城鄉居民食物氮足跡估算及其動態分析
——以北京市為例

冼超凡，歐陽志云

1 中國科學院生態環境研究中心，城市與區域生態國家重點實驗室，北京　100085 2 中國科學院大學，北京　100049

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城鄉居民食物氮足跡估算及其動態分析
——以北京市為例

冼超凡1,2，歐陽志云1,*

1 中國科學院生態環境研究中心，城市與區域生態國家重點實驗室，北京100085 2 中國科學院大學，北京100049

摘要:氮足跡作為一種評價氮排放影響的新興測度方法，已被用來衡量人類活動造成的環境影響。食物消費是城市營養元素流動的重要環節，其產生的氮足跡反映了維持一個城市人口的基本食物需求所導致的活性氮排放以及對周邊環境的影響。以北京市為例，基于N-Calculator模型的基礎上，估算了1980—2012年居民食物氮足跡，分析其變化特點及其與經濟社會因素之間的關系。結果表明：北京市居民人均食物氮足跡變化與食物消費量變化趨勢相似，城鎮居民氮足跡呈持續增長后漸趨平穩，在14.69—22.58 kg(N)/a之間波動，平均為17.78 kg(N)/a，接近發達國家水平；農村居民氮足跡呈小幅減少趨勢，在10.81—15.28 kg(N)/a之間波動，平均為12.72 kg(N)/a。其中，高氮含量食物在城鄉居民人均食物氮足跡中所占比例都有所增加，以肉類為主的葷食比例分別由27%和10%上升至41%和31%；以奶類為主的副食比例由7%和1%上升至18%和13%。城鎮居民食物氮足跡與人均可支配收入呈正相關，與恩格爾系數和平均家庭人口數呈負相關，而農村居民食物氮足跡與各因子的相關關系則與前者相反。此外，北京市食物氮足跡總體呈增長趨勢，年均增加約8066 t(N)/a。城鎮居民當前的飲食消費模式不利于減緩北京區域食物氮足跡高通量的劇增趨勢，更多的農村及外來人口進入城鎮將加速區域氮足跡增長。食物氮足跡的估算能為居民改變高氮消費模式提供參考，進而促進城市的低氮發展。

關鍵詞：城鄉居民；食物消費；氮足跡；氮計算模型；北京市

居民生活消費是城市營養元素代謝的主要驅動力，而食物消費是生活消費的重要組成部分[1- 2]。隨著社會發展和經濟水平的提高，人們的食物消費需求不斷增長，食物消費模式和飲食偏好也隨之發生改變。伴隨著食物的生產和消費，營養元素氮通過食物鏈在城市中流動，但是，其中能被人類有效吸收利用的部分只占小比例，大部分氮素都在生產過程中流失到環境，同時城市相對高的食物需求也驅動著城郊地區高通量的食物氮生產，增加了區域氮負荷量[3]。相關研究發現，素食或肉食飲食方式能提供給人類的蛋白質中氮量僅為生產投入的20%，即生產過程中絕大部分氮素都排放到環境[4]，過量的氮素累積易導致酸雨、光化學煙霧和水體富營養化等環境問題[3]，故城市居民食物消費是氮污染產生的主要源頭之一。

氮足跡是繼生態足跡、碳足跡、水足跡等足跡研究后又一研究熱點[5]，其可以定量評價人類生產與生活方式對氮素排放的影響。氮足跡定義可借鑒碳足跡的概念理解為：產品或服務在其生產、運輸、儲存以及消費過程中直接或間接排放的活化氮總和[6]。在2010年末， Leach等[7]開發了用于計算個人、家庭以及國家氮足跡的在線模型(N-Calculator，http://n- print.org)，目前該模型能估算出美國、德國、荷蘭和英國的人均氮足跡，年均值分別約為38.0、23.6、23.0和27.1 kg，其中食物氮占有很大比例，分別占總氮足跡的73%、72%、88%和85%[8- 9]。由此可見，個人食物氮足跡的減少是減輕城市氮代謝包袱的重要一部分[10]。雖然此模型目前不能直接用于估算中國的個人氮足跡，但可借鑒其計算框架來初步估算中國城市個人氮足跡。北京是我國的首都，是政治、文化和國際交流中心，作為世界上人口高度密集的城市之一，北京市人口的快速增長和城市化的迅速發展導致氮素需求量增大。本文以城市個人氮代謝為基本思想，分別從北京城鎮與農村居民食物氮素消費的角度初步分析了1980—2012年北京市發展過程中居民食物氮足跡的動態變化情況，為探討城市發展與居民食物消費氮排放的關系提供依據。

