張雅娟,王延華,2①,楊 浩,2,蔡祖聰,2

(1.南京師范大學地理科學學院,江蘇 南京 210023;2.江蘇省地理信息資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210023)

氮素是動植物生長過程中不可缺少的營養(yǎng)元素,隨其生產(chǎn)和消費而流動[1]。人口增加導致糧食匱乏,最初通過燃燒、使用有機肥料微弱地影響自然界的氮循環(huán)。自Haber-Bosch發(fā)現(xiàn)能夠?qū)⒋髿庵卸栊缘D(zhuǎn)化為氨的方法之后,人類用合成氮肥種植的作物滋養(yǎng)了世界上一半以上的人口[1-2]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是氮素循環(huán)的關鍵參與者。近一個世紀以來,氮肥施用量逐年增加,當農(nóng)業(yè)氮素利用效率與氮肥施用不呈比例時,糧食產(chǎn)量提高的同時環(huán)境氮負荷超標成為新型問題[3],主要表現(xiàn)在資源枯竭[4]、酸雨[3]、水體富營養(yǎng)化[5]和生物多樣性減少[6]等。近些年來,隨著城鎮(zhèn)化水平、社會經(jīng)濟和人均可支配收入水平的提高,人們食物消費結構發(fā)生變化,居民食物氮素排放是城市氮負荷的主要部分[7]。2010年GALLOWAY等[1]提出氮足跡概念,即人們在食物和能源消費過程中損失進入環(huán)境的所有活性氮。LEACH等[8-9]開發(fā)了N-PRINT程序(http:∥www.n-print.org)來描述與實體消費模式相關的活性氮損失。氮足跡是基于消費者視角能夠?qū)€人消費選擇與排放到環(huán)境中的活性氮聯(lián)系起來,并展示不同生活方式如何影響進入環(huán)境中活性氮[10-11]的指標。目前,關于氮足跡的研究主要集中于國家尺度[9-10,12-15]、省級尺度[16-17]和市級尺度[18-21]。有關國家尺度的研究,歐美起步相對較早,多以構建氮素循環(huán)與平衡模型開展研究[22-26],我國“九五”期間農(nóng)業(yè)部開始實施“948”項目,在國家和省級尺度上分析了食物鏈氮素縱向流動特征。

我國土地廣袤,區(qū)域差異較大,經(jīng)濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程也不同,導致區(qū)域氮素生產(chǎn)與消費不平衡。常熟地處長三角經(jīng)濟發(fā)達區(qū),人口密集,水網(wǎng)交織。近100年來高速的經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程產(chǎn)生兩個方面的影響:一是農(nóng)村地區(qū)動物性食品消費量增加;二是糞尿氮的循環(huán)利用率下降,造成農(nóng)村地區(qū)對化肥施用和飼料進口的依賴性增強。這就使優(yōu)化食物生產(chǎn)與消費、減輕氮素環(huán)境負荷面臨嚴峻挑戰(zhàn)。鑒于此,筆者以常熟市為研究靶區(qū),以居民食物氮素消費為切入點,深入分析2000—2016年常熟市食物氮足跡的變化,并對其影響因素進行探討。研究結果可為常熟市和其他縣級市的可持續(xù)發(fā)展和居民食物消費氮排放調(diào)控提供科學依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

常熟市為江蘇省縣級市,位于長江三角洲前緣,太湖流域下游(31°31′～31°50′ N,120°33′～121°03′ E)。行政區(qū)總面積為1 276 km2,平原圩區(qū)面積約為總面積的80%。該市屬亞熱帶季風氣候區(qū),年均降水量為925.70 mm,年均氣溫為16.77 ℃(2000—2016年)。水域面積為390.11 km2,占總面積的30.57%,境內(nèi)河網(wǎng)均屬太湖水系,以城區(qū)為中心向四周呈放射狀擴散,南部稠密,北部稀疏;河道比降窄,水流平穩(wěn)。農(nóng)業(yè)結構以種植業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)為主,農(nóng)田類型以水田為主,糧食作物多為稻-麥輪作,一年兩熟。

