北京市房山区农田表观磷平衡分析

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1、生态环境学报2009,18(5):1949-1955http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com北京市房山区农田表观磷平衡分析1,21*13211,2张慧，高如泰，夏训峰，贾小红，刘树庆，许其功，姜甜甜1.中国环境科学研究院，北京100012；2.河北农业大学资源与环境科学学院，河北保定071000；3.北京市农业局土肥站，北京100029摘要：农田土壤养分的积累使潜在农业非点源污染负荷增加，为对农田磷素优化管理、水环境质量

2、改善及环境政策制定提供科学依据，通过OECD土壤表观磷素平衡模型，以2001、2003、2005和2007年北京市房山区农田的磷素平衡核算框架和数据库为基础，结合GIS技术对该区域磷素平衡强度进行了分析。结果表明，化肥是房山区农田养分中磷素投入最重要的-2-2来源，化肥平均磷投入量随着时间的增加而增大，从2001年的111.34kg·hm增加到2007年的407.42kg·hm，局部地区已远超过华北地区和全国平均水平。房山地区农田磷素输入总量和土壤表观磷平衡总量在2001—2007年表现为先降低后增加，而磷的输出量一直呈下降趋势；

3、平均磷素投入量和平衡强度以较大速率逐年递增。区域表观磷素平衡量具有明显的空间变异特征，2001—2007年房山地区农田磷素盈余趋势表现为南高北低，中部和南部的磷素平衡强度一直在持续增加，特别是东南部和西南部地区增加速度较快。磷素平衡的驱动力的变化是造成磷素平衡空间差异得直接原因，总体表现为种植业驱动型盈余>双驱动型盈余>养殖业驱动型盈余。关键词：土壤表观磷素平衡；磷积累；磷平衡强度；农田中图分类号：S146文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）05-1949-07农业生态系统的养分平衡状况，特别是磷素平尺度、省级区

4、域尺度或县域尺度，而针对城郊地区衡状态，对农业生产及环境影响显著。我国农田土乡镇尺度上的磷肥使用量以及磷素平衡研究较少。壤的磷素含量水平呈逐年上升趋势，磷素盈余使得本研究应用OECD开发的土壤表观磷平衡模型，以分布于全国各地的典型地区农田土壤中的总磷和北京市半山区房山区为例，结合利用GIS技术，将[1-2]有效磷水平不断上升。与1980年相比，2000年数据和信息直观地反映在可视化图上，从宏观上观-1全国耕地有效磷含量增加6～8mg·kg，年均增加察土壤养分平衡分布规律，分析磷平衡的空间差[3-5]11%。而北京地区农田土壤磷素自

5、上世纪80年异，以对城郊地区农田磷素优化管理、海河流域水-1代以来积累明显，有效磷平均含量以每年1mg·kg质改善及环境政策制定提供科学依据。[6]的速度增长。由于土壤中磷肥的利用率低，大部1材料与方法分以不同的形式存在于土壤中，而土壤磷的积累正1.1研究区的概况是土壤磷素流失的潜在补给源，会导致地下水和地房山区位于北京西南部，处华北平原与太行山表径流中的磷浓度提高，形成大面积的面源污染。交界地带，西部和北部是山地、丘陵，东部和南部2土壤表观平衡法把磷素在土壤内部的转化过为沃野平原，总面积2019km。房山地理坐标为北程看作“黑箱

6、”，来计算土壤向环境流失的磷量，联纬39°30′～39°55′，东经115°25′～116°15′。该区属合国经济发展与合作组织(OECD)将以此计算的流温带大陆性气候，年平均气温为11.6℃，无霜期为[7]失磷量作为一个表征农业环境风险的指标。陈敏185d，多年平均降水量687mm，房山区为华北地[8]鹏利用OECD表观平衡模型计算我国土壤磷平区典型的半山区区县。衡，以化肥是土壤磷投入最主要的来源作为切入点1.2OECD土壤表观养分平衡模型的原理[9][10][11]进行磷盈余管理。沈润平、鲁如坤、张瑞清OECD的土壤表观养分平

7、衡模型是农业环境领等计算1992—2002年国家尺度及省级尺度上的养域最常用的养分平衡宏观模型之一，具有结构简单[13-15]分平衡状况，并分析了一些社会经济因素对磷平衡直观、数据易得、政策相关性较强等优点。[12]的影响。孔庆波从县域尺度上对我国农田土壤磷本研究土壤表观磷平衡模型的核算项中，输入素投入和磷平衡时空分布状况进行研究。项包括化肥施用、有机肥(畜禽粪便还田、人粪尿和目前我国的农田土壤磷平衡主要集中在国家秸秆还田)、大气沉降和种子带入；输出项包括各种基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2008ZX07209-0

8、07，2009ZX07632-02，2009ZX07106-001）作者简介：张慧(1984年出生)，女，硕士研究生，研究方向为土壤环境质量。E-mail:zhanghuiguom@163.com*通讯作者:高如泰(1972年出生)，博士，研究方向