Volume 2 Issue 1, January 2021: Soil, crop cover and yield
題目：Grain export restrictions during COVID-19 risk food insecurity in many low- and middle-income countries
作者：Theresa Falkendal, Christian Otto, Jacob Schewe, Jonas J?germeyr, Megan Konar, Matti Kummu, Ben Watkins & Michael J. Puma
摘要：COVID-19對國際農(nóng)業(yè)供應鏈和蝗蟲的破壞使全球糧食安全受到威脅，蝗蟲破壞了非洲之角和南亞的農(nóng)作物和生計。 我們量化了對小麥，大米和玉米全球供應和價格的可能影響。 我們表明，本地產(chǎn)量下降對全球價格和供應產(chǎn)生了適度的影響，但一些主要參與者的貿(mào)易限制和預防性采購可能會導致全球食品價格飆升和當?shù)貒乐氐氖称范倘薄?/p>
題目：Carbon emissions from the global land rush and potential mitigation
作者：Chuan Liao, Kerstin Nolte, Jonathan A. Sullivan, Daniel G. Brown, Jann Lay, Christof Althoff & Arun Agrawal
摘要：對與大規(guī)模土地交易相關(guān)的全球驅(qū)動因素和碳排放的研究很少。 在這里，我們研究了這些交易背后的主要因素（收入，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，可耕地的可用性和缺水），并估計了不同森林砍伐水平下的潛在碳排放量。 我們發(fā)現(xiàn)，在2000年至2016年之間交易的開墾土地（36.7 Mha）可能排放了約2.26 GtC，但將開荒土地限制在歷史毀林率下會將與大規(guī)模土地交易相關(guān)的排放降低到約0.81 GtC。
題目：Rising temperatures and increasing demand challenge wheat supply in Sudan
作者：Toshichika Iizumi, Imad-Eldin A. Ali-Babiker, Mitsuru Tsubo, Izzat S. A. Tahir, Yasunori Kurosaki, Wonsik Kim, Yasir S. A. Gorafi, Amani A. M. Idris & Hisashi Tsujimoto
摘要：氣候變暖給低緯度地區(qū)的糧食生產(chǎn)帶來了挑戰(zhàn)，特別是在干旱地區(qū)。蘇丹的小麥需求到2050年可能翻三番，那里是世界上最熱的小麥種植環(huán)境，而且觀察到炎熱季節(jié)的單產(chǎn)下降，促使中央政府為1.5-4.2°C的升溫做準備。通過在不同氣候和社會經(jīng)濟情景下使用先進的作物模型，我們表明，盡管使用了經(jīng)過調(diào)整的播種日期和現(xiàn)有的耐熱品種，到2050年，蘇丹的國內(nèi)生產(chǎn)份額可能從16.0％降至4.5-12.2％。在相對涼爽的北部地區(qū)，為了滿足需求，單產(chǎn)每年將需要以非復合速率增長3.1–4.7％。在炎熱的中部和東部地區(qū)，提高耐熱性至關(guān)重要，并且為了與氣候變暖保持同步，單產(chǎn)每年必須增加0.2-2.7％。這些結(jié)果表明了氣候變化適應措施的潛在貢獻，并為應對小麥供應挑戰(zhàn)提供了目標。
題目：Crop cover is more important than rotational diversity for soil multifunctionality and cereal yields in European cropping systems
作者：Gina Garland, Anna Edlinger, Samiran Banerjee, Florine Degrune, Pablo García-Palacios, David S. Pescador, Chantal Herzog, Sana Romdhane, Aurélien Saghai, Ayme Spor, Cameron Wagg, Sara Hallin, Fernando T. Maestre, Laurent Philippot, Matthias C. Rillig & Marcel G. A. van der Heijden
摘要：在自然生態(tài)系統(tǒng)中，已經(jīng)廣泛觀察到植物多樣性對生態(tài)系統(tǒng)功能的積極影響，但是在種植系統(tǒng)中是否如此尚不清楚。在這里，我們評估了北歐3000千米處的梯度，在155個谷物田中，作物多樣化對土壤微生物多樣性，土壤多功能性（SMF）和作物產(chǎn)量的影響?？傮w而言，農(nóng)作物多樣性對土壤微生物多樣性，SMF和產(chǎn)量的影響相對較小。相反，在過去十年的輪作期間，作物覆蓋的時間比例（包括經(jīng)濟作物，覆蓋作物或草料作物）產(chǎn)生了更大的影響。這表明增加作物覆蓋率既可以提高產(chǎn)量，又可以提高土壤功能，同時還可以為土壤微生物提供棲息地。我們發(fā)現(xiàn)SMF對作物產(chǎn)量沒有積極貢獻，強調(diào)必須注意平衡食品的提供與對環(huán)境有益的功能和服務，因為它們并不總是齊頭并進。
