中國居民膳食結構對水-土-碳排放系統的影響

關鍵詞膳食結構；水足跡；水土資源；碳排放；水-土-碳排放系統 中圖分類號K901.2 文獻標志碼A 文章編號1002-2104（2025）05-0141-14 DOI：10.12062/cpre.20241120

當前糧食系統面臨越來越多的挑戰，尤其是資源短缺、環境退化及不可持續的生產和消費模式，人口增長、城鎮化、財富增長及隨之而來的消費模式變化等壓力正挑戰著糧食系統提供營養食物的能力和以環境可持續方式提供改善生計機會的能力[1-2]。膳食結構作為影響糧食系統和國民健康的重要內容，對經濟社會發展及自然環境變化具有重要作用。不合理的膳食結構導致了居民營養過剩與營養不良并存的狀況，2022年全球有 43% 的成年人超重3，近1/8人口患肥胖癥4，且全球5歲以下兒童因營養不良而發育遲緩的人數達1.481億人[5-6]。不健康飲食是全球健康狀況不佳的主要風險因素，世界上超過 70% 的人口飲食不夠營養，且只有不足 50% 人口的膳食模式呈現多樣化。此外，全球氣候變化已成為人類面臨的重大挑戰之一，而糧食系統作為人類生活的重要組成部分，對氣候的影響巨大[8]。IPCC（Intergovernmental Panel on ClimateChange）第六次評估報告指出，可持續飲食轉變等措施可實現低成本的碳減排，并指出氣候變化對土地、淡水和海洋等資源的破壞已經對生態系統造成了無法彌補的損失[10]。目前，學者們從居民膳食消費角度考慮水土資源的消耗，探討了不同膳食結構對自然資源的影響差異[11]。在資源壓力嚴峻的情況下，居民膳食結構對自然資源的需求也提出了更高要求，合理的膳食結構既能減少對資源環境的壓力，又能促進經濟、社會和生態環境的協調統一。近年來，盡管中國居民的膳食質量普遍提高，然而，其膳食結構仍處于失衡狀態，不均衡的膳食結構迫使水、土、碳等資源面臨新的挑戰[12]。因此，探究當前中國居民膳食結構對水-土-碳排放系統的影響效應迫在眉睫。

1文獻綜述

1.1 膳食結構研究

國外學者大多將膳食結構與營養健康結合起來，探討膳食結構變化對治療某種疾病的影響[13]。Tayyem等[14]發現人們在健康膳食模式下患結直腸癌的風險會降低，而選擇西式食物會加大患結直腸癌的風險。DeCassiaDeAquino等[15]發現健康膳食模式與降低糖尿病風險關系密切，植物性食物如蔬菜、豆類、堅果、水果等是治療糖尿病的最佳膳食選擇。此外，也有學者探究歐美、日本、地中海、發展中國家等不同地區（國家）推行的平衡膳食模式，發現大部分地區的膳食模式仍以肉、奶類等高蛋白的動物性食物為主[16]，動物性食物消費量高的地區也對資源環境造成了較大壓力[17]。

國內對于膳食結構的研究主要包含以下方面： ① 不同地區之間膳食結構的對比，如將不同年份或國內外不同居民的膳食結構進行對比，以此來分析中國居民膳食結構的具體表現[18]。 ② 中國膳食結構目前存在的問題，主要表現在食物生產結構不合理、區域發展不平衡以及在外就餐導致食物攝入存在一定的安全隱患等方面[19]③ 膳食結構的變化。中國居民的膳食結構正逐漸由單一化轉向多元化，由追求飽轉向追求營養健康[20]。

1.2膳食結構對水-土-碳排放系統的影響

隨著社會經濟的不斷發展，中國居民的膳食結構逐漸向高糖、高熱量、高脂肪的模式轉變，肉類消費量逐年上升，這種變化在一定程度上增加了資源和環境的壓力[21]。針對膳食結構的資源環境效應研究成為近年來的研究熱點，相關研究主要集中在膳食結構對水足跡、用地需求和碳排放的影響[22-23]

1.2.1膳食結構對水資源的影響

虛擬水的概念最早由 Allan^[24] 提出，指生產農產品需要消耗的水資源量。后來Hoekstra[25又將虛擬水的概念擴展為生產一種產品的實際用水量和在使用地生產該產品的需水量。農業作為提供食物的主要生產部門，對水資源的消耗量巨大。隨著膳食結構的不斷改變，關于膳食消費的虛擬水研究愈加受到重視。膳食結構對水資源消耗的影響主要是通過其差異化的食物消耗，不同膳食結構的動、植物性食物的比例不同，導致其消耗的水資源有所差異[26]。一方面，不同食物在生產過程中消耗的水資源差異較大，植物性食物在生產過程中消耗的農業用水量顯著低于動物性食物。另一方面，不同食物在加工、運輸過程中消耗的水資源有所不同，相較于植物性食物，肉類食物在屠宰、加工過程中需要更多的清洗和冷卻水，生產相同重量的畜產品所需水量是糧食產品的5～20倍[27]。

