如何到2050年可持续地养活100亿人，21张图表

我们今天生产的粮食与2050年养活所有人所需的粮食之间存在巨大缺口。到2050年，地球上将有近100亿人口——比2010年多出30亿张嘴。随着收入的增加，人们将越来越多地消费更多资源密集型的动物性食品。同时，我们迫切需要减少农业生产中的温室气体排放，停止将剩余森林转为耕地。

养活100亿人可持续因此，到2050年，需要缩小三个差距:

• 56%的食物缺口在“一切照旧”的增长下，2010年作物生产的热量和2050年所需的热量之间;
• 5.93亿公顷的土地缺口(面积几乎是印度的两倍)2010年全球农业用地面积与2050年农业扩张预期之间的差距;而且
• 110亿吨温室气体减排缺口在2050年农业预期排放量和控制全球变暖低于2的目标水平之间^oC(3.6华氏度)，这是防止最严重气候影响的必要水平。必威官网是真的吗

为可持续粮食未来提供解决方案的五道菜菜单

没有解决粮食、土地和温室气体减排差距的灵丹妙药。WRI的研究关于如何创造一个可持续的粮食未来，已经确定了22个需要同时应用的解决方案，以缩小这些差距。每个解决方案的相对重要性因国而异。这些解决方案被组织成一份五道菜的菜单:(1)减少对食品和其他农产品的需求增长;(二)不扩大耕地，增加粮食生产;(3)保护和恢复自然生态系统;(4)增加鱼类供应;(5)减少农业生产的温室气体排放。

第一步:减少对食品和其他农产品的需求增长

1.减少粮食损失和浪费。

大约四分之一的供人类消费的食品没有被食用。损失和浪费发生在整个食物链中，从田地到叉子。到2050年将粮食损失和浪费减少25%，粮食缺口将缩小12%，土地缺口将缩小27%，温室气体缓解缺口将缩小15%。需要采取的行动包括衡量食物浪费，制定减少目标，改善发展中国家的食物储存，精简过期标签。

2.转向更健康、更可持续的饮食。

反刍动物肉(牛肉、羊肉和山羊)的消费量预计将在2010年至2050年期间增长88%。牛肉是最常食用的反刍动物肉，其生产过程是资源密集型的，每克可食用蛋白质所需的土地面积是普通植物蛋白质(如豆类、豌豆和扁豆)的20倍，所排放的温室气体也是普通植物蛋白质的20倍。到2050年，将反刍动物的肉类消费量限制在每人每天52卡路里(大约每周1.5个汉堡)，将使温室气体减排差距缩小一半，并几乎消除土地差距。在北美，这需要将目前的牛肉和羊肉消费量减少近一半。需要采取的行动包括改进植物性食品的营销，改进肉类替代品，实施有利于植物性食品消费的政策。

3.避免生物能源对粮食作物和土地的竞争。

如果生物能源通过使用粮食或能源作物或专用土地与粮食生产竞争，就会扩大粮食、土地和温室气体缓解方面的差距。生物质也是一种低效的能源来源:利用2000年地球上所有收获的生物质，包括农作物、作物残渣、牲畜吃掉的草和木材，到2050年只能提供全球能源需求的20%左右。逐步停止农业用地上现有的生物燃料生产，将使粮食缺口从56%缩小到49%。需要采取的行动包括取消生物燃料补贴，在可再生能源政策和温室气体交易项目中不将生物能源视为“碳中性”。

4.达到更替水平的生育率。

粮食缺口主要是由人口增长造成的，其中一半预计发生在非洲，三分之一发生在亚洲。到2050年，世界大多数国家已接近达到更替生育率水平(每位妇女生育2.1个孩子)。撒哈拉以南非洲是一个例外，目前每个妇女的生育率超过5个孩子，预计到2050年将达到3.2个。如果到2050年撒哈拉以南非洲地区与所有其他地区一样达到替代水平的生育率，那么在减少饥饿的同时，土地差距将缩小四分之一，温室气体缓解差距将缩小17%。需要采取的行动包括实现三种形式的社会进步，使所有其他方面都自愿降低生育率:增加女孩的受教育机会，扩大获得生殖保健服务的机会，降低婴儿和儿童死亡率，以便父母无需生育过多的子女，就能确保所期望数量的子女存活下来。

