武慧君　丁雪凱　魏芳雪　趙大慶　張敏明

摘 要：湖泊流域中農(nóng)業(yè)種植排放的磷污染是水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要污染來源。通過物質(zhì)流分析方法，建立湖泊流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)的靜態(tài)磷物質(zhì)流分析模型，并以巢湖流域?yàn)槔?，運(yùn)用模型系統(tǒng)地量化并分析了2006年流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中的種子、化肥、農(nóng)藥、糞便、作物、秸稈等含磷物質(zhì)的代謝過程。結(jié)果表明，系統(tǒng)對(duì)水體磷貢獻(xiàn)為20.84 kg/畝，其中畜禽糞便還田和化肥施用是造成水體磷污染的主要原因，其含磷量分別占系統(tǒng)磷總輸入量的74.68%和15.07%，并提出防治畜禽養(yǎng)殖污染和提高磷肥施用效率等減少系統(tǒng)對(duì)水體磷污染的主要措施。研究為高效控制農(nóng)業(yè)面源污染，尋找治理水體富營(yíng)養(yǎng)化的新途徑提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：富營(yíng)養(yǎng)化；農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)；磷；物質(zhì)流分析；湖泊流域

中圖分類號(hào)：X323 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1672-1098（2014）03-0016-05

磷是農(nóng)作物生長(zhǎng)所需要的重要元素，而農(nóng)田地表徑流及排水中磷素的流失加劇了附近水體的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程與程度。農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷流分析作為理解磷養(yǎng)分在農(nóng)田系統(tǒng)中循環(huán)周轉(zhuǎn)的有效手段，反映了磷養(yǎng)分利用效率、磷素向環(huán)境遷移數(shù)量以及磷素管理的優(yōu)劣等磷素與環(huán)境問題，近年來成為評(píng)價(jià)磷養(yǎng)分投入是否合理、農(nóng)業(yè)可否持續(xù)發(fā)展、環(huán)境效益是否最佳的一個(gè)重要指標(biāo)。國(guó)內(nèi)外對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中氮流的研究較多[1-5]， 而對(duì)磷的研究較少。因此建立一個(gè)農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷流模型，對(duì)農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生態(tài)效率提升以及周邊水體環(huán)境改善具有重要作用。

物質(zhì)流分析是一種刻畫和理解特定物質(zhì)（通常為元素、化學(xué)化合物或一類物質(zhì)等）在由一定的時(shí)間和空間組成的特定系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)狀況的分析工具[6-7]。作為產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的一種重要分析工具，它遵循物質(zhì)守恒定律，通過量化某一物質(zhì)或某一類物質(zhì)流入、流出特定系統(tǒng)和在該系統(tǒng)內(nèi)部的流動(dòng)和貯存狀況，從而建立該系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間的定量關(guān)系。本研究通過物質(zhì)流分析方法建立農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷流分析模型，并以巢湖流域?yàn)槔\(yùn)用模型對(duì)巢湖流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中的農(nóng)藥、肥料、作物、秸稈等含磷物質(zhì)進(jìn)行了磷元素流量分析，識(shí)別出巢湖流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中磷流的結(jié)構(gòu)特征以及對(duì)水體環(huán)境影響的負(fù)荷，為控制農(nóng)業(yè)面源污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化治理提供依據(jù)。

1 研究方法

1.1 框架構(gòu)建

考慮到目前經(jīng)濟(jì)和環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)稀缺的條件下，開發(fā)動(dòng)態(tài)的磷物質(zhì)流循環(huán)模型具有較大難度，本研究提出建立靜態(tài)的農(nóng)田磷物質(zhì)流流分析模型。建立靜態(tài)農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷流分析模型的基本原理是物質(zhì)衡算即：“輸入=輸出+積累”。從長(zhǎng)期來看，農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中的積累部分即作物生長(zhǎng)和土壤養(yǎng)分吸收以及土壤徑流之間是達(dá)到一種平衡的，這樣農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中的物質(zhì)流才得以平衡和繼續(xù)，為此假設(shè)農(nóng)田磷流系統(tǒng)處于一種穩(wěn)定狀態(tài)，則農(nóng)田系統(tǒng)中的物質(zhì)衡算公式就可以簡(jiǎn)化為：“輸入=輸出”。