目前，關于膳食結構變化下的水資源消耗，國外研究主要集中在各類食物的水足跡量化研究28，國內研究主要關注城鄉差距、膳食結構變化對水資源消耗的影響[29-30]。Mekonnen等28量化了1996—2005年全世界主要食物和加工產品的水足跡，Hoekstra[31]測算了全世界動物產品的水足跡。Vanham等[32]對比分析了北歐地區不同膳食結構導致的食物消費水足跡差異，發現當采用以植物性食物為主的健康飲食時，水資源消耗量至少能降低 36% 。江文曲等[29詳細分析了中國城鄉居民的食物消費水足跡及其影響因素，發現人口規模和膳食結構是食物消費水足跡變化的主要驅動因素。張永勛等[30認為中國農業水資源供需狀態的省際差異較大，并提出應及時調整糧食生產格局來保護資源環境。He等[33發現，由于膳食結構的改變，中國的灌溉用水量在1981—2016年增加了250億t。由于人口的迅速增長、工業化進程的加速以及氣候變化的不斷加劇，全球水資源形勢不容樂觀。目前，全球近25個國家和地區面臨著嚴重的水危機，超過20億人面臨水資源匱乏的困境[34]。與此同時，隨著收入的持續增長和城鎮化的快速推進，中國居民的膳食結構不斷變化，整體向增加高耗水的動物源食物消費趨勢轉變，不斷加劇中國本已稀缺的水資源壓力[27]。1987—2020年，中國居民的食物消費水足跡呈波動上升趨勢，其中動物源食物的消費水足跡不斷增長[35]。膳食結構的改變將是未來水資源短缺的主要原因[36。從虛擬水的視角來看，大量水資源和農產品結合在一起伴隨著人類的消費活動在區域間流動。此外，動物性食物的虛擬水含量顯著高于植物性食物，致使膳食結構的差異會對食物消費水足跡產生巨大影響[7]。

1.2.2膳食結構對土地資源的影響

土地資源是保障糧食安全的要素。隨著社會經濟的快速發展，人們對食物的需求日益增長且趨向多樣化，食物消費對土地資源的影響日益凸顯[38]。膳食結構通過各類食物生產和消費的土地需求對土地資源產生影響，由于動物性食物尤其是肉類的生產需要更大的農場和飼料種植面積，生產相同重量的動物性食物所需的土地資源遠高于植物性食物，以動物性食物為主的膳食結構的用地需求比以植物性食物為主的膳食結構的用地需求多3倍以上[26]。目前，全球高達 40% 的耕地被用于生產動物飼料，農業生產消耗了全球 38% 的土地資源[39-40]。土地資源的可持續利用面臨著前所未有的壓力[38]。相關研究表明動物性食物的消費增長將進一步加劇全球土地壓力[41]。

目前，關于膳食結構變化下的土地資源消耗，國外研究主要集中在各類食物的用地需求量化分析、不同食物消費結構的用地需求對比分析[42-43]，國內研究主要關注膳食結構的優化、膳食結構對土地資源的影響[44-46]。國際上對膳食結構與土地資源之間相互關系的研究興起于21世紀初，Gerbens-Leenes等[42.47]測算了荷蘭100多種食物在其生產過程中所需的土地面積，并提出膳食模式的改變是決定未來食物消費土地需求的最關鍵因素。Kastner等[43基于1961一2009年的食物消費數據，對世界各地區的食物消費用地需求進行對比分析，并量化了膳食結構對用地需求的影響程度。國內學者大多從食物消費結構優化的角度分析膳食結構與土地資源的關系[38]。中國目前的土地資源壓力十分嚴峻，一方面在于人均土地占有面積僅占不到世界平均水平的1/3，且中國居民對動物源食物的消費量不斷增加[12]，導致用地需求大幅增加[38]。另一方面在于農藥化肥過量施用、過度開墾等，導致土壤肥力下降，土地退化嚴重[48]。基于虛擬土地的概念，許多研究從膳食模式的角度探索了食物用地需求[22]。1987—2020年，中國糧食所需耕地不斷增長，由 95.4Mhm² 增加到148.6Mhm^2[44] 。王瑋等[45]從膳食營養角度分析了中國西藏地區的土地資源承載力，發現牧區的土地資源承載狀況已為超載狀態，并提出了可以通過調整膳食結構緩解土地利用強度。張翠玲等46對中國居民的膳食特征與土地資源的關系進行研究，發現了合理優化的膳食結構將使中國人均食物消費的土地資源消耗量減少 256m²/Ω 年。膳食模式的改善將成為緩解土地資源壓力的重要因素[47]。尤其是對中國而言，中國的后備土地資源嚴重不足且開發難度較大[49]，調整居民的膳食結構對于緩解土地資源壓力、促進環境可持續發展和健康中國建設起著至關重要的作用。

1.2.3膳食結構對碳排放的影響

隨著城鎮化的快速發展，食物消費愈發成為影響資源環境的關鍵因素，其中糧食系統是導致氣候變化的主要影響因素[50]。膳食結構主要通過食物的生產加工、運輸零售、烹飪消費等環節對碳排放產生影響，不同食物在不同過程中產生的碳排放有所差異，Weber等[51認為食物的碳排放主要集中在生產階段，運輸、零售階段的碳排放僅占整體的 4% 。此外，由于飼料轉化和腸道發酵，動物性食物比植物性食物的碳排放更高[26]。動物性食物如牲畜在生長過程中排放大量溫室氣體，而植物性食物則是在運輸、保存、零售等過程中產生較多碳排放。在世界范圍內，牛奶、肉類等動物性食物在膳食結構中的比例不斷增加[52]，導致了大量的溫室氣體排放[51]。FAO（Food and Agricul-tureOrganizationoftheUnitedNations）研究發現，當前由食物消費造成的溫室氣體排放占全球人為溫室氣體排放量的1/3以上[53]。作為世界人口大國的中國，由食物消費造成的碳排放更加不可忽視。近年來，中國居民的膳食結構由單一化向多元化轉變[54，并逐步向高碳消費模式轉變[55]，這種變化導致了碳排放量的顯著增加[56]。2022年中國由食物消費造成的碳排放量高達515.84萬t，其中動物性食物的碳排放量占比最高，居民的食物消費已經成為全球能源消費的主要增長點[57]。

