集约种植区灌水与施肥驱动的地下水硝酸盐污染效应与调控研究

高灌水与施肥是集约农业种植区粮食高产的根本保证，但由此造成日益严重的地下水硝酸盐污染问题，已成为全球范围内广泛关注的环境问题和科学研究热点问题。本研究将以华北典型集约种植区为对象，通过对典型区的监测、调查与分析，探讨不同灌水与施肥模式、作物种植、土壤类型条件下土壤与地下水中硝酸盐的时空分布特征与累积规律；通过典型作物种植下的田间试验，研究不同灌水与施肥模式下氮素在土壤与地下水中的迁移转化规律；结合GIS技术，建立灌水与施肥模式驱动的区域土壤与地下水氮素迁移转化的分布式耦合模拟模型；基于水氮迁移转化动力过程模拟与地下水固有脆弱性描述，提出灌水与施肥模式驱动的地下水硝酸盐污染风险的动态评价指标与评价方法；通过不同情景条件下硝酸盐污染负荷模拟与污染风险的评价，提出减少地下水体硝酸盐污染风险的调控措施，本研究的成果可为集约化农业种植区农业面源污染控制与地下水环境保护提供科学依据与决策支持。

高灌水与施肥是集约农业种植区粮食高产的根本保证，但由此造成日益严重的地下水硝酸盐污染问题，已成为全球范围内广泛关注的环境问题和科学研究热点问题。本研究以华北典型集约种植区为对象，通过对典型区的监测、调查与分析，探讨了不同灌水与施肥模式、作物种植、土壤类型条件下土壤与地下水中硝酸盐的时空分布特征与累积规律；通过典型作物种植下的田间试验，研究了不同灌水与施肥模式下氮素在土壤与地下水中的迁移转化规律；结合GIS技术，建立了灌水与施肥模式驱动的区域土壤与地下水氮素迁移转化的分布式耦合模拟模型；基于水氮迁移转化动力过程模拟与地下水固有脆弱性描述，提出了灌水与施肥模式驱动的地下水硝酸盐污染风险的动态评价指标与评价方法；通过不同情景条件下硝酸盐污染负荷模拟与污染风险的评价，提出了减少地下水体硝酸盐污染风险的调控措施，本研究的成果可为集约化农业种植区农业面源污染控制与地下水环境保护提供科学依据与决策支持。