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季節(jié)性干濕氣候對茶園坡面土壤硝態(tài)氮淋失的影響

2021-05-02 15:17柳菲賴曉明朱青廖凱華
關鍵詞:土壤水分濕潤通量

柳菲 ,賴曉明,朱青* ,廖凱華

(1. 中國科學院南京地理與湖泊研究所,流域地理學重點實驗室,江蘇 南京 210008;2. 中國科學院大學,北京 100049)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過度的肥料施用使得土壤中大量營養(yǎng)元素通過地表徑流和淋洗等途徑進入水體,導致水體富營養(yǎng)化、土壤質量退化、地下水污染等一系列生態(tài)環(huán)境問題[1-2]。硝態(tài)氮(NO3--N)淋失作為面源氮素流失的重要形式,是導致地表、地下水體硝酸鹽濃度升高的主要原因[3]。由于NO3--N淋失對地下水和人類健康的影響,近年來NO3--N淋失成為土壤科學和環(huán)境科學的研究熱點[4-5]。

由于硝酸根離子不易被土壤膠體吸附,極易溶于水,因此NO3--N的遷移與土壤水分運動密切相關[6]。影響NO3--N淋失的主要因素有氣象、地形、土壤性質、土壤水文和土地管理措施等,其中尤以氣象因素為關注要點[7-8]。在全球變暖背景下,以降雨和氣溫異常為特征的極端天氣發(fā)生頻率和強度不斷增加,極端濕潤或干旱等氣候變化驅動著水文要素的變化,對NO3--N的淋失產(chǎn)生重大影響,因此關于極端氣候背景下氮素流失的研究也逐漸成為熱點[9]。例如,在美國愛荷華州的玉米—大豆輪作制度下,極端天氣年份的序列(如濕—干和干—濕)與正常的2年氣候序列情景相比,對NO3--N累積淋失通量的影響范圍為-93%~290%[10];美國中西部河流經(jīng)歷2012年干旱之后,2013年硝酸鹽濃度顯著升高[11]。我國華北平原濕潤年極端降水發(fā)生后天然植被和耕地中土壤NO3--N的累積量分別減少84%和43%[12]。然而,之前的研究大多集中于不同降水年型(如干旱年或濕潤年)的淋失狀況,卻較少關注季節(jié)性干旱或濕潤條件下NO3--N淋失的過程與機制。

太湖流域是我國經(jīng)濟最發(fā)達、城市化發(fā)展程度最高的地區(qū)之一。近年來,該流域丘陵山區(qū)大面積的林地被開發(fā)成經(jīng)濟用地(如茶園、果園等)[13],土地利用的變化會改變下墊面的土壤孔隙結構和土壤水文過程[14],同時也加劇了氮肥施用和氮素的流失風險[15]。因此,本文基于近年來季節(jié)性干旱和暴雨的氣候背景[16-17],選取太湖流域典型覆被類型—茶園,采用DNDC模型(Denitrification-Decomposition model)模擬季節(jié)性干旱或濕潤對NO3--N淋失的影響。研究對于預測氣候變化背景下丘陵山區(qū)面源NO3--N淋失及其對區(qū)域水環(huán)境的影響等方面具有一定的指導作用。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究選取太湖流域丘陵山區(qū)典型茶園坡地(31°21′ N,119°03′ E),面積大小為0.4 hm2,坡度范圍為5%~20%,海拔變化范圍為80~88 m(圖1)。研究區(qū)屬于北亞熱帶和中亞熱帶過渡季風氣候區(qū),年平均溫度為15.9 ℃,年平均降水量為1 157 mm,年平均蒸散量約為880 mm,降雨夏季最多,然后是春季、秋季和冬季。研究區(qū)土壤類型為薄層石質土,質地為粉質壤土,土層厚度小于0.6 m,表層土壤有機質含量較高,土壤呈偏酸性(pH=6.47),土壤礫石含量多(體積比>30%),導致保水保肥性能差?;鶐r層為風化的砂巖,具有較高的滲透性,深度一般小于50 cm。茶園每年施肥2次,分別在每年3月下旬和10月下旬。3月下旬為催芽肥,施用尿素209 kgN/hm2;10月下旬為基肥,施用尿素174 kgN/hm2和有機肥120 kgN/hm2。