針對膳食結構變化導致的碳排放變化，國內外學者對各類食物的碳足跡進行了量化分析。在食物的全生命周期中，動物性食物和植物性食物的溫室氣體排放量差距很大，Notarnicola等[58通過評估歐洲公民人均食物消費對環境的影響，發現了肉制品和乳制品消費對環境的負荷最重。Pairotti等[5通過對比分析意大利實際食物消費模式和地中海飲食模式下的環境效應，發現了后者能降低 6.81% 的碳排放。Li等[通過對中國食物的碳足跡進行計算，發現1996—2010年中國食物碳足跡增長了310Mt 二氧化碳。曹志宏等從食材原料、烹飪加工及儲藏保鮮3個方面分析了中國城鄉居民食物消費碳排放的時空演變特征，發現了中國居民人均食物消費碳排放量整體呈現增長趨勢且食材原料對碳排放的影響最大。黃葳等通過對寧波市的食物碳排放進行計算，發現糧食、豬肉、牛肉和水產品對食物消費碳排放總量的貢獻最大。竇羽星等3提出當居民食物消費結構向膳食指南靠近時，引致的碳排放也隨之減少。食物在滿足人們基本營養需求的同時，也是溫室氣體排放的載體[64]。目前，部分研究提出減少動物性食物的攝人不僅有利于人體健康，而且可以減少溫室氣體排放，緩解氣候變化問題[65-66]。總之，探討中國居民膳食結構的碳排放效應，是應對氣候變化、實現\"雙碳”目標的重要途徑[]。

綜上所述，大多研究停留在膳食層面，缺乏在具體政策導向下的相關研究。其中：西方發達國家關于膳食結構的研究起步較早，相關研究重點集中在膳食模式及膳食結構對身體健康的影響等方面；國內目前也有圍繞膳食結構及其水資源需求、用地需求和碳排放效應的研究，但大多進行單方面研究，缺乏將3者結合起來的系統性研究，且缺乏在《成人肥胖食養指南（2024年版）》指導下中國居民膳食結構的改善及其對水-土-碳排放系統的影響效應方面的探討。因此，結合中國居民的總體膳食結構現狀，重點分析2022年中國居民膳食結構的食物消費水足跡、用地需求和碳排放量總體狀況，基于人地關系地域系統理論對照《成人肥胖食養指南（2024年版）》對中國居民膳食結構對水-土-碳排放系統的影響效應進行研究，從成人肥胖膳食平衡的角度探討了水、土、碳資源的利用效應及當前中國居民對于水-土-碳資源的浪費現狀，期望有利于推動健康膳食、促進環境的可持續發展，為中國國家資源的有效配置和全球可持續發展提供理論菜單。

2 研究方法與數據

2.1研究框架

膳食、健康和環境密不可分，平衡膳食是當代社會飲食方面的重要概念，不僅關乎個人的身體健康，也影響著社會的發展。目前，中國居民的膳食結構并不均衡，對肉蛋奶的需求不斷增加，這種變化導致食物消費對資源環境的壓力增加[21]。因此，明確膳食結構如何對水-土-碳排放產生影響意義重大。基于中國居民的實際膳食模式和在《成人肥胖食養指南（2024年版）》指導下的理論膳食模式，引人“虛擬水\"“虛擬土地\"“碳排放系數\"的概念分別對食物消費水足跡、用地需求和碳排放進行分析。① 水資源：運用虛擬水理論和食物水足跡方法，引入單位重量食物虛擬水，以Mekonnen等在中國的研究成果為基準，將單位質量的食物虛擬水含量乘以食物消費量，即為食物消費水足跡。 ② 用地需求：基于Kastner等[9]的研究，引入作物對糧食的轉化率、糧食對動物性食物的轉化系數、單位面積產量、復種指數等數據，計算了在實際膳食模式和《成人肥胖食養指南（2024年版）》指導的理論膳食模式下中國城鄉居民的土地資源消耗情況，并分析了均衡膳食模式下的土地資源利用效果。 ③ 碳排放效應：基于Tilman等的研究，根據碳排放系數計算中國居民食物消費的實際碳排放量以及在《成人肥胖食養指南（2024年版）》指導下的理論碳排放量，并將其進行對比。均衡膳食不僅有利于環境的可持續發展，而且有助于居民的身體健康。因此，從膳食消費的視角出發，分析中國居民在實際膳食結構及在《成人肥胖食養指南（2024年版）》推薦的理論膳食結構兩種不同模式下的水-土-碳資源的利用情況，深人探討中國居民膳食結構對水-土-碳排放系統的影響效應。圖1中A1表示實際膳食模式，A2表示理論膳食模式，B表示水、王、碳資源的利用情況。

2.2研究方法

2.2.1水足跡

水足跡（waterfootprint）的概念最早是由荷蘭學者

Hoekstra[25提出，指一個國家、一個地區或一個人，在一定時間內消費的所有產品和服務所需要的水資源量，包含藍水足跡、綠水足跡和灰水足跡。本研究運用水足跡方法，根據單位重量食物的虛擬水含量計算食物消費水足跡。食物消費水足跡屬于間接水足跡，是指消費者消費的食物商品及相關服務的淡水消耗量和污染量。總食物消費水足跡是指某一地理區域內所有消費者食物消費水足跡的總和，與區域內的人口數量有關。具體計算公式為：

WF_total=p×WF

式中：WF表示人均食物消費水足跡 （m³） ， WF_total 表示居民總食物消費水足跡 （km³） ，VW表示第一類食物單位質量虛擬水 （m³/kg） ，CQ表示居民第一類食物人均消費數量（kg） ，i表示食物的種類， Ω_n 表示食物類別 ?，p 代表人口數。