模型建立首先應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)屬性、環(huán)境屬性以及研究目的，概化和定義磷流系統(tǒng)邊界與結(jié)構(gòu)框架。而農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)是人類為了滿足生存需要，依靠土地資源，以作物生長(zhǎng)為中心，通過播種、施肥等活動(dòng)促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)繁殖來獲得產(chǎn)品物質(zhì)而形成的半自然人工生態(tài)系統(tǒng)，即是由農(nóng)作物及其周圍環(huán)境構(gòu)成的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量流動(dòng)系統(tǒng)[8]。其中農(nóng)田輸入主要包括種子播種、化肥和農(nóng)藥施用、人類和畜禽糞便作肥、秸稈還田，輸出主要包括農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、秸稈產(chǎn)出和農(nóng)田排水，不涉及由于風(fēng)蝕、水蝕、底泥釋放等自然因素引起的物質(zhì)流過程，分析框架見圖1。在輸入項(xiàng)以及農(nóng)產(chǎn)品和秸稈輸出項(xiàng)可以計(jì)算的前提下，通過物質(zhì)守恒原則，可以得出輸出項(xiàng)中的農(nóng)田排水量，進(jìn)而為識(shí)別農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中排水的磷含量以及對(duì)水體的污染提供依據(jù)。

農(nóng)田系統(tǒng)中磷的輸入包括種子、化肥、農(nóng)藥、人類糞便、畜禽糞便和還田秸稈，磷的輸出包括農(nóng)產(chǎn)品、秸稈和排水。在計(jì)算中，將各輸入輸出的量折算為磷的數(shù)量。計(jì)算公式如下：

1） 種子。種子主要包括糧食作物（指稻谷、小麥、玉米、谷子、高粱等谷物，大豆等豆類作物，薯類作物）、油料作物（指花生、油菜籽、芝麻等）和棉花等，其中蔬菜瓜果、麻類、糖料、煙葉、藥材、茶葉等作物一方面種子用量很少而且含磷量較低，故在此忽略不計(jì)。種子含磷量計(jì)算公式為

4） 糞便。糞便主要包括農(nóng)村居民糞便和畜禽糞便，根據(jù)農(nóng)村糞便還田情況，假設(shè)農(nóng)村居民和畜禽的糞便全部還田作肥。另外需要說明的是，本研究中畜禽主要考慮豬、牛、羊和家禽四類，其中家禽主要是雞、鴨、鵝，而由于馬、驢、騾、兔等其他動(dòng)物的養(yǎng)殖數(shù)量遠(yuǎn)小于上述四類，其磷排泄總量占總量也非常小，因此模型中對(duì)此不予考慮。糞便含磷量計(jì)算公式為

5） 農(nóng)作物。農(nóng)作物中的麻類、糖料、煙葉、藥材、茶葉等作物一方面產(chǎn)量一般較少而且含磷量比較低，故在此忽略不計(jì)，主要計(jì)算糧食作物、油料作物、棉花和蔬菜瓜果的含磷量，計(jì)算公式為

式中：Pc為農(nóng)作物含磷量，Cci （i=1，2，3，4）分別為糧食作物、油料作物、棉花和蔬菜瓜果的產(chǎn)量，pci （i=1，2，3，4）分別為糧食作物、油料作物、棉花和蔬菜瓜果的含磷率。

6） 秸稈。作為農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)的輸出部分，農(nóng)作物收獲后產(chǎn)生的秸稈還有一部分焚燒或棄置還田，從而又成為系統(tǒng)一部分輸入，因?yàn)榻斩挷糠植粌H要計(jì)算出農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量，還要計(jì)算出秸稈還田量，秸稈產(chǎn)生量可以通過作物產(chǎn)量乘以其草谷比（即作物產(chǎn)量與其秸稈比例）求得，而秸稈還田量可以通過秸稈量乘以秸稈還田率求得。注意，農(nóng)產(chǎn)品中的蔬菜瓜果與糖類的秸稈忽略不計(jì)。為此，作為系統(tǒng)輸出部分的秸稈含磷量為

式中：Pt為秸稈含磷量，rti （i=1，2，3）分別為糧食作物、油料作物和棉花的草谷比，pti （i=1，2，3）分別為糧食作物、油料作物和棉花的秸稈的含磷率。

根據(jù)湖泊流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷流分析框架，結(jié)合公式（6）得作為系統(tǒng)輸入部分的秸稈含磷量為

