农田生态系统是人类赖以生存的物质基础和载体，其内部作物——土壤——肥料三者之间的动态平衡是维持生态系统健康及可持续发展的物质基础。农田生态系统的养分失衡、水土流失不但是系统内部的主要生态环境问题，同时也是造成系统外部其它生态环境问题尤其是水环境问题的根源。 近代农业中化肥的施用打破了传统农业生产体系中封闭的物质循环。一方面施用化肥极大地提高了土地生产力，成为提高作物产量的有效手段；另一方面，由于过量和不平衡施用化肥以及施用技术落后等原因，农田生态系统出现了一系列生态环境问题：首先，过量施用化肥打破了农田生态系统养分循环的动态平衡，而不平衡的施肥又进一步降低了农作物对化肥的利用效率：其次，由于化肥施用量的不断增加以及作物对肥料利用率的降低，大量未被作物吸收利用的养分进入大气和水体环境，不但造成了资源的浪费，也带来了环境的污染。 四川是我国的农业大省，单位面积化肥施用量超出全国平均水平47.76％，大量及不合理的施用化肥，打破了农田生态系统的养分平衡。本文采用沈善敏的有机养分循环法结合“黑箱模型”，通过计算得到四川省农田生态系统养分平衡的一般趋势：随着化学氮、磷肥施用量的不断加大，农田生态系统氮、磷元素均已出现盈余，尤其是氮素盈余量较大，盈余的养分通过地表径流、淋溶等途径进入地下水和地表水，对水环境造成了极大的污染。目前四川省嘉陵江、沱江等水系农田面源污染日益加剧，嘉陵江各江段均出现丰水期氮浓度明显大于枯水期的现象；双流县地下水安全已经受到农田氮素污染的威胁。四川大学硕士学位论文 川中紫色丘陵区是四川省水土流失最为严重的区域，同时又是四川省农业生产的主体区域。严重的水土流失加大了该区域农田生态系统的养分输出，造成了农田生态系统养分的大量流失。以典型区域南充市为例计算耕地淋溶和径流等不同途径损失的养分量，结果表明不论是氮素还是磷素的流失，其主要根源均是地表径流造成的水土流失。在地表径流中，侵蚀泥沙携带是养分损失的主要途径。地表径流中随侵蚀泥沙损失掉的氮、磷元素分别占氮、磷元素总损失量的85.67%和8928%，均远远高于随径流水的损失。南充市19%年氮、磷肥损失总量分别占全年氮、磷化肥施用量的22.9%和41.4%。积极探索有效的农田保护及耕作措施，减少水土流失和由此带来的农田养分流失，是实现紫色丘陵区农业可持续发展的关键。关键词:农田生态系统化肥川中紫色丘陵区养分平衡面源污染