2.2.2 用地需求

基于Kastner等[9]的研究計算食物所需耕地面積LRF（landrequirementforfood），具體計算公式如下：

LRF=LRF_p+LRF_A

LRF_total=p×LRF

式（3）中， F_i 表示某種植物性食物的消費量， T_i 表示作物轉化為食物的轉化率， Y_i 表示單位面積的產量。式（4）中， F_i 表示某種動物性食物的消費量， T_i 表示作物轉化為食物的轉化率， G_i 表示谷物轉化為動物性食物的轉換系數， Y_i 表示生產該飼料的原作物單位面積產量， Ω_，n 表示食物類別。式中（3）—式（6）：LRFp表示人均植物性食物所需土地面積（hm² ）， LRF_A 表示人均動物性食物所需土地面積 （hm²） ，LRF表示人均植物性食物所需土地和人均動物性食物所需土地面積之和 （hm²） 。 LRF_total 表示食物所需土地總面積0 Mhm² ）。 B 表示復種指數， ?_?p 表示人口。

圖1中國居民膳食結構對水-土-碳排放系統影響效應的研究分析框架

2.2.3碳排放系數法

食物碳排放是指食物從農場到餐桌的碳排放量，基于Tilman等7的研究，采取碳排放系數法對食物碳排放量進行測算，具體計算如下：

式中： C 表示食物的碳排放量，i表示食物的種類，cf.表示食物的碳排放系數， x_i 表示食物的消費量。

2.3 數據來源

本研究將食物類別劃分為8類，分別是糧食、蔬菜、水果、油籽、糖、雞蛋、牛奶、肉類（包含豬肉、牛肉、羊肉和家禽）。中國居民膳食數據來自《中國統計年鑒（2023）》，膳食指南數據來自《成人肥胖食養指南（2024年版）》，限于數據可獲取性，未涉及香港、澳門和臺灣。作物轉化為糧食的轉化率、糧食轉化為動物性食物的換算系數等來自《全國農產品成本收益資料匯編2002—2021》（表1）。各類食物單位重量的虛擬水含量參考Mekonnen等[68]關于中國的資料，碳排放系數數據參考Tilman等的研究，該研究整合了世界各地學者對各種食物碳排放的相關研究，并運用生命周期理論計算了食物從農場到餐桌的碳排放量（表2）。

表1不同作物轉化為食物的轉化率及動物源食物生產耗糧折算系數

3 結果分析

3.1中國居民膳食結構的水、土資源需求及碳排放

3.1.1水資源需求

2022年中國居民的人均食物消費水足跡為570.723m³ ，總食物消費水足跡為80.571萬 m³ （圖2）。整體來看，中國居民膳食結構中糧食和肉類的人均消費水足跡最高，分別為 150.48m³ 和 253.05m³ ，遠高于其他食物。水果和蛋類的消費水足跡次之，而糖類和牛奶的消費水足跡較低。產生此結果的原因在于中國糧食供應充足，且隨著收入水平的提高，中國居民對肉類的需求不斷增加。糧食和肉類作為主要的食物來源，使得中國居民對其消費量偏高。此外，肉類在生產、運輸、加工等過程中會消耗大量水資源，虛擬水含量高。從城鄉來看，針對人均而言，農村居民糧食的人均消費水足跡比城鎮居民高 53.24m³ ；油類和糖類的人均消費水足跡略高于城鎮居民，其余食物的人均消費水足跡均低于城鎮居民，顯示出城鄉差距依然存在。農村地區耕地面積相對較大，多種植糧食的優勢致使農村居民對糧食的消費較高，而對牛奶、雞蛋等營養價值高的食物消費較低。針對總量而言，農村居民各類食物的消費水足跡均低于城鎮居民，尤其是肉類，顯示出農村與城鎮之間發展并不均衡。隨著經濟的快速發展，中國城鎮化水平快速提升，大量人口從農村流向城市。此外，居民的生活水平提高，膳食模式逐步以植物性食物為主轉向以動物性食物為主，導致城鎮居民的總食物消費水足跡較高。

表2單位重量食物的虛擬水含量及碳排放系數

此外，《成人肥胖食養指南（2024年版）》結合各地食物資源和不同人群的膳食特點，將中國劃分為7個區域進行膳食分析。東北地區包括黑龍江、吉林和遼寧；西北地區包括新疆、甘肅、青海、寧夏、陜西和內蒙古；華北地區包括北京、天津、河北和山西；華東地區包括上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西和山東；華中地區包括河南、湖北、湖南；西南地區包括重慶、四川、貴州、云南和西藏；華南地區包括廣東、廣西和海南。基于此，進一步研究了7個區域居民膳食結構對水-土-碳排放系統的影響效應（圖3）。與全國平均水平相比，西南地區、東北地區、華東地區和華南地區的人均食物消費水足跡較高，華中地區、華北地區和西北地區較低（圖3（a））。從不同區域來看，各區域之間存在差異。西南地區的人均食物消費水足跡最高，西北地區的人均食物消費水足跡最低。此外，

圖22022年中國居民人均、總體食物消費水足跡

圖32022年中國不同地區人均、總體食物消費水足跡

7個區域肉類和糧食的人均消費水足跡均顯著高于其他食物。與其他區域相比，西南地區和華南地區肉類的消費水足跡相對較高，而雞蛋的消費水足跡相對較低。從總量上來看（圖3（b）），中部、東部和南部地區的食物消費水足跡整體高于北部地區，其中華東地區遙遙領先。經濟水平是影響各地區膳食結構差異的主要原因，華東地區居民經濟水平較高，2022年華東地區的生產總值為462908.5億元，位居7個區域之首。較高的經濟水平促使華東地區居民對肉類、水果等營養價值高的食物消費較多，從而導致其食物消費水足跡遠高于其他區域。

