氮磷既是动植物必需的营养元素，也是环境污染因子，其在农牧生产系统的利用和去向直接关系到动植物生产性能和环境效应。随着我国农牧业集约化程度的提高，因氮磷不合理使用造成的资源环境问题日趋严重，因此，在阐明区域农牧体系氮磷流动规律基础上进行氮磷优化管理已经成为农牧业健康发展的重要任务。然而，我国关于省域尺度农牧体系养分利用与去向的研究还不多见。为此，本文采用物质流分析方法，系统研究河北省农牧体系氮磷养分流动和环境效应的时空变化特征，分析农牧体系氮磷循环利用状况和农牧业结合的程度，探讨农牧体系氮磷的优化管理途径，以期为今后区域农牧业可持续发展提供依据。主要研究结果如下：（1）1980年以来，河北省农田体系氮磷输入大幅增加，其变化可以分为2个阶段，1980年到1996年为氮磷输入量快速增长阶段，分别由1980年82.7万t和10.7万t提高到251.3万t和44.0万t，增加了2.0和3.1倍；之后增长趋于缓慢，2010年比1996年分别增加了2.6%和26.9%。其中化肥一直是氮磷输入主体，氮肥所在比例基本维持在70%左右，磷肥则由1980年56.9%增加到2010年75.4%。作物收获氮磷也呈增加趋势，但远远低于氮磷输入量的增长。由此导致农田氮磷盈余量大幅度增加，分别由1980年70.5万t和3.2万t，增加到2010年175.3万t和27.6万t；增加了1.5倍和7.5倍。2010年不同区域农田氮磷输入和输出存在着很大的差异，其中以石家庄市表现为最高。（2）1980年以来，河北省畜牧体系氮磷输入量也大幅度增加，可以分为2个阶段，其中1980-2005年为快速增长阶段，氮磷输入量由1980年23.3万t和4.5万t分别增加到2005年的132.3万t和30.1万t，增加了4.7倍和5.7倍；之后为基本平稳阶段。河北省本地饲料氮磷数量难以满足畜牧生产要求，其占总输入的比例氮磷分别由1980年39.5%和55.0%降低到2010年6.4%和18.4%。与此同时，畜牧体系粪尿氮磷资源量也表现大幅度增加，分别由1980年21.8万t和3.4万t增加到109.2万t和22.5万t，分别增加了4.0倍和5.6倍。2010年不同区域畜牧体系氮磷输入和输出以及外源饲料需求方面也存在巨大差异，其中单位面积畜牧氮磷粪尿产生数量以邯郸最高。（3）2010年与1980年相比，河北省整个农牧体系氮磷外源投入数量（化肥和外源饲料）分别增加了3.3和5.5倍；本地消费动植物产品氮磷数量分别增加了49.1%和34.5%；外销产品氮磷数量分别增加了6.0%和2.6%；向环境排放氮磷数量分别增加了3.9倍和18.1倍。1980年到2010年，水体排放氮对环境氮贡献率由20.3%增加到48.9%；同时，畜牧体系对环境排放氮磷的贡献率也在增加，其中对大气氮排放的贡献率由20.2%增加到23.6%，水体氮的贡献率由25.8%增加到71.6%，对水体磷贡献率也由80%上升到87.6%。1980到2010年，外源饲料氮磷的依赖程度在不断增大，分别从1980年的60.5%和45.0%增加到2010年的93.6%和82.0%；同期，畜牧体系粪尿还田率不断下降，由95.0%下降到37.0%。河北省农牧生产体系在氮磷素利用和循环方面严重脱节。（4）河北省农牧体系氮磷流动呈现流量大、外源投入多、利用效率低、养分循环差、环境排放高、农牧结合不紧密等特点。情景分析表明，优化农牧体系氮磷管理技术、增加粪尿养分循环和提高氮磷养分效率对减少化肥和外源饲料需求、降低大气和水体排放数量等均具有重要作用，潜力巨大。因此，河北省重点应以提高氮磷养分利用和循环效率为核心，从调整动植物产品生产目标、优化农牧养分管理技术、加强粪尿循环利用等方面入手，在确保农牧产品需求的同时，减少氮磷环境排放，实现农牧业可持续发展。