1.3 數(shù)據(jù)來源endprint

各類農(nóng)作物種植面積和產(chǎn)量，農(nóng)藥、化肥用量，禽畜生產(chǎn)及農(nóng)村人口等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自《2007年安徽農(nóng)村經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《2007年安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》，基準(zhǔn)年為2006年，計(jì)算公式中的其他參數(shù)來源見表1，最后計(jì)算結(jié)果按每畝磷含量進(jìn)行比較。

2. 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)農(nóng)藥的廠家約2000家，其中原藥生產(chǎn)企業(yè)300多家，年生產(chǎn)能力萬噸以上的品種主要有樂果、對(duì)硫磷、辛硫磷、水胺硫磷等（其中磷含量分別5.9%、5.4%、5.2%、4.7%），所以取有機(jī)磷農(nóng)藥的平均磷含量為5%。在我國(guó)的農(nóng)藥產(chǎn)品中，殺蟲劑占農(nóng)藥總產(chǎn)量的70%，在殺蟲劑中有機(jī)磷產(chǎn)量占70%，本文認(rèn)為研究區(qū)域不同農(nóng)藥的使用比例與全國(guó)不同農(nóng)藥的生產(chǎn)比例基本相同，故取有機(jī)磷農(nóng)藥占全部農(nóng)藥施用量的50%，即農(nóng)藥含磷以2.5%計(jì)。

3. 畜禽糞便的日排泄量與品種、體重、生理狀態(tài)、飼料組成和飼喂方式等均相關(guān)，我國(guó)目前尚沒有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，再結(jié)合實(shí)際取折中值確定各種畜禽新鮮糞便的排泄系數(shù)。

2 區(qū)域概況

巢湖位于安徽省中部，是我國(guó)著名的五大淡水湖之一。巢湖流域總面積1.35萬 km2，流域涵蓋合肥、肥西、舒城、肥東、居巢、含山、和縣、廬江、無為等九個(gè)縣（市）。巢湖流域是安徽省人口最密集的地區(qū)之一，其人口965.89萬，共253.22萬戶。其中合肥市是安徽省政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心。巢湖流域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平較高，是安徽省糧食、水禽和魚類等主要產(chǎn)地之一，農(nóng)業(yè)種植作物主要有水稻、油菜、棉花、小麥、大豆、薯類、花生、蔬菜等。巢湖目前是我國(guó)水體富營(yíng)養(yǎng)化程度最嚴(yán)重湖泊之一，2006年巢湖12個(gè)環(huán)湖河流監(jiān)測(cè)斷面中，1個(gè)水質(zhì)為Ⅲ類，5個(gè)為Ⅳ類，6個(gè)為劣Ⅴ類。近年來非點(diǎn)源入湖污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率已超過70%[9]，農(nóng)田是農(nóng)業(yè)面源污染物的重要來源，其中農(nóng)田排水中的磷流失起主要作用。

3 結(jié)果與討論

3.1 系統(tǒng)磷輸入

巢湖流域農(nóng)田輸入主要包括作物種子播種、化肥和農(nóng)藥施用、人類和畜禽糞便作肥和秸稈還田，根據(jù)農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)模型及參數(shù)計(jì)算，得2006年巢湖流域農(nóng)田系統(tǒng)磷輸入總量為48.77 kg/畝，其中畜禽糞便還田對(duì)系統(tǒng)磷輸入貢獻(xiàn)最大，占系統(tǒng)磷輸入總量的74.68%。其次為化肥，其含磷量占磷輸入總量的15.07%。結(jié)合流域農(nóng)業(yè)種植磷流分析模型知，畜禽糞便還田和化肥施用亦是導(dǎo)致農(nóng)田對(duì)水體磷排放主要原因。巢湖流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)各含磷輸入項(xiàng)分配情況如圖2所示。

