1.2 供应和需求

《2030 年可持续发展议程》强调，需要应对从气候变化到贫穷等全球挑战，并将可持续粮食生产作为高度优先事项（布兰迪 2017；联合国 2017）。 正如联合国可持续发展目标 2（UN 2017）所反映的那样，世界面临的最大挑战之一是如何确保到 2050 年将增加到 100 亿左右的全球人口能够满足其营养需求。 为了到 2050 年再供养 20 亿人口，全球粮食产量将需要增加 50%（粮农组织 2017 年）。 虽然需要生产更多的粮食，但由于城市化的增加，农村劳动力正在缩减 (dos Santos 2016)。 在 1960 年至 2015 年期间，全球农村人口从 66.4% 下降到 46.1%（粮农组织 2017 年）。 虽然在 2017 年，城市人口占世界总人口的 54% 以上，但世界人口未来几乎所有的增长都将发生在城市地区，因此，到 2050 年，全球 66% 的人口将居住在城市（联合国 2014 年）。 在城市日益城市化的同时，包括交通网络在内的基础设施系统网络也在不断扩大。

为了确保全球粮食安全，今后几十年粮食总产量将需要增加 70% 以上，以实现千年发展目标（粮农组织 2009 年），其中包括 “消除赤贫和饥饿” 以及 “确保环境可持续性”。 与此同时，粮食生产将不可避免地面临其他挑战，例如气候变化、污染、生物多样性丧失、授粉者丧失和可耕地退化。 鉴于大约 10 亿人已经长期营养不良，而农业系统继续使土地退化，因此需要采取迅速的技术进步、更有效和更可持续的生产方法以及更有效率和更可持续的粮食供应链，水和生物多样性的问题 (Foley 等人，2011 年；戈弗雷等人，2010 年)。

最近的研究表明，目前农业产量提高趋势不足以满足预计到 2050 年的全球粮食需求，这些进一步表明，必须扩大农业面积 (Bajželj 等人, 2014 年)。 然而, 土地的广泛退化以及其他环境问题似乎使这一点不可能. 农业用地目前占世界土地面积的三分之一以上，但不到三分之一的可耕地（约 10%）（世界银行 2018 年）。 在过去三十年中，农业用地的可用性一直在缓慢减少，1970 年至 2013 年期间减少了 50% 以上就证明了这一点。 可耕地丧失的影响无法通过将自然区改为农田来弥补, 因为这往往造成侵蚀和生境丧失. 耕作造成表土流失，由于风蚀和水侵蚀，导致土壤肥力下降，肥料使用增加，最终导致土地退化。 土地造成的土壤流失最终会发生在池塘、水坝、湖泊和河流中，对这些生境造成破坏。

简言之，全球人口正在迅速增长、城市化和变得更富裕。 因此，饮食模式也在发生变化，从而对肉类和奶制品等温室气体密集型食品的需求增加，对土地和资源的需求也相应增加 (Garnett，2011 年)。 但是，虽然全球消费量不断增长，但世界现有资源，即土地、水和矿物资源仍然有限（Garnett，2011 年）。 然而，在研究对不同食品产品的整个生命周期分析时，Weber 和 Matthews（2008 年）和 Engelhaupt（2008 年）都表明，饮食转变可以比 “购买当地食品” 更有效地降低平均家庭与食品相关的气候足迹。 因此，有人认为，饮食从肉类和奶制品转向营养型农业可以更有效地减少能源和减少足迹 (Engelhaupt 2008；Garnett 2011)。

需求供应不平衡的复杂性由于环境条件恶化而变得更加严重，这使得世界许多区域的粮食生产变得越来越困难和/或不可预测。 农业做法不仅破坏地球界限 (图 1.1)，而且还加剧了人畜传染病的持续性和传播以及其他健康风险 (Garnett，2011 年)。 所有这些因素都导致全球粮食系统丧失复原力，变得越来越不稳定 (Suweis 等人, 2015 年)。

世卫组织千年发展目标（千年发展目标）2015 年雄心勃勃的最后期限已经过去，目前已经过去，为营养不良者和富裕人口提供营养食品不是简单的任务。 总而言之，气候变化、土地丧失和土地质量下降、食物链日益复杂、城市增长、污染和其他不利的环境条件，决定迫切需要不仅找到新的途径，在经济上种植有营养的粮食，而且还需要找到粮食生产的位置设施更接近消费者。 实现千年发展目标需要改变实践，例如减少废物、减少碳和生态足迹，水产养殖是有可能实现这些目标的解决办法之一。