1研究方法

1.1數據來源

本文的研究數據主要來自1980—2013年的《北京市統計年鑒》[11]與《北京六十年》統計報告[12]。由于1999年后北京市城鎮居民人均食物消費量數據缺乏，故采用年鑒“千戶城鎮居民家庭平均每人年購買食品支出”中的購買食物支出除以當年各類食物價格得到。2000—2012年居民購買各類食物的價格，采用《2013中國價格統計年鑒》[13]中2012年北京市食物12個月份平均價格數據，并利用歷年《北京市統計年鑒》中的居民消費價格分類指數推算得到。其中，某些年份居民奶類消費量數據缺乏，本文默認農村居民1985年前人均奶類年消費量為1985年消費水平，因早年農民奶類消費量極少且變化幅度不大[14]，而1999年后城鎮居民人均奶類消費量統視為當年北京農村居民的4.6倍[15]。由于居民外出就餐數據難以獲取，因此，本研究只針對居民家庭的食物消費，不包括外出就餐。不同食物的氮含量參數來源于相關文獻。

1.2食物氮足跡計算方法

本研究過程中考慮的北京市居民食物氮足跡包含食物整個生命周期過程(生產-初加工-運輸-再加工-食用消耗)中的氮排放，借鑒N- Calculator氮計算模型的主要框架來測算北京市食物氮足跡(圖1)。食物氮足跡(FPT)主要包括食物消費氮足跡(FPC)和食物生產氮足跡(FPP)，即：

FPT=FPC+FPP

(1)

圖1　食物生命周期過程中的氮足跡Fig.1　Nitrogen footprint during the food life cycle

種類Item氮含量Nitrogencontent/(g/kg)虛擬氮因子VirtualNFactor糧食Grain14.401.4蔬菜Vegetable1.7610.6瓜果Fruit1.6010.6畜肉類Livestock29.224.7禽肉類Poultry29.903.4水產品AquaticProduct28.773.0蛋類Egg20.483.4奶類Dairy5.285.7

食物消費氮足跡(即食物氮消費量)的計算需要人均食物消費量和食物氮含量兩個參數。本文計算中，默認食物消費攝入成年人體內的氮素全部最終以糞尿氮的形式，經各種渠道最終排入環境中[7]。北京市居民主要消費的素食、葷食與副食等食物主要包括糧食、蔬菜、瓜果、畜肉類(豬肉為主)、禽肉類、水產品、蛋類、奶類和豆制品，因豆制品占食物消費總量比例低且缺失相關數據，故其氮消費予以忽略。不同食物氮含量見表1[9,16]。

食物生產氮足跡可視為虛擬氮(Virtual N)，這指的是在食物生產過程中產生的而不用于人類直接消費的那部分氮，包括農田氮肥施用、畜禽喂養和食物處理加工過程中損失的所有氮素。虛擬氮因子在2012年最初被用于量化美國居民各類食物消費所導致的額外氮排放，其數據是建立在本國食物生命周期中消費前端涉及的氮流失量的基礎上，這類因子數據可適用于食物生產工業化的國家及地區，用來初步估算食物消費前的生產氮足跡，即居民餐桌上消費的每一克氮素都伴隨著若干克氮素在消費之前流失到環境。為了明確界限和避免重復計算，虛擬氮的計算一般不包括食物生產過程中涉及的能源消耗所產生的氮流失，而是把這部分流失的氮歸于能源氮足跡分開計算[7], 故在本文計算中，虛擬氮不包括食物生產、處理和運輸過程中因能源消耗而排放的氮素。因此，可以通過各種食物的虛擬氮與消費氮之間的關系，利用虛擬氮因子(表1)與食物消費氮足跡相乘求出食物生產氮足跡。

