大尺度条件下农田土壤硝态氮淋失风险预报的研究

农田土壤硝态氮淋失风险的定量化研究对生态农业和精准农业的建立至关重要，该研究中的科学难题之一是对大尺度条件下土壤水氮运移动态的精确模拟和预报，其科学问题的提法为：在土壤特性空间变异性分析的基础上，通过对点尺度的非饱和流动与化学物质运移和转化的数学模型进行尺度提升并借助于RS与GIS技术，使之能够描述大尺度下土壤硝态氮的淋失。这是地下水文学领域具有挑战性的应用基础研究问题，对该问题的深入研究，将为区域土壤硝态氮淋失机理的科学认识提供有力的定量分析手段。本研究分别以永乐店和禹城实验站内面积为27m×27m和40m×40m的一块农田为背景，在大量采样、测试的基础上，应用地质统计学描述参数的空间结构关系；由点尺度的机理模型得到硝态氮淋失的时空分布；运用尺度提升方法，寻求农田尺度的等价参数；与RS和GIS技术相结合，探讨模型的多尺度数值解，对北京东郊和山东德州地区的农田土壤硝态氮淋失风险进行预报。