盛強(qiáng)， 楊銀科， 曹興達(dá)， 程佳明， 邵鵬鯤

(長(zhǎng)安大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院， 旱區(qū)地下水文與生態(tài)效應(yīng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西安 710054)

氮元素是生物體的基本組成部分，是水生生態(tài)系統(tǒng)中的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]，其地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程易受人類活動(dòng)的影響。1961—2009年，全球總氮輸入從378 kg/km2上升到1 226 kg/km2，增加2.24倍，中國(guó)總氮輸入量從1985年的3 081 kg/km2增加到2007年的5 426 kg/km2，增加了76%[2]。過(guò)量的氮輸入會(huì)導(dǎo)致一系列經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問(wèn)題，如溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸雨、地下水中的硝酸鹽污染、湖泊和近海水體富營(yíng)養(yǎng)化以及區(qū)域和全球生物多樣性的減少[3]。河流氮通量與人為氮素輸入具有很強(qiáng)的相關(guān)性，其中氮素的輸出比例(20%～30%)反映了流域氮污染和滯留的潛在風(fēng)險(xiǎn)[4]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，全球約有75%以上的封閉型地表水體存在富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。而在中國(guó)131個(gè)主要湖泊中有近50%的湖泊已達(dá)富營(yíng)養(yǎng)程度，在39個(gè)代表性水庫(kù)中有30%的水庫(kù)已達(dá)富營(yíng)養(yǎng)程度[5]。蔣鴻昆等[6]指出，氮非點(diǎn)源污染負(fù)荷已經(jīng)占收納水體污染負(fù)荷的50%以上。因此，了解人類活動(dòng)對(duì)區(qū)域凈氮的輸入量、輸入強(qiáng)度和分布的影響機(jī)理，將有助于河流水質(zhì)管理，減輕水體富營(yíng)養(yǎng)化程度。

為了更好地評(píng)價(jià)人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中氮輸入量的影響，1996年，Howarth 等[7]提出了人類活動(dòng)凈氮輸入(net anthropogenic nitrogen inputs，NANI)模型，從食品/飼料凈氮輸入、氮肥使用、大氣氮沉降、作物固氮等四個(gè)方面對(duì)北美流入北大西洋河流中的氮通量進(jìn)行了估算。目前，NANI及其改進(jìn)方法被應(yīng)用于世界各地的不同時(shí)空尺度上，被認(rèn)為是評(píng)估區(qū)域氮污染現(xiàn)狀的重要指標(biāo)[8]。如在國(guó)外的密歇根湖流域、密西西比河流域[9]、美國(guó)東北部地區(qū)[10]、美國(guó)大陸[11]、加拿大[12]、印度[13]，中國(guó)長(zhǎng)江流域[14]、鄱陽(yáng)湖流域[15]、珠江流域[16]等地區(qū)均得到了較好的應(yīng)用研究。

人類活動(dòng)凈氮輸入的研究區(qū)域選擇大多以地表水體流域范圍為界，自然流域范圍往往與政府行政管轄區(qū)域在空間上格局上不一致，研究結(jié)果不能直接被生態(tài)環(huán)境行政主管部門采納應(yīng)用，進(jìn)而影響環(huán)境管理措施的準(zhǔn)確制定與有效實(shí)施[17]。現(xiàn)有的人類活動(dòng)凈氮輸入方面的研究多以地表水體流域匯水范圍作為研究區(qū)域，或者以省(自治區(qū))、市(盟)行政轄區(qū)范圍作為研究區(qū)域。大尺度范圍的NANI研究難以精準(zhǔn)識(shí)別重點(diǎn)氮素來(lái)源，研究結(jié)果在小區(qū)域應(yīng)用方面，往往存在計(jì)算尺度轉(zhuǎn)換上的不確定性?；诖耍诟?xì)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度上計(jì)算NANI，并分析其影響因素成為該領(lǐng)域研究的新趨勢(shì)。