2結果與分析

2.1居民食物氮足跡估算

北京市1980—2012年居民平均食物氮足跡估算結果如表2所示，進入新世紀后，北京市居民葷食和副食食物氮足跡都有所增加，而素食食物氮足跡相應減少。與1980年食物氮足跡水平相比，農村居民各類食物氮足跡(除糧食和蔬菜外)增加的幅度都比城鎮居民大，但城鎮居民歷年食物氮足跡平均水平較高。總體來講，除糧食消費外，1980—2012年城鎮居民人均食物氮足跡比農村居民的大，如畜肉類(2.32倍)、禽肉類(4.05倍)、水產品(3.95倍)、蔬菜(1.44倍)、瓜果(1.87倍)、蛋類(1.97倍)、奶類(5.55倍)。其差別大的原因可能是城鎮居民生活水平較高，飲食習慣一直偏向于營養高的高氮葷食和副食，早年農村地區居民日常食物消費主要以糧食和蔬菜為主，隨著農村經濟發展，價格較高的葷食和副食食物消費的比例有所增加，但十分有限。北京市個人平均氮足跡分別約為城鎮居民17.78 kg(N)/a和農村居民12.72 kg(N)/a，隨著北京城市化的快速發展，城鎮居民人口數量劇增，其食物氮足跡2012年上升至20.02 kg(N)/a，高于德國平均水平16.99 kg(N)/a，接近荷蘭平均水平20.24 kg(N)/a，說明了北京大部分城鎮居民傾向于發達國家的高氮生活模式，對于氮污染防治技術仍需完善的中國來講，這種生活模式使城市更易受到氮累積過量導致的環境問題的威脅。

表2　北京市居民年均食物氮足跡

2.2居民與區域食物氮足跡變化趨勢

北京市1980—2012年城鄉居民氮足跡一直處于變化動態中(圖2)，可以看出，1980年城鎮與農村居民食物氮足跡差別不大，隨著食物消費量的變化，食物氮足跡同時也呈現出幾乎一致的趨勢。通過Spearman相關分析可知，兩者呈現顯著相關性。1980—2012年城鎮居民食物消費量波動增加(主要表現為蔬菜和肉奶類消費量增加)，食物氮足跡隨之增大(r=0.912，P=0.000)，在2002年達到頂峰22.58 kg(N)/a；農村居民食物量消費量逐年減少(主要表現為糧食和蔬菜消費量大幅減少)，食物氮足跡相應降低(r=0.939，P=0.000)。其中，2005年食物消費量突然增長卻沒有直接導致食物氮足跡的增長，這可能因為氮含量較低食物如蔬菜等的消費量雖然大幅增加，但高氮含量的畜肉類消費量卻減少，某種程度上，說明高氮肉類的消費對食物氮足跡變化趨勢有很大的影響力。

圖2　1980—2012年北京市居民人均食物消費量和食物氮足跡的變化Fig.2　Variation of food consumption and nitrogen footprints per capita per year of Beijing residents in 1980—2012

