为了对减缓气候变化做出贡献，中国已经承诺在2030年前实现碳峰值，在2060年前实现碳中和。然而实现这些目标将需要大规模减少碳排放。人类必须消耗食物来满足其生存需求。此外，社会对食物的需求与农业结构的发展水平是一致的。目前降低与粮食相关的环境成本以调整农业结构还没有得到足够的科学关注。正因为如此基于SSP情景，本文探讨了中国未来与饮食结构相关的碳排放。从需求的角度，本研究解释了膳食结构对缓解碳排放的影响。该研究首先通过将SSPs路径与各种膳食结构相结合来设计未来情景。本研究重点关注不同膳食结构对减少碳排放可能产生的贡献。为了解释不同膳食结构的影响，本文定量分析了中国2020年和2030年的膳食消费的碳排放水平。该研究还比较了每种情况下的碳排放水平与碳峰值目标，并分析了膳食结构对碳达峰目标的贡献。因此，本文提出了以减少碳排放的膳食结构为基础的农业结构调整。
研究结果
1. 从不同的未来情景看中国的食物消费
2020年至2030年期间，中国在不同的发展情景下表现出不同的饮食消费水平和结构（图1）。我们可以看到，2030年中国的食品消费模式在数量和食品构成方面都发生了重大变化。在2020年基准年，饮食消费总量达到5.0361亿吨，其中蔬菜和水果所占份额最大，达到42.60%。其次是其他作物、水稻和小麦，分别占15.96%、12.86%和12.49%。从环境可持续发展方案中的结构变化比例来看，蔬菜和水果的比例表现出最大的增长，在2030年达到61.24%。其次是鸡蛋和牛奶，增加到11.34%，而小麦、大米和玉米的比例下降，从-0.24%到-7.51%。在一切照旧的情况下，鸡蛋和牛奶的消费份额经历了最大的转变，增加到4.66%。相反，玉米的份额下降最大，从14.55%下降到2020年的12.82%。在高增长情景下，消费的饮食比例与2020年的基期相似。然而，猪肉、牛肉和山羊肉等类别仍有增加。
图 1 不同未来情景下中国不同类型的食物消费情况
2. 不同的未来情景中国膳食结构变化
在不同的饮食结构中，食物消耗量也不同。在所有三种情景中都有所下降，其中环境可持续性情景中的人均主食消费下降最为明显与2020年相比，下降了42%。此外，在环境可持续性情景中，蔬菜和水果的人均消费量从2020年的820公斤增加到2030年的942公斤。这与中国食品膳食指南一致。这也表明，环境可持续发展情景下的食物消费结构正在向营养模式转变，即强调植物和动物来源的食物。在动物源性食物方面，中国居民的脂肪摄入需求在两种情况下都逐渐减少。相比于2020年，猪肉消费下降了约32%，2030年下降了21%。在2030年，猪肉消费分别减少了约32%和21%。然而，对动物源性食品中蛋白质的需求在2030年显著增加。 与2020年相比，在一切照旧的情况下，鸡蛋和乳制品的人均消费量是几乎翻了一番。此外，环境可持续发展情景下的消费增加了近三倍。与其他两种情景不同，高增长情景中的动物源性食品的人均消费似乎在上升。
3. 不同未来情景碳排放水平的变化
中国膳食碳排放的主要来源是植物性食物，如大米、蔬菜和水果，以及动物性食物，如奶牛、山羊和猪肉的肉。2020年，粮食的排放水平为10815万吨，其次是牛、羊和猪肉，分别达到8367万吨和5275万吨（图2）。虽然大米和小麦等谷物的排放有所下降，但水果和蔬菜的排放在2030年增加到1.3699亿吨。即使每个食物组的排放水平与环境可持续情景相似，但变化的程度没有环境可持续情景中那么大。也就是说，虽然蔬菜和水果的排放水平增加，但大米仍然是最关键的排放源，在2030年达到9888万吨。另一方面，鸡蛋和牛奶的排放水平增加，而牛肉和山羊肉等肉类的水平适度下降。在高增长的情况下，人们对肉类的饮食偏好明显增加，而对植物性食品的需求保持不变。这导致牛羊肉、猪肉和家禽的碳排放大幅增加，在2030年分别达到10286、7205和2363万吨。在这种情况下，动物性食品的碳排放总体上超过了植物性食品的排放。