近些年來,農(nóng)業(yè)和居民生產(chǎn)生活造成常熟市地表水氮素污染嚴重,據(jù)《常熟市2016年環(huán)境質(zhì)量公報》,I～Ⅲ類優(yōu)良水質(zhì)斷面比例為26.00%,劣Ⅴ類水質(zhì)斷面比例為11.80%,2016年常熟市地表水水質(zhì)仍處于輕度污染級別,個別水體水質(zhì)污染嚴重。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)主要來自于常熟統(tǒng)計年鑒[27]。以人均食物消費量為基礎數(shù)據(jù)計算食物氮消費量,分析常熟市居民食物氮足跡。假設居民外出就餐忽略不計,僅針對居民家庭食物消費,不同食物氮含量參數(shù)來源于相關資料[17-19,28-29]。

2.2 食物氮足跡

基于Galloway對氮足跡的定義,食物氮足跡為某種產(chǎn)品或服務在其生產(chǎn)、運輸及消費過程中直接或間接排放的活性氮總和[2]。通過運用N-calculator模型計算得到常熟市居民食物氮足跡。食物氮足跡(Ft)主要包括食物消費氮足跡、食物生產(chǎn)氮足跡和食物能源氮足跡3個部分[9],計算公式[18]為

Ft=Fc+Fp+Fe。

(1)

式(1)中,Fc、Fp和Fe分別為食物消費氮足跡、食物生產(chǎn)氮足跡和食物能源氮足跡，kg·人-1·a-1。

Fc計算公式為

Fc=Ca×wN。

(2)

式(2)中,Ca為人均食物消費量,kg·人-1;wN為食物含氮量，g·kg-1。

居民主要食物消費品可劃分為糧食、水產(chǎn)品、水果、畜肉類、禽肉類、蛋類和蔬菜7類。居民人均購買量數(shù)據(jù)由《常熟市統(tǒng)計年鑒(2001—2017)》獲得,不同食物含氮量參見文獻[17-19,28-29],具體數(shù)值見表1。計算過程中假設食物消費攝入成年人體內(nèi)的氮素最終全部以糞尿形式經(jīng)各種渠道排放到環(huán)境中[29]。

Fp指在食物生產(chǎn)加工及運輸過程中產(chǎn)生人類不能直接利用的活性氮。虛擬氮因子(VNF)是Fp的主要構成部分,即在食物生產(chǎn)過程中能源消耗所產(chǎn)生的包括牲畜飼料、排泄,農(nóng)作物施肥,以及處理加工食物所燃燒的化石燃料釋放到環(huán)境中的活性氮量[29-30]。因此,為了避免重復計算,虛擬氮的計算不包括該部分,將它歸為能源氮足跡之中[9]。食物氮因子采用中國氮因子(表1)[31]。

表1 不同食物含氮量及虛擬氮因子

Table 1 Nitrogen content and VNFs in food

種類含氮量/(g·kg-1)虛擬氮因子 糧食 14.401.10 蔬菜 1.767.70 畜肉類29.227.90 禽肉類29.905.70 水產(chǎn)品28.774.10 水果 1.6019.00 蛋類 20.487.20

Fe指在食物整個生命周期內(nèi)產(chǎn)生的能源消耗所釋放出的活性氮量,包括生產(chǎn)食物、運輸食物、烹飪加工食物和處理剩余食物4個部分[18]。經(jīng)估算,中國食品能源氮足跡占食品氮足跡總量的20.90%[29],將常熟市能源氮足跡按此比例計算。