各類食物占當年食物氮足跡總量的比例變化如圖3所示，多年農村居民日常食物消費以糧食和蔬菜為主，而城鎮居民飲食結構較為均衡，葷食與副食等食物氮足跡比例保持在34%至63%，同時期農村居民同類食物氮足跡比例只在11%與44%之間，雖然增加的比例比城鎮居民高很多，但其僅僅是城鎮居民的23%至43%，因為肉類和奶類等食物的氮足跡要遠遠高于谷類和碳水化合物[17]，這導致長年城鎮居民食物氮足跡要比農村居民氮足跡大。就北京城鎮與農村居民食物消費結構總體而言，以糧食、蔬菜為代表的素食食物氮足跡比例不斷降低，瓜果食物氮足跡比例相對有所提高或小幅起伏；以畜禽肉類和水產品為代表的葷食氮足跡比例逐步增大，后漸趨于穩定，分別由27%和10%上升至41%和31%；蛋類與奶類等副食消費比例也逐漸增大，分別由7%和1%上升至18%和13%。可以看出，隨著生活水平提高，北京城鄉居民傾向于高氮畜禽肉類和水產品葷食的消費，素食食物選擇也更多地偏向于營養豐富的瓜果，同時增加高蛋白的副食產品消費，日常食物消費不再滿足于吃飽，而逐漸向吃精、吃好轉變。

圖3　1980—2012年北京市居民食物氮足跡結構變化Fig.3　Structure of food nitrogen footprints per capita per year of rural and urban residents in Beijing in 1980—2012

另一方面，由于居民人均食物氮足跡的和區域常住人口的變化，北京市食物氮足跡呈現出大幅上升的趨勢(圖4)，由1980年13.57萬 t(N)/a一直增加到2012年39.38萬 t(N)/a，平均每年增加8066 t(N)/a，其數量級超過1990—2010年間廣東省農業人口年均食物消費氮足跡總量[18]。尤其是在1994年后，氮足跡增長速度加快，除了2002—2003年出現減少趨勢外，每年保持增長率約5.66%。北京市在2009年就超過廣州市1980—2009年間峰值35萬 t(N)/a[9]。32年來北京市地域較廣農村區域的食物氮足跡雖然有所減少，但人口數量占優的城鎮區域食物氮足跡不斷增加，故城鎮居民人均食物氮足跡是影響北京全市食物氮足跡的重要因素(r=0.861，P=0.000)，側面說明了減緩北京食物氮足跡上升趨勢的關鍵在于城鎮居民人均食物氮足跡減少。

2.3北京居民食物氮足跡與社會經濟因子的關系

居民的食物消費量、消費結構及消費模式等隨著社會和經濟的發展而發生轉變。于洋等[16]對廈門市居民食物氮消費研究發現，人均可支配收入、恩格爾系數、食物價格指數、家庭規模均與食物氮量消費相關。因此，本文選取1980—2012年北京市城鄉居民家庭的人均可支配收入、恩格爾系數、食物價格指數以及平均家庭人口數等與食物氮足跡有關的經濟、社會因子，利用軟件SPSS 19.0進行Spearman相關分析，對人均食物氮足跡變化相關的驅動因子進行探討。

由表3看出，1980—2012年間北京居民人均食物氮足跡與各經濟、社會因子存在顯著相關關系。其中，城鎮居民食物氮足跡與人均可支配收入呈正相關關系，與城鎮恩格爾系數、食物價格指數、平均家庭人口數呈負相關關系，即食物氮足跡隨前者增長而增長，隨后三者減少而增長，但食物氮足跡與食物價格指數相關性微弱。農村居民食物氮足跡相關性情況與城鎮居民相異，其與農村恩格爾系數和平均家庭人口數呈正相關關系，與人均可支配收入呈負相關關系。進一步將各類食物氮足跡與所選取的社會經濟因子進行相關分析，可以發現，城鎮居民肉奶類氮足跡和社會經濟因子的相關性與食物總量氮足跡高度相似，農村居民糧蔬類等素食氮足跡和各因子的相關性與食物總量氮足跡高度相似，說明了隨著社會經濟發展，城鎮居民肉類與奶類的消費影響著著食物氮足跡變化趨勢的走向，而糧食和蔬菜消費則主導著農村居民氮足跡的走向。由此推斷，由于經濟發展和人們收入提高，食物支出占總支出的比例逐漸減小，食物價格和食物消費支出對居民食物消費的制約大為減少。另一方面，家庭規模隨著計劃生育政策的推行而逐漸縮小，家庭消費負擔便有所減小。因此，北京城鎮居民更趨向于價格和營養較高的肉奶類消費，同時增加蔬菜類消費來保持營養均衡，從而導致食物氮足跡的增長。而對于生活水平較低的農村居民，其受飲食習慣和食物選擇限制，日常食物消費依然是以糧食和蔬菜為主，隨著農村經濟發展，食物消費也從單一化朝向多元化發展，傳統主糧消費量大為減少，而瓜果、葷食與副食消費量有限地增長，這使得農村居民食物氮足跡不但沒增長，反而顯略減趨勢。

