食物生产与消费过程及其伴随的其他人类活动是生态系统驱动演化的重要因素，而其中氮元素扮演了极其重要的角色。但流失到环境中的大量活性氮对人类健康、生物多样性造成了威胁，并对全球气候造成了诸多影响，例如加剧温室效应、导致水体富营养化和诱发呼吸系统疾病，如何实现“可持续氮管理”成为了实现可持续发展目标的重要议题。总体上，虽然目前已有诸多国家或地区尺度的食物氮足迹研究，但对研究区域内部食物氮足迹分异的描述较少；另外，大多数省域及以下尺度的食物氮足迹研究所采用的虚拟氮因子数据为国家尺度下的研究结果，这种处理方式忽略了同一食物生产环节环境效应的省际差异，不可避免地降低了估算的精度，进而难以在同一标准下对不同区域氮足迹开展比较研究。
鉴于此，我团队结合研究区域实际对N-Calculator模型做了适应性调整，计算了中国省域尺度综合虚拟氮因子，并自下而上地计算了各省人均食物生产氮足迹，研究发现在1998-2018年间，中国人均食物生产氮足迹在15.30 kg/年和21.09 kg/年之间变化，区域间差异呈下降趋势。29个省的人均食物生产氮足迹实现了幅度为13%~113%的增加。肉类食品生产氮足迹的主导地位逐渐增加。上述研究揭示了中国省级人均食物生产氮足迹发展变化的区域差异，可以为制定差异化的区域氮素管理政策提供科学数据的支撑。
该成果以“Accounting for the nitrogen footprint of food production in Chinese provinces during 1998-2018”为题发表在期刊Journal of Cleaner Production（Q1，IF：11.072）上。博士生翟家宁为第一作者。该研究得到了国家自然科学基金（41971166）、辽宁省“兴辽人才”计划（XLYC2007201）、中国科学院“区域发展青年学者”（2021-003）等项目的支持。
图1. 食物系统氮素流动过程。灰色箭头表示氮素输入和产品氮流向，蓝色箭头表示氮回收流向，红色箭头表示氮损失流向