目前，以縣域?yàn)檠芯繀^(qū)域，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)空間尺度計(jì)算NANI的研究相對(duì)較少?，F(xiàn)選擇渭河流域具有典型代表性的陜西省寶雞市隴縣作為研究區(qū)域，準(zhǔn)確識(shí)別研究區(qū)面源污染的重點(diǎn)源和關(guān)鍵區(qū)，同時(shí)從社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和土地利用方式兩個(gè)方面揭示人類活動(dòng)凈氮輸入的影響因子，研究方法與結(jié)果可以為地表水體氮素污染防治提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

隴縣位于106°26′～107°8′E、34°35′～35°6′N之間，東西長(zhǎng)約60 km，南北寬約58 km，總面積2 277 km2，隸屬于陜西省寶雞市，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，多年年均氣溫10.7 ℃，多年年平均降水量600 mm。千河是境內(nèi)最大的河流，流域面積占全縣土地總面積的96%。隴縣下轄10鄉(xiāng)鎮(zhèn)，104個(gè)行政村，總?cè)丝诩s27萬(wàn)，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱及占地面積見(jiàn)表1和圖1。隴縣境內(nèi)農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)，城鎮(zhèn)化程度僅有39%。種植作物主要為玉米、大豆、薯類、小麥等，主要養(yǎng)殖種類為豬、牛、羊、家禽類，以分散養(yǎng)殖為主。

表1 研究區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱及占地面積

圖1 隴縣行政區(qū)劃及高程Fig.1 The distribution and topographic map of Longxian administrative region

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

2019年隴縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地面積、土地利用類型、人口數(shù)量、畜禽養(yǎng)殖量、農(nóng)作物產(chǎn)量、化肥使用量的數(shù)據(jù)來(lái)源于隴縣統(tǒng)計(jì)手冊(cè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展公報(bào)。

1.3 凈氮輸入計(jì)算方法

人類活動(dòng)凈氮輸入(NANI)是基于Howarth等[7]提出的方法模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行估算研究，即大氣氮沉降量、氮肥施用量、農(nóng)作物固氮量與人類食品/動(dòng)物飼料氮凈輸入量之和，計(jì)算公式為

NANI=Nim+Nfer+Nfix+Ndep

(1)

式(1)中：NANI為人類活動(dòng)凈氮輸入；Nim為人類食品/動(dòng)物飼料凈氮量；Nfer為氮肥施用量；Nfix為農(nóng)作物固氮量；Ndep為大氣氮沉降量，計(jì)量單位均為kg/(km2·a)。

1.3.1 人類食品/動(dòng)物飼料凈氮量

人類食品/動(dòng)物飼料凈氮量是人類、畜禽氮消耗與氮產(chǎn)品輸出量的差值，其計(jì)算公式為

Nim=Nhc+Nlc-Nlp-Ncp

(2)

式(2)中：Nhc和Nlc為人類和畜禽的氮消耗量；Nlp為供給人類使用的動(dòng)物產(chǎn)品中氮含量；Ncp為作物產(chǎn)品中的含氮量。當(dāng)Nim為正值時(shí)，說(shuō)明研究區(qū)人類和畜禽氮銷量較大，食物與飼料供不應(yīng)求，人類食品/動(dòng)物飼料凈氮呈輸入狀態(tài)，反之則說(shuō)明人類食品/動(dòng)物飼料凈氮呈輸出狀態(tài)。

人類氮消耗量一般采用人口數(shù)量與人均氮消耗量乘積計(jì)算。本文中人口數(shù)據(jù)來(lái)源于統(tǒng)計(jì)年鑒，因城鎮(zhèn)與農(nóng)村生活條件存在差異性，參考前人的研究成果，研究區(qū)農(nóng)村人口人均氮消耗按照3.16 kg/a核算，城鎮(zhèn)人口人均氮消耗按照3.48 kg/a核算[18]。畜禽飼料氮(Nlc)消耗量由該年的畜禽數(shù)量與畜禽年均消耗量相乘獲得，根據(jù)高偉等的研究成果，羊、牛采用存欄數(shù)量統(tǒng)計(jì)，雞、鴨、豬等采用出欄數(shù)量統(tǒng)計(jì)[19]。供給人類使用的動(dòng)物產(chǎn)品氮輸入量為畜禽氮消耗量與排泄量的差值(表2)。作物產(chǎn)品中的氮含量為作物的產(chǎn)量與各作物氮含量(表3)相乘獲得。