3.1.2 用地需求

2022年中國居民的人均食物消費用地需求為0.07hm² ，總用地需求為 98.21Mhm²（|?|4） 。整體來看，中國居民膳食結構中糧食和肉類的用地需求相對而言占比較高，分別占所有食物用地需求的 33.92% 和 30.62% ，其次是油籽、雞蛋、牛奶、蔬菜和水果，糖的用地需求最低。2022年中國居民對糧食的人均消耗量為 136.8kg ，顯著高于其他食物，導致糧食的用地需求占比最高。此外，與糧食、蔬菜、水果3類食物相比，肉類的消耗量雖然較低，但由于在飼料養殖、運輸、加工等方面消耗大量土地資源，其綜合用地需求較高。從城鄉來看，針對人均而言，農村居民對糧食、油籽和肉類的用地需求高于城鎮居民，對其他食物的用地需求均低于城鎮居民。針對總量而言，農村居民各類食物的用地需求均低于城鎮居民。農村地區的經濟水平相對較低且農村居民節約意識相對更強，導致農村居民對雞蛋、牛奶、水果等非必需品的消費較低，從而致使農村居民的用地需求顯著低于城鎮居民。

從7個區域來看（圖5（a）），與全國平均水平相比，東北地區、華東地區、西南地區的人均用地需求較高，西北地區、華北地區、華中地區、華南地區較低。針對人均而言，7個區域糧食和肉類的人均用地需求相對較高，其中糧食的用地需求最高。各區域之間略有差異，東北地區的食物消費用地需求最高，西北地區最低。原因在于2022年東北地區居民對各類食物的消耗較高，尤其是糧食的人均消耗量，高達 149.4kg ，位列第一。此外，西北地區、華北地區肉類的用地需求明顯低于其他地區，主要是由于這兩大地區的居民對肉類的消費較少。針對總量而言（圖 5（b） ），中、南部地區的用地需求整體高于北部地區，其中華東地區的食物消費用地需求最高，西北地區最低。華東地區經濟水平高，人口數量多，對糧食、肉類和蔬菜等各類食物的消耗量較高，綜合導致華東地區的總食物消費用地需求最高。

圖42022年中國居民食物人均、總體土地需求

圖52022年中國不同地區食物人均、總體土地需求

3.1.3碳排放效應

2022年中國人均食物消費碳排放量為365. 34kg ，總食物消費碳排放量為 515.84Mt （圖6）。整體來看，無論是人均還是總量，中國居民動物性食物的碳排放量均顯著高于植物性食物，其中肉類的碳排放量最高，主要是由于肉類在生產、加工、運輸等過程中會產生大量碳排放，碳排放系數遠高于其他食物。肉類的人均碳排放量占人均食物消費碳排放總量的 74.33% ，而糖類最低，僅占人均食物消費碳排放總量的 0.03% 。糧食、蔬菜、油籽、雞蛋、牛奶、水果分別占人均食物消費碳排放總量的10.35%.6.44%.3.55%.3.18%.1.08%.1.05% 。從城鄉來看，針對人均而言，農村居民和城鎮居民的差異相對較小，農村居民在糧食、油籽、糖類上的碳排放量略高于城鎮居民，其他食物均低于城鎮居民。針對總量而言，農村居民的食物消費碳排放量顯著低于城鎮居民，其中肉類的差距最為明顯。隨著社會經濟的不斷發展，中國居民的生活水平快速提升，肉類在居民膳食結構中的比重逐步增加。2022年中國城鎮居民對肉類的消費占總體食物消費的 11.65% ，而農村居民對肉類的消費僅占 10.89% 。該差異導致城鎮居民的食物消費碳排放總量顯著高于農村居民。

圖62022年中國居民人均、總體食物碳排放

從7個區域來看（圖7），與全國平均水平相比，華南地區、西南地區、華東地區的人均碳排放量較高，華中地區、東北地區、華北地區、西北地區較低。針對人均而言，各地區肉類的碳排放量均遠超其他食物，糧食和蔬菜次之，其他食物的碳排放量相對較低。華南地區的人均碳排放量最高，西北地區最低。2022年華南地區居民的人均肉類消費量位列榜首，高達 60.34kg ，而西北地區居民的人均肉類消費量僅有 27.88kg ，遠低于其他地區。肉類消費量的差異造成了不同區域碳排放的差異。針對總量而言，中部、東部和南部地區的碳排放量整體高于北部地區。其中華東地區的碳排放量最高，西北地區的碳排放量最低。中、南部地區的肉類消費量整體高于北部地區。此外，中部、東部和南部地區的居民人數較多，尤其是華東地區，兩者綜合導致了中、南部地區的碳排放量高于北部地區。

圖72022年中國不同地區人均、總體食物碳排放

3.1.4水-土-碳排放效應的內在聯系

膳食結構對水-土-碳排放系統的影響效應是復雜且相互關聯的，中國居民膳食結構的食物消費水足跡、用地需求和碳排放的變化趨勢基本一致（圖8）。作為食物生產和消費必不可少的因素，水資源、土地資源和碳排放直接受到膳食結構的影響。無論是食物消費水足跡、用地需求還是碳排放，占比較高的均是糧食和肉類。一般而言，食物消費水足跡越高，用地需求和碳排放相應越高。其中，水果的食物消費水足跡與用地需求、碳排放的變化略有差異。與蔬菜相比，水果的用地需求和碳排放均有所下降，而食物消費水足跡卻有所上升，造成此差異的原因是與同樣重量的蔬菜相比，水果的虛擬水含量較高。

