随着中国经济水平高速发展,居民生活水平不断改善,膳食结构开始向平衡膳食宝塔推荐水平过渡,表现为动物性食物及蔬菜水果的消费量明显增加。作为提供植物性及动物性食物的生产部门,农业部门不仅是重要的碳源,而且农业用水量占全球用水总量的70%以上。不同食物在生产过程中消耗的水资源及温室气体排放存在差异,因此,内嵌在膳食结构中的虚拟水与碳排放也因为居民膳食结构的变化而改变,即消费端膳食结构优化会影响植物性和动物性食物产品的生产和消费数量,进而对生产端农业用水、农业温室气体排放产生影响。本研究结合水足迹与碳足迹理论量化分析中国31个省级行政区1997-2016年10种主要食物消费结构变化对水资源消耗和温室气体排放的影响,并且考虑食物营养成分及能量水平,分析3种膳食结构优化情景的节水减排潜力,为构建“节水-减排-健康”的膳食结构提供理论依据。论文主要结论如下:（1）量化了中国各省级行政区居民膳食结构变化特征及其相应的水资源消耗与温室气体排放时空变化格局。研究时段内中国居民食物消费量及消费结构发生显著变化,各省主要食物消费总量呈上升趋势。2016年全国动物性食物总消费量较1997年增加了57.57%;植物性食物总消费量较1997年增加了61.26%,人均食物消费量由226.58kg/人增至322.92kg/人。在膳食结构变化的驱动下,10种食物的消费水足迹总量（蓝水、绿水、灰水足迹之和）从437.52Gm~3增至671.13Gm~3,人均值由357.78m~3/人增至486.38m~3/人;主要食物温室气体排放总量由273.66Mt增至443.50Mt,人均值由223.72kg/人增至321.41kg/人。（2）比较了不同省级区域的食物消费水足迹与食物碳足迹变化趋势。较发达地区和欠发达地区的节水减排效应差异明显,较发达地区居民膳食结构更加接近推荐水平,表现为节水减排效应。原因是较发达地区的人均动物性食物消费量呈现出先增后减趋势,相比之下,欠发达地区的人均动物性食物消费量在二十年间持续增长,这对环境的可持续性造成了负面影响。北京作为一个典型的较发达地区,研究时段内膳食结构变化使得居民节水量为50.44m~3/人,减排量为186.05kg/人。（3）评估了平衡膳食宝塔推荐水平、两种不同比例的植物性与动物性食物等三种膳食结构优化情景下的节水减排潜力。在保障现状年中国居民膳食结构的能量及蛋白质需求的前提下膳食结构优化可实现水资源节约和碳排放减少,其中用植物性食物代替50%动物性食物提供的能量节水减排潜力最大,可节约水资源86.55Gm~3,减少碳排放153.41Mt。因此,较发达地区的膳食结构变化可以为欠发达地区提供参考,在欠发达地区保持动物性食物消费的稳定增长以满足基本健康需求,也有利于可持续发展。为了减少膳食结构变化对资源环境的负面影响,影响消费者选择食物种类的政策可以更加注重促进足够和适当的动物性食物摄入,特别是对欠发达地区的居民以实现营养健康且环境友好的膳食结构优化。膳食结构优化是实现水资源节约和温室气体减排的有效途径。