荷兰循环食物系统中本地化采购对土地利用的影响：规模效应与空间优化策略

本研究针对循环食物系统(Circular Food System)中资源闭环的空间尺度问题，通过建立FOODSOM优化模型，量化了荷兰省级食物自给率(FSS)对土地利用的影响。结果表明：全国性循环模式仅需54%农地即可满足健康饮食需求，而90%本地化采购将增加50,000公顷用地，并导致高人口密度省份转向低产泥炭土利用。该研究为平衡食物系统循环性与土地利用效率提供了关键决策依据。

　　

全球食物系统占据无冰沙漠外40%的陆地面积，贡献了三分之一的人为温室气体排放，同时是生物多样性丧失和富营养化的主要驱动因素。在这种背景下，"循环性"被视为减少这些影响的有前途路径，其核心在于保持资源再生能力、减少浪费、优先利用优质土壤生产人类食物。然而，现有研究缺乏对循环食物系统中空间尺度效应的量化分析——究竟应该在省级、国家还是大陆尺度实现营养和碳的闭环？这个问题在荷兰这样的高人口密度国家尤为突出，该国虽以高效农业著称，却面临严重的养分过剩和环境压力。

荷兰瓦赫宁根大学的研究团队在《Agricultural Systems》发表的研究，首次通过空间显式的食物系统优化模型FOODSOM，揭示了本地化采购对土地利用格局的影响机制。研究发现：在采用基于膳食指南(FBDG)的健康饮食前提下，荷兰仅需54%现有农地即可实现全国性循环食物系统(FSS 0)；而当省级食物自给率提升至90%时，总用地增加3.4%，且生产重心从高产黏土区转向人口稠密省的贫瘠泥炭土。这一突破性成果为协调食物系统可持续性与空间资源配置提供了科学基准。

研究采用三大关键技术：1) 将全国划分为36个适宜性分区，整合土壤类型、地下水位和灌溉水盐度数据；2) 基于68种作物田间试验数据建立分区产量校正模型，考虑渍涝、干旱和盐分胁迫的产量限制因子；3) 构建最小化土地使用的FOODSOM优化模型，设置0-90%省级氮磷自给率(FSS)梯度场景，并引入作物轮作约束（如4年间隔作物最大占地1/4）。

研究结果

省级食物自给率与土地利用关系
在90%自给场景下，南荷兰等人口稠密省需动用92%农地（含低产泥炭土），而格罗宁根等农业省仅开发高产土壤的30%。全国土地需求从FSS 0的889千公顷增至FSS 0.9的938千公顷，但单位面积供养人数仅从19.6人/公顷降至18.6人/公顷，反映荷兰全域产量差异较小的特点。

典型省份的土地利用转变
格罗宁根省在FSS 0场景中77%用地种植蔬菜、坚果等高值作物并出口，而在FSS 0.9时转为均衡生产本地膳食。南荷兰省在高压场景下被迫使用湿黏土种植谷物（单产32.3吨/公顷，仅为干黏土的42%），且温室蔬菜面积受"单品种≤10%需求"限制未能充分利用。

关键土壤类型的敏感性
排除泥炭土使最大可行FSS降至80%，总用地增加6千公顷。重黏土禁用仅轻微影响用地，但使南荷兰等省在FSS>0.75时陷入无解状态，凸显特定土壤对区域食物安全的关键作用。

膳食结构适应性
所有场景均满足FBDG营养需求，但高FSS省份出现结构性调整：南荷兰的谷物摄入降至117克/人/天（全国均值181克），转而增加植物油摄入至32克（全国20克），以低营养密度产品换取用地效率。

研究结论与展望
该研究证实荷兰可通过土壤优化配置实现省级食物自给，但完全本地化将导致泥炭土利用相关的温室气体排放激增。50%自给率被证明是平衡点——既能避免低产土壤开发，又可保留半数食物主权。值得注意的是，模型揭示的"营养杠杆效应"：人口稠密省通过进口低N/P比的植物油等产品，有效缓解了土地压力。

这一研究框架的创新性在于首次将土壤异质性与循环食物系统建模相结合，其方法论对欧盟等更大尺度的研究具有移植价值。作者特别指出，实际决策需综合土地用途外的多维指标：泥炭土复湿带来的碳汇增益可能抵消本地循环的运输减排效益，而农田景观多样化对生物多样性的影响尚待量化。后续研究应整合Agent-based模型来捕捉农户行为响应，并扩展至气候变化情境下的产量波动分析。这项成果为"土地节约(Land Sparing)"与"土地共享(Land Sharing)"的百年争论提供了新的实证维度，对正处于农业转型期的国家具有重要参考意义。