中国是一个农业大国，长期以来不合理的农业生产活动，如大量施肥和随意地大水漫灌，造成了土壤中硝态氮的积累和地下水硝态氮的污染。青岛市是严重缺水的城市，地下水是青岛市饮用水的主要来源之一。大沽河流域的农田主要采用冬小麦-夏玉米的轮作方式，查明大沽河流域冬小麦-夏玉米系统下土壤/地下水中硝态氮的时空变化特征，对于指导农业科学灌溉施肥和硝态氮的污染防治有重要的意义。
　　本论文通过对大沽河流域内10个代表性农田剖面的土壤含水量、硝态氮含量和铵态氮含量进行长期监测，研究流域土壤水分、硝态氮和铵态氮动态变化特征，以及三者之间存在的联系；探讨了冬小麦-夏玉米一个生长周期内硝态氮含量的动态变化。通过Hydrus-1d软件对农田土壤水分运动及硝态氮运移进行模拟，并用野外的实测值进行验证。结合GIS技术，分析大沽河流域年际地下水硝态氮含量空间变化以及与土壤中硝态氮储量的关系。
　　本文得出结论如下：
　　(1)大沽河流域的土壤含水率由上游到下游递增，硝态氮含量由上游到下游递减。大沽河流域土壤含水率具有强烈的空间变异性。不同深度土壤含水率的空间变异性，小麦季均大于玉米季。20~40cm处含水率的空间变异性最大，100cm以下变异性也有所增加。硝态氮的空间变异性较含水率的空间变异性小，小麦季和玉米季硝态氮的空间变异性相差不大，垂直方向的空间变异性与含水率的空间变异性一致。
　　(2)在小麦生长季的3月中旬(返青期)、4月中旬(拔节期)，土壤中出现硝态氮小高峰；7月中下旬玉米进入大喇叭口期，由于大量施肥，硝态氮含量急剧上升。随后由于玉米的吸收利用以及集中降雨引起的硝态氮的淋失，硝态氮含量下降迅速。灌浆前又少量追肥，随后玉米进入乳熟期根系发达，对硝态氮的利用率升高，土壤硝态氮含量处于较低水平。
　　(3)由于铵态氮易于被土壤吸附，基本不受含水率的影响。大沽河流域小麦季的铵态氮含量较玉米季的含量大，且变化剧烈。在垂直方向上，表层铵态氮含量较高，且变化剧烈，0~20cm铵态氮迅速减少，深层铵态氮变化不大。
　　(4)应用Hydrus-1d软件对小麦季和玉米季土壤剖面水分及硝态氮的运移进行模拟，可以定量地反映水分和硝态氮的运移情况。应用模型预测表明少量多次施肥可以明显地减少硝态氮向深层的淋失量，玉米季集中降雨期，不宜施肥，否则会造成深层硝态氮大量增加。灌溉和施肥同时进行，也容易造成硝态氮淋失，增加地下水污染的风险。当一次施氮量不超过150kg/hm2时，硝态氮几乎不会淋失进入地下水。
　　(5)根据对位于大沽河下游的即墨蓝村镇(10号监测点)地下水硝态氮的连续监测，建立了地下水中硝态氮月累积量的估算模型，得到了包气带土壤对地下水硝态氮淋失的月累计量。6月份和8月份累积量最高，分别为7.84mg/L和6.14mg/L，小麦季淋失到地下水的量大于玉米季。硝态氮的淋失与降雨和施肥有相关性，降雨引起的地下水淋失存在滞后性，施肥会明显引起地下水硝态氮含量的增加。
　　(6)大沽河上、中、下游地区，由于地下水受硝态氮污染的风险不同，可实施不同的农田管理措施。大沽河流域中游地区地下水埋深较浅的地区且160cm处硝态氮含量较高，中游地区是地下水最易受硝态氮污染的地区。7，8月份由于集中降雨，地下水最易受到污染，应减少施肥量，可少量多次进行，不但肥料可以快速淋失进入根区、供植物生长利用，而且可以避免深层淋失污染地下水。