圖4　1980—2012年北京區域食物氮足跡變化Fig.4　Variation of food nitrogen footprints of Beijing in 1980—2012

種類Item恩格爾系數Engelcoefficient人均可支配收入PercapitaDisposableincome食物價格指數Foodpriceindex平均家庭人口數Averagenumberoffamilymembers城鎮人均總量Urbanareaperca-pita-0.834**0.808**-0.347*-0.829**糧食Grain0.721**-0.683**0.3220.662**蔬菜Vegetable-0.734**0.705**-0.346*-0.740**瓜果Fruit0.0170.0670.191-0.065畜肉類Livestock-0.858**0.847**-0.387*-0.830**禽肉類Poultry-0.810**0.827**-0.396*-0.816**水產品Aquaticproduct-0.850**0.857**-0.413*-0.838**蛋類Egg-0.0880.144-0.190-0.142奶類Dairy-0.907**0.843**-0.219-0.849**鄉村人均總量Ruralareapercapi-ta0.766**-0.865**0.0230.864**糧食Grain0.903**-0.983**0.1740.983**蔬菜Vegetable0.792**-0.823**0.2760.822**瓜果Fruit-0.850**0.954**-0.312-0.954**畜肉類Livestock-0.655**0.718**-0.371*-0.721**禽肉類Poultry-0.862**0.980**-0.173-0.980**水產品Aquaticproduct-0.860**0.964**-0.271-0.963**蛋類Egg-0.861**0.879**-0.289-0.879**奶類Dairy-0.821**0.863**-0.367*-0.863**

**其顯著水平為≤1%；*其顯著性水平≤5%

3討論

由估算結果可知，北京城鎮居民人均食物氮足跡32a來增幅約36%，而英國1970—2007年37a增幅僅約2%[8], 說明中國城市化過程中居民食物氮足跡增加速度遠比發達國家快。雖然農村居民食物氮足跡有所下降，降幅達16%，但隨著農村經濟發展，城鄉居民收入差異縮小，農村居民飲食習慣趨向于城鎮居民，逐漸對飲食營養有更高的追求，高氮食物消費量會逐漸增大，目前其葷食與副食消費量離營養平衡下限(表4)所需食物量[19]還差很多，故其食物氮足跡有很大的上升空間。由于城市化快速發展，導致更多農村居民和外來人口進入北京城鎮生活，即使以后北京居民食物氮足跡還能保持在2012年水平，假設未來北京市城鄉常住人口增長率為“十一五”期間的平均增長率，按照馬爾薩斯人口模型預測，到2020年北京人口規模漲至3000萬以上，城市區域食物氮足跡將達60.5萬 t(N)/a，比10a前的數量級37.5萬 t(N)/a增加近1倍。可見，未來北京市區域氮負荷將承受更大的壓力。因此，在控制人口數量增長的前提下，優化城鎮居民食物消費結構和保持最低營養平衡食物需求在某種程度上可以抑制個人食物氮足跡的無限增長，對城市低氮發展具有極其重要的意義。

