黄河流域农业生产活性氮排放的时空特征研究

黄河流域是我国的粮食主产区，流域生态保护和高质量发展是当前生态文明建设的核心内容.而活性氮排放是造成水体、大气及气候变化等环境问题的重要因素，已经严重威胁到人类的健康和安全.通过排放因子法对黄河流域2000、2005、2010年农业生产活性氮（Reactive Nitrogen，Nr）排放量进行核算，探讨其时空变动特征.结果表明：①3个年份黄河流域农业生产中活性氮排放总量分别为2185.24、2474.03、2239.96 Gg，其中，N₂O排放量分别为43.95、49.96、48.63 Gg，NH₃排放量分别为615.39、715.08、680.70 Gg，进入到水体的Nr（Nr-wp）排放量分别为1522.01、1704.95、1505.82 Gg，NO_x排放量分别为3.89、4.04、4.82 Gg；②Nr-wp、NH₃、N₂O、NO_x排放占总量的比重分别为67.23%~69.65%、28.16%~30.39%、2.01%~2.17%、0.16%~0.22%；③黄河流域活性氮年平均排放量最高的省份为河南，达到579.40 Gg，其他省份由高到低依次是陕西、山西、山东、甘肃、宁夏、内蒙古、青海、四川，其中，四川的年均排放量最低为94.41 Gg，呈中下游省份排放大于上游省份的分布态势；活性氮排放年均增长率以内蒙古最高，达4.78%，其他省份由高到低依次为宁夏、甘肃、四川、青海、河南、陕西、山东、山西，其中，山西年均增长率最低为-2.57%，年均增长率分布与年均排放量相反，呈中下游省份低于上游省份的格局；④各省份4种形态活性氮排放量的组成与黄河流域整体相似：山西4种形态活性氮排放量均呈下降趋势，山东NH₃、N₂O和Nr-wp排放量有所下降，其他省份均呈增长趋势；Nr-wp、NH₃年均排放量最大和最小的省份均为河南、四川；N₂O、NO_x年均排放量最小的省份均为青海，年均排放量最高的省份分别为河南、山西.通过分析黄河流域农业生产中活性氮排放的时空格局，可为协调黄河流域的人地关系提供科学基础，对黄河流域制定活性氮减排策略具有重要的参考意义.

Spatio-temporal characteristics of reactive nitrogen emission from agricultural production in the Yellow River Basin