畜牧业生产是土地利用变化和温室气体排放的主要驱动因素，但在许多热带国家的粮食安全中仍占据核心地位。作为全球最大的牛肉出口国，巴西体现了这一农业数字化双重挑战：广阔的牧场支撑着国家生产，但普遍的退化限制了生产力，加速了土壤碳损失，并推动了持续毁林的压力。本研究首次对可持续

　　畜牧业生产是土地利用变化和温室气体排放的主要驱动因素，但在许多热带国家的粮食安全中仍占据核心地位。作为全球最大的牛肉出口国，巴西体现了这一双重挑战：广阔的牧场支撑着国家生产，但普遍的退化限制了生产力，加速了土壤碳损失，并推动了持续毁林的压力。本研究首次对可持续集约化和牧场恢复如何同时提升所有巴西生物群落的牛肉生产和促进气候缓解进行了综合的国家尺度评估。利用关于载畜率、牧场条件和土壤有机碳(SOC)的空间显性数据，研究人员量化了生产力差距，并估算了与恢复退化牧场相关的碳固存潜力。具体而言，研究人员将市政牲畜记录与遥感衍生地图和SoilGrids平台相结合，以模拟区域生产和土地利用情景。研究结果表明，在现有牧场面积内提高载畜率可使全国牛肉产量增加约30%，而无需扩大农业用地。或者，在不降低当前产量的前提下，通过改进管理可将所需牧场面积减少高达28%。恢复8900万公顷退化牧场将在20年内固存598 Tg C，并额外避免381 Tg C的损失，且固存速率因生物群落和退化程度而异。这些发现表明，可持续集约化代表了一条协调粮食生产、土地利用效率和气候缓解的可行路径。通过量化这一转型的生物物理和领土维度，本研究为巴西的气候承诺和全球将畜牧业生产与环境退化脱钩的努力提供了证据。研究结果凸显了热带牧场在实现大尺度土壤碳固存中的战略作用。

　　《Journal of Environmental Management》论文解读：巴西牧场可持续集约化的多重效益评估

　　畜牧业在全球经济中占据核心地位，永久性牧场覆盖了全球约32亿公顷土地，占陆地表面的24.2%。然而，该行业也是土地利用变化和温室气体排放的主要贡献者。巴西作为全球最大的牛肉出口国和第二大生产国，面临着尤为严峻的双重挑战：一方面，其国民经济高度依赖畜牧业（产值达2031亿雷亚尔，占全国农业生产总值的14.4%）；另一方面，全国1.6亿公顷牧场中有64%处于退化状态。这种退化不仅限制了生产力，还导致土壤有机碳(SOC)大量流失，增加了农业排放，并迫使农民不断开垦新的土地，从而对国家实现2035年减排59%-67%及2050年碳中和的目标构成巨大压力。在此背景下，探索如何在提升粮食安全保障的同时实现环境可持续性，成为亟待解决的科研命题。

　　研究人员采用了多源数据融合与空间分析技术，对巴西六大生物群落（亚马逊、卡廷加、塞拉多、大西洋森林、潘帕斯和潘塔纳尔）进行了综合评估。研究首先基于巴西地理统计局(IBGE)的市政牲畜调查数据，结合戈亚斯联邦大学图像处理与地理处理实验室(LAPIG)的遥感植被指数，计算了5570个市镇的载畜率（以动物单位AU衡量，1 AU相当于450公斤活重）。随后，研究人员将载畜率数据与LAPIG的牧场退化分类图（非退化、中度退化、重度退化）以及SoilGrids平台的土壤有机碳(SOC)空间预测数据进行叠加分析。最后，应用政府间气候变化专门委员会(IPCC)指南推荐的土壤碳储量变化因子(CF)，分别构建了两个战略情景：情景1为生产扩张情景（维持现有牧场面积，提升载畜率）；情景2为节约土地情景（维持当前产量，通过提高载畜率减少牧场面积）。

　　研究量化了不同载畜率下的牛肉生产与牧场面积分布。结果显示，巴西大部分牛肉产自0.71–1.0 AU ha

　　的载畜率区间，该区间贡献了34.2%的总产量，占据了31.2%的牧场面积。相比之下，最低载畜率区间（

　　）虽然占据了24.8%的第二大面积，却仅贡献了9.7%的全国产量。这表明低载畜率区域的生产效率极低，存在巨大的生产力提升空间。

　　空间分析揭示了生物群落间的显著差异。亚马逊、塞拉多和潘塔纳尔地区以0.71–1.0 AU ha

　　的中等载畜率为主；而卡廷加地区则有82%的牧场面积处于最低的载畜率区间（

　　）。在牧场条件方面，亚马逊、大西洋森林和塞拉多的非退化牧场比例较高，而潘塔纳尔、卡廷加和潘帕斯则主要由中度退化牧场主导。

　　土壤有机碳(SOC)储量在不同生物群落间差异显著，潘帕斯地区最高（58.2 Mg C ha

　　）的SOC比最高区间（

　　）低33%。主成分分析(PCA)进一步证实，高载畜率与非退化牧场面积及较高的SOC储量呈强正相关，而中度与重度退化则与低SOC呈负相关。

　　情景模拟显示，通过可持续集约化管理，巴西国家层面的牛肉产量可提升约30%（情景1），或在维持当前产量不变的情况下，将所需的牧场总面积减少28%（情景2）。在气候缓解方面，恢复8900万公顷退化牧场可在20年内实现598 Tg C的固碳量，并避免因持续退化而产生的381 Tg C的额外碳排放。其中，中度退化牧场的恢复潜力比重度退化牧场高出10%至28%。

　　讨论部分指出，生产力的提升并非单纯依赖于土地面积的扩张，而是更取决于牧场条件的改善与管理技术的投入。研究强调，解决牧场退化是实现农业扩张与气候承诺平衡的关键支点。尽管面临社会经济障碍（如资本需求、技术获取难度）以及潜在的“回弹效应”（即效率提升导致的进一步土地开垦），但通过政策引导、信贷支持和技术推广，巴西完全有能力将畜牧业转化为减缓气候变化和提高生产效率的载体。

　　研究表明，巴西畜牧业的可持续集约化为协调粮食增长与气候缓解提供了一条可行路径。通过提高载畜率和恢复退化牧场，牛肉产量可在不扩大用地的前提下增加约30%，且其碳固存潜力超过了当前的国家减排承诺。这些发现凸显了牧场系统作为碳源或碳汇的双重角色，并指出良好的管理不仅能提高生产力，还能助力巴西实现净零排放转型。然而，释放这一潜力需要制定针对特定区域的政策，建立强有力的治理机制以防止因效率提升引发的毁林行为，并确保生产者能公平地获得资金与技术支持。