综述：全球水果生产的环境足迹、区域差异与可持续性热点

《Resources Environment and Sustainability》：Global fruit production: environmental footprints, regional variability, and sustainability hotspots

本综述系统回顾了113项生命周期评估（LCA）研究，量化了15种主要水果在气候变化（碳足迹，kg CO2e/kg）、酸化（g SO2e/kg）、富营养化（g PO4e/kg）、水资源使用（m3/kg）、土地利用（m2·a/kg）及毒性（kg 1,4-DBe/kg）等六类环境影响上的全球差异。研究发现，水果环境影响存在显著的物种间及区域间异质性，高产水果（如菠萝、苹果）通常环境效率更高，而牛油果、浆果等低产作物则足迹较大。研究揭示了气候条件、土壤特性及管理实践是驱动变异的关键因素，并为通过针对性干预和最佳实践转移以提升全球水果产业可持续性提供了科学依据。

　　

引言

水果富含膳食纤维、维生素、矿物质及多种生物活性化合物，对降低慢性疾病风险、支持免疫功能及促进整体健康至关重要，因此被世界卫生组织（WHO）、《美国膳食指南》等多个国际权威机构推荐每日摄入。随着人口增长、经济发展及健康饮食意识提升，全球水果需求持续增加，产量显著攀升。尽管水果生产的环境影响通常低于动物源性食品（如肉类），但其大规模种植往往依赖化肥、农药、资本和能源的密集型投入，可能导致碳排放、水体富营养化及土壤退化等问题。因此，准确量化水果生产的环境影响对于推动农业可持续转型至关重要。生命周期评估（LCA）作为一种评估产品全生命周期环境影响的标准方法，已被广泛应用于农业食品系统。

方法

本研究对2000年至2024年间发表的同行评审文献进行了系统检索与筛选，最终纳入了113项采用归因性LCA框架的研究。研究覆盖了15种主要水果类型，并聚焦于六个关键环境影响类别：气候变化、酸化潜力、富营养化潜力、蓝水使用、土地利用以及毒性影响。为确保结果可比性，所有数据均统一至“从摇篮到农场大门”的系统边界和1千克新鲜水果的功能单位。对于多年生果园，采用产量加权平均法将环境影响年度化。统计分析以中位数为主要指标，并通过生产加权平均法估算了全球水果生产的环境足迹。

结果概览

研究数据显示，欧洲（特别是意大利、西班牙）是水果LCA研究最集中的地区，占观察值的46%，其次为亚洲和北美。葡萄和苹果是研究最频繁的水果物种。在环境影响类别中，气候变化（CC）的研究最为充分，而毒性影响的数据则相对稀缺。

产量差异

水果产量（吨/公顷）显示出显著的物种间差异。菠萝（中位数57.5）、苹果（38.1）、桃（35.0）和梨（42.9）属于高产作物，而葡萄（8.0）、浆果（9.0）、樱桃（10.5）和牛油果（10.6）的产量较低。同一物种内部也存在巨大变异性，例如苹果的产量范围在4.1至71.0吨/公顷之间，这主要受气候、土壤条件和管理实践的影响。

主要环境影响

气候变化：牛油果（中位数0.48 kg CO₂e/kg）和浆果（0.44）的碳足迹最高，而芒果（0.09）、菠萝（0.10）和苹果（0.15）的碳足迹较低。苹果的碳足迹范围极广（0.04-3.01），凸显了生产实践的差异性。

酸化潜力：苹果（0.0012 kg SO₂e/kg）、柑橘（0.0015）和浆果（0.0019）的酸化潜力较低，而牛油果（0.0055）和李子（0.0043）较高，但后两者的数据点有限。

土地利用：土地利用效率与产量呈强负相关。低产作物如葡萄（1.25 m²·a/kg）、樱桃（0.95）和牛油果（0.94）需要更多土地，而高产作物如菠萝（0.17）和苹果（0.26）的土地利用效率更高。

水资源使用：菠萝（0.0003 m³/kg）和苹果（0.01）的蓝水足迹极低，主要依赖绿水（降水）。相反，牛油果（0.59）和芒果（0.38）由于生理需水量高且多种植于降水有限的区域，灌溉需求量大。

富营养化与毒性影响：这些类别的数据覆盖度较低。在富营养化方面，樱桃和李子显示出较高的中位数。毒性影响的结果受LCA方法选择影响巨大，例如，使用CML方法评估的海洋生态毒性值远高于使用ReCiPe方法得到的结果。苹果和樱桃在淡水生态毒性方面表现出较宽的数值范围。

跨国变异

同一水果在不同国家的产量和环境影响存在显著差异。例如，苹果的碳足迹中位数在不同国家可从0.04到3.01 kg CO₂e/kg。这种区域异质性强调了地理位置、气候适宜性、生产技术和管理水平在决定环境绩效方面的重要性。

全球环境足迹总结

基于2023年全球生产数据的加权平均环境影响估算值为：碳足迹0.31 kg CO₂e/kg，酸化3.48 g SO₂e/kg，富营养化2.23 g PO₄e/kg，蓝水使用0.13 m³/kg，土地利用0.49 m²·a/kg，人体毒性0.09 kg 1,4-DBe/kg，淡水生态毒性0.32 kg 1,4-DBe/kg。全球平均值处于各水果影响分布的中等范围，反映了高产主食作物的低单位影响与资源密集型特色水果的较高集体负担之间的平衡。

讨论

环境影响驱动因素：环境表现的变异主要源于四个方面：农艺系统（如露天栽培与保护地栽培）、产量与投入的相互作用、果园生命周期（建园期与盛果期）以及区域气候适宜性。高产并不总是等同于低环境影响，不当的投入管理（如过量施肥）可能抵消产量优势。

指标间的权衡：评估可持续性需关注多指标间的权衡。例如，高产系统可能实现较低的土地利用和碳足迹，但若依赖大量农药，则可能导致较高的毒性影响。保护地栽培能精确控制养分减少富营养化，但往往因能源需求导致高碳足迹。

对利益相关者的启示：生产者应优先采用精准农业和病虫害综合治理（IPM）以优化投入效率。政策制定者应推行“适地适种”策略，使作物种植与气候条件匹配，避免不必要的资源消耗。消费者可选择时令水果及来自适宜产区的产品，以降低与反季节生产或空运相关的高环境成本。

局限性与未来研究方向

本研究的局限性包括：LCA方法的事后协调存在困难，毒性影响数据因单位不统一而部分缺失，系统边界限于“农场大门”而未包含采后环节（如运输、浪费）。未来研究需要标准化报告框架，扩展对欠研究地区和水果物种的覆盖，并探索基于营养密度或食用部分的功-能单位，以更全面地连接环境 impacts 与健康效益。

结论

本研究系统揭示了全球水果生产的环境足迹及其决定因素。研究结果表明，通过优化管理实践、将作物种植与其气候适宜区对齐以及采用多指标评估方法，可以显著提高水果产业的可持续性。未来的努力应侧重于填补数据空白，改进评估方法，并将社会经济维度纳入可持续水果系统的综合评估中。