2.3 食物消費氮代價

食物消費氮代價指該區(qū)域食物鏈生產(chǎn)-消費系統(tǒng)中總氮投入與居民消費食品含氮量的比值,反映食物消費的資源環(huán)境代價。

2.4 不確定性分析

在氮足跡計算模型中,不確定性表現(xiàn)為模型的適用性和模型中參數(shù)選擇的多樣性。定量研究中通常采用蒙特卡羅法、隨機抽樣法、敏感性分析法和拉丁超立方法等進行不確定性分析[32]。蒙特卡羅法以概率統(tǒng)計理論為指導,依據(jù)概率論、大數(shù)定理和中心極限定理,對輸出結果進行統(tǒng)計,并擬合輸出結果的概率分布情況[32]。運用蒙特卡羅法對模型參數(shù)進行定量分析。

由于虛擬氮因子采用的是中國氮因子,對食物含氮量的7個子參數(shù)進行蒙特卡羅不確定性分析。由表2可知,水產(chǎn)品、蛋類、禽肉類和水果含氮量變異系數(shù)較小,這是因為這些參數(shù)所包含的子類含氮量在不同文獻中相近,數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法權威、一致,因此可保證較小的誤差和較高的準確性;糧食、蔬菜和畜肉類含氮量變異系數(shù)較高,這是由于不同文獻中這3類參數(shù)所包含的子類項較多,不同子類含氮量差距較為明顯,而統(tǒng)計年鑒中的統(tǒng)計較為粗略,但是統(tǒng)計年鑒中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法保持一致,所以數(shù)據(jù)準確性和穩(wěn)定性較高[33]。

表2 參數(shù)不確定性分析結果

Table 2 Parameter uncertainty analysis result

參數(shù)名稱 平均值/(g·kg-1)標準差/(g·kg-1)變異系數(shù)/%最大值/(g·kg-1)最小值/(g·kg-1) 糧食含氮量1.750.2011.612.101.40 蔬菜含氮量0.240.0415.020.300.18 畜肉類含氮量2.270.4519.603.041.50 禽肉類含氮量2.880.186.313.092.48 水產(chǎn)品含氮量2.920.030.822.962.88 蛋類含氮量2.120.042.062.202.05 水果含氮量0.160.012.890.170.15

3 結果與討論

3.1 常熟市人均食物氮足跡

常熟市人均食物氮足跡計算結果見圖1。常熟市縣城居民人均食物氮足跡(以N計)在2000—2016年間由20.00 kg·人-1·a-1波動減少到14.68 kg·人-1·a-1。2000—2005年,水果氮足跡增長迅猛,蔬菜、水產(chǎn)品和糧食食物氮足跡逐漸減少。在2006—2010年和2011—2015年間,常熟市縣城居民食物消費氮足跡逐漸增長并呈周期性變化,究其原因是食物消費結構的周期性變化,糧食、水產(chǎn)品、水果和蔬菜氮足跡逐漸遞增,畜肉類、禽肉類和蛋類消費量逐漸下降。在此階段,食物消費結構變化和飲食結構逐漸穩(wěn)定。從食物氮足跡的組成結構來說,動物源氮足跡在食物氮足跡中占主導地位(≥66.42%)。動物源人均食物氮足跡從2003年13.40 kg·人-1·a-1下降至2016年12.76 kg·人-1·a-1,其中,2011年動物源人均食物氮足跡為9.45 kg·人-1·a-1。植物源人均氮足跡從2003年5.28 kg·人-1·a-1增加到2016年7.07 kg·人-1·a-1,植物源對食物氮足跡總量的貢獻從2000年的28.28%上升到2016年的33.42%。

