我们的营养世界 ： 以更少的污染生产更多的食物和能源的挑战

我们的营养世界以更少的污染生产更多的食物和能源的挑战全球养分管理伙伴关系与国际氮倡议合作编写全球营养素管理概述 由英国爱丁堡生态与水文学中心 （ CEH ） 发布 ，代表全球养分管理伙伴关系 （ GPNM ） 和国际氮倡议 （ INI ） 。ISBN ： 978 - 1 - 906698 - 40 - 9© 生态和水文中心 ， 2013 年。本出版物有版权。在适当引用的情况下 ， 可以引用和复制图形。推荐引用 ：萨顿 M.A.， Bleeer A.， 霍华德 C.M.， Beda M.， Grizzetti B., de Vries W.， va Grisve H.J.M.， Abrol Y.P., Adhya T.K.， 比伦 G.,.戴维森 E.A，达塔 A 。， 迪亚兹 R.， Erisma J.W.， 刘 X 。J.， Oeema O.， 棕榈 C.， Raghram N.， 里斯 · S 。， Scholz R.W., Sims T.， Westhoe H.& Zhag F.S.， 来自 Ayyappa S.， Bowma A.F.， 布斯塔曼特 M.， 福勒 D.， 加洛韦 J.N.， Gavito M.E.， Garier J.， 格林伍德 S., Hellms D.T.， 荷兰 M., Hoysall C.， Jaramillo V.J.， 克里蒙特 Z.， Ometto J.P.， Patha H.， Plocq Fichelet V., Powlso D.， 罗摩克里希纳 K.， 罗伊 A.， 桑德斯 K.， 夏尔马 C.,.Singh B. ， Singh U. ， Yan X. Y. 和 Zhang Y. （ 2013 ） 我们的营养世界 ： 以更少的污染生产更多食物和能量的挑战。全球营养概述管理。爱丁堡生态和水文中心 ， 代表养分管理全球伙伴关系和国际氮倡议。该报告可在以下位置在线获得 ：硬拷贝可以在 www. earthprint. com 上在线购买 / 对于批量订单 ， 请联系 cehcomms @ ceh. ac. uk关于 GPNM 和 INI全球营养管理伙伴关系 （ GPNM ） 是一个多利益攸关方的伙伴关系，由政府、私营部门、科学界、民间社会组织和联合国机构组成，致力于促进有效的营养管理，通过提高生产力和保护自然资源和环境来实现粮食安全的双重目标。联合国环境规划署 （ 环境署 ） 通过《保护海洋环境免受陆上活动污染全球行动纲领》 （ GPA ） 协调办公室提供了 GPNM 秘书处。国际氮倡议 （ INI ） 是一项科学伙伴关系 ， 旨在解决世界某些地区氮过多而其他地区氮过少的问题。这是国际地圈生物圈计划 （ IGBP ） 和环境问题科学委员会 （ SCOPE ） 的联合项目。本全球概览是作为一个科学独立的过程编写的。所表达的观点和结论是作者的观点和结论，不一定反映捐款组织的政策。作为概述，本报告并不试图就所有问题达成共识。其目的是提高对挑战的认识，指出可能的选择。希望该报告将促进进一步收集证据并与所有利益相关者进行跨学科对话，作为必要的未来步骤。该报告纳入了几次会议的成果，包括 ： 全球养分管理概览筹备讲习班 (巴黎，2011 年 11 月) 、环境署组织的全球陆地与海洋联系会议 (马尼拉、2012 年 1 月 ） ； GPA 第三次政府间审查会议 （ 马尼拉，2012 年 1 月 ），由 GPA 协调办公室和 GPNM 在联合国可持续发展大会 （ 里约热内卢 20 日，里约热内卢，2012 年 6 月 ） 期间组织的 “营养素 ： 食品还是污染 ？ 选择是我们的 ”，第一届全球氮素评估利益相关者研讨会 （ 伦敦，2012 年 7 月 ），以及 11 日的活动。th生物多样性公约缔约方会议 （ 2012 年 11 月 ， 海德拉巴 ） 。