1.2 數(shù)據(jù)獲取與分析方法

本研究在茶園坡面不同坡位選取4個監(jiān)測樣點(TG01~TG04),采用土鉆法獲取0~20 cm深度的土樣,每個樣點附近采集3個土樣,充分混合后放入樣品袋,帶回實驗室自然風干后,去除根系和動植物殘體,研磨后過2 mm尼龍篩。對未過篩的礫石稱重獲取礫石含量比,對過篩的樣品一部分通過激光粒度儀(Malvern Instruments Inc., Worcestershire,UK)進行粒度分析,另一部分繼續(xù)研磨過0.25 mm尼龍篩,采用重鉻酸鉀氧化—外加熱法測定有機質含量。4個監(jiān)測樣點周圍分別安裝美國Decagon公司(Decagon Devices Inc., Pullman WA, USA)生產(chǎn)的EC-5土壤水分和MPS-6土壤水勢自動監(jiān)測探頭,用于獲取土壤水分特征數(shù)據(jù)。同時,在監(jiān)測樣點周圍等距(約0.5 m)埋設3個自制的無負壓土壤滲漏液采集器,滲漏液樣品中的NO3--N濃度采用連續(xù)流動分析儀(Skalar, Breda, The Netherlands)進行測定。土壤 N2O 排放通量采集采用密閉靜態(tài)暗箱法,N2O濃度采用氣相色譜儀進行測定。

由于土壤礫石含量較高,傳統(tǒng)的ROSETTA轉換函數(shù)[18]預測的土壤水力參數(shù)存在較大的問題,之前的研究中已對ROSETTA預測的土壤水力參數(shù)進行礫石校正并取得了較好的結果[19]。模型輸入的土壤數(shù)據(jù)為4個樣點數(shù)據(jù)的平均值,土壤砂粒、粉粒和黏粒含量分別為11.06%、72.70%和16.24%,礫石含量為0.28 cm3/cm3,有機質含量為1.84%,計算得到的飽和含水量(θs)、殘余含水量(θr)和飽和導水率(Ks) 分別為0.31 cm3/cm3,0.04 cm3/cm3和0.012 5 m/h。

本文對比分析了情景模擬年和后續(xù)年NO3--N的累積淋失通量,以及不同干濕情景下每個季節(jié)NO3--N累積淋失通量相對正常情景的變化率,該變化率的計算公式為:(X-X0)/X0,其中,X為不同干濕情景下每個季節(jié)NO3--N累積淋失通量,X0為正常情景下每個季節(jié)NO3--N累積淋失通量。

1.3 DNDC模型

DNDC模型由兩個部分組成,第一部分包含土壤氣候、農(nóng)作物生長和有機質分解3個子模型,其作用是根據(jù)輸入的氣象、土壤性質、土地利用和農(nóng)田管理措施等數(shù)據(jù)預測環(huán)境因子的動態(tài)變化;第二部分包含硝化、反硝化和發(fā)酵等3個子模型,其作用是根據(jù)第一部分的預測結果來模擬上述三個微生物參與的化學反應的速率[20]。在該模型中,NO3--N淋失是由微生物的營養(yǎng)底物濃度梯度驅動的質量流和水勢梯度驅動的水通量造成的[21]。由于深層土壤氮含量較低,因此通常只需要表層土壤參數(shù)便可用于整個土壤剖面的氮素損失風險模擬。

在之前的研究中,已在該坡面成功率定DNDC模型并取得較好的模擬精度[22]。由于土壤礫石含量較高,忽略礫石的影響可能高估NO3--N的淋失通量。因此對模擬結果進行礫石體積含量的校正[23]。結果表明,經(jīng)過這一系列處理,DNDC在該坡面模擬10 cm深度的土壤含水率和溫度時決定系數(shù)R2均大于0.65,Nash-Sutcliffe系數(shù)均大于0.60;在模擬滲漏液NO3--N濃度和N2O通量時除了TG-04樣點,其它樣點R2均大于0.50,Nash-Sutcliffe均大于0.35。

1.4 情景模擬

基于研究區(qū)1960—2019年共計60年的氣象數(shù)據(jù)(國家氣象科學數(shù)據(jù)中心,https://data.cma.cn/),通過對每年春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)和冬季(12—2月)降水數(shù)據(jù)進行分析,選取每個季節(jié)10年一遇濕潤(W)、干旱(D)和最接近平均降雨量(N)的數(shù)據(jù)(表1),共組合構建31種氣候情景。包括單季節(jié)干旱或濕潤各4個情景,雙季節(jié)干旱或濕潤各6個情景,三季節(jié)干旱或濕潤各4個情景,以及所有季節(jié)均為干旱、濕潤和最接近平均降雨量各1個情景。