2000—2016年常熟市農(nóng)村居民人均食物氮足跡呈波動下降,其范圍為17.58～28.46 kg·人-1·a-1,總體分為3個階段:(1)2000—2005年,農(nóng)村居民人均食物氮足跡呈現(xiàn)震蕩下降狀態(tài)。由于經(jīng)濟快速發(fā)展,農(nóng)村居民經(jīng)濟狀況好轉(zhuǎn),糧食消費量開始減少,水產(chǎn)品、蔬菜消費量增加,食物消費總量開始減少。(2)2006—2010年,農(nóng)村人均食物氮足跡波動很大,在23.07～24.87 kg·人-1·a-1之間,其中峰值出現(xiàn)在2008年,為24.87 kg·人-1·a-1,隨后人均食物氮足跡急劇下降,糧食、蔬菜食物氮足跡有較大幅度減少,而水產(chǎn)品、水果、畜肉類和禽肉類氮足跡有不同程度的增加;這是由于在此期間常熟市統(tǒng)計年鑒糧食消費量中未統(tǒng)計玉米消費量,肉類消費量中未統(tǒng)計肉類制成品,水果統(tǒng)計口徑未統(tǒng)計瓜果消費量,導致食物消費量統(tǒng)計數(shù)據(jù)口徑發(fā)生變化。(3)2011—2015年為第3階段,食物氮足跡趨于平緩,各類食物氮足跡趨于穩(wěn)定,食物消費結構趨于穩(wěn)定。從食物氮足跡的組成結構來說,2000—2006年,以植物源食物氮足跡為主(占比在50%以上),2006年之后,以動物源食物氮足跡為主。動物源部分的主要成分是家禽。家禽消費量的增加導致動物源氮足跡占總氮足跡比例從2000年的48.10%增加到2016年的62.40%。對于植物源食物來說,糧食源氮足跡占植物源氮足跡的69.00%,其占總食物氮足跡的比例從2000年的39.29%下降到2016年的20.66%。糧食氮足跡為3.93～8.90 kg·人-1·a-1,禽肉類氮足跡為2.21～5.67 kg·人-1·a-1,糧食和禽肉類氮足跡是常熟市農(nóng)村居民食物氮足跡的主要組成部分,分別占食物氮足跡的33.05%和17.31%。

圖1 常熟市城鄉(xiāng)居民食物分類和構成氮足跡

國內(nèi)大多數(shù)學者是基于N-calculator模型進行氮足跡研究[18-21],為了便于與國內(nèi)開展的研究相比較,僅計算食物鏈中食物氮足跡。如表3[16-21]所示,2016年常熟市縣城居民人均食物氮足跡為17.51 kg·人-1·a-1,僅高于國內(nèi)蘭州市[21]水平(10.56 kg·人-1·a-1),低于廣州市(25.98 kg·人-1·a-1)[19]、南昌市(19.01 kg·人-1·a-1)[20]、浙江省(20.10 kg·人-1·a-1)[16]和江西省(18.71 kg·人-1·a-1)[17]。農(nóng)村居民人均食物氮足跡為19.00 kg·人-1·a-1,均高于蘭州市(10.73 kg·人-1·a-1)[21]、南昌市(13.98 kg·人-1·a-1)[20]、浙江省(12.95 kg·人-1·a-1)[16]和江西省(13.85 kg·人-1·a-1)[17]。

在食物氮足跡構成比方面,2000—2016年常熟市縣城平均植物源氮足跡占總氮足跡的33.58%,低于浙江省(60.90%)和蘭州市(62.10%);動物源氮足跡占比高于浙江省和蘭州市。常熟市農(nóng)村植物源氮足跡占總氮足跡的47.53%,低于浙江省農(nóng)村植物源氮足跡占總氮足跡的比例(65.05%)。與運用N-calculator模型進行氮足跡研究的國家進行比較發(fā)現(xiàn),常熟市食物氮足跡接近于日本、荷蘭、德國發(fā)達國家的食物氮足跡水平,低于美國、澳大利亞食物氮足跡水平,食物結構仍以高氮食物為主。

表3 常熟市食物氮足跡與國內(nèi)相關研究的比較

Table 3 Comparison of food nitrogen footprint and domestic related research in Changshukg·人-1·a-1