课程二:在不扩大农业用地的情况下增加粮食生产

5.提高牲畜和牧场生产力。

每公顷牲畜产量因国家而异，热带地区最低。鉴于对动物性食品的需求预计到2050年将增长70%，而牧场占农业用地的三分之二，提高牧场生产力是一个重要的解决方案。如果在2010年至2050年期间，每公顷牧场的肉和奶产量增长速度加快25%，土地差距将缩小20%，温室气体缓解差距将缩小11%。农民可以采取的行动包括改善牧场施肥、饲料质量和兽医护理;饲养良种动物;并采用轮流放牧。政府可以设定生产力目标，并向农民提供财政和技术援助。

6.提高作物育种。

未来的收益率增长对跟上需求至关重要。传统育种，即根据遗传性状选择表现最好的作物，占了历史作物产量增长的一半左右。分子生物学的新进展使得绘制植物遗传密码、测试所需的DNA特征、纯化作物品系以及启动和关闭基因变得更便宜和更快，为额外的产量增加提供了巨大的希望。需要采取的行动包括大幅增加公共和私人作物育种预算，特别是对小米和山药等“孤儿作物”的预算，这类作物在区域内很重要，但没有在全球交易。

7.改善水土管理。

退化的土壤，特别是在非洲的旱地，可能影响到世界四分之一的农田。农民可以通过改善土壤和水的管理方法来提高退化土壤(特别是旱地和低碳地区)的作物产量。例如，农用林业，或在农场和牧场种植树木，可以帮助恢复退化的土地，提高产量。赞比亚的试验点整合等逐渐成为有树的地方比没有树的地方多产出88 - 190%的玉米。2010年至2050年期间，由于作物育种和土壤和水管理的改进，作物产量将以20%的速度增长，土地差距将缩小16%，温室气体缓解差距将缩小7%。需要采取的行动包括增加援助机构对雨水收集、农林复合农业和农民对农民教育的支持;改革阻碍农民采用农用林业的树木所有权法。机构还可以试验帮助农民重建土壤健康的项目。

8.更频繁地种植现有农田。

更频繁地种植和收获现有农田，无论是减少闲置土地，还是增加“双季种植”(在一块地里一年种两种作物)，都可以在不需要新土地的情况下提高粮食产量。在2050年87%的基础上，将年种植强度增加5%，土地差距将缩小14%，温室气体缓解差距将缩小6%。研究人员应该进行更明确的空间分析，以确定在考虑到水、排放和其他环境限制因素的情况下，在哪里增加种植强度是最可行的。

9.适应气候变化。必威官网是真的吗

2014年政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental 必威官网是真的吗Panel on Climate Change)的报告预测，如果不进行适应，到2050年，全球农作物产量可能至少会下降5%，到2100年降幅更大。例如，到2100年，撒哈拉以南非洲大部分地区的生长季节预计将缩短20%以上。作物产量每下降10%，土地缺口就会增加45%。适应将需要实施其他菜单项目，以及培育作物以应对更高的温度，建立水资源保护系统，以及在重大气候变化将使某些作物无法种植的地方改变生产系统。必威官网是真的吗

课程3:保护和恢复自然生态系统，限制农业土地转移

10.将生产力提高与保护自然生态系统联系起来。

虽然提高农业生产力可以在全球范围内拯救森林和稀树草原，但在某些情况下，它实际上可以在当地造成更多的土地清理。为了避免这些结果，生产力的提高必须明确地与保护自然生态系统不向农业转化的努力联系起来。政府、金融家和其他人可以将低息信贷与森林保护挂钩，就像巴西所做的那样，并确保基础设施投资不会以牺牲生态系统为代价。

