本文采用模型分析、文献资料分析、统计资料整理相结合的方法,对我国农田、畜牧、家庭、污水和固体废弃物处理系统以及整个国家层次上的氮素养分循环与平衡进行了研究。以2001年的数据为例,计算我国国家层次上的氮素循环与平衡状况,揭示了氮素养分在整个生态系统中的流动特点。主要结果如下: 1.通过各种氮素循环与平衡参数的确定,建立了我国“农田—畜牧—营养—环境”体系氮素养分循环与平衡模型。该模型可以计算不同年代的氮素养分循环与平衡状况,分析氮素养分在生态系统中的流动和分布情况。 2.我国农田系统中的氮素养分平衡出现明显的盈余。2001年的氮素养分盈余量为854.06万吨。农田生态系统中氮素养分主要的输入项是化肥和有机肥,分别占总投入氮量的58.8%和25.3%。其它如生物固氮、干湿沉降、灌溉水等的氮素输入占总量的15.0%左右。氮素养分的输出主要是作物收获带走的氮,占总输出氮的58.0%。化肥氨挥发和反硝化的氮损失占总输出量的26.0%,成为氮素输出的另一大途径。 3.我国畜牧系统中氮素养分的输入主要是饲料带入的氮,2001年的畜牧系统中饲料输入的氮为1952.13万吨。在畜牧系统的氮素输出项中,畜禽粪便是主要的输出途径,占总输出氮量的70.0%。畜禽活体中氮素养分的输出为426.71万吨,占总输出量的22.0%左右。畜禽饲养过程中的氮损失仅占很少一部分。 4.农村家庭和城镇家庭的氮输入都是以植物性食品为主,2001年,植物性食品中的氮分别占总投入氮素量的88.0%和58.0%,农村家庭的植物性食品消费显著高于城镇家庭。农村和城镇家庭氮素的输出主要是人粪尿中氮的输出,由于农村人口显著高于城镇人口,农村人粪尿的氮输出量也显著高于城镇,分别占输出氮总量的50.0%和55.0%。农村家庭生活垃圾和人粪尿中的氮均为高于城镇家庭。家庭系统中盈余的氮认为全部被人体吸收,占总摄入氮量的15.0%。 5.在综合体系的氮素循环与平衡中,以气体形式挥发损失的氮素养分量为1423.00万吨,主要包括人畜粪尿挥发损失的氮,以及植物体蒸散损失的氮,其中74.3%来自农田系统。进入水体的氮素养分量为703.78万吨,主要包括农田氮素淋溶和土壤侵蚀,以及人畜粪尿排放到水体中的氮,其中50.0%左右的氮来自人畜粪尿。