6.12%。

图4 食物损失与浪费成因及预防措施[103-106]Fig.4 Causes of food loss and waste and preventive measures[103-106]

此外，食物系统温室气体减排策略的落实同样依赖于强而有力的政策推行。推动食物系统温室气体减排策略有效实施的政策建议可包括：第一，中央和地方政府应持续加强农业科研投入和农业财政补贴，加大低碳农业政策宣传，增强农民对低碳农业的认知，提高农户对低碳农业生产技术的实际应用能力，确保各类低碳农业技术能够“落地生根”。第二，要让消费者成为饮食模式转变的积极参与者，相关职能部门要加强居民膳食选择的宣传与引导，鼓励居民食用营养价值高、碳足迹低的食物，如鼓励居民适当增加蔬菜、水果、奶制品等食物消费占比，适度减少畜禽肉类尤其是牛肉、羊肉的消费。此外，针对因畜禽肉类等食物摄入过量而导致超重和肥胖普遍发生的地区和人群应实施膳食营养干预计划，针对因食物获取不足导致膳食营养素缺乏而存在“隐形饥饿”的地区和人群，应通过资金补贴、发放营养包等方式改善其膳食质量。第三，在国家层面应明确立法，持续推行“光盘行动”，倡导勤俭节约的消费习惯；在社会层面应充分发挥食品零售部门和餐饮行业的作用，规范食品包装与制备，引导居民合理购买和消费食物，减少流通环节的食物损失和盲目攀比造成的食物浪费；在个人层面消费者应加强自身道德修养，秉持勤俭节约的传统美德，膳食消费“量力而行”，减少舌尖上的浪费。

6 食物系统温室气体排放评价的展望

食物系统温室气体排放现状评价及其优化转型潜力探究是当前科学研究的热点。基于食物全生命周期的碳足迹分析法，国内外学者从单一食物、饮食模式和膳食结构的角度系统评价了食物系统温室气体排放现状，提出了食物系统温室气体减排策略及推动其实施的政策建议，形成了一套较为完整的从方法论构建到现状评价，再到调控途径和实施政策的理论研究体系。

然而，目前关于食物系统温室气体排放评价的研究存在以下方面的不确定性。一是膳食消费数据存在不确定性。在目前的研究中，国家膳食消费数据主要来源于联合国粮食与农业组织食物平衡表（Food and Agricultural Organization of the United Nations-Food Balance Sheets，FAO-FBSs）或各国居民膳食营养调查。FAO-FBSs描述了一个国家人均食物供应量而非膳食消费量，需要构建食物系统物质流动模型将食物供应量转化为实际消费量，而不同学者考虑的食物系统物质流动各环节各有差别，各环节食物损失与浪费的比例参数的准确性参差不齐，由此导致了膳食消费量估算的不确定，进而导致温室气体排放评价的不确定。膳食调研数据在评价尺度和研究区域上存在局限性，难以进行全球或区域层面的系统评价与对比分析，且膳食调研数据的准确性有待提高。例如。Yu Xiaohua等研究表明，《中国统计年鉴》公布的我国居民膳食消费数据低估了居民膳食消费实际水平。二是食物碳足迹参数系统边界不完整。一个完整的食物系统温室气体排放评价应包括食物“从摇篮到坟墓”的全生命周期各个阶段，然而目前大部分关于食物系统温室气体排放评价的研究把系统边界局限在“摇篮到农场大门内”，忽略了食物在产后贮存、运输、销售等环节的排放，从而低估了整个食物系统温室气体排放强度。三是食物碳足迹参数存在区域不确定性。由于全球不同区域自然资源条件和生产力发展水平的差异，同种食物类别在不同农业生产体系下其各类农业生产要素投入量水平和相应要素的碳排放因子是存在差别的，进而导致全球不同区域同类食物碳足迹参数存在差异。然而，目前针对很多全球和国家范围内的研究均没有考虑食物碳足迹参数区域本地化问题，常使用一组全球尺度的食物碳足迹荟萃分析结果进行评价，且被用于荟萃分析的碳足迹样本多来自欧洲和北美地区的农业生产系统，这种食物系统碳足迹参数区域不准确性增加了评价结果的不确定性。

基于此，在未来应加强以下方面的研究。一是应加强各个国家食物损失与浪费现状评价。准确量化不同类别食物在各流动环节的损失与浪费量是基于食物系统物质流动模型推导居民膳食消费量的关键，是联系农业

生产与膳食消费的纽带。目前，大多数国家基于食物系统物质流动模型推导本国居民膳食消费量所依赖的食物损失与浪费比例多是洲际级别的数据，只有部分国家如美国、西班牙、日本和中国等基于实地调研或文献数据整合分析更新了本国各类食物各环节损失与浪费比例。因此，各个国家应不断强化各类食物各环节损失与浪费的质量监测，持续动态更新食物损失与浪费现状。同时，各个国家也应不断完善膳食调研方法，提高膳食调研结果的准确性和代表性，缩小膳食调研数据和基于食物系统物质流动模型推导的膳食消费数据间的差距，以准确量化居民膳食消费量。二是加强各类食物在生产后贮存、流通、烹饪等各环节温室气体排放量的核算，完善食物碳足迹参数系统边界。新近一些研究在这一方面进行了有益尝试，如Frankowska等通过对英国700余户家庭的调研，收集了与食品烹饪相关的能耗数据，量化了英国各类常见食物在烹饪过程中的温室气体排放量。三是基于区域层面构建各类食物碳足迹参数数据库。通过收集和整理已发表的各类单一食物碳足迹生命周期评价结果，按区域（如各大洲、典型国家等）进行各类食物碳足迹参数荟萃分析，定量化揭示全球不同区域同类食物碳足迹差异及其成因，为食物系统温室气体排放评价提供区域本地化的碳足迹参数，为因地制宜制定不同区域食物系统温室气体减排策略提供理论依据。

7 结 语

以可持续的方式养活全球日益增长的人口是21世纪人类生存和发展面临的突出挑战，降低食物系统温室气体排放是实现可持续食物系统转型的必然要求，同时是实现全球碳达峰和碳中和战略的关键。本文系统梳理和总结了食物系统温室气体排放的国内外研究进展，得出不同食物类别、饮食模式和国家膳食结构间温室气体排放强度差异显著。就单一食物而言，动物源性食物较植物源性食物相比具有更高的碳足迹；就饮食模式而言，相比于地中海饮食和大西洋饮食，素食和纯素食具有更低的温室气体排放强度；就不同国家而言，高收入国家居民摄入大量的畜禽肉类和奶制品而产生较高的温室气体排放，发展中国家处于动物性食物消费量激增而温室气体排放快速增加阶段，欠发达国家以植物性食物为主，动物性食物消费占比较少，因而温室气体排放量较低。通过改进农业生产实践、转变饮食方式和减少食物损失浪费可以实现食物系统的低碳可持续发展。在未来研究中，亟需基于区域特点，构建一套从生产端到消费端的食物系统物质流动模型，加强食物在供应链各环节损失与浪费现状研究，以准确评价不同区域居民膳食消费状况。同时，需加强单一食物碳足迹参数基础研究，扩充碳足迹参数数据库和评价的系统边界，以更加准确和完整地研判食物系统温室气体排放，提出更具针对性和可行性的减排措施，实现食物系统低碳可持续发展。