表1 研究區(qū)1960—2019年各個季節(jié)十年一遇干旱、十年一遇濕潤和平均狀況下的降雨量Table 1 Seasonal precipitation under decennial drought,decennial wetness and average condition from 1960-2019 in the study area

選用DNDC模型對NO3--N淋失通量進行模擬,模擬周期為3年。第1年為模型預熱期,第2年為情景模擬年,第3年為后續(xù)年。第1年和第3年均采用每個季節(jié)最接近平均降雨量的數(shù)據(jù),第2年采用情景設置的季節(jié)性干、平和濕的氣象數(shù)據(jù)。每種情景從左往右由4個字母依次表示第2年(情景模擬年)春、夏、秋和冬季的干、平和濕狀況。如DNNN表示春季干旱,但其余3個季節(jié)均為最接近平均降雨量的狀況。

2 結果與分析

2.1 單季節(jié)干/濕情景下土壤NO3--N淋失特征

單季節(jié)的干/濕對情景模擬年NO3--N的累積淋失通量產(chǎn)生明顯的影響。單季節(jié)干旱情景下(圖2a),秋季干旱(NNDN)時NO3--N的全年累積淋失通量最小,為71.6 kgN/hm2;春季干旱(DNNN)和冬季干旱(NNND)時居中,分別為75.6 kgN/hm2和78.2 kgN/hm2;夏季干旱(NDNN)時最大,為84.7 kgN/hm2。單季節(jié)濕潤情景下(圖2c),秋季濕潤(NNWN)時NO3--N的全年累積淋失通量最小,為91.5 kgN/hm2;冬季濕潤(NNNW)和夏季濕潤(NWNN)時居中,分別為95.8和97.5 kgN/hm2;春季濕潤(WNNN)時最大,為107.2 kgN/hm2。

單季節(jié)干/濕情景下,該季節(jié)NO3--N淋失通量相對正常情景發(fā)生明顯變化。單季節(jié)干旱時,NO3--N的淋失通量相比正常情景在相應的季節(jié)均有明顯減少 (圖2b)。秋季干旱(NNDN)時減幅最大,達84.4%;春季干旱(DNNN)和冬季干旱(NNND)時減幅居中,為55.7%~63.4%;夏季干旱(NDNN)時減幅最小,僅45.7%。單季節(jié)濕潤時,NO3--N的淋失通量相比正常情景在相應的季節(jié)均有所增加(圖2d)。春季濕潤(WNNN)時漲幅最大(50.5%);冬季濕潤(NNNW)和夏季濕潤(NWNN)時漲幅居中(22.6%~29.1%);秋季濕潤(NNWN)時漲幅最?。?.8%)。

2.2 雙季節(jié)干/濕情景下NO3--N淋失特征

雙季節(jié)干/濕對情景年NO3--N的累積淋失通量也產(chǎn)生了明顯的影響。雙季節(jié)干旱情景下(圖3a),春秋季干旱(DNDN)和秋冬季干旱(NNDD)時NO3--N的全年累積淋失通量較小(<60 kgN/hm2);夏秋季干旱(NDDN)時居中(65.2 kgN/hm2);春夏季干旱(DDNN)、夏冬季干旱(NDND)和春冬季干旱(DNND)時較高(70.8~74.6 kgN/hm2)。雙季節(jié)濕潤情景下(圖3c),夏秋季濕潤(NWWN)時NO3--N的全年累積淋失通量最小(91.9 kgN/hm2);夏冬季濕潤(NWNW)和秋冬季濕潤(NNWW)時基本一致(97.0~97.2 kgN/hm2);春夏季濕潤(WWNN)和春秋季濕潤(WNWN)時較高(101.3~101.4 kgN/hm2);春冬季濕潤時(WNNW)最大(105.7 kgN/hm2)。