題目：Innovative management programme reduces environmental impacts in Chinese vegetable production
作者：Xiaozhong Wang, Zhengxia Dou, Xiaojun Shi, Chunqin Zou, Dunyi Liu, Zhengyin Wang, Xilin Guan, Yixiang Sun, Gang Wu, Baige Zhang, Junliang Li, Bin Liang, Li Tang, Lihua Jiang, Zhimei Sun, Jungang Yang, Dongxia Si, Huan Zhao, Bin Liu, Wei Zhang, Fen Zhang, Fusuo Zhang & Xinping Chen
摘要：中國的蔬菜產(chǎn)量占世界的一半。該生產(chǎn)使用了全球農(nóng)作物收成面積的1.7％，但占全球化學肥料的7.8％和農(nóng)作物來源的溫室氣體（GHG）排放的6.6％。通過創(chuàng)新的管理計劃，綜合知識和產(chǎn)品戰(zhàn)略（IKPS），我們展示了在中國蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)中生產(chǎn)更多對環(huán)境影響較小的蔬菜的機會。結(jié)合土壤-作物系統(tǒng)管理實踐與增效肥料產(chǎn)品，通過12年的國家研究網(wǎng)絡，在中國主要農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)進行了54個站址年的田間試驗，對IKPS進行了測試。與目前的耕作方式相比，采用IKPS可使氮肥施用量減少38％，氮肥過剩量減少65％，溫室氣體排放量減少28％，同時使產(chǎn)量增加17％。情景分析表明，在中國蔬菜生產(chǎn)中采用IKPS可以減輕資源和環(huán)境負擔，同時增強糧食和營養(yǎng)安全。
題目：Towards food supply chain resilience to environmental shocks
作者：Kyle Frankel Davis, Shauna Downs & Jessica A. Gephart
摘要：1138 / 5000
翻譯結(jié)果
各種經(jīng)濟，政治和基礎(chǔ)設(shè)施因素可在食品供應鏈中傳播或減弱環(huán)境多變性和沖擊事件。了解這些過程對于減少與周期性食品短缺，價格飆升和食品質(zhì)量下降有關(guān)的風險至關(guān)重要。在這里，我們對文獻進行范圍界定研究，以檢查沿食品供應鏈的環(huán)境變化的切入點，這種變化的傳播或減弱的證據(jù)以及已研究的食物項目和沖擊類型。我們發(fā)現(xiàn)，有關(guān)糧食供應沖擊的研究主要集中在玉米，水稻和小麥，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及極端降雨和溫度上，這表明有必要將研究范圍擴大到整個糧食籃子，環(huán)境變化的多種來源以及聯(lián)系糧食的聯(lián)系生產(chǎn)要消耗和營養(yǎng)。從這些新知識中獲得的見解可以為關(guān)鍵應對措施（包括個人（例如，替代食品），公司（例如，轉(zhuǎn)換資源）或政府（例如，戰(zhàn)略儲備）的水平）提供信息，以應對
Volume 2 Issue 2, February 2021: Feeling the heat
題目：A systematic scoping review of environmental, food security and health impacts of food system plastics
作者：Joe Yates, Megan Deeney, Heike B. Rolker, Howard White, Sofia Kalamatianou & Suneetha Kadiyala
摘要：1067 / 5000
翻譯結(jié)果
糧食系統(tǒng)引起的塑料污染正在推動減少，去除，再利用和回收利用的政策，但是有關(guān)各個部門的塑料用途和成果的文獻零散。我們使用系統(tǒng)的范圍界定研究來描述自2000年以來已發(fā)表的有關(guān)食品系統(tǒng)內(nèi)任何點使用的7種主要塑料類型的證據(jù)的程度，范圍和性質(zhì)，以及它們對環(huán)境，糧食安全和人類健康的可量化影響。盡管大多數(shù)出版物都將重點放在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，但相對較少的出版物是零售，家庭和食物垃圾處理塑料。研究的差距包括來自中低收入國家的證據(jù)，人口研究產(chǎn)生的健康或糧食安全和/或經(jīng)濟成果，以及隨后對環(huán)境和人類健康的影響。更好地理解這種不同的證據(jù)格局對于制定連貫的研究策略，以指導潛在的政策行動并評估經(jīng)濟和環(huán)境目標，人類健康和糧食安全之間的取舍至關(guān)重要。