图2 在不同情况下中国的膳食食品的排放情况
4. 不同未来情景下碳排放结构的变化
三种情景下的饮食结构排放的数量和结构是不同的（图3）。高增长情景下的排放量最高，为4.23亿吨，而环境可持续情景下的排放量最低，为3.69亿吨。关于结构变化，在2020年，大米占排放的最大部分，其次是牛肉和山羊肉，分别为29%和23%。在环境可持续发展的情况下，蔬菜和水果的排放量最大，占37%，其次是大米、鸡蛋和牛奶，分别占20%和16%。2020年，牛肉和山羊肉的碳排放比例从23%下降到9%。这些结果主要是由于蔬菜和水果消费的大幅增加和肉类消费的大幅减少。一切照旧的情况下，蔬菜和水果的碳排放份额最大，计算为29%。与基准期相比，高增长情景表现出牛肉、山羊肉和猪肉等肉类的比例增加，2030年分别为24%、17%和6%。动物食品的总体份额也从48%增加到54%，超过了植物食品的份额。最后，高增长情景下的总体排放水平大大超过基期水平，即从2020年的3.73亿吨增至4.23亿吨。
图3 不同情景下中国的饮食排放（a）和结构（b）
结论与讨论
由于经济增长和快速城市化，中国的食品消费需求只会继续增加，同时其膳食结构也会发生巨大变化。例如，在2030年的高增长情况下，对肉类饮食的偏好增加。由于碳峰目标的存在，本研究建议促进低碳食品消费。它表明，用植物性食物替代红肉的饮食结构具有显著的碳减排潜力。结果表明，高脂肪的动物性食品通常有很高的碳足迹。此外，肉类主要是通过谷物喂养的动物转化的。这种传统的农业结构消耗了大量的粮食，产生了大量的温室气体。减少肉类和高脂肪食物的数量可能有助于减少与食物消费相关的温室气体排放。此外，减少用于饲养的谷物比例也将有助于达到碳峰目标。膳食结构的转变将推进中国农业结构的转型，进一步促进绿色农业发展。农业将继续增加，因为它试图跟上不断增长的人口和不断扩大的不同饮食结构的食物需求。除了调查各种饮食结构带来的碳减排的差异，我们还必须研究农业生产的碳排放。为了保持农业生产力和粮食生产，我们可以尝试限制农药和杀虫剂的使用，类似于近年来瑞士推荐的有机无农药食品生产，从而形成一个更可持续的农业和食品系统。
在环境可持续性情景下，中国的饮食结构转向高蛋白和高膳食纤维模式。蔬菜和水果的消费比例增加，而脂肪摄入量明显减少。与2020年相比，该情景下食品消费的直接碳排放在2030年有所减少。相反，在 "一切照旧 "和 "高速发展 "情景下，肉类消费继续上升。此外，在这两种情况下，食品消费的碳排放也在增加。因此，本研究建议，我们应该选择对碳峰值贡献最大的膳食结构，并为相应的农业结构调整提出政策建议。总之，本研究表明，如果中国的饮食结构转向以蔬菜为主的饮食，将更有利于实现农业碳排放峰值。
图4 不同情景下及2030年碳峰值目标的碳排放情况
原文信息：
Yu, Z., Jiang, S., Cheshmehzangi, A., Liu, Y., & Deng, X.* (2023). Agricultural restructuring for reducing carbon emissions from residents' dietary consumption in China. Journal of Cleaner Production, 135948.
