珠江流域人为氮磷输入的社会经济驱动机制与未来情景预测研究

本研究创新性地构建了耦合系统动力学模型与NANI/NAPI框架的综合评估系统，首次在县域尺度解析珠江流域人为氮磷输入时空格局。结果表明2000-2020年间NANI与NAPI分别增长25.7%和67.6%，并通过SSP情景预测揭示2050年可能出现的差异化演变路径（NANI：SSP1下降2.9% vs SSP3上升24.7%），为流域营养盐精准治理提供科学依据。

　　

^Highlight

^{人为氮磷输入的网络核算}

在珠江流域（图S1），NANI包含四个组成部分：化肥氮施用、食物/饲料氮输入、大气氮沉降和作物固氮。而NAPI则包含三个部分：化肥磷施用、食物/饲料磷输入以及非食物磷排放。食物和饲料中的氮磷输入包括作物和牲畜的氮磷产量以及牲畜和人类的氮磷消耗量。这些数值代表了...

^{NANI和NAPI的时空变化}

NANI在整个研究期间呈现总体上升趋势（图3a），仅在2005-2007年和2017-2019年出现偶尔下降。此外，NANI从2000年的7.56 Mg km^?2 yr^?1（95%置信区间为6.07–9.07 Mg km^?2 yr^?1）增长25.7%，到2015年达到峰值9.50 Mg km^?2 yr^?1（95%置信区间为7.60–11.40 Mg km^?2 yr^?1），主要受化肥氮施用和食物/饲料氮输入的影响。氮肥施用量增长了29.8%...

^{与既往研究的对比}

本研究通过市县级社会经济活动数据，采用改进的NANI/NAPI模型，估算了2000-2020年珠江流域人为氮磷输入的时空分布和动态来源。由于人口密度增加、农业化肥施用以及食物饲料消费水平提高，PRB的NANI（NAPI）在二十年内增长了17%（53%），并分别在2015年（2017年）达到峰值。通过将我们的结果与其他研究结果进行比较...

^结论

本研究在县域尺度量化了珠江流域人为氮磷输入（NANI/NAPI）的时空动态（2000-2020年）。并开发了一个与SSP情景相连的本地化系统动力学耦合NANI-NAPI-SD模型，以预测未来轨迹。主要发现揭示：（1）NANI和NAPI分别增长了25.7%和67.6%，并在2015年和2017年达到峰值，且具有显著的空间异质性。营养盐输入强度在人口密集、快速发展的...