為研究土地利用和農(nóng)業(yè)管理對流域非點源氮污染的影響,選擇南水北調中線的重要水源地丹江流域作為研究區(qū),應用SWAT模型模擬了流域地表水硝酸鹽氮和氨氮負荷,揭示了土地利用變化和不同施肥灌溉措施對氮污染負荷的貢獻。結果表明:（1）流域內全年氮污染分布不均,硝酸鹽氮和氨氮污染較為嚴重的時段集中在每年7—9月,輸出量分別為734.32,735.36 t,占全年硝酸鹽氮和氨氮輸出量的50%以上;（2）硝酸鹽氮和氨氮的輸出量具有較大的空間差異,自上游至下游逐漸加重,污染較為嚴重的子流域主要集中在丹鳳縣和商南縣;（3）通過設置情景模擬,當坡度大于15°和25°的耕地退耕還林時,流域硝酸鹽氮負荷分別減少59.83%和45.89%,氨氮負荷分別減少48.91%和35.78%。當流域內施肥量和灌溉量分別降低20%時,流域硝酸鹽氮負荷分別減少3.63%和13.26%,氨氮負荷分別減少0.12%和15.65%;（4）耕地是流域氮污染的主要來源,降低流域施肥灌溉量和陡坡地退耕還林是控制流域非點源氮污染的關鍵。 

【文章來源】：水土保持學報. 2020,34(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

丹江流域高程、水系、子流域劃分及氣象水文站位置

表4 丹江流域月徑流模擬 評價指標 丹鳳站 荊紫關站 率定期 驗證期 率定期 驗證期 R2 0.74 0.70 0.75 0.78 ENS 0.51 0.51 0.67 0.76 ER/% 22.74 15.73 17.81 2.73在基于徑流模擬的基礎上,進行流域水質模擬,分別對丹鳳、荊紫關站進行了硝酸鹽氮、氨氮負荷模擬,丹鳳和荊紫關監(jiān)測斷面的硝酸鹽氮、氨氮模擬結果見圖3,模型的評價效果見表5。根據(jù)上述分析,流域內污染物率定和驗證期的確定系數(shù)均大于0.7,NS系數(shù)均大于0.5,表明模型適合模擬流域內的污染狀況。

由上述圖表可知,首先,流域內不同時期硝酸鹽氮和氨氮的輸出量隨時間的變化趨勢一致,呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,流域降雨集中在每年的7—9月,隨著時間的推移由于降雨量的增大使得徑流量增加,徑流對土壤中氮的沖刷作用增強,從而使硝酸鹽氮和氨氮的輸出量增大;之后隨著降雨量的減少,徑流量隨之減小,使硝酸鹽氮和氨氮的輸出量減小。其次,流域內不同時期硝酸鹽氮和氨氮輸出量與流域徑流量呈正相關關系,相關系數(shù)R2分別為0.32和0.66,隨著徑流量的增加,硝酸鹽氮和氨氮的輸出量逐漸增大,不同時期氨氮和硝酸鹽氮污染較為嚴重的時間都集中在每年的7—9月,即流域豐水期,其輸出量分別為734.32,735.36 t,占全年硝酸鹽氮和氨氮輸出量的50%以上。最后,考慮到模型設置時每年5,7月是水稻的施肥期,由于豐水期徑流對坡耕地的侵蝕作用,耕地內氮肥大量流失,導致了當月氨氮和硝酸鹽氮平均模擬輸出負荷的升高。因此,徑流的變化是流域氮污染負荷變化的驅動因子之一。圖4 丹江流域不同時期平均逐月徑流量與硝酸鹽氮、氨氮輸出量

【參考文獻】：
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本文編號：3501338