表2 畜禽氮攝入量與排泄量[15]

1.3.2 化肥使用量

研究區(qū)的化肥使用量數(shù)據(jù)來(lái)源于隴縣相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，具體如表4所示。氮素來(lái)源于氮肥和復(fù)合肥兩部分，氮肥含氮量一般為40%[20]，中國(guó)(N-P2O5-K2O，15-15-15)復(fù)合肥是主流產(chǎn)品，其含氮量為15%[21]。

表3 作物含氮量[17]Table 3 Nitrogen content of crops[17]

表4 研究區(qū)的化肥使用量

1.3.3 農(nóng)作物固氮

農(nóng)作物固氮量是研究區(qū)內(nèi)農(nóng)作物將大氣和土壤內(nèi)的氮元素固定在作物體內(nèi)。隨著固氮作物大面積的種植，作物中的固氮量也成了研究區(qū)人類活動(dòng)凈氮輸入重要來(lái)源。作物固氮量為各作物固氮能力與種植面積相乘而得。根據(jù)研究區(qū)的作物種植情況，選取了小麥、玉米等作物，每種作物的固氮能力[22]見(jiàn)表5。

表5 各作物固氮能力

1.3.4 大氣氮沉降量

大氣氮沉降量是指大氣中氮元素以NHx和NOy的形式沉降，主要有干沉降和濕沉降兩種。隨著近年來(lái)礦物燃料的燃燒、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展等，受人類活動(dòng)的影響，大氣氮素沉降也在迅速增加[23]。根據(jù)魏樣等[24]在陜西省不同區(qū)域大氣氮沉降量的研究成果，研究區(qū)大氣氮沉降量采用了統(tǒng)一值1 489 kg/(km2·a)。

2 結(jié)果與分析

2.1 NANI總量特征

隴縣2019年人類活動(dòng)凈氮輸入量為8 934 kg/(km2·a)，其中氮肥使用量的貢獻(xiàn)最大，為5 724 kg/(km2·a)，占總量的64.07%，其次為大氣沉降和食品與飼料輸入，分別為1 489 kg/(km2·a)、1 432 kg/(km2·a)，各占總量的16.67%、16.03%，最后為作物固氮289 kg/(km2·a)，占總量的3.24%。隴縣凈氮輸入量遠(yuǎn)高于全球平均水平1 570 kg/(km2·a)[25]，同時(shí)也高于全國(guó)平均水平4 716 kg/(km2·a)[19]。從全縣的凈氮輸入總量來(lái)看，溫水鎮(zhèn)和城關(guān)鎮(zhèn)對(duì)全縣凈氮輸入總量貢獻(xiàn)最大，分別為3 360.16、3 319.23 t，占全縣的16.52%和16.32%。從全縣各鎮(zhèn)NANI值及各項(xiàng)氮源輸入量的變化范圍來(lái)看(表6)，均顯示出隴縣的氮源輸入具有高度的空間差異性。從變異系數(shù)上看，4個(gè)氮源輸入中，因大氣氮沉降量采用統(tǒng)一數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，未進(jìn)行分析，其他氮源輸入項(xiàng)的變異系數(shù)均大于80%，NANI值的變異系數(shù)大于70%，也說(shuō)明了各鎮(zhèn)氮源輸入空間差異明顯。

表6 隴縣NANI強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)特征值Table 6 Statistical characteristic value of NANI strength in Longxian Prefecture

2.2 空間特征

研究表明，空間尺度小的數(shù)據(jù)元能夠更有效地識(shí)別優(yōu)化控制區(qū)域，能夠以更小的區(qū)域面積實(shí)現(xiàn)更大的氮源輸入控制量，有利于更準(zhǔn)確地甄別主要排放源，更加有利于行政部門對(duì)氮素污染的環(huán)境管理。當(dāng)?shù)摧斎肟刂颇繕?biāo)分別為25%、50%和75%時(shí)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度的數(shù)據(jù)僅需控制國(guó)土面積的18.2%、33.3%和48.8%。