題目：Heat stress will detrimentally impact future livestock production in East Africa
作者：Jaber Rahimi, John Yumbya Mutua, An M. O. Notenbaert, Karen Marshall & Klaus Butterbach-Bahl
摘要：據(jù)預測，氣候變化引起的溫度和濕度升高會影響東非糧食系統(tǒng)，但人們對該熱應激對畜牧生產(chǎn)產(chǎn)生負面影響的程度了解甚少。在這里，我們使用ERA-Interim重新分析數(shù)據(jù)顯示，從1981年到2010年，奶牛，肉牛，綿羊，山羊，豬和家禽的“嚴重/危險”熱事件發(fā)生頻率顯著增加。使用多模式氣候集合更改2021-2050和2071-2100的預測（在非洲區(qū)域氣候協(xié)調(diào)化試驗（CORDEX-AFRICA）下，在典型的集中路徑（RCP）4.5和8.5下），我們發(fā)現(xiàn)危險的熱應激條件和熱應激事件的平均連續(xù)天數(shù)將顯著增加，尤其是對于豬和家禽。我們的評估表明，從2071年到2100年，危險的熱應激事件的發(fā)生頻率可能會增加，而牲畜生產(chǎn)的4-19％發(fā)生在該地區(qū)。隨著預計東非對動物產(chǎn)品的需求將會增長，針對生產(chǎn)的熱應激緩解措施迫切需要提高耐熱性的育種計劃，以提高東非畜牧業(yè)的未來生產(chǎn)力和糧食安全。
題目：Large-scale farmer-led experiment demonstrates positive impact of cover crops on multiple soil health indicators
作者：Stephen A. Wood & Maria Bowman
摘要：有人稱贊掩蓋作物具有潛在的農(nóng)藝和環(huán)境效益，目前正通過美國的州，聯(lián)邦和私人投資予以鼓勵。 有必要量化與這種投資計劃相一致的空間（2-5年）和時間（區(qū)域到國家）規(guī)模的覆蓋作物在農(nóng)場上的使用的影響。 在這里，我們報告了一項由農(nóng)民主導的覆蓋性作物試驗，在1 522個剝離年中的土壤健康數(shù)據(jù)，該試驗來自美國9個州的5個州的78個農(nóng)場。 我們發(fā)現(xiàn)，長達5年的覆蓋作物使用對六個選定的土壤健康指標中的四個影響很小，但影響越來越大，其中活性炭濃度響應最快。 土壤質(zhì)地，田間試驗的時間長度以及農(nóng)場一級的隨機效應也與土壤健康特性密切相關(guān)。 我們的結(jié)果與對照試驗的證據(jù)相吻合，并表明使用包種作物可在收養(yǎng)后的數(shù)年內(nèi)開始影響土壤健康。
Volume 2 Issue 3, March 2021: Network nutrition
題目：Global dietary convergence from 1970 to 2010 altered inequality in agriculture, nutrition and health
作者：Winnie Bell, Keith Lividini & William A. Masters
摘要：全球人類具有相似的營養(yǎng)需求，但在自然資源end賦和當?shù)丶Z食生產(chǎn)方面面臨著巨大差異。這項研究從1970年到2010年，根據(jù)自然資源投入，食物/營養(yǎng)素輸出和營養(yǎng)/健康結(jié)果對各國的食物系統(tǒng)不平等進行了量化。動物源性食物和超重/肥胖癥顯示出快速收斂，而選定的微量營養(yǎng)素的提供則顯示出較慢的收斂。但是，所有變量的分配均比人均國民收入更平均，后者的基尼系數(shù)從0.71下降至0.65?？偵攀衬芰亢蛣游镌瓷攀衬芰康牟黄降确謩e從0.16下降到0.10，從0.55下降到0.36。超重/肥胖患病率從0.39降至0.27，而營養(yǎng)不良和發(fā)育遲緩越來越集中于一些高負擔國家。表征農(nóng)業(yè)資源，糧食，營養(yǎng)素和健康方面的跨國不平等現(xiàn)象，有助于發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和糧食政策的關(guān)鍵機遇，并確定未來十年的研究目標和資金分配的優(yōu)先次序。
題目：Atmospheric opacity has a nonlinear effect on global crop yields
作者：Jonathan Proctor
摘要：空氣污染，氣候變化和地球工程對農(nóng)業(yè)的影響仍然不確定，因為可能抵消了陽光數(shù)量和質(zhì)量的變化。 通過利用生長季節(jié)云光學厚度的逐年變化，我提供了非線性的經(jīng)驗估計，即大氣不透明度的增加如何改變地球表面的陽光，以及這如何影響美國，歐洲，巴西和中國的玉米和大豆產(chǎn)量 。 我發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量對云的散射和吸收對日光變化的響應在農(nóng)作物和地區(qū)之間始終是凹形的。 相對于晴朗的天空，額外的一天的最佳云量覆蓋使玉米和大豆的產(chǎn)量提高了0.4％。 由于云層的變化，日照的變化由于空氣污染使全球玉米和大豆平均單產(chǎn)降低了1％和0.1％，由于氣候變化，單產(chǎn)可能進一步降低了1.8％和0.4％。