南美洲的森林砍伐主要是由农产品造成的。

11.限制不可避免的耕地扩张到环境机会成本低的土地上。

当耕地扩张不可避免时——例如非洲的当地粮食生产和东南亚的油棕生产——政府和投资者应该支持在环境机会成本较低的土地上扩张。这包括生物多样性或碳储存潜力有限，但粮食生产潜力很高的土地。例如，在印度尼西亚应用环境、经济和法律过滤器的分析，可以更准确地估计出适合油棕扩张的土地。政府需要工具和模型来估计产量及其对生物多样性和气候变化的影响，而且它们应该使用这些工具来指导土地使用法规、规划道路和管理公共土地。必威官网是真的吗

12.对集约化潜力不大的农业用地进行重新造林。

在某些情况下，土地的最有效利用可能是将废弃的或贫瘠的农业土地恢复为森林或其他自然生境。这有助于抵消农业向其他领域不可避免的扩张。这应限于生产力低、改善潜力有限的农业用地，如巴西大西洋森林的陡坡牧场。

巴西大西洋森林重新造林前后

13.保护和恢复泥炭地。

泥炭地的农业转化需要排水，这释放大量的碳到大气中。全球2600万公顷的排水泥炭地占每年温室气体排放量的2%。将它们恢复为湿地应是一项高度优先事项，并将缩小至多7%的温室气体缓解差距。需要采取的行动包括为泥炭地恢复提供资金，改进泥炭地制图，制定防止泥炭地枯竭的法律。

第四课:增加鱼类供应

14.加强野生渔业管理。

2015年，三分之一的海洋资源被过度捕捞，另有60%的海洋资源被捕捞到最高可持续水平。今天的捕鱼量需要减少，以便野生渔业能够恢复到足以在2050年维持2010年的捕鱼量水平。这将避免需要将500万公顷土地改造成水产养殖业提供等量的鱼类。需要采取的行动包括实施捕捞份额和以社区为基础的管理系统，取消支持过度捕捞的不合理补贴。据估计，过度捕捞每年高达350亿美元。

15.提高水产养殖的生产力和环境绩效。

随着野生鱼类捕鱼量的下降，水产养殖产量需要增加一倍以上，才能满足2010年至2050年鱼类消费量预计增长58%的需求。实现这一翻倍需要提高水产养殖生产力，并应对养鱼场当前的环境挑战，包括湿地改造、野生鱼类饲料使用、淡水需求高和水污染。要采取的行动包括选择育种以提高鱼类的生长速度，改进饲料和疾病控制，采用水循环和其他污染控制措施，更好地规划空间以指导新养殖场和扩大海洋养鱼场。

课程五:减少农业生产的温室气体排放

农业生产产生的温室气体排放来自畜牧业、氮肥的应用、水稻种植和能源使用。预计到2050年，碳排放量将从每年70亿吨增加到90亿吨或更多(另外还有每年60亿吨或更多的碳排放量，这是由于土地使用变化造成的，没有在下面的图表中显示)。本课程将介绍这些主要的排放源。

16.通过新技术减少肠道发酵。

2010年，反刍牲畜的排放约占所有农业生产排放的一半。在这些排放物中，最大的来源是“肠道甲烷”，即奶牛打嗝。反刍动物生产力的提高也减少了甲烷排放，主要是因为每公斤饲料生产更多的牛奶和肉。此外，新技术可以减少肠道发酵。例如，3-硝基氧丙烷(3-NOP)是一种抑制微生物甲烷的化学添加剂，在新西兰进行了测试，减少了30%的甲烷排放，并可能提高动物的生长速度。各国政府应扩大对3-NOP等化合物的公共研究，并要求或鼓励采用最有前途的化合物。