從圖2所示研究區(qū)NANI分布圖來(lái)看，隴縣整體分布中部、東北部分偏高，北部、東部次之，南部和西部最弱。從行政區(qū)的位置來(lái)看，東南鎮(zhèn)NANI值最高，為26 554 kg/(km2·a)，為隴縣平均值的2.97倍；城關(guān)鎮(zhèn)19 407 kg/(km2·a)，為隴縣平均值的2.17倍；河北鎮(zhèn)12 343 kg/(km2·a)，為隴縣平均值的1.38倍；最低值分布在固關(guān)鎮(zhèn)、天成鎮(zhèn)、八渡鎮(zhèn)，僅有3 000～4 000 kg/(km2·a)。從圖3所示研究區(qū)人類活動(dòng)氮輸入各組分來(lái)看，因大氣氮沉降量采用了統(tǒng)一值，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)沒(méi)有區(qū)別；食品/飼料氮輸入量(Nim)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均為正值，說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)人與畜禽的氮需求量大于當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)生量，研究區(qū)凈氮以輸入為主；作物固氮量(Nfix)與研究區(qū)內(nèi)的耕地面積及作物種類有關(guān)，在圖中顯示，城關(guān)鎮(zhèn)806 kg/(km2·a)、東南鎮(zhèn)955 kg/(km2·a)高于全國(guó)平均值563 kg/(km2·a)，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)均低于全國(guó)平均值，可能是研究區(qū)種植作物以固氮能力較弱的玉米為主，固氮能力較強(qiáng)的豆類作物種植面積僅占作物種植總面積的5.85%；氮肥輸入量(Nfer)主要集中在研究區(qū)的東北部，該區(qū)域的氮肥平均使用量大于5 000 kg/(km2·a)，該區(qū)域是研究區(qū)的主要產(chǎn)糧區(qū)。綜上可知，研究區(qū)內(nèi)人類活動(dòng)氮元素輸出量較高的地區(qū)為東南鎮(zhèn)、城關(guān)鎮(zhèn)、河北鎮(zhèn)，其中氮肥使用量是主要的輸出源。

圖2 隴縣的NANI的空間分布Fig.2 Spatial distribution of NANI in Longxian Prefecture

2.3 結(jié)構(gòu)特征

對(duì)研究區(qū)人類活動(dòng)凈氮輸入NANI與各輸入項(xiàng)之間進(jìn)行相關(guān)性分析，因大氣氮沉降量使用統(tǒng)一值，不做分析，結(jié)果如圖4所示，NANI與各輸入項(xiàng)均存在顯著性相關(guān)。為進(jìn)一步了解各輸入項(xiàng)與NANI的關(guān)系，分析NANI各輸入項(xiàng)的貢獻(xiàn)比例，結(jié)果如圖5所示，氮肥使用量所占比例最大，為35.91%～79.42%，研究區(qū)平均氮肥使用量為5 723.53 kg/(km2·a)，占研究區(qū)NANI的64.07%，這與徐浩林等[26]研究成果相似；食品/飼料等凈氮輸入與大氣氮沉降所占比例波動(dòng)較大，分別為5.65%～28.90%、5.61%～44.13%，研究區(qū)食品/飼料等凈氮輸入與大氣氮沉降平均輸入量分別為1 432、1 489 kg/(km2·a)，占NANI的16.03%、16.67%；作物固氮貢獻(xiàn)比例比較穩(wěn)定，為2.03%～4.15%，研究區(qū)作物固氮平均輸入量為289 kg/(km2·a)，占NANI的3.24%?；适褂檬茄芯繀^(qū)氮輸入的主要來(lái)源，減少氮肥的使用量，可以有效控制氮素的輸入。

圖3 隴縣的NANI各組分的空間分布Fig.3 Spatial distribution of NANI in Longxian Prefecture

圖4 隴縣NANI與其組分的相關(guān)關(guān)系Fig.4 Correlation between NANI and its components in Longxian Prefecture