3.2 農(nóng)田系統(tǒng)磷輸出

巢湖流域農(nóng)田系統(tǒng)輸出主要包括農(nóng)作物生產(chǎn)、秸稈產(chǎn)出和農(nóng)田排水，其中農(nóng)作物生產(chǎn)和秸稈產(chǎn)出根據(jù)農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)模型及參數(shù)計(jì)算得巢湖流域農(nóng)田系統(tǒng)磷輸出，而農(nóng)田排水通過“輸入=輸出”平衡計(jì)算得出?？偨Y(jié)前面所得數(shù)據(jù)，得到2006年巢湖流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)對(duì)水體排磷總量為20.84 kg/畝，結(jié)合前面計(jì)算知，巢湖流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中的農(nóng)產(chǎn)品和秸稈兩項(xiàng)磷輸出量分別為16.0 kg/畝和4.84 kg/畝，則該系統(tǒng)排水含磷量為27.93 kg/畝。

3.3 分析與建議

2006年巢湖流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)對(duì)水體磷貢獻(xiàn)為20.84 kg/畝。從系統(tǒng)磷流結(jié)構(gòu)上看，農(nóng)田磷輸入部分中的畜禽糞便磷輸入最大，約36.42 kg/畝，占74.68%；其次為化肥磷輸入，約7.35 kg/畝，占15.07%。根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，巢湖流域內(nèi)尤其肥西縣畜禽規(guī)模養(yǎng)殖企業(yè)較多，畜禽排便量較大，而養(yǎng)殖企業(yè)的廢物處理設(shè)施落后，企業(yè)人員的污染治理意識(shí)也淡薄，糞便除了大部分還田作肥外，還有相當(dāng)一部分直接排入水體，對(duì)水體貢獻(xiàn)明顯；另外，近年來巢湖流域過快的人口增長(zhǎng)及城市化、交通道路設(shè)施建設(shè)的加快導(dǎo)致人均土地資源占有量快速下降，人地矛盾突出。為緩解人口增長(zhǎng)與糧食需求之間的矛盾，提高耕地作物產(chǎn)量，于是被迫提高復(fù)種指數(shù)，大量施用化肥農(nóng)藥，甚至有的地方毀林開荒。同時(shí)，由于農(nóng)田耕作方式傳統(tǒng)落后且缺乏有效的管理措施，化肥利用率很低，且大部分隨地表徑流流入水體，產(chǎn)生較大水體負(fù)荷。而在系統(tǒng)磷輸入中，種子和農(nóng)藥磷輸入最小，分別為0.2 kg/畝和0.16 kg/畝，占磷輸入總量的0.41%和0.33%，主要是由于種子施用量較少且其含磷率本身都較低，另外目前國(guó)家對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的比例及其含磷率都有嚴(yán)格限制，因此導(dǎo)致種子和農(nóng)藥的磷含量對(duì)系統(tǒng)磷輸入貢獻(xiàn)最小。

針對(duì)以上結(jié)果分析，為提高巢湖流域農(nóng)業(yè)種植磷資源利用效率，并減少對(duì)水體的磷污染，本研究提出：

1） 強(qiáng)化規(guī)模養(yǎng)殖管理，控制畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展速度，實(shí)施生態(tài)養(yǎng)殖。政府應(yīng)控制畜禽養(yǎng)殖發(fā)展速度，并為養(yǎng)殖企業(yè)提供資金和技術(shù)支持，加強(qiáng)對(duì)規(guī)模養(yǎng)殖的環(huán)境管理。湖泊周圍劃定畜禽禁養(yǎng)區(qū)，禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁新建畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)，已建的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)要限期搬遷或關(guān)閉。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)廢物處理設(shè)施建設(shè)，對(duì)員工開展環(huán)境保護(hù)教育培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模養(yǎng)殖畜禽糞便集中處理，制定懲罰措施杜絕畜禽糞便未經(jīng)處理直接排放進(jìn)入溝渠、河道和湖體。同時(shí)，規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)要抓緊治污改造，加強(qiáng)綜合利用，確保實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。另外，建設(shè)一批規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)污染治理示范工程，如開發(fā)對(duì)畜禽糞便資源化綜合利用，如生產(chǎn)沼氣、水產(chǎn)飼料等。

2） 突出農(nóng)業(yè)面源治理，減少流域化肥的施用量，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。當(dāng)?shù)夭块T應(yīng)開展生態(tài)農(nóng)業(yè)示范，推廣高效有機(jī)肥的使用，優(yōu)化肥料結(jié)構(gòu)并降低磷肥施用量；當(dāng)?shù)卣娃r(nóng)技人員應(yīng)引導(dǎo)農(nóng)民進(jìn)行高效施肥，加大農(nóng)業(yè)施肥的科技投入，積極改善磷肥施用技術(shù)，采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，確保因時(shí)、因地、因作物需求平衡施肥，提高灌溉用水以及磷肥的利用效率，從而減少化肥的施用量，減少農(nóng)業(yè)種植過程的磷污染?？茖W(xué)進(jìn)行土地利用區(qū)劃，采取適宜的土地利用方式，如將不宜植稻區(qū)改為旱作，減少土壤含磷養(yǎng)分流失。