雙季節(jié)干/濕情景下,NO3--N淋失通量的季節(jié)變化規(guī)律相比正常情景較為復雜(圖3b和圖3d)。春季干旱時(如DDNN、DNDN和DNND)NO3--N的淋失通量在春季減少63.4%;夏季干旱時(如DDNN、NDDN和NDND)在夏季分別減少了53.4%、46.1%和45.8%;秋季干旱時(如DNDN、NDDN和NNDD)在秋季減少約84.1%;冬季干旱時(如DNND、NDND和NNDD)在冬季同比減幅差異較大,DNND情景下NO3--N的淋失通量在冬季減少了4.4%,NNDD情景下減少了11.7%,NDND情景下減少了55.8%。春季濕潤 時(如WNNW、WNWN和WWNN)NO3--N的淋失通量在春季增長50.5%;夏季濕潤時(如NWNW、NWWN和WWNN)在夏季分別增長了22.5%~25.3%;秋季濕潤時(如NNWW、NWWN和WNWN)在秋季分別增長2.8%、減少5.7%和增加2.4%;冬季濕潤時(如NNWW、NWNW和WNNW)分別增長28.2%~31.4%。

2.3 三季節(jié)干/濕情景下NO3--N淋失特征

三季節(jié)干/濕情景下,情景年NO3--N的累積淋失通量發(fā)生如下變化。一個季節(jié)正常、三個季節(jié)干旱的情景下(圖4a),夏季正常(DNDD)時NO3--N的全年累積淋失通量最小(44.4 kgN/hm2);冬季正常(DDDN)以及春季正常(NDDD)時居中(均約51.8 kgN/hm2);秋季正常(DDND)時最大(58.8 kgN/hm2)。一個季節(jié)正常、三個季節(jié)濕潤的情景下(圖4c),春季正常(NWWW)時NO3--N的全年累積淋失通量最?。?7.5 kgN/hm2);冬季正常(WWWN)時居中(101.7 kgN/hm2);夏季正常(WNWW)和秋季正常(WWNW)時較大(均約106.9 kgN/hm2)。

三季節(jié)干/濕情景下,NO3--N淋失通量的季節(jié)變化與正常情景相比較為復雜。三季節(jié)干旱的情景下(圖4b),春季干旱(DDDN、DDND、DNDD)時NO3--N淋失通量在春季相比正常情景(NNNN)減少了63.4%;夏季干旱(DDDN、DDND、NDDD)時 減 少 了45.7%~53.3%;秋 季 干 旱(DDDN、DNDD、NDDD)時分別減少了83.2%~84.5%;冬季干旱(DDND、DNDD、NDDD)時分別減少了55.8%、11.9%和11.7%。三個季節(jié)濕潤的情景下(圖4d),春季濕潤(WNWW、WWNW、WWWN)時NO3--N的淋失通量在春季相比正常情景(NNNN)增加50.5%;夏季濕潤(NWWW、WWNW、WWWN)時增加了22.7%~25.3%;秋季濕潤(NWWW、WNWW、WWWN)時分別減少5.7%、增加2.4%和減少6.5%;冬季濕潤(NWWW、WNWW、WWNW)時增加23.9%~30.5%。

2.4 全年干/濕情景下NO3--N淋失特征

全年干旱(DDDD)時情景年NO3--N的累積淋失通量為38.4 kgN/hm2,并且每個季節(jié)相對全年正常的情景(NNNN)減少11.8%~83.4%,秋季減少幅度最大,冬季減少幅度最?。▓D5a)。而全年濕潤(WWWW)時情景年NO3--N的累積淋失通量為107.2 kgN/hm2,但每個季節(jié)相對全年正常的情景(NNNN)變化較為復雜,在春、夏和冬季增加(28.9%~50.5%),而秋季減少(6.5%)(圖5b)。

