2018年7月18日，Science Advances發(fā)表了中科院農(nóng)業(yè)資源研究中心馬林研究組與河北農(nóng)業(yè)大學、中國農(nóng)業(yè)大學、荷蘭瓦赫寧根大學、英國洛桑試驗站、國際系統(tǒng)研究所等單位的合作研究論文《China’s livestock transition: driving forces, impacts and consequences》。柏兆海副研究員為本文的第一作者，馬林研究員為通訊作者。《Science Advances》是國際頂尖學術(shù)期刊Science的第一個子刊，根據(jù)Thomson Reuters的2018年文獻引用報告，該期刊2017年影響因子為11.511。該研究得到了國家自然科學基金、科技部國際合作項目、中科院“百人計劃”項目、中科院特聘研究員項目、聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展道路項目和河北省杰青等項目的資助。

改革開放以來，伴隨著生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和方式也迅速轉(zhuǎn)型，中國集約化畜牧業(yè)數(shù)量快速增長，對國內(nèi)和全球的糧食安全、土地利用、資源消耗、溫室氣體排放和氮磷等環(huán)境損失產(chǎn)生了非常重要的影響。但是之前的研究對畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展指標體系的分析不足，多是定性的描述，缺乏定量分析。更難以回答中國畜牧業(yè)是如何轉(zhuǎn)型的？其轉(zhuǎn)型的驅(qū)動因素是什么？對國際和國內(nèi)資源環(huán)境效應(yīng)的影響如何？新時期我國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的需求下，未來如何應(yīng)對這一轉(zhuǎn)型？新時代呼喚高質(zhì)量綠色農(nóng)業(yè)，未來中國畜牧業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型途徑是什么？

圖1. 1980-2010年，中國畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型概念圖。左圖和右圖的從下往上分別為種植業(yè)、畜牧業(yè)和家庭消費。

注：圖中實線代表養(yǎng)分的輸入和輸出，虛線代表養(yǎng)分循環(huán)。線條粗細代表養(yǎng)分流通量的大小。其中Draft表示役畜提供的畜力。

該研究應(yīng)用了NUFER-畜牧業(yè)模型和DPSIR理論，創(chuàng)建了農(nóng)牧系統(tǒng)綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展多指標評價體系，涉及畜牧業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)性能、環(huán)境代價、外部依賴性、飼料和耕地等資源利用、空間分布均衡性、驅(qū)動性因素和生產(chǎn)效率等8個大類指標和25個指標，并以此為依據(jù)定量分析了畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型的驅(qū)動因素、影響和意義。論文審稿人和編輯高度評價了這項研究，認為該研究首次將DPSIR（Driver-Pressure-State-Impact-Response） 理論和“食物系統(tǒng)-土地利用-水-養(yǎng)分-溫室氣體”多指標關(guān)聯(lián)分析方法（food-land-water-nutrients-GHGs nexus）結(jié)合，定量的描述了過去幾十年中國畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型的變化趨勢，揭示了該轉(zhuǎn)型的驅(qū)動因素、資源環(huán)境效應(yīng)，并定量設(shè)計了我國未來農(nóng)牧系統(tǒng)綠色發(fā)展的路徑。為全球農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標（Sustainable Development Goals， SGDs）提供了科學的定量方法，并以中國為案例開展了實證分析。

中國的畜牧業(yè)革命是國際上前所未有的，僅僅歷經(jīng)30年就完成了從幾千年的農(nóng)戶散養(yǎng)復合功能型向集約化單一功能型的轉(zhuǎn)變，與此同時畜禽養(yǎng)殖數(shù)量增加了3倍，但另一方面，也降低了畜牧業(yè)復合功能。過去，畜牧業(yè)承擔著提供畜力、消納家庭廚余垃圾、為農(nóng)田提供農(nóng)家肥、改善家庭收入和提供動物蛋白等功能，生態(tài)功能多樣且相對穩(wěn)定，但是生產(chǎn)力較低。近30年來，在需求的拉動下，在集約化畜牧業(yè)補貼、化肥工業(yè)補貼和農(nóng)業(yè)機械化補貼等助力下，畜牧業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝游锏鞍咨a(chǎn)的工廠，其資源環(huán)境代價也大幅度增加。

