【摘要】【目的】山东地处华北地区，是我国小麦玉米主产省份。明晰其秸秆资源的空间分布特征及秸秆还田的养分替代潜力，可为推进全省秸秆综合高效利用和农田化肥合理减量增效提供决策依据。【方法】基于统计年鉴资料和文献调研数据，利用草谷比法对2019—2021年山东省不同地区小麦玉米秸秆年均产量及还田情景下的化肥可替代量进行测算。【结果】2019—2021年山东省小麦和玉米秸秆年均产量分别为2 928万t和2 252万t，两种秸秆资源的区域占比表现为鲁北（34.9%、34.7%）>鲁西南（27.6%、24.9%）>鲁中（20.2%、21.4%）>鲁东（9.1%、11.3%）>鲁东南（8.2%、7.8%）。单位面积小麦秸秆可收集量排序为鲁北（5 573 kg·hm~(-2)）>鲁西南（5 380 kg·hm~(-2)）>鲁中（5 361 kg·hm~(-2)）>鲁东南（5 088 kg·hm~(-2)）>鲁东（4 968 kg·hm~(-2)），玉米秸秆可收集量排序为鲁西南（5 121 kg·hm~(-2)）>鲁北（5 034 kg·hm~(-2)）>鲁东南（4 807 kg·hm~(-2)）>鲁中（4 790 kg·hm~(-2)）>鲁东（4 709 kg·hm~(-2)）。秸秆产量较高的菏泽、德州、聊城、济宁和潍坊五市的小麦和玉米秸秆总占比分别为57.5%和55.5%，而秸秆产出较少的东营、淄博、日照和威海四市的两种秸秆总占比分别仅为7.2%和8.0%。全省小麦秸秆N、P_2O_5、K_2O养分年均资源量分别为13.94万t、5.13万t和50.90万t，玉米秸秆N、P_2O_5、K_2O养分资源量分别为16.65万t、6.58万t和36.60万t。区域尺度上单位面积小麦秸秆还田当季的N、P_2O_5、K_2O养分理论可替代化肥的量分别为16.7—18.7、7.8—8.7和110.4—123.8 kg·hm~(-2)，玉米秸秆还田的N、P_2O_5、K_2O养分可替代化肥的量分别为25.4—27.6、11.8—12.8和83.2—90.5 kg·hm~(-2)。【结论】山东省不同地区的小麦玉米秸秆资源总量及单位面积可收集量存在一定差异，应因地制宜加强秸秆高效利用；秸秆还田利用情景下需考虑还田秸秆的替代化肥潜力，以促进化肥减量增效和农业绿色发展。