地區(qū)年份縣城農(nóng)村來源文獻 廣州市200925.9825.98[19] 北京市201220.0211.52[18] 蘭州市201410.5610.73[21] 南昌市201419.0113.98[20] 浙江省201420.1012.95[16] 江西省201518.7113.85[17] 常熟市201617.5119.00該研究

筆者估算的食物氮足跡結果與國內(nèi)其他研究結果差異較大,其原因是在食物生產(chǎn)氮足跡的研究方法方面，筆者研究與國內(nèi)其他研究有少許差別,一方面,浙江省[16]和蘭州市[21]在對食物氮足跡研究過程中采用的虛擬氮因子與常熟市不同,另一方面,它們沒有計算食物生產(chǎn)、消費過程中能源氮足跡。筆者采取的氮足跡虛擬氮因子為中國虛擬氮因子,計算結果可能相對高于浙江省和蘭州市;筆者在能源氮足跡計算過程中,采用中國氮足跡計算能源氮足跡比例[30]。筆者研究結果表明,2000—2016年常熟市居民人均食物氮足跡總體從16.91 kg·人-1·a-1上升至23.36 kg·人-1·a-1。

3.2 食物消費氮代價

食物氮素在食物鏈生產(chǎn)-消費系統(tǒng)流動過程中會產(chǎn)生一些負面作用,這可以用食物消費氮代價衡量,食物消費氮代價為食物鏈氮的總輸入量與食物消費系統(tǒng)活性氮輸入量的比值[34]。2008年中國食物鏈中農(nóng)田和畜禽系統(tǒng)的氮素有效利用率為17.00%,食物氮代價(以N計)為4.00 kg·kg-1,即中國居民每消費1.00 kg食物氮,需要在生產(chǎn)-消費系統(tǒng)投入4.00 kg氮素,剩余未被利用的氮素隨著地表徑流、淋溶、揮發(fā)等各種方式進入環(huán)境中,引發(fā)環(huán)境問題[7]。

2000—2016年間常熟市食物消費氮代價呈波動下降,由2000年10.14 kg·kg-1下降到2016年7.64 kg·kg-1。因此,在2016年常熟市食物鏈生產(chǎn)系統(tǒng)每向消費者提供1.00 kg食物氮,則需要投入7.64 kg氮素,其中,6.64 kg氮素損失進入環(huán)境中。2000—2013年,常熟市平均每年食物鏈系統(tǒng)氮素損失高達23.38×103t,水體是食物鏈生產(chǎn)-消費系統(tǒng)中活性氮進入環(huán)境的主要方式[35]。氮素在農(nóng)田生產(chǎn)系統(tǒng)主要以NH3、N2O和N2形式排放到大氣中,以硝酸鹽和有機氮等形式通過地表徑流和下滲方式排放到地表水體中[36]。

2012年中國食物消費氮代價為9.90 kg·kg-1[34],高于同期常熟市食物消費氮代價(8.84 kg·kg-1);1995年至今南京市食物消費氮代價由6.90 kg·kg-1降低到 4.25 kg·kg-1[35],北京市從1978年至今食物消費氮代價維持在2.50～4.50 kg·kg-1之間[36],均低于同期常熟市食物消費氮代價水平。由于常熟市以農(nóng)業(yè)和輕工業(yè)為主,食品每年盈余且出口量較大。常熟市食物氮代價高于其他研究地區(qū)[37-38],表明食物鏈生產(chǎn)系統(tǒng)每向消費者提供1.00 kg食物氮,其環(huán)境氮素損失率也高于其他地區(qū)。隨著消費結構和種養(yǎng)結構的調(diào)整,常熟市食物消費氮代價逐年降低,2016年降至7.64 kg·kg-1,極大地緩解了環(huán)境氮素負荷。