題目：Urbanization can benefit agricultural production with large-scale farming in China
作者：Sitong Wang, Xuemei Bai, Xiaoling Zhang, Stefan Reis, Deli Chen, Jianming Xu & Baojing Gu
摘要：人們通常認為城市化是對糧食安全的威脅，因為它可能會減少耕地的供應。通過空間統(tǒng)計和情景分析，我們發(fā)現(xiàn)，中國的城市化水平從2015年的56％增長到2050年的80％，實際上將釋放580萬公頃的農(nóng)業(yè)土地用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，相當于2015年中國耕地總面積的4.1％ 。即使考慮到這些新耕地的土地肥力相對較低，2050年的農(nóng)作物產(chǎn)量仍將比2015年增加3.1–4.2％。此外，隨著農(nóng)村土地的釋放和農(nóng)村人口的減少，耕地的碎片化可以減少，受益于規(guī)?；r(nóng)業(yè)和環(huán)境保護。為了確保這一點，有必要采用一種城鄉(xiāng)統(tǒng)籌的發(fā)展模式，將以前用作居住地的土地進行開墾。這些對城市化和糧食安全辯論的見解對正在經(jīng)歷快速城市化的全球地區(qū)具有重要的政策意義。
Volume 2 Issue 4, April 2021: Brazil’s grain boom
題目：Seafood businesses’ resilience can benefit from circular economy principles
作者：Carly A. Fletcher, Rebecca St Clair & Maria Sharmina
摘要：預計海鮮在未來的食物系統(tǒng)和健康飲食中將變得越來越重要。這種轉(zhuǎn)變將要求海產(chǎn)品部門適應商業(yè)慣例，以應對環(huán)境和社會挑戰(zhàn)，同時增強抵御能力。在這里，我們開發(fā)了商業(yè)模式的循環(huán)經(jīng)濟彈性框架（CERF-BM），并通過探索當前文獻，將該框架應用于海產(chǎn)品領(lǐng)域的商業(yè)模型。我們發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)商業(yè)模式都以有限的方式納入了循環(huán)經(jīng)濟和彈性的要素。經(jīng)過審查的業(yè)務模型通常沒有考慮其他供應鏈參與者，而是專注于業(yè)務本身及其客戶。 CERF-BM通過結(jié)合公司級別的抵御力機制評估針對公司級別的針對循環(huán)的行動的業(yè)務模型，有助于闡明這種脫節(jié)。為了獲得循環(huán)經(jīng)濟和復原力機制之間的協(xié)同作用，海產(chǎn)品企業(yè)可以從有機廢物中獲取更多價值，并使他們的商業(yè)模式非物質(zhì)化。
題目：Different quantification approaches for nitrogen use efficiency lead to divergent estimates with varying advantages
作者：Zhi Quan, Xin Zhang, Yunting Fang & Eric A. Davidson
摘要：氮利用效率（NUE）是研究氮循環(huán)并告知氮管理的關(guān)鍵指標。 但是，即使對于相同的生產(chǎn)系統(tǒng)或相同的實驗地塊，不同的量化方法也可能導致NUE值大不相同。 基于對NUE量化的三種主要方法之間的區(qū)別和聯(lián)系的調(diào)查，我們?yōu)檫x擇適當?shù)姆椒ㄌ峁┝私ㄗh，并呼吁進行長期觀察以評估管理實踐的影響。
題目：Individual US diets show wide variation in water scarcity footprints
作者：Martin C. Heller, Amelia Willits-Smith, Tara Mahon, Gregory A. Keoleian & Donald Rose
摘要：農(nóng)業(yè)占全球淡水消費量的80％，但用水的環(huán)境影響高度局限，并取決于缺水情況。糧食生產(chǎn)對用水的影響應該是可持續(xù)飲食的關(guān)鍵考慮因素，但是人們對飲食特別是個人對水缺乏的需求知之甚少。在這里，我們估算了美國個別飲食的缺水足跡（WSF）（占區(qū)域用水短缺的水使用影響指標）（n = 16,800），并發(fā)現(xiàn)按WSF排名的最高和最低五分之一飲食之間的差異是五倍。某些肉類，水果，堅果和蔬菜的攝入量較大，導致了這些差異。肉類消費是平均飲食中WSF的最大貢獻者（31％），其中牛肉的貢獻約為雞肉的六倍。可替代食品之間的差異提供了可以減少WSF的飲食轉(zhuǎn)變的見解。我們介紹了一種新穎的地理空間明確方法，該方法結(jié)合了個人飲食中食物的類型和數(shù)量，生產(chǎn)這些食物所需的灌溉水以及發(fā)生灌溉的水的相對稀缺性。
