典型降雨事件下流域氮素输出特征与影响因素研究

作     者：刘新茹 杜新忠 刘晓荣 雷秋良 刘宏斌 LIU Xin-ru;DU Xin-zhong;LIU Xiao-rong;LEI Qiu-liang;LIU Hong-bin

作者机构：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业农村部面源污染控制重点实验室/北京昌平土壤质量国家野外科学观测研究站/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室北京100081 北京林业大学水土保持学院北京100083 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2025年第45卷第2期

页      面：1027-1035页

核心收录：

学科分类：083001[工学-环境科学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFC3204001) 国家自然科学基金项目(42107076,U20A20114) 

主　　题：氮素 降雨事件 流域尺度 

摘      要：为探究降雨事件下流域尺度氮素的输出特征及影响因素,在2022年和2023年洱海上游凤羽河流域开展了6场典型降雨事件水质水量监测,分析氮素随降雨-产流的变化及输出特征,明确雨强、历时、流量等因素对氮素负荷的影响机制.研究结果表明,降雨前期土壤条件较湿润的情况下,更容易造成较大的降雨产流,并且会在降雨等级达到大雨(3级)时引起氮素浓度的较大波动,说明氮素的流失会受降雨等级的影响.降雨事件的不同阶段的分析表明,中雨及以下降雨事件中,氮素主要在降雨后期流失,约占整场降雨的62.25%~78.77%,但降雨前期单位时间氮素流失量大;在大雨及以上降雨事件中,氮素中期流失占比达一半以上,且单位时间氮素流失降雨中期最大.降雨-产流过程因子与氮素流失的冗余分析表明,氮素浓度变化与负荷流失主要与前期降雨量指数(API)呈显著正相关关系,其次受平均雨强(RI)、最大30min降雨(I30)和峰值流量(FP)等因素的影响.其中氨氮(NH_(4)^(+)-N)和硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)则与总流量(FA)、降雨历时(RT)、总降雨量(RA)的相关性比较大;而溶解态有机氮(DON)与API相关性较大,与其它因素相关性较弱或表现为负相关.