在保护、农业与可再生能源之间平衡土地利用

为什么我们的土地使用方式与每个人息息相关

我们的每一餐、我们开启的每一盏灯、以及我们珍视的每一处自然景观都取决于土地的使用方式。随着世界为养活更多人口和用清洁能源替代化石燃料而加速，农田以及太阳能或风能项目正在扩展到新的地区。与此同时，我们也需要保护森林、野生动植物以及自然为人类福祉提供的多重服务，从洁净水源到风暴防护。本文探讨了一种全球性规划，旨在协调这些相互竞争的需求，使食物、能源与自然在变暖的星球上都能拥有生存与发展空间。

三种不同的地球共享方式

研究人员比较了三种用于决定土地如何用于农业、可再生能源和保护的简单规划方式。在“产出优先”的世界里，最适合生产食物或能源的土地首先被开发，剩下的土地才留给自然。在“自然优先”的世界里，首先保护对野生动植物、碳储存以及诸如净化水源等对人类有重要贡献的高价值地区，开发活动被推向剩余空间。第三种“多部门”方法则同时为自然、粮食和能源进行规划，寻找在各项目标上都能取得较好均衡的安排，而不是只最大化某一项。他们对地球上每个国家都运行这三种策略，使用假定强有力气候行动和更可持续生活方式的2050年未来情景进行预测。

研究如何模拟未来

为测试这些土地共享选择，研究团队绘制了精细尺度的全球地图，并将每个网格单元分配为一种主要用途：保护、粮食作物、生物能源作物、太阳能、风能或水电。他们依靠一种数学方法，筛选数百万种可能的布局，以找到最能满足各部门目标的方案。保护目标聚焦于数千种受威胁的陆生动物、那些一旦丧失就难以替代的脆弱碳储量，以及关键的“自然对人类的贡献”，例如能净化水源、保护海岸免受风暴侵袭、支持授粉者或为人们提供接触自然的场所。开发目标则来源于广泛使用的气候与能源情景，描述到本世纪中叶世界可能需要的食物与可再生能源量。

忽视自然会带来什么后果

当模型优先考虑产出时，它们在满足食物和能源需求方面表现良好，但付出了沉重的环境代价。许多高产的农业与能源地点同时也是物种丰富和碳密集的地区。在这种产出优先的方式下，数百种已受威胁的物种会失去其剩余栖息地的显著部分，更多生态系统中储存的碳会面临新开发的威胁。水电由于必须沿河流和陡峭地形布局，尤其难以在不与重要自然区域发生冲突的情况下安置。分析还表明，如果我们仅依靠开垦新土地而不将用途叠加——例如将风力涡轮机置于农田上方——就不可能同时完全实现开发与保护目标。

为什么共同规划会改变结果

相比之下，自然优先策略在保护野生动植物、碳与自然服务方面效果更好，但它难以满足所有预测的食物和能源需求。多部门方法在两者之间：与产出优先相比，它牺牲了一部分生产效率，但大幅减少了受新项目影响的物种数量和暴露于开发风险下的碳量。研究还揭示了全球性的“冲突热点”，特别是在亚洲、欧洲和北非的部分地区，那些最适于农田或风、光设施的黄金地段恰好位于未来保护最关键的地区之上。这些地点通过精心规划和创新设计——例如在现有农田上并置某些能源项目——可能产生最大的收益。

自然真正需要多少土地

到2030年保护地球30%的流行目标已成为全球协议中的一声号召。但本研究发现，当认真考虑气候变化与自然所提供服务的全范围时，许多国家实际上需要保护远超30%的土地，以保障受威胁物种、碳与对人类关键的生态服务。全球范围内，为实现这些目标，理想状态下应有超过一半的土地以某种形式保持为保护或低影响利用。这并不意味着要将半个地球完全从人类使用中隔离；而是强调提升现有农田产量、减少浪费、调整饮食结构，以及在已被改变的区域（如屋顶、退化土地和与农业兼容的景观）扩展太阳能与风能的重要性。

这对我们共同的未来意味着什么

对普通读者来说，主要的信息是：土地没有免费午餐。养活人口和用清洁能源为社会提供动力都需要空间，但我们选择在哪里以及如何开发，对物种生存、气候稳定和人类福祉有着极其深远的影响。作者表明，将土地利用决策视为一个联合作业的难题——而不是在保护、农业与能源之间的单向拉锯——可以在不放弃气候或粮食目标的前提下，大幅减少对自然的破坏。他们的框架为政府、规划者和社区提供了一条路线图，帮助及早识别未来的冲突区并设计更聪明的景观，使繁荣的农田、有效的清洁能源和生机勃勃的生态系统得以共存。

引用: Brock, C., Roehrdanz, P.R., Beringer, T. et al. Balancing land use for conservation, agriculture, and renewable energy. Nat Commun 17, 3623 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69952-6

关键词: 土地利用规划, 生物多样性保护, 可再生能源, 可持续农业, 空间优化