3） 控制水土流失，減少因水土流失進(jìn)入地表水體的磷量。提高植被的覆蓋率，退耕還林，合理安排好農(nóng)、林、牧、副業(yè)用地；在山地丘陵區(qū)，應(yīng)根據(jù)水土流失的形式，開挖截流溝，截?cái)嗟乇韽搅?，減緩地表徑流的沖刷力等。endprint

另外，也要注意對(duì)對(duì)城鎮(zhèn)及農(nóng)村居民加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和綠色消費(fèi)等觀念普及，鼓勵(lì)綠色消費(fèi)，樹立資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)意識(shí)，保持居住環(huán)境衛(wèi)生；同時(shí)，加快城鄉(xiāng)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高城鄉(xiāng)垃圾收集、清運(yùn)和處理能力，實(shí)現(xiàn)城市垃圾基本全部無害化處置等。

當(dāng)然論文中還存在一些不足，如模型輸入輸出計(jì)算中的很多參數(shù)沒有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，是根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)合實(shí)際情況綜合所得，尚需進(jìn)一步研究確認(rèn)，但由于取值誤差不大，不會(huì)對(duì)本研究造成影響；農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷物質(zhì)流是一個(gè)能量流動(dòng)的過程，而且沒有考慮自然因素引起的物質(zhì)流動(dòng)，對(duì)區(qū)域物質(zhì)流活動(dòng)的環(huán)境影響無法給出較為明確的判斷標(biāo)準(zhǔn)，因此對(duì)種植系統(tǒng)磷流的輸入輸出平衡還需作進(jìn)一步研究；目前國(guó)家層面的物質(zhì)流核算方法已較為完善，而流域?qū)用嫖镔|(zhì)流分析研究不多，仍未形成較為統(tǒng)一的方法，因此，如何構(gòu)建完整的流域物質(zhì)流核算體系應(yīng)該是今后流域物質(zhì)流研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。

4 結(jié)論

1） 根據(jù)“輸入=輸出”的物質(zhì)守恒原理，構(gòu)建了農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷流靜態(tài)分析模型，包括磷流分析框架的構(gòu)建及主要磷流核算方法的確定。其中系統(tǒng)含磷輸入項(xiàng)主要包括種子播種、化肥和農(nóng)藥施用、人類和畜禽糞便作肥、秸稈還田等，系統(tǒng)含磷輸出項(xiàng)主要包括農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、秸稈產(chǎn)出和農(nóng)田排水等。

2） 依據(jù)模型對(duì)2006年巢湖流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷流進(jìn)行了刻畫分析，計(jì)算得巢湖流域農(nóng)田排水磷強(qiáng)度為20.84 kg/畝。其中畜禽糞便及化肥施用對(duì)流域水環(huán)境磷負(fù)荷貢獻(xiàn)最大，分別占總磷輸入的74.68%和15.07%，畜禽糞便處理效率低及化肥大量施用是造成該農(nóng)田對(duì)水體磷貢獻(xiàn)的主要原因。

3） 基于減少巢湖流域農(nóng)業(yè)種植對(duì)水體磷負(fù)荷提出對(duì)策建議。如控制畜禽養(yǎng)殖規(guī)模，加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖廢物處理水平，對(duì)畜禽糞便資源化綜合利用，提高化肥施用效率，采取適宜的土地利用方式，控制水土流失，提高農(nóng)村廢物處理設(shè)施和水平，引導(dǎo)居民綠色消費(fèi)等。

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[6] 王艷紅， 陳金湘. 農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中磷循環(huán)及其模擬模型的研究現(xiàn)狀 [J]. 作物研究， 2007， 21（5）： 775-778.

（上接第20頁(yè)）

[7]UDO DE HAES H， VAN DER VOET E， KLEIJN R. Substance Flow Analysis （SFA）， an analytical tool for integrated chain management. in regional and national material flow accounting： from paradigm to practice of sustainability， Proceedings of the ConAccount Workshop [M]. 1997. Leiden， Netherlands： Wuppertal： Wuppertal Institute：8-100.

