氮素作为重要的农业生产资料,在满足我国粮食生产的过程中发挥着重要作用。与此同时,不合理的氮素施用以及较低的氮素利用效率,也引起了水体、大气和土壤等一系列环境问题,严重制约了我国农业绿色发展的进程,亟需在选择表征中国农业绿色发展的氮素指标基础上,探索这些氮素指标的时空变化特征及其影响因素,并提出合理的氮素优化管理策略,进而推动我国农业绿色发展。为此,本研究通过文献调研以及中国农业绿色发展指标体系进行氮素指标的选取,并在此基础上对氮素指标按照农业绿色发展程度进行分级。在时间和空间两个维度上,以国家尺度和区域尺度的农业和食物系统为研究对象,分析我国1980-2017年农业绿色发展相关氮素指标的时间变化特征以及1980年和2017年31个省份的空间变化特征,明确相关氮素指标的影响因素,并通过情景分析,探讨我国农业绿色发展相关氮素指标的优化途径,以期为实现我国农业绿色发展提供借鉴。主要结果如下:(1)1980-2017年间,我国农业绿色发展相关氮素指标的绿色发展水平逐渐降低。其中氮素利用强度、环境排放类以及大部分利用效率类指标变化率均呈现增加趋势,而指标农业绿色发展等级由Ⅰ级向Ⅳ级水平降低;秸秆循环利用效率、大部分氮素生产类以及食物消费类的指标变化率均呈现增加趋势,并且指标农业绿色发展等级由Ⅳ级向Ⅰ级水平上升。在指标类型方面,与1980年相比,2017年氮素生产类和食物消费类指标绿色发展Ⅳ级水平占比分别由75.0%和57.3%降低至36.3%和23.4%,农业绿色发展水平呈上升趋势,氮素环境排放类和氮素效率类指标绿色发展Ⅰ级和Ⅱ级水平占比之和分别由71.0%和26.6%降低至46.8%和16.9%,农业绿色发展水平呈下降趋势。(2)在空间分布上,与1980年相比,2017年31个省份的农业绿色发展相关氮素指标的绿色发展程度总体呈现降低的趋势。氮素投入和环境损失较高的区域主要分布在华北地区、华东地区、华中地区以及华南地区,由Ⅰ级向Ⅳ级水平降低;食物消费水平在各地区均有提升,其中东部地区提升更明显,升至Ⅱ级水平;东部和北部地区的单位植物和动物蛋白产量水平较高,由Ⅳ级水平升至Ⅲ级水平;效率指标在省域尺度整体偏低,大部分地区处于Ⅲ和Ⅳ级水平。从区域指标等级占比结果看出,与1980年相比,2017年在全国水平Ⅳ级和Ⅲ级水平占比变化不大,但Ⅰ级水平的占比由27.1%降低至8.3%;在七大地区水平,各个地区Ⅰ级水平占比均降低,并且大部分地区均低于30.0%,处于Ⅲ级和Ⅱ级水平的占比明显增加。(3)中国农业绿色发展相关氮素指标受多重因素的影响,在不同时间和不同区域影响因素类型不同。影响我国农业绿色发展相关氮素指标的因素包括:耕地面积、经济作物播种面积占比、农田灌溉水平、人口数量、农业机械化水平、总养殖数量、人均GDP、城镇化率、粮食产量等。并且随着耕地面积的减少,氮素指标增加趋势,呈负相关关系;其它影响因素与氮素指标呈正相关关系。(4)通过情景分析可以看出,相关氮素指标的绿色发展等级发生了改变。在现有的种植业生产管理技术的应用下(S1情景),可以改善种植业的生产,提高氮素利用效率以及减少环境排放,但是仍有13个指标处于Ⅲ级和Ⅳ级水平,改善效果不明显;在现有的畜牧业生产管理技术的应用下(S2情景),改善效果与种植业生产管理技术类似,仍有13个指标处于Ⅲ级和Ⅳ级水平;在现有的资源与环境综合管理技术的应用下(S3情景),能够改善氮素指标的农业绿色发展水平,有9个指标处于Ⅰ级和Ⅲ级水平;在种植业生产管理技术、畜牧业生产管理技术和资源与环境综合管理技术综合应用下(S4情景),氮素指标中16个指标处于Ⅰ级和Ⅱ级水平,基本达到了氮素指标的农业绿色发展。总之,由于多重因素的共同影响,中国农业绿色发展相关氮素指标的农业绿色发展水平整体呈下降趋势,并且呈现北部和西部强于南部和东部的区域特征。明确了与农业绿色发展相关氮素指标实现绿色发展的关键影响因素和潜力,通过氮素优化管理技术的综合应用,相关氮素指标能够达到农业绿色发展的水平,为实现中国农业绿色发展提供了依据。