土壤学报

作者：邵凡凡，吴军虎，李玉晨

单位：邵凡凡，西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室, 西安 710048；,吴军虎，西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室, 西安 710048；wujunhu@126.com,李玉晨，西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室, 西安 710048；,

关键词：养分流失模型;交换层深度;雨滴击溅;径流冲刷;扩散;入渗

基金：西北旱区生态水利工程国家重点实验室科研课题项目（2016ZZKT-9）和陕西省教育厅重点实验室科研计划项目（17JS096）资助

在自然降雨条件下，黄土区坡耕地土壤表层中的养分会随地表径流流失，从而加剧了土壤质量和生产力的下降并造成严重的农业面源污染，使得准确预测黄土区养分随地表径流的流失过程尤为重要。现有的养分流失模型着重于估算长时段的养分流失总量，且未考虑开始产流前入渗水对交换层养分的稀释作用。根据不同降雨时段的养分迁移特性，将整个降雨过程划分为三个阶段：（1）从降雨开始（t0）至交换层土壤完全饱和（tsa），（2）从交换层土壤完全饱和（tsa）至开始产流（tp），（3）从开始产流（tp）至降雨结束。在运动波模型近似解析解的基础上建立了综合雨滴击溅、扩散和入渗作用的养分流失近似解析模型；并进行了降雨试验，以率定模型参数和验证模型的可靠性。结果表明：径流及养分的模拟值可与实测值精确匹配（R2> 0.8，纳什效率系数NSE> 0.347）。养分流失模型中的雨滴诱导水分转移速率er取值在0.006～0.023 cm·min-1之间，交换层深度de取值在0.68～1.32 cm之间；雨滴诱导水分转移速率er可显著影响硝态氮和铵态氮的峰值流失速率，er的增大使得养分流失过程中流失速率减小阶段的衰减速率更快；而交换层深度de可显著影响硝态氮和铵态氮损失率的总体变化范围，即随交换层深度的增大，养分的峰值流失速率和流失总量也随之增大。因此，应采取植被覆盖或深层施肥等措施，减弱雨滴动能、降低交换层养分含量以达到减少养分流失的目的。

来源：2021年第4期

《土壤学报》期刊编辑部

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