《Science Bulletin》：Trade-driven redistribution of biomass appropriation intensifies ecological inequalities in Eurasian low and middle-income countries
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本研究针对欧亚中低收入国家（LMICs）间快速增长的贸易如何重塑全球生物量占用（HANPP）格局并加剧区域内生态不平等问题展开深入探讨。通过构建元耦合增强的多区域投入产出模型，结合共享社会经济路径（SSPs）和食物需求情景，预测了至2050年的HANPP流动趋势。研究发现贸易导致全球30%的HANPP负担转移至低收入资源出口国，而中国、印度等主要经济体通过远程供应链外化土地利用压力。研究为在再全球化时代实现可持续发展目标提供了系统性分析框架和可行见解。
在全球化浪潮的推动下，人类活动对地球生态系统的影响日益深远。其中，人类通过农业生产、林业收割和土地利用变化等方式占用的净初级生产力（Net Primary Production, NPP），即人类净初级生产力占用（Human Appropriation of Net Primary Production, HANPP），已成为衡量生态压力的关键指标。它如同一个生态“血压计”，指示着生物圈的健康状况。然而，全球贸易网络的扩张，就像一张无形的巨网，将消费地与生产地分离，使得一个地区的消费行为可能对遥远地区的生态系统造成压力，这种现象被称为“远程耦合位移”。传统研究多聚焦于“北-南”贸易作为生态不平等交换的主要渠道，但近年来，欧亚中低收入国家（Low and Middle Income Countries, LMICs）之间的贸易迅猛增长，正悄然重塑着区域生物量流动的格局，其生态影响却尚未被充分认知。
面对这一知识空白，由武汉大学王少剑、梁俊毅、张晓玲、刘康耀、冯奎爽、Klaus Hubacek、袁文平和方创琳组成的研究团队，在《科学通报》（Science Bulletin）上发表了重要研究成果。他们旨在揭示欧亚LMICs间贸易如何通过供应链重新分配HANPP这一生态压力，并预测其长期趋势，以期为在再全球化时代协调贸易发展与生态保护、实现可持续发展目标（SDGs）提供科学依据。
为了回答这些复杂问题，研究人员开展了一项融合历史分析与未来情景预测的系统性研究。他们创新性地构建了一个元耦合（metacoupling）增强的多区域投入产出（Multi-Regional Input-Output, MRIO）模型框架。该研究整合了GTAP（Global Trade Analysis Project）数据库（2004-2017年）的贸易数据与子国家级的HANPP核算数据，对欧亚LMICs的贸易扩张如何加剧生态系统压力进行了深入剖析。研究特别关注了相邻贸易与远程贸易对生态影响的差异，并基于共享社会经济路径（Shared Socioeconomic Pathways, SSPs）和四种食物需求情景，对2020年至2050年的未来HANPP进行了投影。
关键技术方法概述
研究的关键技术方法主要包括：1. HANPP核算：基于潜在NPP（NPPpot）与实际NPP（NPPeco）的差值计算HANPP，并进一步区分为人类收获的NPP（HANPPharv）和土地利用变化引起的NPP损失（HANPPluc），关键参数利用LPJ-DGVM（Lund-Potsdam-Jena Dynamic Global Vegetation Model）等模型和FAO（Food and Agriculture Organization of the United Nations）、HYDE（History Database of the Global Environment）等数据库进行估算。2. 贸易隐含HANPP核算：采用环境扩展投入产出分析（EEMRIO）框架，通过公式 eHANPPs= fBYs计算最终需求所蕴含的HANPP足迹，其中f为部门HANPP强度对角矩阵，B为列昂惕夫逆矩阵，Y为最终需求矩阵。3. 结构分解分析（SDA）：用于分解驱动HANPP足迹变化的社会经济因素，如HANPP强度（f）、生产结构（B）、消费模式（Ystr）和消费水平（Ylev）。4. 情景预测：结合SSPs和SRES（Special Report on Emissions Scenarios）食物需求情景，设定基线情景和贸易增长情景，投影未来HANPP流动。数据来源包括GTAP V.11 MRIO表、各国人口与GDP的SSP预测、FAO农业数据等。