3 討論

3.1 季節(jié)性干旱/濕潤對土壤NO3--N淋失的影響

NO3--N的淋失容易發(fā)生在降雨集中的季節(jié)和干旱之后的雨期。倪玉雪[24]對我國農(nóng)田降雨量和土壤NO3--N淋失量的關系研究發(fā)現(xiàn),當降雨量小于400 mm時,土壤中NO3--N主要以累積為主,隨著降雨量的增多,NO3--N的淋失量也不斷增加,并在降雨量600~800 mm時達到最大;馮紹元等[25]對華北平原夏玉米土壤NO3--N的分布研究發(fā)現(xiàn)雨季0~50 cm土層NO3--N含量顯著下降,而50~110 cm以下土層NO3--N急劇增加,表明降雨是NO3--N淋失發(fā)生的重要原因。夏夢潔等[26]對我國黃土高原干旱區(qū)NO3--N與降雨的關系研究發(fā)現(xiàn),干旱地區(qū)一旦遇到高強度降雨將會導致NO3--N大量淋失。本研究中,正常情景下模擬年NO3--N的淋失通量高于季節(jié)性干旱的所有情景但低于季節(jié)性濕潤的所有情景,濕潤季節(jié)越多NO3--N淋失通量越大,反之則越小。具體季節(jié)而言,秋季干旱對NO3--N的累積淋失通量影響最大,這可能是受10月底施肥的影響,NO3--N濃度高,使得正常秋季的NO3--N淋失通量較大,但秋季干旱導致土壤水滲漏通量和NO3--N的淋失通量相對正常的秋季大幅減少。此外,秋季或冬季干旱時,NO3--N的淋失通量在后續(xù)季節(jié)均有明顯增加。這主要是因為秋、冬季植被對氮素的吸收減緩,土壤NO3--N逐漸累積,后續(xù)季節(jié)發(fā)生降雨會促進NO3--N的淋失。

NO3--N在土壤中的累積是淋失損失的基礎。一般來說,土壤中NO3--N的累積量和淋失量隨著施氮量的增加而增加[27]。有研究發(fā)現(xiàn),冬小麥施氮量小于150 kg/hm2時不發(fā)生淋失,但當施氮量在225~300 kg/hm2時NO3--N淋失量增加[28]。也有研究顯示當施氮量由150 kg/hm2增加到225 kg/hm2、300 kg/hm2和375 kg/hm2時,土壤中NO3--N含量分別增加了1.9、2.6和13.9倍[29]。本研究中,春季濕潤時NO3--N淋失通量較高,這是春季施肥和降雨雙重作用的結果;而夏季濕潤時NO3--N淋失通量并未大幅增加,原因是植被生長消耗大量的氮素。秋季濕潤對NO3--N的累積淋失通量影響微弱,主要是因為本研究秋季濕潤的情景下,降雨主要集中在10月份,而施肥時間為10月底,雨肥不同期導致了NO3--N淋失量增加不明顯。

NO3--N淋失容易發(fā)生在NO3--N濃度升高且土壤水分過剩的情況下[30]。土壤水分有助于肥料的溶解以及礦化。如果沒有充足的水分,NO3--N很難被植物吸收利用,從而大量累積在土壤中。但如果土壤中的水分超過田間持水量時,則會引起NO3--N的淋失[31-32]。吳海卿等[33]利用15N示蹤技術研究了土壤水分對氮素有效性的影響,發(fā)現(xiàn)土壤水分在田間持水量45%~90%時,氮素利用率隨著土壤水分的增加而提高。Sadras[34]對氮肥和降水交互作用的研究發(fā)現(xiàn),在降雨較多的年份適量增施氮肥會增加小麥的產(chǎn)量,但在干旱的年份,增施氮肥不僅會使小麥產(chǎn)量較低,還會造成NO3--N大量殘留累積。因此,施肥后如果遇到干旱天氣,應該適當補充灌水,促進植物對氮素的吸收利用,減少NO3--N的累積。而在降雨豐富的季節(jié),應該適量減少氮肥的施入量,或者少量多次施肥。

3.2 NO3--N淋失的滯后/提前效應

NO3--N淋失的滯后效應是指在干旱狀況下,由于土壤缺乏水文連通性[35],使得植物根系和土壤微生物對氮的吸收減少[36],導致其累積在土壤中。當干燥土壤再次濕潤時,往往會加速氮的分解和礦化作用,此時土壤中累積的NO3--N隨水分迅速移動[37]。本文中,季節(jié)性干旱情景下,NO3--N淋失存在滯后效應,對后續(xù)季節(jié)和年的NO3--N淋失影響較大,但持續(xù)時間較短(圖1b、圖2b、圖3b、圖4b)。正常情景下模擬年和后續(xù)年NO3--N累積淋失通量無明顯差異,季節(jié)性干旱情景下模擬年和后續(xù)年NO3--N的累積淋失通量差異較大。干旱季節(jié)越多,兩個年份的差異越明顯,尤其是秋、冬季干旱時,NO3--N淋失的滯后表現(xiàn)將會持續(xù)到來年的夏季。這可能是由于秋季施肥時降雨較少,而且秋冬季節(jié)植被生長需氮量較少,土體表層往往有較高的土壤氮素累積,等到來年春季和夏季氣溫升高,降雨增多,土壤有機質的礦化分解加快,從而導致NO3--N的大量淋失。Klaus等[38]對德國東南部集約管理的草地進行研究發(fā)現(xiàn),施肥可以緩沖干旱導致的產(chǎn)量損失,但是施肥和干旱的相互作用導致土壤再濕潤后NO3--N淋失風險劇增(>300%),這與本文的研究結果一致。由此可知,季節(jié)性干旱時,NO3--N淋失量小,如果遇到施肥,NO3--N累積在土壤中,雖然當下NO3--N淋失量較小,而后期如果遇到較大降雨,土壤中累積的NO3--N將大量流失。

