基于DNDC 模型的環(huán)渤海典型小流域農(nóng)田氮素淋失潛力估算.pdf

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1、第28卷第13期農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)2012年7月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28Jul．2012No．13127基于DNDC模型的環(huán)渤海典型小流域農(nóng)田氮素淋失潛力估算李虎1，一，邱建軍1，2※，高春雨1，一，王立剛1’2(1．農(nóng)業(yè)部面源污染重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081；2．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京100081)摘要：為了定鼉評價(jià)流域尺度氮素污染的町能性并探明氮素污染的主要來源，以期指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，該文主要運(yùn)用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)牛物地球化

2、學(xué)模型(DNDC)模擬的方法。以環(huán)渤海典型小流域——小清河流域?yàn)槔?，在GIS流域數(shù)據(jù)庫支持F對該流域氮素淋失潛力進(jìn)行了估算。研究結(jié)果表明，2006年小清河流域年均氮淋失負(fù)荷范圍為10．44x103～36．86x103t，平均為23．65×103t。以當(dāng)年氮肥投入總量222．2x103t計(jì)算，該流域平均氮素流失量占氮肥投入的10．6％。不同地區(qū)氮素淋失空間分布差別較大，與氮肥施用螢的空間分布規(guī)律大體一致。其中，44％和27％的地區(qū)氮素潛在淋失量分別集中在20～40和>40～80kg／hm2，這些地區(qū)主要分布在小清河兩側(cè)沿岸及壽光市大部分地區(qū)，給流域水環(huán)境造

3、成了較大影響。研究結(jié)果顯示流域氮淋失存在較大的空間區(qū)域差異，根據(jù)不M地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行水氮管理，減少氨素的無效丟失十分必要。關(guān)鍵詞：氮，淋失，模型，小流域，農(nóng)田doi：103969／j．issn．1002—6819．2012．13．021中圖分類號；S143．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1002—6819(2012)13-0127—08李虎，邱建軍，高春雨，等．基于DNDC模型的環(huán)渤海典型小流域農(nóng)田氮素淋失潛力估算[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28(13)：127—134．LiHu，QiuJianjun。GaoChunyu，eta1．Simulation

4、ofpotentialnitrateleachingincroplandsoftypicalwatershedaroundBohaiBayusingDNDCmodel[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(13)：127—134．finChinesewithEnglishabstrac00引言農(nóng)田氮肥施入土壤后有3個(gè)去向，一部分氮素被當(dāng)季作物吸收利用，一部分殘留于土壤中，另一部分則離開十壤和作物系統(tǒng)而損失【1】。

5、在目前普遍高施氮量和大水漫灌的情況下，殘留在十壤剖面中的硝態(tài)氮隨水逐年下移，最終離開七體進(jìn)入地下水是氮素?fù)p失的豐要途徑【2l。以環(huán)渤海集約化農(nóng)區(qū)典型流域一一III東小清河流域?yàn)槔F(xiàn)階段該流域氮肥用量仍然保持著較快增長的贄頭，目前該流域主要作物小麥．玉米輪作系統(tǒng)的平均施氮量為305kgrhm2，部分經(jīng)濟(jì)作物的施氮量甚至已經(jīng)超過350kg／hm2，遠(yuǎn)超過國際上公認(rèn)的施氮量上限(225kg／hm2)，大大超過氮肥的合理施用量。對蔬菜生產(chǎn)大市壽光市農(nóng)戶調(diào)查顯示，每年種植茄子、番茄和黃瓜的化學(xué)純氮施用量分別高達(dá)】800、2050、l850kg／hm2，為普通大田

6、作物的數(shù)倍，而氮肥的利用率僅為30％左右。由這些數(shù)據(jù)可看出，農(nóng)民為了追求效益，完全憑經(jīng)驗(yàn)超高量施用肥料，而氮素的大量盈余必然會導(dǎo)致氮肥向水體的直接收稿口期；201l-10．28修訂日期：2012-03-30基金項(xiàng)14：公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研等項(xiàng)(200803036。201103039)作者簡介：李虎(1981一)，男．助理研究員，博士。主要從事農(nóng)田碳氯循環(huán)研究。北京中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，100081。Emaihlihu0728@sina．com※通信作者：邱建軍(1968--)．男．研究員，博十生導(dǎo)師t主要從事農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與仝球變化研究

7、，農(nóng)業(yè)部公盞性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)“環(huán)渤海區(qū)域農(nóng)業(yè)碳氯平衡定量評價(jià)”，。農(nóng)業(yè)源溫竄氣體監(jiān)測‘j摔制技術(shù)研究”項(xiàng)目首席科學(xué)家。北京中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，100081。Email：Qiujj@cans．net．cn流失顯著增加，并且部分氮素還會積累在土壤中，對地下水造成潛存的威脅。因此，作為中國主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，在不斷提高土地綜合生產(chǎn)力的同時(shí)，盡量減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對該地區(qū)環(huán)境的威脅，既是科學(xué)上的重大問題也是國家的重大需求。迄今圍內(nèi)對農(nóng)田土壤氮素流失進(jìn)行了大量的測定，積累了一些數(shù)據(jù)，也建立了許多經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。但在中國廣闊的農(nóng)田面積、多變的農(nóng)業(yè)氣候條

8、件和耕作措施下，單靠試驗(yàn)觀測結(jié)果或有限數(shù)量的田間試驗(yàn)來定量評估氮素淋失的污染潛力