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随着畜禽产品需求增加,我国畜禽养殖总量和规模化程度不断扩大,加重了我国农业资源短缺以及环境污染风险。虽然目前部分研究定量化了整个畜禽养殖体系养分流动,但是针对不同畜禽种类和不同畜禽养殖模式研究还较少。本研究通过文献数据挖掘、实地调研和模型模拟相结合,构建了NUFER模型畜牧业模块,阐明了我国国家尺度主要畜禽品种(奶牛、肉牛、蛋鸡、肉鸡和生猪)不同养殖模式(传统,放牧,专业养殖户,养殖小区和规模化养殖场)的资源需求,氮磷养分利用及损失途径。并且以生猪养殖体系为例,分析了养殖结构和养殖数量变化对资源需求,氮磷养分利用和损失的影响。并针对生猪养殖体系分析了未来优化策略。主要结果如下：1.通过模型对主要畜禽种类的资源需求分析结果表明2010年我国平均每生产1kg牛肉、猪肉、鸡肉、鸡蛋和牛奶分别需要27、5.0、3.5、3.2和2.1kg饲料。而对应生产这些饲料所需的耕地和化肥需求规律如下：奶牛<生猪<蛋鸡<肉鸡<肉牛。2.通过模型定量了主要畜禽品种在动物个体、群体以及“土壤-饲料-畜禽”系统尺度氮磷养分利用效率。在个体尺度,肉鸡和蛋鸡体系氮素利用效率相近,并高于生猪和奶牛。在群体尺度,氮素利用效率大小顺序为蛋鸡(39%)>肉鸡(37%)>生猪(21%)>奶牛(15%)>肉牛(3.2%)。在系统尺度上,各个畜禽种类之间差异变小,大小顺序为生猪(30%)≈蛋鸡(29%＞肉鸡(26%)>奶牛(24%)>肉牛(16%)。3.对主要畜禽品种氮磷环境损失分析表明,平均每生产1kg氮产品,各个畜禽品种系统尺度氮损失大小排列顺序为：肉牛(31kg氮)>奶牛(7.0kg氮)>生猪(3.8kg氮)>肉鸡(2.5kg氮)>蛋鸡(2.3kg氮)。而对于平均每生产1kg磷产品整个系统尺度磷素损失呈现相反规律,即蛋鸡(4.2kg磷)>肉鸡((2.1kg磷)>生猪(2.1kg磷)>肉牛(0.7kg磷)>奶牛(0.3kg磷)。4.不同畜禽养殖模式之间资源需求差异显著,基本规律为每生产1kg畜禽产品,传统和放牧养殖模式的耕地和化肥需求低于专业养殖户和规模化养殖场模式；而饲料需求却远高于专业养殖户和规模化养殖场模式。5.在动物个体和群体尺度上,除蛋鸡和肉鸡外,其他畜禽品种的传统养殖模式氮磷利用效率均低于专业户和规模化养殖场模式。然而在系统尺度上,主要畜禽品种的专业养殖户和规模化养殖场模式由于农牧结合程度低,其氮磷利用效率显著低于传统和放牧模式。如不同奶牛养殖模式系统尺度氮利用效率规律为：传统(50%)>放牧(38%)>养殖小区(16%)>规模化养殖场(10%)。6.在奶牛和生猪养殖体系中,每生产1kg氮产品,传统模式氮损失较规模化养殖方式高。然而在蛋鸡和肉鸡养殖体系中,传统模式的氮磷损失远低于专业养殖户和规模化养殖场模式。如肉鸡养殖体系中,每生产1kg鸡肉氮,传统养殖模式平均损失0.7kg氮,而专业养殖户和规模化养殖场分别损失3.0和2.5kg氮。在奶牛养殖体系中,每生产1kg牛奶氮产品,传统养殖模式损失10kg氮,而规模化养殖场仅损失6.3kg氮。7.饲养结构和管理措施变化显著影响畜禽养殖体系的资源需求和环境代价。如生猪养殖体系快速从后院式养殖方式向规模化养殖方式发展,促进了个体和群体尺度氮磷养分利用效率增加,但是系统尺度氮磷养分利用效率却大幅度降低,同时氮磷环境损失显著增加。针对生猪养殖的情景分析表明,单项减排措施对氮素的减排效果较低。当应用“土壤-饲料-畜禽”系统综合减排技术,生猪养殖体系氮磷损失可分别降低64%和95%。