中國畜牧業(yè)革命受需求和政策雙引擎驅(qū)動。需求受人口、人均收入水平和城鎮(zhèn)化率三大因素影響。而政策大體上可以分為三類，第一類是生產(chǎn)和消費票證制度的解放，如畜禽生產(chǎn)經(jīng)營自主權(quán)、定價權(quán)開放和票證制度的取消，極大的激發(fā)了農(nóng)民從事畜禽養(yǎng)殖的積極性；第二類是直接和間接的生產(chǎn)補貼政策，據(jù)統(tǒng)計2007年以后我國畜牧業(yè)每年的直接補貼超過100億元以上；第三類是寬松的環(huán)保政策，畜牧業(yè)革命期間中國畜牧業(yè)環(huán)保法規(guī)基本處于“裸奔”狀態(tài)，直到2013年才頒布了第一個全國性的畜牧業(yè)污染防治條例。文章的合作作者，英國洛桑試驗站北站站長、著名的動物營養(yǎng)學家Michael R. F. Lee教授認為，該論文第一次幫助讀者理解了中國畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型背后的原因，也為其他發(fā)展中國家提供了借鑒。

中國畜牧業(yè)革命紅利與代價并存。畜牧業(yè)革命極大的豐富了國民的餐桌和營養(yǎng)需求，1980-2010年期間，我國動物蛋白總生產(chǎn)量從300萬噸增加到1800萬噸，動物蛋白的生產(chǎn)效率大幅度提高。畜牧業(yè)行業(yè)增加值從350億上升至2.1萬億元，增加了58倍。但是畜牧業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和功能的改變，使畜牧業(yè)與種植業(yè)趨于分離，也增加了資源環(huán)境代價。飼料進口增加了49倍，對外依存度增加，也加大了糧食安全的壓力。農(nóng)牧體系氮素利用效率從33%降低到21%，糞尿循環(huán)利用率降低，畜牧業(yè)源的氨揮發(fā)和氮水體排放增加1-2倍，成為近年來我國農(nóng)業(yè)面源污染和霧霾形成的重要原因之一。

新時期，中國畜牧業(yè)亟需向綠色發(fā)展轉(zhuǎn)型。到2050年，我國動物蛋白總需求量將增加47-165%，如果中國畜牧業(yè)生產(chǎn)力不繼續(xù)提高，畜產(chǎn)品進口或者飼料進口需求將還會增加。這在國際貿(mào)易風險日益增加的新形勢下是不可持續(xù)的，同時也會增加未來畜產(chǎn)品供應(yīng)的風險。“中國亟需進行新一輪的畜牧業(yè)革命，是未來畜牧業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重要途徑”，該論文的合作作者，歐盟委員會首席科學家、荷蘭瓦赫寧根大學Oene Oenema教授認為，新一輪的革命是綠色“生產(chǎn)資料-生產(chǎn)過程-農(nóng)產(chǎn)品-市場-消費” 全產(chǎn)業(yè)鏈的革命，是一系列技術(shù)的有機組合，重點包括重塑農(nóng)牧結(jié)合的生產(chǎn)體系、加強“畜禽飼喂-畜禽圈舍-糞尿儲藏-糞尿加工-糞尿施用”全鏈條養(yǎng)分管理、發(fā)展生態(tài)脆弱區(qū)最佳養(yǎng)分管理等技術(shù)和模式等措施?！斑@新一輪的轉(zhuǎn)型必須通過政府和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、消費和銷售企業(yè)與消費者等多方共同努力才能實現(xiàn)。該研究結(jié)果可為中國畜牧業(yè)綠色發(fā)展提供理論依據(jù)，也對其他發(fā)展中國家畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重要的借鑒意義”。

論文信息：

Zhaohai Bai, Wenqi Ma, Lin Ma, Gerard L. Velthof, Zhibiao Wei, Petr Havlík, Oene Oenema, Michael R. F. Lee, Fusuo Zhang. 2018. China’s livestock transition: driving forces, impacts and consequences, Science Advances 2018, 4: eaar8534: 1-11.

鏈接: http://advances.sciencemag.org/content/4/7/eaar8534.full.