17.改善粪肥管理，减少废气排放。

2010年，来自“管理”粪便的排放，来自在密闭环境中饲养的动物，约占农业生产排放的9%。通过更好地分离液体与固体、捕获甲烷和其他策略来改善粪便管理，可以大大减少排放。例如，使用高度复杂的系统来减少美国养猪场几乎所有形式的污染，只会使猪肉价格增加2%，同时减少温室气体，并带来许多健康、水和污染方面的好处。政府可以采取的措施包括管理农场，为技术开发提供有竞争力的资金，建立监测项目，以发现和纠正消化池的泄漏。

18.减少牧场上的粪便排放。

家畜的粪便和尿液在田地里会变成一氧化二氮，一种强有力的温室气体。这些未经管理的粪便占2010年农业生产排放的12%。新兴的方法包括使用化学物质防止氮转化为一氧化二氮，以及种植能够自然阻止这一过程的草。政府可以增加对这类化学和生物硝化抑制剂研究的支持，并鼓励农民采用。

19.通过提高氮的利用效率，减少化肥的排放。

2010年，化肥排放约占农业生产排放的19%。在全球范围内，作物吸收的用作肥料的氮不到一半，其余的被排放到大气中或流失。提高氮的利用效率，即作物吸收施氮的百分比，需要改进肥料及其管理——或肥料本身的成分——以增加氮的吸收速度，从而减少所需的肥料量。政府可以采取的行动包括将补贴从化肥转向支持更高的氮利用效率，实施化肥公司开发改良化肥的监管目标，并为提高氮利用效率的示范项目提供资金。

20.采用减排水稻管理和品种。

2010年，稻田至少贡献了10%的农业生产排放，主要以甲烷的形式排放。但是现在有更少的排放和资源密集型的水稻生产方法。例如，缩短油田注水时间可以降低水位，从而减少产甲烷细菌的生长。这种做法可以减少高达90%的排放，同时节约用水，提高一些农场的水稻产量。一些水稻品种产生的甲烷也较少。需要采取的行动包括进行工程分析，以确定有希望降低水位的机会，奖励实行节水耕作的农民，投资转向低甲烷水稻品种的育种项目，以及提高水稻产量。

21.提高农业能源效率，转向非化石能源。

2010年，农业使用化石能源产生的排放占农业生产排放的24%。基本的机会包括提高能源效率(在农业环境中只进行了有限的探索)，以及转向太阳能和风能。减少75%的每单位能源排放量将减少8%的温室气体缓解差距。需要采取的行动包括将低碳能源和效率项目纳入农业项目，在氮肥生产中使用可再生能源。

22.实施切实可行的方案，将碳封存在土壤中。

减少农业排放的努力主要集中在将碳封存在土壤中，但最近的研究表明，这比之前想象的更难实现。例如，增加碳的做法，如免耕农业，在更深的土壤深处测量时，碳几乎没有增加或没有增加。重要的战略包括通过停止森林转化来避免土壤碳的进一步流失，通过提高草地和农田的生产力来保护或增加土壤碳，增加农用林业，以及在土壤肥力对粮食安全至关重要的地方制定创新的碳建设战略。

迈向可持续粮食的未来

到2050年可持续地养活100亿人的挑战比人们意识到的要困难得多。这些菜单项目不是可有可无的——世界必须执行所有22项，以缩小在粮食、土地和温室气体缓解方面的差距。

好消息是这五门课可以缩小差距，同时为农民、社会和人类健康带来共同利益。这需要付出巨大的努力，也需要对我们生产和消费食物的方式做出重大改变。所以，让我们开始吧，点菜单上的所有东西!

下载报告全文，创造可持续的粮食未来该书作者是蒂姆·契辛格、理查德·韦特、克雷格·汉森、珍妮特·兰加纳森、帕特里斯·杜马斯和艾米丽·马修斯

编者注，4月15日，19日:在先前版本的“动物性食物比植物性食物更消耗资源”图表中，“大米”和“块根”被排错了顺序。我们已经改正了图片，我们很抱歉这个错误。