
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:有机农业中的生命周期思考(LCT):方法论、趋势与研究影响的系统性文献综述
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月18日 来源:Journal of Agriculture and Food Research 6.2
编辑推荐:
本综述系统回顾了有机农业中生命周期思考(LCT)的方法学应用与发展趋势,揭示了该领域以生命周期评估(LCA)为主导但多维度方法(如LCSA、S-LCA、LCC)仍待拓展的现状。研究通过文献计量与网络分析识别出三大主题集群:气候影响与减排、循环生物经济与资源效率、可持续性与土地利用,并证实多方法整合可显著提升研究影响力(Welch’s ANOVA, p=0.053)。
随着全球对粮食安全、气候变化和环境退化问题的日益关注,可持续农业成为焦点领域。有机农业因其能改善土壤健康、增强生物多样性、减少污染和降低合成投入品依赖的特性,被视为减轻食品系统生态足迹的重要策略。然而,有机系统的可持续性评估涉及生态、经济和社会维度的复杂交互,需要采用全面且多维的方法。生命周期思考(LCT)为此提供了强大框架,其衍生方法如生命周期评估(LCA)、生命周期成本分析(LCC)和社会生命周期评估(S-LCA)已广泛应用于有机农业的可持续性量化与比较。新兴的整合方法如生命周期可持续性评估(LCSA)以及产品环境足迹(PEF)、混合LCA模型等创新工具进一步丰富了分析手段,使跨情境的农业实践评估成为可能。尽管应用日益增多,但针对有机农业LCT方法学的系统性综述仍显缺乏,本研究通过文献计量、网络与Meta分析填补这一空白,旨在揭示方法学格局、趋势及其与研究影响力的关系。
LCT的核心在于全面评估农产品从原材料获取到生产、消费及处置的全生命周期影响。LCA作为基础工具,通过生命周期清单(LCI)和生命周期影响评价(LCIA)量化环境负荷。结合LCC和S-LCA的LCSA框架可实现可持续性的多维度评价。此外,PEF及类别规则(PEFCRs)为欧盟政策下的环境评估提供了标准化方法,而环境影响评价(EIA)虽非严格生命周期导向,却常与LCA互补用于站点特异性生态效应评估。这些方法共同构成了有机农业可持续性决策的支持工具,促进生产者、政策制定者和消费者转向更可持续的实践。
研究遵循PRISMA指南,检索Scopus和Web of Science数据库中1914–2024年的文献,使用关键词组合(“Life Cycle” OR “Life-Cycle”) AND “Organic” AND “Agricultur*”进行筛选,限定环境科学、农业与生物科学领域,语种为英语,文献类型为文章与综述。最终从1513篇文献中提取数据,其中486篇用于Meta分析。
文献计量分析涵盖年发文量、平均引文数、核心作者与期刊等指标。网络分析通过VOSviewer实现关键词共现聚类,设定最小出现次数为10。Meta分析则采用Welch’s ANOVA(因数据方差异质性)检验方法论整合程度(1–4种LCT方法共用)与年均引用次数的关系,并对文献类型、研究范围、地理焦点和方法学应用进行定性分类。
2000–2024年间,LCT在有机农业领域的年发文量增长率达35.21%,显著高于环境科学与农业领域的整体趋势。2024年发文量达251篇,凸显该议题的持续热度。《Journal of Cleaner Production》以194篇发文和10045次引用居首,但《Resources, Conservation and Recycling》在CiteScore(22.9)和影响因子(11.2)上领先。核心作者包括Bacenetti J.(意大利)、Knudsen M.T.(丹麦)和Nemecek T.(瑞士),各发表18篇文献。
关键词共现识别出三大集群:
红色集群(气候影响与减排):聚焦温室气体排放、农业、全球变暖潜能(GWP)、氧化亚氮(N2O)和生物炭等关键词,体现对农业环境足迹量化与减排策略的关注;
绿色集群(循环生物经济与资源效率):涵盖循环经济、生物能源、堆肥、厌氧消化和农业废弃物,强调资源回收与低碳创新;
蓝色集群(可持续性、土地利用与有机农业):包括可持续性、有机农业、碳足迹、土地利用和水足迹,主导通过生命周期方法评估环境绩效的研究。
叠加可视化显示,早期研究(2018年前)集中于LCA、土地利用等基础概念,2018–2019年转向温室气体排放与生物能源,2020年后则聚焦循环经济、厌氧消化和食物废弃物,反映研究热点向资源再生与低碳技术迁移。
Welch’s ANOVA表明,采用4种LCT方法的文献年均引用次数最高(约8.5次),且 citation 分散度较低,而单一方法研究则呈现高变异(p=0.053)。定性分析显示:
文献类型:案例研究主导(401篇),理论与综述较少;
研究范围:供应链层面评估最常见(203篇),产品/服务层次(124篇)和政策研究(86篇)次之;
方法学:LCA应用最广(402篇),LCI(301篇)和LCIA(261篇)次之,但S-LCA(10篇)、LCC(13篇)等替代方法使用不足;
地理分布:欧洲(245篇)和亚洲(95篇)为主,美洲、非洲和大洋洲研究较少。
结果表明,当前研究仍以实证案例和欧洲中心的LCA应用为主导,多方法整合与非欧洲区域探索尚有潜力。
LCT已成为有机农业可持续性评估的核心框架,但方法学应用呈现“成熟而碎片化”的特征:LCA为主流工具,而LCSA、S-LCA和LCC等多维方法尚未充分发挥作用。本研究通过系统性分析揭示了三大研究集群及其演变趋势,并证实方法学整合有助于提升学术影响力。未来研究应突破单一定量分析,发展跨方法论、跨区域的比较研究,以强化LCT在有机农业转型中的决策支持作用,推动食品系统可持续性的多维实现。
生物通微信公众号
知名企业招聘