研究结果
1. 欧亚LMICs与全球高收入国家（HICs）间HANPP的历史极化
自21世纪初以来，生态压力在欧亚LMICs持续增加，而在全球HICs则呈现下降趋势，显示出明显的空间极化现象。2004年至2017年间，欧亚LMICs的生产端HANPP从5.46 Pg C/年小幅上升至5.70 Pg C/年（增长4%），而消费端HANPP则从5.32 Pg C/年显著增加至6.38 Pg C/年（增长20%）。与之相反，全球HICs的生产端和消费端HANPP在此期间均有所下降。这种相反的趋势揭示了生态压力日益加剧的空间不平衡，欧亚LMICs正承担着越来越重的生态负担。贸易流动强化了这一趋势：欧亚LMICs始终是HANPP的净出口方，而全球HICs是主要的净进口方。欧亚LMICs内部的贸易也呈现出分化，如中国、埃及、土耳其等新兴经济体逐渐转变为净进口国，而印度尼西亚、泰国等则成为主要的出口国。
2. 贸易扩张情景下至2050年欧亚LMICs的HANPP投影
对未来至2050年的投影显示，贸易拉动的经济增长将显著放大生产和消费端的HANPP。在不同SSP情景下，贸易强化会使欧亚LMICs的消费端HANPP比2017年增加25.5%至46.2%，达到10.80至18.56 Pg C/年。特别是在资源密集型的SSP5-A1路径下，增长最为显著。到2050，在贸易强化和社会经济及饮食模式演变下，生产端HANPP预计将增长超过三倍，消费端HANPP也将增长约三倍。部门分析表明，农产品、加工食品和制造业是消费端HANPP的主要贡献者。贸易一体化将加剧生产者地区的土地利用压力，同时，化学品、交通运输和金属等部门的HANPP增长最快。
3. 不同社会经济情景下欧亚LMICs贸易隐含HANPP流动的演变
欧亚LMICs间贸易的假设增长，预计将加速未来情景下的贸易隐含HANPP流动。与全球HICs的贸易隐含HANPP在不同情景下呈现分化，例如在SSP3-A2（区域竞争）路径下，贸易增长受限，导致其HANPP流动在达到峰值后出现下降。国家层面，贸易扩张重塑了各国在全球生态负担分配中的角色。中国、印度等在进口隐含HANPP上增长迅速，而哈萨克斯坦、印度尼西亚等在出口隐含HANPP上增长显著。基于元耦合框架的分析进一步揭示，对于大型经济体，远程贸易对贸易隐含HANPP的贡献更大，而对于小型经济和内陆国家，相邻贸易的影响更为重要。特定国家间的HANPP贸易流在贸易增长情景下显著增加，表明欧亚LMICs内部的生态相互依存度正在加深。
研究结论与意义
本研究通过历史追踪与未来预测，系统揭示了欧亚中低收入国家间贸易扩张对区域乃至全球生态压力的深刻影响。主要结论指出：首先，贸易驱动了生态压力的再分配，导致欧亚LMICs的生态负担持续加重，而全球HICs则出现相对脱钩，形成了生态压力的“极化”现象。其次，欧亚LMICs内部的贸易网络，特别是新兴经济体如中国、印度等与其他资源出口国之间的流动，正在成为一个日益重要的HANPP转移渠道，其模式不同于传统的“北-南”不平等交换。第三，未来的发展路径（SSPs）选择至关重要，可持续路径（如SSP1）下的HANPP增长远低于化石燃料为主的发展路径（如SSP5）。最后，贸易距离（相邻与远程）在塑造生态不平等中扮演着关键角色，远程供应链往往更容易将生态负担转移到生物多样性丰富但经济相对脆弱的地区。
这项研究的发现具有重要的政策意义。它强调需要在国际贸易协定和国内政策中，更加关注贸易的生态足迹和隐含的资源环境成本。推动向可持续消费和生产模式转变、加强区域合作以促进更公平的生态责任分担、以及利用“债务换自然”等创新融资机制支持低收入国家的生态转型，是缓解贸易相关生态不平等、实现可持续发展目标的关键。研究提供的元耦合框架和HANPP核算方法，为系统追踪生态不平等交换、评估政策干预的生态效应提供了有力工具。在再全球化和地缘经济格局变化的背景下，促进欧亚LMICs内部的绿色技术合作、可持续供应链管理和基于生态系统的贸易治理，对于平衡经济发展与生态保护、实现全球可持续发展至关重要。