作者感谢挪威政府通过环境署，GPA 协调办公室为这一进程提供的财政支持，以及欧洲委员会通过 ECLAIRE 项目提供的支持 ，英国自然环境研究委员会向 CEH 提供国家能力支持，并通过宏量营养素循环计划 （ LTLS 项目 ），全球环境基金 （ GEF ） 和其他合作伙伴通过环境署 / GEF 项目 “全球减少营养富集和氧消耗的全球基础 ” 。陆地污染支持全球营养循环 ” 。该活动同时代表了对支持补充性全球目标的贡献 （ e 。ProcedreCBD 爱知目标 ） 和区域目标 （ 包括欧洲经委会越境空气和水公约以及区域水委员会 ），在欧洲经委会活性氮工作队 （ TFRN ） 和全球陷阱 （ 可持续磷管理的跨学科程序 ） 的支持下。我们非常感谢 Agiesza Becher，Kate Maso，Deborah Rayer，Deli Che，Alliso Leach，Mai Sachdev 和 Wilfried Wiiwarter 在编写本报告时的投入和支持。 我们的营养世界以更少的污染生产更多的食物和能源的挑战编制人M. A. Sutton, A. Bleeker, C. M. Howard, M. Bekunda, B. Grizzetti, W. de Vries,H. J. M. van Grinsven, Y. P. Abrol, T. K. Adhya, G. Billen, E. A. Davidson, A. Datta,R. Diaz, J. W. Erisman, X. J. Liu, O. Oenema, C. Palm, N. Raghuram, S. Reis,R. W. Scholz, T. Sims, H. Westhoek & F. S. Zhang与来自的贡献S. Ayyappan, A. F. Bouwman, M. Bustamante, D. Fowler, J. N. Galloway,M. E. Gavito, J. Garnier, S. Greenwood, D. T. Hellums, M. Holland, C. Hoysall,V. J. Jaramillo, Z. Klimont, J. P. Ometto, H. Pathak, V. Plocq Fichelet,D. Powlson ， K. Ramakrishna ， A. Roy ， K. Sanders ， C. Sharma ，B. 辛格 ， U. Singh ， X. Y. Yan 和 Y. Zhang Contents前言 vi执行摘要 viiIntroduction 1营养素供应的趋势 ， 其益处和未来的可用性 8全球氮磷污染 19营养过少和过多的环境威胁 32权衡养分管理活动的收益和成本 52通过改善营养素使用来减少不利影响的实用选择 58现行政策和变革障碍 75未来的需求 ， 目标和机会 95附录 ： 国家氮使用效率估计和理想目标 108 封底内贡献者的关联全球营养概览管理v12345678 前言营养素 — — 如氮、磷、钾和微量营养素 ， 包括钙、硫、铜、锌等 — — 是植物生长、食物生产和最终人类充足营养所必需的。然而 ， 我们生活在一个鲜明的对比时代 - 在某些地区过度使用营养素 ， 而在另一些地区使用不足。许多撒哈拉以南非洲的农民很难获得足够的营养来生产优质的作物 ， 随着更多的生态系统转变为农田 ， 试图维持充足的粮食供应 ， 这会产生连锁反应。在发达世界以及南亚和东亚几个快速发展的地区 ， 存在过度使用营养素的问题 ， 这引发了一系列意想不到的后果。磷的过度使用不仅会耗尽二氧化碳的供应 ， 还会引发当地和其他地区的水污染 ， 而氮的过度使用和氮化合物的产生不仅会对淡水造成威胁 ， 还会对空气和土壤造成威胁 ， 对气候变化和生物多样性造成影响。《全球营养管理概述》解决了人类如何应对这些挑战的科学复杂性 ， 并最大限度地提高营养管理的机会。它的准备工作在社区之间建立了新的联系 ， 逐步建立了机构和参与者网络 ， 以更好地理解科学 ， 以支持该领域的未来决策。