在中国城市化进程中的食品体系中，后期生产环节所产生的排放问题日益凸显

《Environmental Impact Assessment Review》：The rising role of post-production emissions in China's urbanizing food system

　　

杨毅|张鹏燕|高磊|刘刚|李永华

中国科学院地理科学与自然资源研究所土地表面格局与模拟重点实验室，北京 100101，中国

摘要

中国的快速城市化正在改变其食品系统，包括农业生产、加工、分配、零售和消费，这对温室气体排放产生了深远影响。我们使用了一个综合评估框架，量化了2000年至2019年间中国的食品系统温室气体排放情况，这一时期以城市化加速为特征。全国食品系统排放量从1.63吉吨二氧化碳当量增加到2.14吉吨二氧化碳当量，主要受能源密集型食品加工和运输的影响。虽然农业生产仍然是最大的排放源，但随着城市化的推进，生产后阶段的相对贡献从33.6%增加到48.3%。各省之间的差异显著。在高度城市化的地区，生产后阶段占食品系统排放量的70%以上，而在城市化程度较低的省份，这一比例低于30%。这些发现揭示了城市化与食品系统排放之间的结构性联系，为制定有针对性的低碳食品战略和推进可持续城市发展提供了关键见解。

引言

随着城市中心的扩张，它们引发了深刻的社会变革，集中了人口并多样化了营养需求。越来越多的证据表明，城市化的富裕人群采用了更加依赖自然资源且温室气体（GHG）强度更高的饮食方式。高收入国家通常消费的动物性蛋白质远超过发展中国家，导致其碳足迹显著增大（Resare Sahlin等人，2020年）。例如，生产牛肉蛋白所产生的排放量几乎是豌豆蛋白的500倍（Woolston，2020年），在全球范围内，动物源性食品的气候影响是植物性食品的两倍（Sun等人，2022年）。因此，在高收入国家，动物性食品占食品系统温室气体排放量的70%，而在低收入和中等收入国家这一比例仅为22%（Behrens等人，2017年）。类似的食物转变也发生在快速城市化的国家（Pingali，2015年）。在中国，人均肉类摄入量在1970年至2015年间增加了四倍，与此同时城市人口增长了200%（Seto和Ramankutty，2016年）。

然而，这些饮食变化不仅仅是肉类产品摄入量的增加。它们还涉及营养完整性、成分多样性和能源来源的复杂变化，每一项都可能改变食品系统的温室气体排放。城市扩张的过程正在彻底重构食品供应链，影响从最初种植和工业加工到物流运输、零售和最终处理的每一个阶段。城市的横向扩张经常侵占肥沃的农田和野生地区，这一现象威胁到了生态系统的多样性和食品生产的固有能力（De Vos等人，2024年）。同时，对机械化农业设备的依赖增加也导致了生产阶段二氧化碳排放量的大幅上升（Zhuang等人，2025年）。

在大都市地区，高度加工食品产品的消费产生的温室气体足迹大于原始农产品的消费（Kesse-Guyot等人，2023年）。此外，富裕城市居民对多样化、易腐食品的偏好延长了供应链，从而增加了与食品运输距离相关的碳排放（Li等人，2022年）。城市内数字餐食配送平台的激增进一步加剧了与一次性容器相关的排放（Arunan和Crawford，2021年）。零售和家庭基础设施的差异也起着关键作用。例如，城市中心广泛采用冰箱显著增加了制冷能源需求（James和James，2010年）。最后，尽管现代基础设施和冷链创新可以减少收获后的食物浪费，但这些效率提升往往被城市居民产生的大量有机废物所抵消（Aschemann-Witzel，2016年）。

尽管这些个别模式已经很清楚，但对城市化如何影响整个食品价值链的全面评估仍然很少，这突显了进行综合性、系统范围研究的必要性。在这项研究中，我们使用了一个统一的评估框架，阐明了中国国家和次国家级行政区划中城市扩张与食品网络温室气体排放之间的复杂关系。通过将生命周期评估（LCA）的精确环境跟踪与多区域投入产出（MRIO）框架中的跨部门和跨区域连通性分析相结合，我们提供了从初级生产到最终消费各个阶段与饮食相关的排放量的详尽测量（图1）。所得到的高分辨率空间数据为政府机构提供了关键视角，有助于在中国继续城市化的过程中确定减少气候影响的战略领域。

章节摘录

MRIO-LCA模型

为了绘制从农业源头到最终用户消费的气候影响轨迹，我们采用了一种综合建模方法。该方法整合了传统的MRIO架构，有效地描绘了不同地理区域内整个价值链中的复杂财务联系。通过使用这一框架，我们成功考虑了中间商品的流动和最终需求的要求，提供了全面的视图

中国的城市化进程与食品系统排放趋势

图2a–d详细展示了2000年至2019年间中国食品系统温室气体排放的历史变化，而图2e则描绘了城市化指标的同时变化。这些数据集表明，人口变化与环境影响之间存在同步演变。全国食品系统的总温室气体排放量从千年的1.63吉吨二氧化碳当量增加到2019年的2.14吉吨二氧化碳当量（图2a）。值得注意的是，2011年是一个转折点

结论

本研究探讨了中国快速城市化如何影响食品系统的温室气体排放，涵盖了时间、空间和部门维度。我们采用了一种混合MRIO-LCA模型，系统地量化并追踪了2000年至2019年间中国全国和省级层面的从农场到餐桌的温室气体排放。

我们的分析显示，国家排放量的增长与城市化水平的提高同时发生。中国的食品系统温室气体排放量从1.63吉吨二氧化碳当量增加到2.14吉吨二氧化碳当量

局限性与未来展望

尽管本研究对城市化对食品系统排放的影响进行了系统评估，但仍需承认一些局限性。我们模型的关键组成部分，包括活动数据、排放因子、部门SFSs以及MRIO表格中嵌入的技术系数，都存在固有的不确定性。根据标准的温室气体清单文献、能源相关活动数据和化石燃料二氧化碳排放因子，通常显示出较窄的不确定性范围（±5%至

CRediT作者贡献声明

杨毅：软件、方法论、数据管理、初稿撰写。张鹏燕：软件、资源、项目管理。高磊：方法论、调查、数据管理。刘刚：资金获取、撰写——审稿与编辑、监督。李永华：概念构思、资源、数据管理。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了北京市社会科学基金（25BJ03210）的财政支持。