國際間農產品貿易能夠促進全球糧食安全，是全球食物消費多樣性、公平性和營養性快速增加的主要保障因素之一。近年來，全球農產品的貿易量快速增加，對全球地表和地下水資源利用、生物多樣性喪失、空氣質量惡化、土地利用變化和氣候變化等多個資源環境指標產生復雜而深遠的影響。目前，已有文章定量分析了農業生產非本地消費的資源環境代價，但忽略了進出口國之間的生產效率和資源稟賦差異，并對農產品貿易優化還是削弱了全球資源利用效率這一問題存在較大爭議，其主要原因是缺少科學的定量分析指標和評價方法。

近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心研究員柏兆海課題組、馬林課題組聯合國內外研究機構，圍繞全球農產品貿易優化程度展開研究。科研人員創新性地刻畫了全球農業生產的累積生產效率分布曲線，基于該曲線提出兩個新的農業生產效率評價指標：農產品高效生產集聚度和集聚生產力；利用該指標在進出口國之間的差異（如圖），系統提出了農產品貿易優化程度評價方法；利用該方法分析了農產品貿易對全球耕地、氮肥、畜禽養殖和飼料氮利用效率的影響，以及貿易優化程度變化規律。研究表明，作物蛋白貿易提高了全球耕地利用效率和氮肥偏生產力，相當于在1961-2017年間節約了22.7億公頃農田和4.80 億噸氮肥，即平均每年節約了3.4%耕地面積和11.5%的氮肥消費量。基于能量和蛋白的畜產品貿易均大幅度提升了全球畜禽生產力，分別節約了1.7億和0.8億頭標準牛單位（相當于每年少飼養了全球0.5-1%左右的動物數量）。然而，當土地利用效率或者氮肥偏生產力以能量（卡路里）表示時，作物貿易降低了全球農田生產率，在過去57年間接導致了8.7億公頃農田的浪費。

相關研究成果以Food and feed trade has greatly impacted global land and nitrogen use efficiencies over 1961–2017為題，發表在Nature Food上。研究工作得到國家自然科學基金委員會和中科院青年創新促進會等的支持。

累積生產效率貿易分布曲線圖。a-d左列曲線圖分別為1961-2017年進出口國作物能量或蛋白單產或氮肥偏生產力的累積生產效率貿易分布；a-d右列地圖分別為進出口國2017年作物能量或蛋白的單產或氮肥偏生產力，以及對能量或者蛋白進出口的貢獻。