[8]VAN DER VOET E， et al. Substance flow though economy and environment of a region [J]. Environmental Science and Pollution Research， 1995， 2： 89-96.

[9]夏倫旺. 農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)的概念、組成和特性 [J]. 生物學(xué)通報(bào)， 2000， 35（3）： 18.

[10]黨嘯. 巢湖流域水環(huán)境問題的觀察與思考 [J]. 環(huán)境保護(hù)， 1998， （9）： 38-40.

[11]閻恩松. 基于物質(zhì)流分析的密云水庫(kù)上游流域磷循環(huán)研究 [D]. 北京： 首都師范大學(xué)， 2008.

[12]許俊香. 中國(guó)-農(nóng)田-畜牧-營(yíng)養(yǎng)-環(huán)境-體系磷素循環(huán)與平衡 [D]. 河北： 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2005.

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[14]劉毅. 中國(guó)磷流與水體富營(yíng)養(yǎng)化控制政策研究 [D]. 北京： 清華大學(xué)， 2004.

[15]全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心. 中國(guó)有機(jī)肥料養(yǎng)分志 [M]， 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社， 1991.

[16]魯如坤， 劉鴻翔， 聞大中， 等. 我國(guó)典型地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)和平衡研究I.農(nóng)田養(yǎng)分支出參數(shù) [J]. 土壤通報(bào)， 1996， 27（4）： 145-151.

[17]王方浩， 馬文奇， 竇爭(zhēng)霞， 等. 中國(guó)畜禽糞便產(chǎn)生量估算及環(huán)境效應(yīng) [J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)， 2006， 26（5）： 614-617.

[18]崔明， 趙立欣， 田宜水， 等. 中國(guó)主要農(nóng)作物秸稈資源能源化利用分析評(píng)價(jià) [J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2008， 24（12）： 291-295.

[19]孫育峰， 豐成學(xué)， 李友權(quán). 我國(guó)農(nóng)作物秸稈資源及其利用與開發(fā) [J]. 調(diào)研世界， 2009， （7）： 37-39.

[20]中經(jīng)網(wǎng)數(shù)據(jù)有限公司. 中國(guó)新能源行業(yè)分析報(bào)告 [R]. 中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)， 2003.

[21]鐘華平， 岳燕珍， 樊江文. 中國(guó)作物秸稈資源及其利用 [J]. 資源科學(xué)， 2003， 25（4）： 62-67.

[22]韓魯佳， 閆巧娟， 劉向陽(yáng). 中國(guó)農(nóng)作物秸稈資源及其利用現(xiàn)狀 [J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2002， 18（3）： 87-91.

（責(zé)任編輯：李麗，范君）endprint

另外，也要注意對(duì)對(duì)城鎮(zhèn)及農(nóng)村居民加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和綠色消費(fèi)等觀念普及，鼓勵(lì)綠色消費(fèi)，樹立資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)意識(shí)，保持居住環(huán)境衛(wèi)生；同時(shí)，加快城鄉(xiāng)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高城鄉(xiāng)垃圾收集、清運(yùn)和處理能力，實(shí)現(xiàn)城市垃圾基本全部無害化處置等。

當(dāng)然論文中還存在一些不足，如模型輸入輸出計(jì)算中的很多參數(shù)沒有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，是根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)合實(shí)際情況綜合所得，尚需進(jìn)一步研究確認(rèn)，但由于取值誤差不大，不會(huì)對(duì)本研究造成影響；農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷物質(zhì)流是一個(gè)能量流動(dòng)的過程，而且沒有考慮自然因素引起的物質(zhì)流動(dòng)，對(duì)區(qū)域物質(zhì)流活動(dòng)的環(huán)境影響無法給出較為明確的判斷標(biāo)準(zhǔn)，因此對(duì)種植系統(tǒng)磷流的輸入輸出平衡還需作進(jìn)一步研究；目前國(guó)家層面的物質(zhì)流核算方法已較為完善，而流域?qū)用嫖镔|(zhì)流分析研究不多，仍未形成較為統(tǒng)一的方法，因此，如何構(gòu)建完整的流域物質(zhì)流核算體系應(yīng)該是今后流域物質(zhì)流研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。