3.3 常熟市居民食物氮足跡的影響因子

城鄉(xiāng)居民食物的消費結構、食物消費量會受到社會經(jīng)濟發(fā)展水平的制約和影響。冼超凡等[18]對北京市城鄉(xiāng)居民食物氮足跡的研究發(fā)現(xiàn),恩格爾系數(shù)、人均可支配收入與食物氮足跡相關。選取2000—2016年常熟市農(nóng)村和縣城人均食物氮足跡,糧食、蔬菜、水果、水產(chǎn)品、畜肉類、禽肉類和蛋類的食物氮足跡與恩格爾系數(shù)、人均可支配收入、消費價格指數(shù)和城鎮(zhèn)化率的社會經(jīng)濟因子進行Spearman相關性分析(表4),研究常熟市城鄉(xiāng)居民食物氮足跡變化的社會經(jīng)濟驅(qū)動因素。

表4 常熟市居民人均食物氮足跡與社會經(jīng)濟因素的相關性

Table 4 Correlation between per capita food nitrogen footprint of Changshu residents and socio-economic factors

氮足跡類別 人均GDP恩格爾系數(shù)人均可支配收入消費價格指數(shù)城鎮(zhèn)化率 農(nóng)村氮足跡0.0230.185-0.0120.3160.024 糧食氮足跡-0.515?0.550?-5.470?0.205-0.515? 水產(chǎn)品氮足跡0.650??-0.4320.624??0.3380.650?? 蔬菜氮足跡-0.2080.190-0.2310.132-0.208 畜肉類氮足跡0.757??-0.4650.707??0.1800.757?? 禽肉類氮足跡0.226-0.0590.1880.4900.226 蛋類氮足跡0.411-0.2660.3580.3830.411 水果氮足跡-0.1120.099-0.056-0.481-0.112 縣城氮足跡0.016-0.1870.016-0.5250.016 糧食氮足跡0.495-0.2310.495-0.2560.495 水產(chǎn)品氮足跡0.3130.0550.313-0.666?0.313 蔬菜氮足跡-0.3130.692?-0.313-0.358-0.313 畜肉類氮足跡-0.005-0.225-0.005-0.388-0.005 禽肉類氮足跡-0.555?0.110-0.555?-0.489-0.589? 蛋類氮足跡-0.589?0.437-0.589?-0.489-0.589? 水果氮足跡0.272-0.5230.272-0.1600.272

*和**分別表示在置信度(雙側(cè))α為 0.05和0.01水平上相關顯著。

由表4可知,常熟市縣城居民人均食物氮足跡與各社會經(jīng)濟因子相關性較弱,從食物分類氮足跡來說,水產(chǎn)品氮足跡與消費價格指數(shù)呈顯著負相關關系(α=0.05);蔬菜氮足跡與恩格爾系數(shù)呈顯著正相關關系(α=0.05);禽肉類、蛋類氮足跡與人均GDP、人均可支配收入和城鎮(zhèn)化率均呈顯著負相關關系(α=0.05)。這表明水產(chǎn)品氮足跡隨消費價格指數(shù)上升而下降,蔬菜氮足跡隨恩格爾系數(shù)的下降而下降,禽肉類、蛋類氮足跡隨人均GDP、人均可支配收入和城鎮(zhèn)化率的上升而下降。常熟市農(nóng)村居民人均食物氮足跡與社會經(jīng)濟因素相關性較弱,其中,水產(chǎn)品和畜肉類氮足跡分別均與人均GDP、人均可支配收入和城鎮(zhèn)化率呈顯著正相關關系(α=0.01),糧食氮足跡與人均GDP、人均可支配收入和城鎮(zhèn)化率呈顯著負相關關系(α=0.05),與恩格爾系數(shù)呈顯著正相關關系(α=0.05)。

