随着人们对牛奶需求量的增加，我国奶牛养殖数量迅速增长，同时奶牛养殖模式也发生了变化，由此影响了奶牛生产中氮素的来源和去向。为了阐明不同养殖规模奶牛-农田体系氮素流动特征和调控途径，本研究对5个小区22个养殖户和16个规模化奶牛场的氮素输入、输出及去向进行了跟踪记载与采样分析，分别从奶牛个体、奶牛场和奶牛-农田3个尺度分析了两种养殖模式下氮素输入、输出和养分利用特征，探讨了养殖规模与氮素流动的关系，研究了不同规模奶牛生产的环境影响。主要研究结果如下：（1）规模化奶牛场泌乳牛平均产奶量为6587kg/(头年)，显著高于小区养殖的4598kg/(头年)，同时，其产奶量变幅在5000-8000kg/(头年)，小于小区养殖的2000-7000kg/(头年)。养殖场（户）之间的每头奶牛氮素投入量存在很大差异，且与养殖规模并不存在明显的关系；养殖小区泌乳牛的氮素投入量分别为120.0kg/(头年)，低于规模化养殖的136.8kg/(头年)，但生产1t牛奶的氮素投入量看，规模化养殖场为22.1kg，要低于养殖小区的26.8kg。在奶牛场尺度，规模化养殖场和养殖小区生产1t牛奶（每600kg奶牛活体）的氮素投入量分别为29.7kg[112.0kg/(头年)]和30.5kg[117.4kg/(头年)]，两者之间并不存在显著差异。（2）规模化养殖场的奶牛泌乳效率和年氮素效率分别为27%和25%，要高于养殖小区的24%和21%。泌乳奶牛的氮素利用效率同氮素投入量存在显著的负相关，而且规模化奶牛场（r=-0.9170，p<0.01）相对养殖小区（r=-0.6182，p<0.01）有更好的相关性。从奶牛场平均氮素利用效率看，规模化养殖场为21%，养殖小区为19%，均比泌乳牛养分利用效率有所降低，其中规模化养殖场下降较多。奶牛场氮素利用效率与每600kg奶牛活体的氮素输入呈负相关（规模化养殖场r=0-.6296，P<0.01；养殖小区r=0-.5159，P<0.01），而与牛奶氮素输出的相关因养殖规模而异，规模化养殖场氮素利用效率和牛奶氮素输出并不存在相关性，养殖小区的氮素利用效率和牛奶氮素输出的相关性显著（r=-0.5012，P<0.01），说明氮素投入量对氮素利用效率影响较大。（3）在奶牛场尺度的规模化养殖场和养殖小区的生产1t牛奶的环境氮素排放分别为9.7kg和10.3kg，每600kg奶牛活体的年排放强度为36.2kg和40.2kg，其氮素的大气排放的主要来源是奶牛粪尿中的氮素，氮素大气挥发损失占总损失的88%。（4）情景分析表明，通过优化奶牛场的饲料投入能够有效的提高规模化奶牛场的氮素利用效率，对养殖小区的氮素效率提升更为明显。提高奶牛氮素利用效率和优化氮素投入都能有效的降低奶牛氮粪尿排氮量，进一步降低氮素的环境排放，其中优化氮素投入对降低氮素的环境损失效果更好。优化粪尿管理措施能够有效的提高粪尿的还田率。（5）两种奶牛养殖模式在不同程度上都体现出了同农田生产系统结合的不紧密，奶牛场在不同区域之间氮素流动中的主要起一个养分转运的作用。规模化奶牛场（有内部农田）每生产1t牛奶（每600kg奶牛活体）能够转移19.3kg（73.7kg购买饲料氮素和9.3kg（35.7kg）本地农田氮素，规模化奶牛场（无内部农田）每生产1t牛奶（每600kg奶牛活体）能够转移19.6kg（73.2kg）购买饲料氮素和4.3kg（16.0kg）本地农田氮素，而养殖小区则分别转运17.2kg（65.7kg）购买饲料氮素和10.1kg（39.4kg）的本地农田氮素。