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《南京师范大学》 2019年
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小兴安岭乡镇尺度活性氮梯级流动效率与环境负荷研究

王巧佳  
【摘要】:乡镇尺度活性氮梯级流动研究为针对性提高活性氮利用率,降低活性氮对生态环境造成的负面影响提供理论依据。我国幅员辽阔、地区差异大,带岭区位于我国东北地区小兴安岭南麓,工业活动较少,食物生产-消费过程中活性氮梯级流动受其他人类活动影响较小。本研究基于物质流分析方法,对带岭区2007~2015年农田生产系统、畜禽养殖系统和家庭消费系统进行活性氮梯级流动效率与环境负荷研究。从活性氮梯级流动通量、食品氮供需平衡和食品氮代价三方面计算带岭区活动氮梯级流动特征;从氮素利用率、氮素循环利用率和氮素梯级利用率角度分析活性氮流动效率;从环境氮负荷、活性氮环境损失与活性氮梯级流动环境排放比例进行环境氮负荷研究;使用层次分析法对活性氮利用效率进行评价,对活性氮梯级流动效率进行驱动因子分析和参数敏感性分析,并使用时间序列法预测未来带岭区活性氮梯级流动环境负荷。得到以下主要结论:(1)2007~2015年农田生产系统和畜禽养殖系统活性氮流动通量均呈上升趋势,家庭消费系统活性氮流动通量略有波动下降。植物性食品消费量为80±2 tN/a,动物性食品消费量为87±tN/a。植物性食品氮处于亏损状态,动物性食品氮在2010年后由亏损状态转变为盈余状态。带岭区食品生产氮代价较高,生产单位质量产品流失进入环境的氮约为6.03 kg。(2)带岭区农田生产系统氮素利用率变化范围在52.6%~70.8%,畜禽养殖系统氮素利用率稳定在19%左右,家庭消费氮素利用率为2%。带岭区农田生产、畜禽养殖和家庭消费系统氮素循环利用率分别为55.4%、15.6%和11.4%。(3)2007~2015年带岭区环境氮负荷逐年增加,由406t增加847t,其中进入水体和大气的氮负荷分别约占环境氮负荷的56.5%和43.5%。畜禽养殖中产生的畜禽粪尿是氮负荷最重要来源。(4)家庭消费系统氮素利用率评价指标值较高,畜禽养殖和家庭消费带来的环境损失率重要性逐年增加。活性氮梯级利用的驱动因子主要为生产力各因子。模型中没有敏感性等级为Ⅳ的极敏感参数;敏感性等级为Ⅲ级的敏感参数主要为畜禽粪尿含氮量、大豆产量、氮肥施用量和籽粒氮含量;敏感性等级为Ⅱ级的一般敏感参数主要为人口指标和化肥径流损失率等;大部分参数均属于敏感性等级为Ⅰ级的不敏感参数。
【学位授予单位】:南京师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:X71

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