第七届青年地学论坛

氮的生物地球化学循环逐渐受人类食品生产及消费活动所驱动，成为区域可持续发展研究的热点（Bodirsky等，2014）。当前，每个人类聚集的地理区域上几乎都同时发生着食品生产和消费活动，由于区域食品消费需求和商品流通市场的存在，形成食品消费驱动的氮在不同区域内的流动格局。此外，人为活性氮的剧烈增长，破坏了自然界氮素平衡，大量的 NH₃、N₂O、NO_x、NO₃^-等氮化合物进入大气、土壤和水体，造成环境污染和生态破坏（周涛等，2014）。著名生态学家Vitousek等人认为20世纪的人类面临的十大环境问题中超过一半与人类活动对氮循环的改变相关（Vitousek等，1997）。因此，如何合理地利用氮、在满足人类需要的同时降低其负面效应成为21 世纪人类面临的一项重要科学挑战（Canfield等，2010；Chen等，2014）。
福建省位于中国东南沿海，地理特点以“八山一水一分田”著称，近20年间，其农作物播种面积逐年降低，且建成区面积和城镇人口在逐年增加。本文以探究福建省域内的食品生产能否满足本区域的消费需求，以及由此引起的区域环境问题为研究契机，运用物质流分析和投入产出分析方法，深入分析2000-2019年福建省食品生产和城乡消费之间氮循环过程和污染物排放清单，此外，并运用系统动力学方法模拟出居民膳食结构改变（采用《中国居民膳食指南（2021）》中的膳食指导建议，如表1），食品损失和浪费降低以及食品循环系统形成三种情景后，氮排放进入大气，土壤和水体环境介质发生的变化。