圖5 NANI各鄉(xiāng)鎮(zhèn)各輸入項(xiàng)貢獻(xiàn)比例Fig.5 Contribution ratio of each input item of NANI

2.4 人類活動(dòng)凈氮輸入影響因素

圖6 隴縣NANI與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的關(guān)系Fig.6 Relationship between NANI and social economy in Longxian Prefecture

為了進(jìn)一步探究人類活動(dòng)對(duì)凈氮輸入量的影響，本文從社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和土地利用方式兩個(gè)方面進(jìn)行分析了。社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素中，選擇的因子包括人口密度、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、糧食產(chǎn)量、家禽養(yǎng)殖密度。NANI與各因子之間的相關(guān)性如圖6所示，NANI與人口密度顯著相關(guān)，r2=0.86(p<0.01)，研究區(qū)內(nèi)氮的輸入與人類活動(dòng)密切相關(guān)，也就是人類活動(dòng)強(qiáng)度越大，其NANI也越大。這一結(jié)論與多位學(xué)者[8,27-28]的研究成果一致。同時(shí)，NANI也與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、食品產(chǎn)量存在明顯的相關(guān)性，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、食品產(chǎn)量是農(nóng)業(yè)活動(dòng)的產(chǎn)物，其值的高低與化肥的使用量密切關(guān)聯(lián)，化肥使用量越高，其值越高。進(jìn)一步說(shuō)明了氮肥使用量是氮輸入的主要來(lái)源。

蔣鴻昆等[6]學(xué)者研究指出，土地利用方式與凈氮輸入量存在明顯的相關(guān)關(guān)系，利用方式的不同影響著田間氮素的輸入量以及氮素的空間分布。土地利用方式中，選取了三種占比較大的土地利用類型，耕地、林地和建設(shè)用地。NANI與耕地面積關(guān)系不顯著[圖7(a)]，研究發(fā)現(xiàn)東南鎮(zhèn)(51.56 t/km2)、城關(guān)鎮(zhèn)(50.86 t/km2)耕地施肥強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于研究區(qū)的平均耕地施肥強(qiáng)度(36.94 t/km2)，將其他8個(gè)鎮(zhèn)的耕地面積與NANI做相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)相關(guān)性顯著[圖7(b)]，這說(shuō)明凈氮輸入量不僅與耕地面積相關(guān)，同時(shí)還與耕地的施肥強(qiáng)度有關(guān)。隨著林地面積的增加，NANI呈下降趨勢(shì)[圖7(c)]，說(shuō)明凈氮輸入量與林地面積呈反比關(guān)系，與張汪壽等[29]、Boyer等[10]學(xué)者的研究結(jié)果一致。同時(shí)，凈氮輸入量與建設(shè)用地也存在者明顯的相關(guān)性[圖7(d)]，這表明除了農(nóng)業(yè)之外，城市化也是該區(qū)氮的主要來(lái)源[12]。

圖7 隴縣NANI與土地利用方式的關(guān)系Fig.7 Relationship between NANI and land use in Longxian Prefecture

數(shù)據(jù)來(lái)源：鄱陽(yáng)湖流域[15]、珠江流域[16]、洞庭湖流域[22]、長(zhǎng)江流域[14]、淮河流域[31]、河南省[32]、湖北省[26]、中國(guó)[19]、美國(guó) 東南部[11]、印度[13]、歐洲、亞洲[33]、全球[25]圖8 全球主要地區(qū)氮素輸入組成Fig.8 Composition of nitrogen inputs in major regions of the world