NO3--N淋失的提前效應是指由于降雨增強改變了土壤水分格局,增加了滲漏[39],促進微生物氮礦化和植物氮吸收,進而加快了NO3--N的淋失速率[40],使得土壤中的NO3--N相較常規(guī)情況提前淋失。本文中,季節(jié)性濕潤情景下,NO3--N淋失存在提前效應,對后續(xù)年NO3--N的淋失影響較小,但持續(xù)時間較長(圖1d、圖2d、圖3d、圖4d)。具體來看,濕潤季節(jié)越多,模擬年和后續(xù)年NO3--N累積淋失通量的差異越明顯。降雨增多使得壤中產(chǎn)流增加,而且研究區(qū)土壤礫石含量較高,降雨條件下土壤水分運動活躍,使得原本儲存在土壤中的養(yǎng)分提前淋失。因此季節(jié)性濕潤情景下后續(xù)年NO3--N淋失通量相比正常情景有所減少。其中,夏季濕潤時,NO3--N淋失的提前效應最為顯著,這主要是由于夏季經(jīng)常出現(xiàn)高強度降雨所致。

3.3 模型模擬的不確定性分析

DNDC模擬的精度雖然在之前的研究中表現(xiàn)良好[22],但其在模擬土壤水分運動時無法很好地捕捉到坡面土壤儲水量的瞬時變化,其模擬的土壤水分滲漏通量對降雨的響應則過于迅速,沒有表現(xiàn)出應有的滯后現(xiàn)象,這與實際情形不符[41]。降雨是影響NO3--N淋失的關鍵因素,因此NO3--N淋失的模擬也存在響應過快的特點,在短時間的模擬上存在一定的高估。

DNDC模擬的時間步長為天,輸入的氣象數(shù)據(jù)為逐日數(shù)據(jù),因此NO3--N淋失通量的模擬結果也是逐日數(shù)據(jù),雨量在季節(jié)內(nèi)的分配對NO3--N的淋失影響很大。但本文結果分析以季節(jié)來進行討論,若詳細考慮逐日降雨數(shù)據(jù)的變化,可能會產(chǎn)生較大的差異。例如,即便保持降雨量不變,但若調整降雨的時間使其與施肥時間重合,將會造成NO3--N的大量淋失。相關的研究在未來需要進一步深化。

4 結論

NO3--N的淋失容易發(fā)生在降雨集中的季節(jié)、施肥之后的雨期或干旱之后的雨期。濕潤潤季節(jié)越多NO3--N淋失通量越大,反之則越小。春季和秋季干旱時NO3--N淋失通量大幅減??;秋季和冬季干旱時,如果后續(xù)季節(jié)遇到降雨,NO3--N在后續(xù)季節(jié)的淋失通量明顯增加。春季濕潤會導致NO3--N淋失通量大幅增加;而秋季濕潤對NO3--N淋失通量無明顯影響。季節(jié)性干旱情景下,NO3--N淋失存在滯后效應,對后續(xù)季節(jié)NO3--N的淋失影響顯著,到來年夏季結束。季節(jié)性濕潤情景下,NO3--N淋失存在提前效應,對后續(xù)季節(jié)NO3--N的淋失影響相對較小,到來年秋季結束。

本研究的結果可為應對氣候變化背景下丘陵山區(qū)面源NO3--N淋失提供短期管理決策,旨在減少土壤氮素的淋溶損失。鑒于本研究中存在的不足之處,以后的研究應將土壤水文模型和生物地球化學模型進行耦合,在此基礎上重點考慮雨量在季節(jié)內(nèi)的分配對NO3--N的淋失影響。

致謝:本文中所使用的氣象數(shù)據(jù)由國家氣象科學數(shù)據(jù)中心提供(https://data.cma.cn/)。

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