表4　中國居民營養平衡的年均食物消費量與北京居民食物消費量

本文估算的氮足跡結果低于李玉炫估算得出的廣州人均食物氮足跡25.98 kg(N)/a[9]。北京與廣州同屬國內大城市，其居民食物氮足跡差異大的原因一方面是因為李玉炫食物氮足跡估算方法與本文不同，其食物氮足跡組成除了食物消費氮足跡與食物生產氮足跡外，還包括食物生產消費中涉及的能源氮足跡(其默認為總氮足跡的25%)。本文遵循的是英國Stevens教授[8]的估算方法，其個人食物氮足跡不包含能源氮損失部分，而把這部分氮損失歸于能源氮足跡，故這估算方法的結果較于前者偏低；另一方面，本文采用美國的虛擬氮因子，虛擬氮因子的校正需要兼顧本國食物生產過程中的一些參數，如食物氮量的效用率、浪費率、循環率和流失率等[7- 8]，因中國本土食物生產以傳統農耕和粗放型養殖為主，成品處理與冷藏技術不及美國完善，加工垃圾處理率和循環利用率低效，造成食物在生命周期過程中氮損失量更大，故中國食物虛擬氮因子會更高些，這導致估算結果可能比現實小。同時，由于缺乏居民在外就餐和外來人口食物消費的相關統計資料，本文只涉及常住居民家庭食物消費，這也造成北京人均及區域食物氮足跡的低估。就估算結果準確度而言，氮量換算的誤差主要來自于數據與相關文獻中的參數，但統計年鑒中的數據統計多年使用的是同一個系統，故不確定性不超過5%[20]。從本文結果可知，北京市1980—2008年城鎮居民食物氮足跡從15 kg(N)/a增加至21 kg(N)/a，與谷保靜[21]估算的同一時期中國人均食物氮足跡變化幅度16 kg(N)/a至22 kg(N)/a相似，故本研究的估算結果具有一定的參考性，同時也能為日后城市其他營養元素足跡的測量提供方法參照。

4結論

本研究利用統計數據和相關文獻資料，在N-Calculator的氮足跡計算框架下，對北京市1980—2012年居民食物氮足跡變化動態特征及其影響因子進行了綜合分析。北京市城鎮居民人均食物氮足跡在14.69—22.58 kg(N)/a之間波動，平均為17.78 kg(N)/a；農村居民人均食物氮足跡在10.81—15.28 kg(N)/a之間波動，平均為12.72 kg(N)/a，其中城鎮居民食物氮足跡接近發達國家高氮消費水平。食物消費量和消費模式的改變對居民食物氮足跡有一定的影響，城鄉居民食物氮足跡結構都發生較大改變，畜肉類、禽肉類和水產品等葷食和奶類食物氮足跡比例逐年增加，素食食物中糧食和蔬菜比例大幅減少。城鎮居民食物氮足跡與人均可支配收入呈正相關，與恩格爾系數和平均家庭人口數呈負相關。農村居民食物氮足跡與各因子的相關關系則與前者相反。隨著北京城市化和人口快速增加，北京市區域食物氮足跡每年以約8066 t(N)/a的數量級快速增長，并保持增長趨勢，城鎮居民調整飲食結構和保持合理低氮膳食是減緩區域氮足跡增長的重要途徑。此外，由于居民在外就餐統計數據和符合中國實際情況的虛擬氮因子缺乏，對北京居民及城市區域的食物氮足跡核算帶來了不確定性，可能造成估算結果偏低。

