水文因素影响稻田氮磷流失的研究进展.doc

PAGE 1794 生态环境 第16卷第6期（2007年11月） 张志剑等：水文因素影响稻田氮磷流失的研究进展 PAGE 1793 生态环境 2007, 16(6): 1789-1794 Ecology and Environment E-mail: editor@ 基金项目：国家自然科学基金项目；浙江省自然科学基金项目（Y506215） 作者简介：张志剑（1973－），男，副教授，博士，主要从事水陆交错带生源要素循环与水生态安全等研究。Tel: +86-571*通讯作者，E-mail: zhangzhijian@ 收稿日期：20 水文因素影响稻田氮磷流失的研究进展 张志剑1*，王兆德1，姚菊祥2，朱荫湄1，李津津1 1. 浙江大学生态环境研究中心，浙江 杭州 310029；2. 浙江省气象信息中心，浙江 杭州 310021 摘要：水文因素为农田氮磷元素的迁移提供了动力和载体，对稻田氮磷元素的流失具有重要影响。利用新型的稻田水分管理模式以代替传统的水分管理模式，对于有效控制面源污染具有重要意义。在综合调研国内外已有研究成果和必威体育精装版进展的基础上，阐述了稻田氮磷流失特征、传统水分管理模式的弊端，并从新型稻田水分管理模式的种类、削减氮磷流失的效果与机理、与水平衡模型、营养负荷模型等结合应用等几个方面综述了国内外水文因素影响稻田氮磷流失的研究现状。进行稻田土壤吸附氮磷容量及人工调节机制的研究，在部分地区开展流域化水分管理系统研究，以及适用于我国稻田的水平衡模型和营养负荷模型的建立和深入研究应为今后我国关于水文因素影响稻田氮磷流失方面研究的一些方向。 关键词：水分管理；稻田；氮磷；流失；模型 中图分类号：X144 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2007）06-1789-06 氮磷等生源要素的含量决定着水体中初级生产力的水平，是水体富营养化的主要限制因子[1,2]。随着人类社会发展对氮磷元素生物地球化学循环的影响[3,4]日益加剧，水资源的生态承载力[5]也越来越多地受到人类活动的巨大影响。预计随着人口膨胀、粮食需求的增长，21世纪前50年地球上富营养化程度将会提高到世纪初的2.4 ~ 2.7倍，并有可能会伴随大量的生态系统崩溃和物种灭绝[6]。富营养化已经成为目前构建和谐社会、建设生态良好型社会中亟待解决的核心水污染问题。 农业面源污染对富营养化的影响占有很大比重，并且21世纪初期将进一步加剧[7]，因而对农业面源的控制已成为现代农业的重大主题[8]。随着近年来深入的调查研究，由于不合理的施肥[9]和水分管理方式导致的农田面源流失对水体富营养化的贡献越来越受到重视，而从湖泊、河流等末端治理转向农田源头控制是必然的途径[10]。 水稻是中国尤其是中国东南部地区最主要的粮食作物，近年来农户为追求更高产量而施入了过量的肥料，使得氮磷积累导致的负面生态效应远远大于作物的产量增益[11]，因此稻田是面源污染的重点研究对象。稻田中氮磷流失的影响因素众多，如施肥方式和水平、降水强度、农田水分管理方式、土壤性质等。农田氮磷流失的物质基础是土壤养分或施入田间的肥料，而动力与载体是农田水分运动[12]。相当一部分的氮磷以溶质形态或颗粒形态存在于田间水中并容易随着水分运动而迁移至周围水体[13-16]。因此，研究农田水文特征对于氮磷流失的影响，从而提出相应的水分管理措施以对其流失进行弱化甚至截留，对于水体富营养化的缓解具有重要意义。国内外针对稻田进行的该方面研究甚多，并取得了诸多进展。本文就国内外关于水文因素影响稻田氮磷流失的研究作一综述与展望。 1 稻田中氮磷元素的流失特征 稻田中氮素的主要外部来源有人工施肥、降雨、大气沉降、灌溉等，其中氮肥的施用是其主要来源，大气的干湿沉降以及农田灌溉对稻田氮素含量也具有不可忽略的贡献。如Jeon 等[17]在一次田间试验中发现，大气的干湿沉降以及农田灌溉对稻田含氮量的合计贡献率达13% ~ 33%。稻田中的氮素主要以氨态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N）的形态淋失或随径流流失[18,19]。稻田磷素的主要外部来源有人工施肥、风化迁移、灌溉等，其中