圖82022年中國居民食物消費水足跡、用地需求及碳排放

3.2水-土-碳資源利用效應

為進一步探討中國居民膳食結構對水-土-碳排放系統的影響效應，基于《成人肥胖食養指南（2024年版）》推薦值對水-土-碳資源的理論值進行計算并將其與實際值進行對比分析。結果表明，無論是人均還是總量，中國居民的食物消費水足跡和用地需求實際值均明顯低于理論值，而碳排放量的實際值顯著高于理論值。其中牛奶的實際消費水足跡、用地需求和碳排放顯著低于《成人肥胖食養指南（2024年版）》的推薦值，而糧食和肉類的實際消費水足跡、用地需求和碳排放量顯著高于推薦值。

3.2.1水資源需求對比

總體來看，中國居民實際人均食物消費水足跡和總食物消費水足跡均低于理論值；從各類食物的視角來看，糧食和肉類的消費水足跡顯著高于理論值，而蔬菜和牛奶的消費水足跡顯著低于理論值（圖9）。其中：實際人均糧食消費水足跡高出理論值 52.11m³ ，總糧食消費水足跡高出理論值 73.57km³ ；實際人均肉類消費水足跡高出理論值 74.46m³ ，總肉類消費水足跡高出理論值105.11km³ ；實際人均油籽消費水足跡高出理論值2.80m³ ，總油籽消費水足跡高出理論值 3.96km³ 。其余食物種類的人均消費水足跡和總消費水足跡均低于理論值，實際人均蔬菜消費水足跡比理論值低 94.46m³ ，總蔬菜消費水足跡比理論值低 133.36km³ ；實際人均水果消費水足跡比理論值低 17.75m³ ，總水果消費水足跡比理論值低 25.06km³ ；;實際人均糖類消費水足跡比理論值低5.47m³ ，總糖類消費水足跡比理論值低 7.72km³ ；實際人均雞蛋消費水足跡比理論值低 9.03m³ ，總雞蛋消費水足跡比理論值低 12.76km³ ；實際人均牛奶消費水足跡比理論值低 171.01m³ ，總牛奶消費水足跡比理論值低241.43km³ 。目前中國居民膳食結構對水資源的實際消耗與《成人肥胖食養指南（2024年版）》的推薦值差異較大，主要是由于與《成人肥胖食養指南（2024年版）》的推薦值相比，當前中國居民的膳食結構不均衡，對肉類和糧食的攝入過多。2022年中國居民對肉類的實際消費量比推薦值高 16.95kg ，對糧食的實際消費量比推薦值高47.375kg 。中國居民若想保持身材或追求身體健康，需要進一步降低對糧食、肉類和油籽的攝入，增加對蔬菜、水果、糖類、雞蛋和牛奶的攝入。

圖9中國居民人均、總體食物消費水足跡理論與實際對比

3.2.2 用地需求對比

總體來看，中國居民的實際人均食物用地需求和總食物用地需求均明顯低于理論值；從各類食物的視角來看，與理論值相比，糧食、肉類和油籽的用地需求較高，蔬菜、水果、糖、雞蛋、牛奶的用地需求較低（圖10）。其中牛奶用地需求的實際值與理論值差異最為顯著，實際人均牛奶消費用地需求比理論值低 0.053hm² ，總用地需求比理論值低 74.83Mhm² ，蔬菜、水果、糖、雞蛋的實際用地需求略低于理論值，而肉類、糧食和油籽的用地需求均超出了《成人肥胖食養指南（2024年版）》的理論值，糧食的人均用地需求和總用地需求分別比對應理論值高0.0082hm² 和 11.54Mhm² ，肉類的人均用地需求和總用地需求分別比對應理論值高 0.0095hm² 和 13.46Mhm² ，油籽的人均用地需求和總用地需求分別比對應理論值高0.0012hm² 和 1.64Mhm² 。總而言之，目前中國居民膳食結構的實際水土資源消耗量均低于《成人肥胖食養指南（2024年版）》的理論值。主要原因是2022年中國居民的膳食結構不均衡，對肉類和糧食的消費顯著高于推薦值，對牛奶的消費顯著低于推薦值。

圖10中國居民人均、總體食物用地需求理論與實際對比

3.2.3碳排放效應對比

總體來看，中國居民的人均食物碳排放量和總食物碳排放量的實際值均明顯高于理論值；從各類食物的視角來看，與《成人肥胖食養指南（2024年版）》中的理論值相比，肉類、糧食和油籽的實際碳排放量較高，蔬菜、水果、糖、雞蛋、牛奶的實際碳排放量較低（圖11）。人均實際碳排放量高出理論值 166.97kg ，總實際碳排放量高出理論值 94.62Mt 。肉類、糧食的實際碳排放量顯著高于理論值，肉類的人均碳排放量和總碳排放量的實際值分別比對應理論值高 108.31kg 和 152.97Mt ；糧食的人均碳排放量和總碳排放量的實際值分別比對應理論值高13.09kg 和 18.48Mt. 。油籽的實際碳排放量略高于理論值，其人均碳排放量和總碳排放量的實際值分別比對應理論值高 1.64kg 和 2.31Mt 蔬菜和牛奶的碳排放量實際值顯著低于理論值，蔬菜的人均碳排放量和總碳排放量實際值分別比對應理論值低 9.24kg 和 13.05Mt ，牛奶的人均碳排放量和總碳排放量實際值分別比對應理論值低 42.38kg 和 59.83Mt_? 。水果、糖和雞蛋的實際碳排放量略低于理論值。2022年中國居民對肉類的消費較多，且肉類在生產、加工、運輸等過程中產生大量碳排放，綜合導致肉類的碳排放實際值顯著高于理論值。