題目：Double cropping and cropland expansion boost grain production in Brazil
作者：Jialu Xu, Jing Gao, Henrique Vinicius de Holanda, Luis F. Rodríguez, José Vicente Caixeta-Filho, Renhai Zhong, Hao Jiang, Haifeng Li, Zhenhong Du, Xuhui Wang, Shaowen Wang, K. C. Ting, Yibin Ying & Tao Lin
摘要：從1980年到2016年，巴西的糧食產(chǎn)量增長了四倍以上。糧食繁榮主要是通過大豆－玉米雙作和農(nóng)田擴張實現(xiàn)的-兩者都顯示出1980年代以來時空格局的變化。在這里，我們使用1980年至2016年的市級數(shù)據(jù)量化了這兩種策略對巴西玉米和大豆生產(chǎn)的貢獻。我們發(fā)現(xiàn)，雙季作物對糧食繁榮的貢獻穩(wěn)步上升至35％，最大推動力是糧食出口需求增加。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)地區(qū)，雙季種作物占主導地位，但農(nóng)田擴張仍然是中西部和馬托比巴等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的主要戰(zhàn)略。從2003年到2016年，實施雙季種植抵消了相當于7670萬公頃的巴西耕地用于谷物生產(chǎn)。巴西的雙季種植有潛力隨著全球糧食需求的增加，減輕其他泛熱帶國家的土地負擔。
題目：Animal-based foods have high social and climate costs
作者：Frank Errickson, Kevin Kuruc & Jonathan McFadden
摘要：盡管以動物為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)溫室氣體排放作為氣候變化驅(qū)動因素的重要性，但尚未以綜合方式量化此類排放的氣候成本。使用宏觀經(jīng)濟-氣候框架，我們結(jié)合了全球農(nóng)業(yè)和工業(yè)經(jīng)濟，以估算區(qū)域一級的這些成本。與世紀末溫度升高1.5–3°C一致，我們發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)排放量每增加10個百分點，就需要補償工業(yè)排放量減少1.5個百分點的“排放機會成本”動物性食品另外，如果不能在工業(yè)部門抵消農(nóng)業(yè)的排放量，那么動物蛋白含量高的飲食每年每人每年會造成72美元的額外氣候損害，大約是美國普通乘用車每年造成的氣候損害的一半。我們的分析揭示了按飲食和食物類型劃分的氣候成本在地域上的異質(zhì)性，表明了在認識到糧食不安全風險的同時采取了緩解政策的機會。
題目：Combined innovations in public policy, the private sector and culture can drive sustainability transitions in food systems
作者：Emily Moberg, Edward H. Allison, Heather K. Harl, Tressa Arbow, Maya Almaraz, Jane Dixon, Courtney Scarborough, Taryn Skinner, Laura Vang Rasmussen, Andrew Salter, Xin Gen Lei & Benjamin S. Halpern
摘要：全球糧食系統(tǒng)分析要求緊急過渡到人類可持續(xù)飲食，但是在當前的全球糧食制度下如何實現(xiàn)這一目標卻鮮有探索。在這里，我們研究了過去70年中導致八個國家飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化的因素。在過渡理論和食物制度理論的指導下，我們利用來自不同學科的數(shù)據(jù)，回顧了第二次世界大戰(zhàn)后三種食物（食用羅非魚，牛奶和雞肉）的消費變化。我們表明，在國家和國際政策體制的支持下，私營部門擴大了公共資助的技術(shù)創(chuàng)新規(guī)模后，商品系統(tǒng)和飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了大規(guī)模變化，突出了商品系統(tǒng)轉(zhuǎn)型與糧食系統(tǒng)轉(zhuǎn)型之間的關(guān)系。我們的分析表明，理想的可持續(xù)性轉(zhuǎn)型將需要公共政策的領(lǐng)導和私營部門的技術(shù)創(chuàng)新，以及具有文化價值并負擔得起健康，可持續(xù)飲食的消費者。