3 討論

定量分析評(píng)價(jià)了研究區(qū)隴縣境內(nèi)NANI空間分布格局及影響因素，進(jìn)一步對(duì)比分析了研究區(qū)與國(guó)內(nèi)外其他地區(qū)的NANI特征值，結(jié)果如圖8所示?？傮w而言，研究區(qū)NANI處于較高值。研究區(qū)NANI值為8 934 kg/(km2·a)，是全球[1 570.47 kg/(km2·a)]的5.7倍，是中國(guó)大陸[4 716 kg/(km2·a)]的1.9倍。研究表明，人類活動(dòng)凈氮輸入中，氮肥使用量是其主要來(lái)源，除了美國(guó)東南部外，其余區(qū)域氮肥使用量在總凈氮輸入中貢獻(xiàn)比例均大于50%。中國(guó)的淮河流域、河南省、湖北省的NANI值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大陸平均值，這些地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，是國(guó)家主要的糧食產(chǎn)區(qū)?，F(xiàn)有研究中，淮河流域的NANI值最大，其值[26 415 kg/(km2·a)]是全球平均水平的16.8倍，是中國(guó)大陸的5.6倍，也是研究區(qū)的2.9倍，其氮肥使用量在總凈氮輸入中貢獻(xiàn)占比高達(dá)77%。

研究表明，人口密度、生產(chǎn)總值、土地利用方式等對(duì)區(qū)域NANI值均有一定的影響。中國(guó)大陸NANI值在空間分布上呈東高西低特點(diǎn)，這可能是因?yàn)楹颖?、山東、江蘇、河南、安徽、四川、廣東等地是耕地或人口集中的地區(qū)；而西部地區(qū)和華南部分區(qū)域的NANI值普遍較低，主要原因可能是食品凈氮的大量輸出所致。河南省作為中國(guó)重要的商品糧生產(chǎn)基地，其NANI的高值主要集中在人口密集或傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的區(qū)域，如鄭州、新鄉(xiāng)等地。而在千島湖流域中，農(nóng)村人口密度對(duì)NANI值有較大影響，NANI較高值主要集中在流域中農(nóng)村人口較多的西南部[30]。隴縣因受流域地形和農(nóng)業(yè)分布的影響，研究發(fā)現(xiàn)NANI值東北部較高，西南部較低。

4 結(jié)論

(1)2019年研究區(qū)隴縣NANI值為8 934 kg/(km2·a)，其中化肥使用量是其主要來(lái)源，為5 724 kg/(km2·a)，占氮素總輸入的64.07%，其次是大氣氮沉降(16.67%)和食品/飼料凈氮(16.07%)，作物固氮量占比最小(3.24%)。空間尺度上，鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度數(shù)據(jù)識(shí)別重點(diǎn)控制區(qū)域時(shí)具有明顯優(yōu)勢(shì)，當(dāng)?shù)摧斎肟刂颇繕?biāo)分別為25%、50%和75%時(shí)，僅需控制國(guó)土面積的18.2%、33.3%和48.8%?？臻g分布上，研究區(qū)NANI值整體呈東北部較高，西南部較低，NANI較高值主要集中在東南鎮(zhèn)、城關(guān)鎮(zhèn)、河北鎮(zhèn)的河谷地區(qū)。

(2)研究區(qū)NANI的組成中，食品/飼料氮輸入、化肥使用量、作物固氮，三者均與NANI值有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為r2=0.85(p<0.01)、r2=0.98(p<0.01)、r2=0.97(p<0.01)；貢獻(xiàn)占比中，氮肥使用量占比最大，為35.91%～79.42%，是主要輸入源，其次是食品/飼料等凈氮輸入(5.65%～28.90%)與大氣氮沉降(5.61%～44.13%)，作物固氮貢獻(xiàn)比例最小(2.03%～4.15%)。

(3)研究區(qū)NANI值與社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的相關(guān)性研究中，人口密度、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、糧食產(chǎn)量與NANI值都有顯著的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為r2=0.86(p<0.01)、r2=0.69(p<0.01)、r2=0.50(p<0.01)；在與土地利用的相關(guān)性研究中顯示，NANI與林地呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與建設(shè)用地呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。NANI值與耕地面積相關(guān)性較差，剔除施肥強(qiáng)度較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)后，NANI值與耕地面積相關(guān)性顯著，NANI值不僅與耕地面積相關(guān)，同時(shí)還與耕地的施肥強(qiáng)度有關(guān)。