支撑该报告的工作是全球营养管理伙伴关系 （ GPNM ） 的成果 ， 该伙伴关系是在 17th2009 年联合国可持续发展委员会会议 ， 作为政府、政治制定者、工业界、科学界、民间社会的全球伙伴关系由环境署提供秘书处的组织和联合国机构。通过建立全球伙伴关系 ， 特别是与政府 ， 国际氮倡议和其他团体的参与 ， GPNM 正在分享和产生知识。如果公民 ， 公司和政府要采取所需的变革性行动 ， 两者都是必不可少的。本概述的信息是 ， 每个人都将从营养素中受益 ， 每个人都可以为促进营养素的可持续生产和使用做出贡献。无论我们生活在营养过多或过少的世界中 ， 我们的日常决定都会有所作为。如果不采取迅速和集体的行动 ， 下一代将继承一个世界 ， 在这个世界上 ， 数百万人可能因营养过少而遭受粮食不安全之苦 ， 过多造成的营养污染威胁将变得更加极端 ， 营养的不可持续使用将更多地导致生物多样性的丧失和气候变化的加速。相反 ， 通过对国家进行更可持续的管理 ， 在可持续发展和消除贫困的背景下 ， 经济可以在向绿色经济的过渡中发挥作用。《全球概览》发展了这些基本主题 ， 为社会采取下一步措施做好准备。Achim Steiner联合国副秘书长兼执行主任联合国环境规划署vi 全球营养管理概述 全球营养概览管理7执行摘要关键点营养益处和威胁■我们世界的可持续性从根本上取决于营养物质 ， 为了养活 70 亿人 ， 人类将全球陆地循环氮 （ N ） 和磷 （ P ） 增加了一倍以上。■世界的氮和磷循环现在不平衡 ， 引起了重大的环境 ， 健康和经济问题 ， 这些问题受到了很少的关注。■获得养分的不足仍然限制了粮食生产 ， 并导致世界某些地区的土地退化 ， 而有限的磷储量是未来全球粮食安全的潜在风险 ， 表明需要谨慎使用。■除非采取行动 ， 否则人口和人均能源和动物产品消费的增加将加剧养分流失、污染水平和土地退化 ， 进一步威胁我们的水、空气和土壤的质量 ， 影响气候和生物多样性。营养挑战■需要一项新的全球努力来解决 “营养关系 ” ， 即在所有部门减少营养损失和提高营养利用效率 ， 同时为绿色经济提供基础 ， 以生产更多的食物和能源 ， 同时减少环境污染。■新的努力必须跨越经济部门和环境媒体之间的界限 ， 以强有力的全球评估过程中的科学和其他证据为基础 ， 分享最佳实践 ， 并解决目前限制采用的重大文化和经济障碍。行动和结果■所有相关利益攸关方的全球社会现在需要商定哪种现有的政府间进程最适合带头改善 21 世纪st世纪 ， 或者是否需要一个新的政策进程。■一种选择是加强《保护海洋环境免受陆上活动污染全球行动纲领》 （ GPA ） 的任务 ， 以解决土地 ， 空气和水之间的相互联系 ， 涉及全球供应。考虑到整个链条上的所有营养源和营养利用效率 （ NUE ） ， 考虑到它们的区域差异。■营养素利用效率是评估改善营养素管理进展的关键指标。到 2020 年，全链 NUE 相对改善 20% 的理想目标将导致每年节省约 2000 万吨氮 (到 2020 年 20: 20)，相当于人类健康、气候和生物多样性改善的初步估计，每年价值约 1700 亿美元。制定任务■新的政府间努力的中心目标必须是表明如何在整个周期内改善不同规模的氮磷管理 ， 同时为履行对水 ， 空气 ， 土壤 ， 气候和生物多样性的现有承诺做出量化贡献 ， 同时支持改善粮食和能源安全 - 具有净社会和经济效益。■现在 ， 对全球营养重点的国际共识和授权至关重要 ， 强调有必要授权评估科学证据 ， 分享最佳实践 ， 并努力达成政府间协议 ， 为我们的营养世界的可持续发展采取可量化的步骤。 8 全球营养管理概述营养过多和过少营养素喂养世界1.世界需要养分 ， 特别是氮 （ N ） 和磷 （ P ） ， 这对于提高农作物和动物以养活不断增长的世界人口至关重要 （ 第 1 章和第 2 章 ） 。■据估计 ， 氮和其他矿物肥料对于