圖11中國居民人均、總體食物碳排放理論與實際對比

3.2.4水-土-碳資源浪費情況

為了綜合評價各類食物的水-土-碳資源消耗情況，以《成人肥胖食養指南（2024年版）》中的水-土-碳資源消耗情況為基準，計算2022年中國水-土-碳資源的總體浪費率和8類食物的浪費率，計算結果如圖12所示，正值代表浪費率，負值代表節約率。本研究中的\"浪費\"有雙重含義，既包含不合理膳食結構導致的資源浪費，又包含由居民對食物消費的浪費行為等造成的資源浪費。結果表明：① 從各類食物的角度來看（圖12（a）），糧食、油籽和肉類的水、土、碳資源呈現浪費狀況，其他食物呈現節約狀況。糧食的水、土、碳資源浪費率保持一致，均為 52.98% ，浪費率較高；蔬菜的水、土、碳資源均呈現節約狀況，但對于水資源的節約更為明顯；水果的水、土、碳資源呈現節約狀況，節約率均為 25.07% ；油籽的水、土、碳資源呈現浪費狀況，浪費率均為 14.46% ；糖類的水、土、碳資源均呈現節約狀況，節約率均為 86.90% ；雞蛋的水、土、碳資源均呈現節約狀況，節約率均為 17.80% ；牛奶的水、土、碳資源均呈現節約狀況，節約率高達 91.51% ；肉類的水、土、碳資源均呈現浪費狀況，但浪費程度有所差異，對土地資源的浪費率最高，其次是碳，最后是水資源。 ② 從食物的總體消費來看（圖12（b）），2022年中國居民對水、土、碳的資源浪費率均為負值，即不存在浪費情況。其中土地資源的節約率最低，其次是碳，最后是水資源，表明按照當前的趨勢下去，中國的土地資源將率先達到浪費與節約的臨界值，最終呈現浪費狀況。浪費狀況受到中國居民膳食結構的影響。隨著經濟的快速發展和城鎮化進程的加快，中國居民的膳食消費結構逐步以植物性食物為主轉向以動物性食物為主。與《成人肥胖食養指南（2024年版）》的推薦值相比，當前中國居民實際對肉類、糧食和油籽的消費較多，對牛奶、蔬菜和糖的消費較少，膳食結構仍不均衡。基于此，中國居民應積極響應國家發布的《成人肥胖食養指南（2024年版）》，調整膳食結構，盡可能減少對油籽和肉類的消費，降低其浪費率，多吃蔬菜、水果、牛奶，在不造成資源浪費的前提下最大限度地利用水-土-碳資源進行糧食供應，滿足中國居民營養需求的可持續發展需要。

圖12水-土-碳資源浪費率

4結論與討論

4.1結論

本研究基于膳食消費視角，引入虛擬水、虛擬土地、碳排放系數指標，研究了2022年中國居民膳食結構對水-土-碳排放系統的影響效應，基于人地關系地域系統理論對照《成人肥胖食養指南（2024年版）》進行對比分析，得出以下結論。

（1）不同食物對水-土-碳排放系統的影響差異顯著。肉類和糧食的消費水足跡、用地需求和碳排放量相對較高。從食物消費水足跡來看，肉類最高，糧食次之，糖類和牛奶較低。從用地需求來看，糧食最高，肉類次之，水果、蔬菜和糖較低。從碳排放量來看，動物源食物的碳排放量顯著高于植物性食物，其中肉類占比最大。同時，中國居民膳食結構的食物消費水足跡、用地需求和碳排放的變化趨勢基本一致，僅水果的消費水足跡變化存在略微差異。

（2）中國居民膳食結構對水-土-碳排放系統的影響存在明顯地域差異。從城鄉來看，農村地區的總食物消費水足跡、用地需求和碳排放量均低于城鎮地區。從7個區域來看，中國中、南部地區的總食物消費水足跡、用地需求和碳排放量整體高于北部地區，其中華東地區最高。

（3）與《成人肥胖食養指南（2024年版）》相比，中國居民膳食消費的實際水土資源消耗總量較低，而碳排放量的實際值較高。具體來說，牛奶和蔬菜的水-土-碳排放實際值顯著低于理論值，而肉類和糧食的水-土-碳排放實際值顯著高于理論值。主要原因在于中國居民自前的膳食結構不均衡，對肉類和糧食的消費偏高，對牛奶和蔬菜的消費偏低。科學健康的膳食模式將在很大程度降低由食物消費導致的碳排放量。

（4）2022年中國居民對于糧食、油籽和肉類的水、土、碳資源消耗呈現浪費狀況。肉類的資源浪費狀況最為顯著。總體來看，雖然目前中國的水、土、碳資源并未呈現浪費狀況，但對土地資源的節約率較低。若不及時改善，中國的土地資源有可能在未來呈現浪費狀況。

4.2討論

膳食結構對水-土-碳排放系統的影響效應研究是食物系統與環境系統耦合關系的研究。當前，中國居民對動物源食物的消費量越來越高，對水-土-碳資源造成的壓力不斷增大。膳食消費作為食物系統的一部分，與資源環境關系密切。目前關于“膳食-健康-環境”的理論體系尚不清晰。以“膳食-健康-環境\"3者有機融合為出發點，基于人地關系地域系統理論并結合中國居民的實際膳食模式和《成人肥胖食養指南（2024年版）》指導下的理論膳食模式，探討中國居民膳食結構對水-土-碳排放系統的影響效應，并對其進行量化分析，厘清膳食結構與水土資源利用效應和碳排放效應之間的關系，證實健康合理的膳食結構對緩解資源壓力的重要性，呼應《成人肥胖食養指南（2024年版）》和《中華人民共和國反食品浪費法》等相關政策，彌補膳食結構對水-土-碳排放影響效應的系統性分析的研究缺口，可為制定科學合理的膳食結構提供一定的理論依據。