由圖2可知,常熟市人均食物氮足跡與人均GDP之間曲線呈現(xiàn)先上升后下降的“倒U型”關系,即存在“倒U型”環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)[39],其對應的拐點人均GDP為10.82萬元。這表明在人均GDP未達到10.82萬元時,隨著常熟市城鄉(xiāng)居民人均GDP的增長、資源使用量的增加,食物鏈消費量上升增加了氮足跡數(shù)量,規(guī)模效應導致常熟市城鄉(xiāng)居民人均食物氮足跡增長;當人均GDP達到10.82萬元時,人均食物氮足跡會隨著人均GDP的增長而下降,環(huán)境資源狀態(tài)將會改善。目前,常熟市人均食物氮足跡已經(jīng)跨越拐點,食物氮足跡呈現(xiàn)良好的下降勢頭。同時,選取城鎮(zhèn)化率與常熟市人均食物氮足跡做相關性分析,常熟市城鎮(zhèn)化率與人均食物氮足跡擬合度較為顯著。

3.4 居民膳食結構對食物氮足跡的影響

不同尺度居民人均食物食費量和氮足跡對比見圖3。

圖2 常熟市2000—2016年城鄉(xiāng)居民食物氮足跡與人均GDP和城鎮(zhèn)化率的關系

圖3 不同尺度居民人均食物消費量和氮足跡對比

由圖3所示,根據(jù)《中國居民膳食指南(2016)》[40]所提供的年人均食物消費量與不同尺度食物消費量對比可知,2016年常熟市居民人均食物消費結構中糧食、水產(chǎn)品、蛋類食物消費量較為合理,均位于中國居民膳食食物推薦量范圍內(nèi),水果、蔬菜食物消費量低于膳食食物推薦量和國家水平,畜禽肉類消費量高于推薦量,但低于中國和江蘇省水平。

圖3顯示,常熟市人均食物氮足跡在2005—2012年高于國家平均水平和江蘇省水平。在此期間,常熟市縣城居民人均食物消費量高于江蘇省和國家平均水平,畜禽肉類食物消費量較高。在社會經(jīng)濟發(fā)展和居民生活水平提高的同時,常熟市居民開始注重飲食營養(yǎng)均衡,食物消費結構接近膳食食物推薦標準,飲食結構也從吃的飽轉(zhuǎn)向吃的好。食物氮足跡由食物消費、食物生產(chǎn)和食物能源氮足跡3部分組成,食物氮代價在此期間呈現(xiàn)下降狀態(tài),表明由于食物生產(chǎn)所釋放到環(huán)境中的活性氮總量逐漸減少,食物生產(chǎn)氮足跡也逐漸下降;而能源氮足跡是按照固定比值進行計算的,食物氮足跡大小取決于食物消費氮足跡。隨著人們飲食結構向合理化、低氮化變化,未來常熟市居民人均食物氮足跡將回歸到合理水平。

4 結論

以長江三角洲典型的縣級市常熟市為例,運用實地調(diào)研和模型計算相結合的方法,對常熟市2000—2016年食物氮足跡及其影響因素進行探討,得出以下結論:

(1)2000年以來,常熟市縣城和農(nóng)村人均氮足跡分別為14.68～20.00和17.58～24.87 kg·人-1·a-1。農(nóng)村居民人均氮足跡高于縣城居民,且有上升趨勢?？h城居民食物氮足跡以動物源為主,農(nóng)村居民食物氮足跡由以植物源為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詣游镌礊橹鳌?/p>

(2)2000年以來,常熟市食物消費氮代價范圍為10.14～7.64 kg·kg-1,呈逐年下降狀態(tài),降幅為24.65%(2000—2016年)。由2000年高于其他研究區(qū)域到2016年持平,食物消費氮代價降低使得食物鏈氮素環(huán)境損失下降。

(3)不同的消費模式、膳食結構和種養(yǎng)結構均會影響居民食物氮足跡，尤其是常熟市居民開始注重飲食營養(yǎng)均衡,食物消費結構接近國家2016版膳食食物推薦標準。因子相關性分析結果顯示,人均GDP和城鎮(zhèn)化率是影響常熟市城鄉(xiāng)居民人均食物氮足跡的主要因素。