基于物质流分析的区域食物链氮素流动规律与调控研究

基于物质流分析的区域食物链氮素流动规律与调控研究

论文摘要

以食物链物质流调控为核心的区域生态共生系统研究是当今可持续发展领域的重要研究内容。基于物质流分析方法和系统动力学建模平台,构建了区域食物链氮素流动效应评估框架,以上海市青浦区为例,对区域食物链氮素流动进行分析与情景模拟。研究结果表明:(1)2000~2014年青浦区食物链氮输入和输出量经历了急剧下降到逐渐稳定的过程,区域内农业生产无法自给自足;(2)基准情景下,食物链氮素流动对环境的负面效应总体影响较小,但2020年农业生产能力已不能满足当地人口对肉类及水产品氮的需求;(3)优化情景下,区域化肥氮投入减少了53.75%,且农业生产满足了当地常住人口的消费需要,减少区外氮产品调入量2 245.16 t,氮综合循环效率提高至25.54%,农业生产对水环境的影响降低。该优化方案在保证粮食安全的同时,较好地保护了环境免受集约农业生产的冲击。研究成果可为区域食物链氮素养分管理提供方法和思路借鉴。

论文目录

  • 1 研究方法与数据来源
  •   1.1 研究区概况
  •   1.2 青浦区食物链氮素流动模型
  •     1.2.1 系统边界定义及其子系统构成
  •     1.2.2 系统动力学模型的构建及其算法
  •       (1)农田生产子系统(Crop Land, CL)
  •       (2)水产养殖子系统(Aquaculture, AQ)
  •       (3)畜牧养殖子系统(Livestock, LS)
  •       (4)家庭消费子系统(Household consumption, HC)
  •   1.3 数据来源
  • 2 结果与分析
  •   2.1 区域食物链氮流量的年际变化
  •     2.1.1 氮输入
  •     2.1.2 氮输出
  •     2.1.3 区域食物链氮流量截面分析
  •   2.2 情景模拟与优化设计
  •     2.2.1 参数设定与模型校正
  •     2.2.2 情景模拟与优化设计
  •       2.2.2.1 基准情景分析
  •       2.2.2.2 优化情景分析
  • 3 讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 付永虎,刘俊青,朱敏杰,魏范青,胡晗

    关键词: 食物链,氮素流动规律,物质流分析,系统动力学,青浦区

    来源: 长江流域资源与环境 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 环境科学与资源利用

    单位: 江苏海洋大学法律与公共管理学院,香港中文大学地理与资源管理学系,湘潭大学公共管理学院

    基金: 江苏高校哲学社会科学研究基金项目(2018SJA1694),淮海工学院科研基金资助项目(S2016005)

    分类号: X22

    页码: 2948-2960

    总页数: 13

    文件大小: 5067K

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