居民食物消费格局的多足迹综合评价及其生态胁迫耦合机制

This project aims at the grand challenges of food security and ecological conservation during the rapid urbanization process in China, focusing on the main line of “Driving force- Pattern- Effect”, Taking Xiamen City as a case, we first study the variation characteristics of urban residential food consumption pattern both in the macroscopic dynamic process and microcosmic static household process of urbanization through mathematic statistic method. Then using multiple methods of life cycle analysis, environmental extended input-output analysis and material flow analysis, we assess the arable land occupation, water footprint and carbon footprint of food consumption pattern, in addition to establish an integrated evaluation model to balance and synthesize the various effects. Finally we clarify the coupled mechanism of urbanization, food consumption pattern and ecological stress effects through the simulation of System Dynamic Model. This project comprehensively learns the variation characteristics of urban residential food consumption pattern and the driving force of urbanization, clarifies the integrated stress effects of food consumption pattern, expounds the coupled mechanism among urbanization, food consumption pattern and the ecological stress effects. The achievements of this project will enrich the theory of urban ecology, have the important scientific significance, but also enhance the green development, circular development and low carbon development of urbanization, guiding the ecological civilization construction, hence, have the great implication value.

本项目针对我国城市化过程中面临的保障粮食安全和生态保护的重大挑战，围绕“驱动力-格局-效应”的主线，选择厦门为案例城市，通过统计资料收集和家庭问卷调查，从城市化的宏观动态过程和家庭微观静态过程两个途径，运用数理统计方法研究居民食物消费格局的变化特征和驱动力；综合运用生命周期分析、环境投入产出分析和物质流分析的方法，开展耕地占用评价、水足迹和碳足迹评价，并建立综合评价模型，明确不同效应之间的协同和权衡关系，揭示居民食物消费格局的生态胁迫综合效应；最后通过系统动力学建模，阐明城市化、食物消费格局和生态胁迫效应之间的耦合机制。本项目全面认识居民食物消费格局的变化特征及城市化的驱动作用，揭示食物消费格局的生态胁迫综合效应，阐明其耦合机制，不仅丰富了城市生态学的理论，具有重要的科学意义，而且可以促进我国城市化的绿色发展、循环发展和低碳发展，为生态文明建设提供指导，具有重要的应用价值。

随着我国城市化进程的加速，食物消费总量增加和消费结构改变对能源、水和土地等造成多方面的胁迫效应。全面认识居民食物消费格局的变化特征及城市化的驱动作用，揭示食物消费格局的生态胁迫综合效应，不仅丰富了城市生态学的理论，而且可以促进我国城市化的健康发展，为生态文明建设提供指导，具有重要的应用价值。.本研究选择厦门为案例城市，通过统计资料收集和家庭问卷调查，从城市化的宏观动态过程和家庭微观静态过程两个途径研究居民食物消费格局的变化特征和驱动力；综合运用生命周期分析、环境投入产出分析和物质流分析的方法，开展耕地占用评价、水足迹和碳足迹评价，并建立综合评价模型，揭示居民食物消费格局的生态胁迫综合效应。.研究结果表明：（1）2016年人均食物消费量为296.25kg.a-1 。1991-2016年居民食物消费总量呈递增趋势，增长近1.19倍；植物性食物消费量占比较大。（2）人均食物碳消费量由1991年的66.92 kg.a-1下降到2016年的53.08 kg.a-1，居民食物碳消费总量呈上升趋势。（3）食物消费碳排放与家庭平均年龄呈显著负相关，与家庭规模、家庭收入呈显著正相关，而与教育水平的相关性不显著。（4）食物生产过程碳排放和食物消费后碳排放量逐渐增加。分别以动物性食物生产过程碳排放和呼吸产生的碳排放为主。（5）2016年城镇居民食物消费人均水足迹大于农村居民；1991-2016年食物消费人均水足迹和总量呈波动性上升趋势。（6）食物消费水足迹总量（TFCWF）、城镇居民TFCWF与城镇化率呈正相关。农村居民TFCWF与人均可支配收入呈负相关。城乡居民粮食人均水足迹与城镇化率呈负相关。(7) 2016年城镇居民食物消费人均生态足迹为0.19hm2,以动物性食物为主；1991-2016年人均生态足迹发生波动性变化，食物消费生态足迹总量不断增加，增长了2.08倍。（8）常住人口、城市化率对人均生态足迹有正相关性，人均GDP和第二三产业占比对人均生态足迹有负相关性。（9）多足迹综合评价结果表明厦门市食物消费综合足迹不断增加，2016年相比1991年增长了26.25倍，年均增长1.05倍。