國(guó)際間農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易能夠促進(jìn)全球糧食安全，是全球食物消費(fèi)多樣性、公平性和營(yíng)養(yǎng)性快速增加的主要保障因素之一。近年來，全球農(nóng)產(chǎn)品的貿(mào)易量快速增加，對(duì)全球地表和地下水資源利用、生物多樣性喪失、空氣質(zhì)量惡化、土地利用變化和氣候變化等多個(gè)資源環(huán)境指標(biāo)產(chǎn)生復(fù)雜而深遠(yuǎn)的影響。目前，已有文章定量分析了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非本地消費(fèi)的資源環(huán)境代價(jià)，但忽略了進(jìn)出口國(guó)之間的生產(chǎn)效率和資源稟賦差異，并對(duì)農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易優(yōu)化還是削弱了全球資源利用效率這一問題存在較大爭(zhēng)議，其主要原因是缺少科學(xué)的定量分析指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法。

近日，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心研究員柏兆海課題組、馬林課題組聯(lián)合國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)，圍繞全球農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易優(yōu)化程度展開研究。科研人員創(chuàng)新性地刻畫了全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的累積生產(chǎn)效率分布曲線，基于該曲線提出兩個(gè)新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)：農(nóng)產(chǎn)品高效生產(chǎn)集聚度和集聚生產(chǎn)力；利用該指標(biāo)在進(jìn)出口國(guó)之間的差異（如圖），系統(tǒng)提出了農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易優(yōu)化程度評(píng)價(jià)方法；利用該方法分析了農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易對(duì)全球耕地、氮肥、畜禽養(yǎng)殖和飼料氮利用效率的影響，以及貿(mào)易優(yōu)化程度變化規(guī)律。研究表明，作物蛋白貿(mào)易提高了全球耕地利用效率和氮肥偏生產(chǎn)力，相當(dāng)于在1961-2017年間節(jié)約了22.7億公頃農(nóng)田和4.80 億噸氮肥，即平均每年節(jié)約了3.4%耕地面積和11.5%的氮肥消費(fèi)量。基于能量和蛋白的畜產(chǎn)品貿(mào)易均大幅度提升了全球畜禽生產(chǎn)力，分別節(jié)約了1.7億和0.8億頭標(biāo)準(zhǔn)牛單位（相當(dāng)于每年少飼養(yǎng)了全球0.5-1%左右的動(dòng)物數(shù)量）。然而，當(dāng)土地利用效率或者氮肥偏生產(chǎn)力以能量（卡路里）表示時(shí)，作物貿(mào)易降低了全球農(nóng)田生產(chǎn)率，在過去57年間接導(dǎo)致了8.7億公頃農(nóng)田的浪費(fèi)。

相關(guān)研究成果以Food and feed trade has greatly impacted global land and nitrogen use efficiencies over 1961–2017為題，發(fā)表在Nature Food上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等的支持。

累積生產(chǎn)效率貿(mào)易分布曲線圖。a-d左列曲線圖分別為1961-2017年進(jìn)出口國(guó)作物能量或蛋白單產(chǎn)或氮肥偏生產(chǎn)力的累積生產(chǎn)效率貿(mào)易分布；a-d右列地圖分別為進(jìn)出口國(guó)2017年作物能量或蛋白的單產(chǎn)或氮肥偏生產(chǎn)力，以及對(duì)能量或者蛋白進(jìn)出口的貢獻(xiàn)。