华北平原典型生态县农牧系统养分流动及承载力研究

摘要

目的：不同农牧生产方式对农牧系统氮磷流动、利用效率和环境损失有很大影响,本文以河北省山区元氏县、平原区栾城区和滨海盐碱区南皮县为例,分析其2014年农牧系统生产结构、氮磷流动和环境损失,确定不同农牧系统的养分损失影响因素,为其他县级行政区农业可持续发展提供理论依据. 方法：本研究采用食物链养分流动模型(NUFER模型:NUtrient flow in Food chain,Environment and Resources use)并结合实地调研和统计数据,定量3个县的氮磷养分流动和环境损失,采用区域畜禽养殖土地承载能力指数评价各区域畜禽土地承载力. 结果：2014年,元氏县种植业每公顷耕地氮磷投入量分别为773(纯氮,下同)和307kg·hm-2(纯磷,下同);林地面积占到总农业用地面积的29％;动物产品占到农牧产品的44％,是典型农林牧生产体系.栾城种植业每公顷耕地氮磷投入量分别为823和288kg·hm-2;蔬菜播种面积占总播面的25％,饲料进口率高于70％,是典型的城郊型农牧生产体系.南皮县种植业每公顷耕地氮磷投入量为149和72kg·hm-2;作物产品比例高于87％,动物产品低于15％,是典型的种植业生产体系.在三个不同农牧结构的县中,元氏县种植业氮磷利用效率均为最低分别为29％和18％;栾城区畜牧业氮磷利用效率均为最高分别为32％和11％;南皮县农牧系统氮磷利用效率最高分别为26％和19％.栾城县畜禽粪尿耕地氮承载力高达449kg·hm-2,畜禽养殖量超载. 结论：元氏县具有高投入、低产出、环境风险高、养分利用效率低的特征,加强种植业的养分管理和农林牧循环等对元氏县典型山区农林牧生产系统有指导意义;栾城区具有高投入、高产出、环境风险高、养分利用效率低的特征,确定最大畜禽养殖数量及最佳畜禽养殖结构,加强农牧结合及进行畜禽粪尿区域调控对栾城区城郊型农牧生产体系有重要意义;南皮县的种植业具有低投入、低产出、环境风险低、养分利用效率高的特征,加强畜牧业养分管理对南皮县可持续种植业生产体系有重要意义.元氏县和南皮县畜禽粪尿耕地承载力低,在保护环境的同时可以扩大畜禽饲养量;栾城县畜禽粪尿耕地承载力高,畜禽饲养量超载,应在此基础上淘汰管理差的养殖场,同时加强畜禽粪尿全链条管理,将盈余的畜禽粪尿制成有机肥等输出栾城区.