4 結(jié)論

1） 根據(jù)“輸入=輸出”的物質(zhì)守恒原理，構(gòu)建了農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷流靜態(tài)分析模型，包括磷流分析框架的構(gòu)建及主要磷流核算方法的確定。其中系統(tǒng)含磷輸入項(xiàng)主要包括種子播種、化肥和農(nóng)藥施用、人類和畜禽糞便作肥、秸稈還田等，系統(tǒng)含磷輸出項(xiàng)主要包括農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、秸稈產(chǎn)出和農(nóng)田排水等。

2） 依據(jù)模型對(duì)2006年巢湖流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷流進(jìn)行了刻畫分析，計(jì)算得巢湖流域農(nóng)田排水磷強(qiáng)度為20.84 kg/畝。其中畜禽糞便及化肥施用對(duì)流域水環(huán)境磷負(fù)荷貢獻(xiàn)最大，分別占總磷輸入的74.68%和15.07%，畜禽糞便處理效率低及化肥大量施用是造成該農(nóng)田對(duì)水體磷貢獻(xiàn)的主要原因。

3） 基于減少巢湖流域農(nóng)業(yè)種植對(duì)水體磷負(fù)荷提出對(duì)策建議。如控制畜禽養(yǎng)殖規(guī)模，加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖廢物處理水平，對(duì)畜禽糞便資源化綜合利用，提高化肥施用效率，采取適宜的土地利用方式，控制水土流失，提高農(nóng)村廢物處理設(shè)施和水平，引導(dǎo)居民綠色消費(fèi)等。

參考文獻(xiàn)：

[1] SHINDO J， OKAMOTO K， KAWASHIMA H， KONOHIRA E. Nitrogen flow associated with food production and consumption and its effect on water quality in Japan from 1961 to 2005[J]. Soil Science and Plant Nutrition， 2009， 55： 532-545.

[2] MATSUMOTO N，PAISANCHAROEN K， ANDO S.Eff-

ects of changes in agricultural activities on the nitrogen cycle in Khon Kaen Province，Thailand between 1990-1992 and 2000-2002[J].Nutrient Cycling in Agroecosystems，2010，86：79-103.

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（上接第20頁(yè)）

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[16]魯如坤， 劉鴻翔， 聞大中， 等. 我國(guó)典型地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)和平衡研究I.農(nóng)田養(yǎng)分支出參數(shù) [J]. 土壤通報(bào)， 1996， 27（4）： 145-151.

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[21]鐘華平， 岳燕珍， 樊江文. 中國(guó)作物秸稈資源及其利用 [J]. 資源科學(xué)， 2003， 25（4）： 62-67.

[22]韓魯佳， 閆巧娟， 劉向陽(yáng). 中國(guó)農(nóng)作物秸稈資源及其利用現(xiàn)狀 [J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2002， 18（3）： 87-91.

（責(zé)任編輯：李麗，范君）endprint

另外，也要注意對(duì)對(duì)城鎮(zhèn)及農(nóng)村居民加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和綠色消費(fèi)等觀念普及，鼓勵(lì)綠色消費(fèi)，樹立資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)意識(shí)，保持居住環(huán)境衛(wèi)生；同時(shí)，加快城鄉(xiāng)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高城鄉(xiāng)垃圾收集、清運(yùn)和處理能力，實(shí)現(xiàn)城市垃圾基本全部無害化處置等。

當(dāng)然論文中還存在一些不足，如模型輸入輸出計(jì)算中的很多參數(shù)沒有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，是根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)合實(shí)際情況綜合所得，尚需進(jìn)一步研究確認(rèn)，但由于取值誤差不大，不會(huì)對(duì)本研究造成影響；農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷物質(zhì)流是一個(gè)能量流動(dòng)的過程，而且沒有考慮自然因素引起的物質(zhì)流動(dòng)，對(duì)區(qū)域物質(zhì)流活動(dòng)的環(huán)境影響無法給出較為明確的判斷標(biāo)準(zhǔn)，因此對(duì)種植系統(tǒng)磷流的輸入輸出平衡還需作進(jìn)一步研究；目前國(guó)家層面的物質(zhì)流核算方法已較為完善，而流域?qū)用嫖镔|(zhì)流分析研究不多，仍未形成較為統(tǒng)一的方法，因此，如何構(gòu)建完整的流域物質(zhì)流核算體系應(yīng)該是今后流域物質(zhì)流研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。

