基于DNDC 模型的环渤海典型小流域农田氮素淋失潜力估算.pdf

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1、第28卷第13期农业工程学报2012年7月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28Jul．2012No．13127基于DNDC模型的环渤海典型小流域农田氮素淋失潜力估算李虎1，一，邱建军1，2※，高春雨1，一，王立刚1’2(1．农业部面源污染重点实验室，北京100081；2．中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京100081)摘要：为了定鼍评价流域尺度氮素污染的町能性并探明氮素污染的主要来源，以期指导农业生产实际保护农田生态环境，该文主要运用农业生态系统牛物地球化

2、学模型(DNDC)模拟的方法。以环渤海典型小流域——小清河流域为例，在GIS流域数据库支持F对该流域氮素淋失潜力进行了估算。研究结果表明，2006年小清河流域年均氮淋失负荷范围为10．44x103～36．86x103t，平均为23．65×103t。以当年氮肥投入总量222．2x103t计算，该流域平均氮素流失量占氮肥投入的10．6％。不同地区氮素淋失空间分布差别较大，与氮肥施用萤的空间分布规律大体一致。其中，44％和27％的地区氮素潜在淋失量分别集中在20～40和>40～80kg／hm2，这些地区主要分布在小清河两侧沿岸及寿光市大部分地区，给流域水环境造

3、成了较大影响。研究结果显示流域氮淋失存在较大的空间区域差异，根据不M地区的实际情况进行水氮管理，减少氨素的无效丢失十分必要。关键词：氮，淋失，模型，小流域，农田doi：103969／j．issn．1002—6819．2012．13．021中图分类号；S143．1文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)13-0127—08李虎，邱建军，高春雨，等．基于DNDC模型的环渤海典型小流域农田氮素淋失潜力估算[J]．农业工程学报，2012，28(13)：127—134．LiHu，QiuJianjun。GaoChunyu，eta1．Simulation

4、ofpotentialnitrateleachingincroplandsoftypicalwatershedaroundBohaiBayusingDNDCmodel[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(13)：127—134．finChinesewithEnglishabstrac00引言农田氮肥施入土壤后有3个去向，一部分氮素被当季作物吸收利用，一部分残留于土壤中，另一部分则离开十壤和作物系统而损失【1】。

5、在目前普遍高施氮量和大水漫灌的情况下，残留在十壤剖面中的硝态氮随水逐年下移，最终离开七体进入地下水是氮素损失的丰要途径【2l。以环渤海集约化农区典型流域一一III东小清河流域为例，现阶段该流域氮肥用量仍然保持着较快增长的贽头，目前该流域主要作物小麦．玉米轮作系统的平均施氮量为305kgrhm2，部分经济作物的施氮量甚至已经超过350kg／hm2，远超过国际上公认的施氮量上限(225kg／hm2)，大大超过氮肥的合理施用量。对蔬菜生产大市寿光市农户调查显示，每年种植茄子、番茄和黄瓜的化学纯氮施用量分别高达】800、2050、l850kg／hm2，为普通大田

6、作物的数倍，而氮肥的利用率仅为30％左右。由这些数据可看出，农民为了追求效益，完全凭经验超高量施用肥料，而氮素的大量盈余必然会导致氮肥向水体的直接收稿口期；201l-10．28修订日期：2012-03-30基金项14：公益性行业(农业)科研等项(200803036。201103039)作者简介：李虎(1981一)，男．助理研究员，博士。主要从事农田碳氯循环研究。北京中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，100081。Emaihlihu0728@sina．com※通信作者：邱建军(1968--)．男．研究员，博十生导师t主要从事农业生态系统与仝球变化研究

7、，农业部公盏性行业(农业)科研专项“环渤海区域农业碳氯平衡定量评价”，。农业源温窜气体监测‘j摔制技术研究”项目首席科学家。北京中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，100081。Email：Qiujj@cans．net．cn流失显著增加，并且部分氮素还会积累在土壤中，对地下水造成潜存的威胁。因此，作为中国主要的农业生产基地，在不断提高土地综合生产力的同时，尽量减少农业生产对该地区环境的威胁，既是科学上的重大问题也是国家的重大需求。迄今围内对农田土壤氮素流失进行了大量的测定，积累了一些数据，也建立了许多经验模型。但在中国广阔的农田面积、多变的农业气候条

8、件和耕作措施下，单靠试验观测结果或有限数量的田间试验来定量评估氮素淋失的污染潜力