中國居民目前的膳食結構與均衡膳食模式相比仍存在較大差異。同時，膳食作為人類生活的重要組成部分，對水-土-碳排放影響顯著。目前，中國由膳食結構不合理導致的水土資源壓力巨大、碳排放量過量等問題顯著。為此，提出以下建議： ① 基于《成人肥胖食養指南（2024年版）》，全面調整居民膳食結構，在遵循居民膳食平衡原則的基礎上，積極倡導居民減少對肉類等動物源食物的消費，鼓勵中國居民攝人更多的蔬菜、水果及優質蛋白質。② 從《成人肥胖食養指南（2024年版）》和《中國居民膳食指南（2022）》出發，加大對相關均衡膳食的宣傳力度，提高中國居民尤其是西北地區農村居民對均衡膳食的認識，改善農村居民的膳食結構，緩解膳食結構對水-土-碳資源的壓力。 ③ 通過優化食物供給的規劃布局、減少化肥和農藥的使用、改進飼料配方等方式降低食物對水土資源的消耗及碳排放，緩解膳食消費對資源環境的壓力。④ 基于《中華人民共和國反食品浪費法》等相關法律法規，進一步細化標準體系、厘清權責、加強監管，搭建執法聯動平臺，促進該法的落地，并制定食物資源相關利用標準，加強對食物浪費的管理，推動資源的合理利用和可持續發展。

以上建議旨在改善中國居民的膳食結構，減少食物生產消費過程中造成的資源浪費和環境影響，推動可持續發展。通過采取以上措施，逐步實現中國居民膳食結構的優化，提高居民的健康水平，降低對水、土、碳資源的壓力。此外，本研究也存在一定的不足之處。首先，尚未深入探討中國居民食物消費水足跡、用地需求和碳排放的影響因素。其次，未將城鎮居民和農村居民區分深入考量。此外，受數據獲取來源的影響，僅采取了截面式靜態分析，未來可在獲取居民膳食結構及水-土-碳排放連續數據的基礎上，引入跨期動態分析，以提升研究深度和創新性。

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（1.KeyLaboratoryofGeographicProcessAnalysisamp;SimulationHubeiProvince，CentralChinaNormal UniversityWuhan Hubei 430079， China;

2.InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch，ChineseAcademyofSciences，BeijingOChina）

AbstractExploringtheefectsofChineseresdents'dietarypateonthewater-land-carbonemisionsystemisofgreatsignificance forensurngChina'sfodsecurityachievingthegoalofcarbonneutralitypromotingsustainabledevelopment，andadvancingthe HealthyChinainitiative.BasedontheChinaStatisticalYearbook223andAdultObesityDietaryGuidelines（O24Edition），hisstudy usedChinesesidents’detaryosutioatai2ditroducdthoetsfialateritalnndbos sioncoeffienttoexploretheefectsofChineseresidents’dietarypatteronthewater-land-carbonemissonsystem.Theresults showed that： ① The consumption of meat and grain byChinese residents had a comparativelysignificantimpactonthe water-land-carbonemissionsyste.Inditio，withteeeptonoffruits，thetrendsinwaterfoprintoffoodcosumption，landeqtsfor food，and carbon emissions of Chinese residents'dietary pattern were largely consistent. ② The regional disparities in the effects of Chineseresidents’dietarypaternonthewater-land-carbonemsionsystemweresignificant.Fromanurban-ruralperspetive，hewater footprinofoodsmtio，lndemetsodndbsssofalsidentseiatlwraof urbanresidents.Frogioalprspeie，eaterfoprintoffodosumption，landeurementsforfood，darboo inthecentralandsoutheregionsofCinaweregenralligherthanthoseintenorthernregion，withthehighestlevelsoservedin East China. ③ The actual consumption of water and landresources for Chinese residents'dietary was lower than the theoretical values specifiedinthedultOesityDietaryGuidelines（O24Editin）hiletheactualcarbonemisiosweresignificantlygranthe theoreticalvalues.Specifically，tewater-land-carbonemisionsfromilkandvegetableconsumptionweresignificantlylowerthanthe theoretical values，whileemissons from meat and grain consumption were higher than the theoretical values. ④ The consumption of water，land，andbooeseoediaddatodiaseils allfoodconsumptionddnotachwastefullevelsregadingtheseesoues，thefiencyoflandresourceconservaionaselatively low.Basedontsefdings，tissudyrcommendscourgingCnesesidentstoosueoreegeables，fruits，ndgualtyproteinfolowingtheprinciplesofabalanceddiet.Efortsshouldbemadetoenhancethepromotionofbalanceddietarypracticesand toimproveitsawarenessamongChineseresidentsespeciallyralresidentsinNorthwestChina.Foodsupplysystemsshouldbeoptimized，andfoodosumpoofaterndoilrsouesndarbonisiossouldbeducedFuthore，thiplematioof relevantlawsandregulations，suchastheAnti-Food WasteLawofthePeople'sRepublicofChina，shouldbeactivelypromoted. KeyWordsdietarypattern; waterfootprint; waterandlandresources;carbonemission;water-land-carbonemissonsystem

（責任編輯：李琪）