4 結(jié)論

1） 根據(jù)“輸入=輸出”的物質(zhì)守恒原理，構(gòu)建了農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷流靜態(tài)分析模型，包括磷流分析框架的構(gòu)建及主要磷流核算方法的確定。其中系統(tǒng)含磷輸入項(xiàng)主要包括種子播種、化肥和農(nóng)藥施用、人類和畜禽糞便作肥、秸稈還田等，系統(tǒng)含磷輸出項(xiàng)主要包括農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、秸稈產(chǎn)出和農(nóng)田排水等。

2） 依據(jù)模型對(duì)2006年巢湖流域農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)磷流進(jìn)行了刻畫分析，計(jì)算得巢湖流域農(nóng)田排水磷強(qiáng)度為20.84 kg/畝。其中畜禽糞便及化肥施用對(duì)流域水環(huán)境磷負(fù)荷貢獻(xiàn)最大，分別占總磷輸入的74.68%和15.07%，畜禽糞便處理效率低及化肥大量施用是造成該農(nóng)田對(duì)水體磷貢獻(xiàn)的主要原因。

3） 基于減少巢湖流域農(nóng)業(yè)種植對(duì)水體磷負(fù)荷提出對(duì)策建議。如控制畜禽養(yǎng)殖規(guī)模，加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖廢物處理水平，對(duì)畜禽糞便資源化綜合利用，提高化肥施用效率，采取適宜的土地利用方式，控制水土流失，提高農(nóng)村廢物處理設(shè)施和水平，引導(dǎo)居民綠色消費(fèi)等。

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[2] MATSUMOTO N，PAISANCHAROEN K， ANDO S.Eff-

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[6] 王艷紅， 陳金湘. 農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中磷循環(huán)及其模擬模型的研究現(xiàn)狀 [J]. 作物研究， 2007， 21（5）： 775-778.

（上接第20頁(yè)）

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[11]閻恩松. 基于物質(zhì)流分析的密云水庫(kù)上游流域磷循環(huán)研究 [D]. 北京： 首都師范大學(xué)， 2008.

[12]許俊香. 中國(guó)-農(nóng)田-畜牧-營(yíng)養(yǎng)-環(huán)境-體系磷素循環(huán)與平衡 [D]. 河北： 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2005.

[13]劉正禮. 我國(guó)農(nóng)藥行業(yè)綜述 [J]. 河北化工， 2007， 30（1）： 1-3.

[14]劉毅. 中國(guó)磷流與水體富營(yíng)養(yǎng)化控制政策研究 [D]. 北京： 清華大學(xué)， 2004.

[15]全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心. 中國(guó)有機(jī)肥料養(yǎng)分志 [M]， 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社， 1991.

[16]魯如坤， 劉鴻翔， 聞大中， 等. 我國(guó)典型地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)和平衡研究I.農(nóng)田養(yǎng)分支出參數(shù) [J]. 土壤通報(bào)， 1996， 27（4）： 145-151.

[17]王方浩， 馬文奇， 竇爭(zhēng)霞， 等. 中國(guó)畜禽糞便產(chǎn)生量估算及環(huán)境效應(yīng) [J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)， 2006， 26（5）： 614-617.

[18]崔明， 趙立欣， 田宜水， 等. 中國(guó)主要農(nóng)作物秸稈資源能源化利用分析評(píng)價(jià) [J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2008， 24（12）： 291-295.

[19]孫育峰， 豐成學(xué)， 李友權(quán). 我國(guó)農(nóng)作物秸稈資源及其利用與開發(fā) [J]. 調(diào)研世界， 2009， （7）： 37-39.

[20]中經(jīng)網(wǎng)數(shù)據(jù)有限公司. 中國(guó)新能源行業(yè)分析報(bào)告 [R]. 中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)， 2003.

[21]鐘華平， 岳燕珍， 樊江文. 中國(guó)作物秸稈資源及其利用 [J]. 資源科學(xué)， 2003， 25（4）： 62-67.

[22]韓魯佳， 閆巧娟， 劉向陽(yáng). 中國(guó)農(nóng)作物秸稈資源及其利用現(xiàn)狀 [J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2002， 18（3）： 87-91.

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