5展望

氮素通過城鎮居民食物消費在城市生態系統中流動，隨著中國城鎮化的快速發展，居民高氮食物消費比重的提高和城市人口膨脹導致了城市食物氮足跡增加。食物氮足跡強度的增加易干擾城市生態系統中的氮平衡，導致一系列環境風險與問題。目前，中國關于城市氮足跡的研究比較少。本文估算了北京多年居民食物氮足跡，探討其變化規律及其與相關社會經濟因子間的關系。但由于相關統計數據和參數的缺乏，增大了氮足跡估算的難度和結果的誤差性，因此本文結果僅可以作為城市低氮管理的一個理論參考。加強基于中國本地情況的食物虛擬氮因子的研究，有利于提高食物氮足跡估算的精確度，也便于從食物生命周期角度來減少每個過程的氮浪費。同時，完善城市能源消耗氮排放因子，以進一步準確計算能源氮足跡。目前，氮足跡的計算僅是所有活性氮的質量加總，缺乏對不同形態氮素的環境影響的量化[6]，如碳足跡中的各類溫室氣體都有其全球暖化潛勢因子等。引入此類特征化因子，具體化各類氮污染物在每個研究目標中的權重，這樣便可以將氮足跡的應用從目前的清單分析階段延伸到整個生命周期影響評價。在此基礎上，建立起適合中國情況的N-Calculator模型來計算個人氮足跡，在當前城市人口膨脹的背景下，指引居民低氮生活，進而減少城市有害氮排放，降低氮污染的風險。

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Calculation and dynamic analysis of the food nitrogen footprints of urban and rural residents in Beijing

XIAN Chaofan1,2, OUYANG Zhiyun1,*

1StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China2UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China

Abstract：The impact of nitrogen emission was assessed using ‘nitrogen footprints’ to determine the effect of human activities on the environment. With rapid urbanization in China, city residents are playing increasingly important roles in the alteration of nutrient flow. Food consumption, as an important process of urban nutrient metabolism, is an important driver of environmental pollution in cities. The food nitrogen footprints of residents reflect reactive nitrogen emissions impacting the surroundings to feed the whole population of a city. Taking Beijing city as a case study, the food nitrogen footprints of residents from 1980—2012 were calculated based on the N-Calculator model. Meanwhile, the characteristic trends and associated economic and social factors were analyzed. The results showed that changes of food nitrogen footprints per capita of Beijing residents were consistent with changes of food consumption per capita. The food nitrogen footprints of urban residents increased from 1980 to 2002 and then remained between 14.69—22.58 kg (N) per capita per year. The average nitrogen footprint during the study period was 17.78 kg (N) per capita per year, which was similar to the nitrogen footprint of residents in developed countries. The food nitrogen footprints of rural residents, decreased slightly from 1982 to 2012, and then remained between 10.81—15.28 kg (N) per capita per year with 12.72 kg (N) per capita per year as the average. Meanwhile, the proportions of food with high nitrogen contents increased in the food nitrogen footprints of both urban and rural residents. Food with high animal meat contents increased from 27%—41% and 10%—31%, for urban and rural residents, respectively. Subsidiary food with high dairy contents also increased from 7%—18% and 1%—13% for urban and rural residents, respectively. The food nitrogen footprint of urban residents was positively correlated with per capita disposable income. Meanwhile, there were negative correlations between Engel′s coefficient, the average number of family members, and food nitrogen footprints per capita. The correlations between the food nitrogen footprints of rural residents and the socio-economic driving factors were contrary to those of urban residents. The food nitrogen footprints of rural residents were negatively correlated with per capita disposable incomes, and positively correlated with Engel′s coefficient and the average number of family members. During the study period, the food nitrogen footprints of Beijing residents increased 8066 t (N) on an average per year. Current food consumption patterns of urban residents contributed to the increasing food nitrogen footprints of the city, accelerated by rural and external population immigration. Calculation of food nitrogen footprints can provide theoretical support for residents to change their high nitrogen consumption patterns, contributing to the low nitrogen development of cities.

Key Words:urban and rural residents; food consumption; nitrogen footprint; N-calculator; Beijing

基金項目:國家自然科學基金重點項目(41030744, G031202)

收稿日期:2014- 11- 04; 網絡出版日期:2015- 08- 18

*通訊作者

Corresponding author.E-mail: zyouyang@rcees.ac.cn

DOI:10.5846/stxb201411042165

冼超凡，歐陽志云.城鄉居民食物氮足跡估算及其動態分析—以北京市為例.生態學報,2016,36(8):2413- 2421.

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