地下水是重要的淡水资源，被世界各国广泛利用。然而，随着农业施肥与农药施用量的不断增加，许多国家的地下水都已受到不同程度的面源污染，并存在日益恶化的趋势，给生态系统的健康带来重大威胁。同时，由于地下水污染具有隐蔽性、滞后性和广泛贯通等特点，使其对整个水环境系统的质量造成严重破坏，一旦形成污染则范围广且不易治理和修复。一方面，地下水作为众多地区的主要生活水源，其污染问题成为人类健康的潜在威胁，尤其是以农业生产为主、生活水平相对落后的我国广大农村地区。另一方面，地下水作为水环境系统的重要组成部分，通过对河流的补给过程，直接将氮磷等污染物排入地表水体，进而汇入湖泊，成为引发水体富营养化的重要因素。因此，有必要对地下水面源污染情况进行调查，建立地下水溶质运移模型，将其作为区域面源污染状况识别和水量水质预报的基础和工具，为优化农业生态系统可持续发展方案提供依据。　　 数值模拟是研究地下水农业面源污染的重要方法与手段。但是，如何降低模型的不确定性成为数值模拟面临的主要挑战。为此，本文以千烟洲农业生态系统为研究区，首先通过野外试验、勘察以及为期半年多的水位观测和化学分析获得了研究区水文地质条件、地下水位水质变化等第一手数据资料。进而，以短期有限的数据资料为基础，应用了一种递进整合的建模方法，分情景、分时段、分层次，由定性分析到定量拟合，将野外试验与模型参数识别相结合，先简后繁，以稳定流场为基础上升到非稳定化学场，提高了模型识别的可靠性，反演出了地下水入渗强度和氮补给量，成功建立了拟合情况良好的地下水流动模型和污染物迁移转化模型。　　 在模型应用方面，首先，模拟计算了现有种植条件下一个种植期内由地下水系统向地表水环境排泄的氮污染总量；其次，模拟了纯自然状态下的地下水氮污染修复能力，并预测出自然修复期内向地表水排泄的氮的总量以及修复后地下水氮的日均排泄量；最后，利用模型进行情景模拟，预测出不同土地种植形式和种植区位置规划条件下地下水氮污染的变化趋势以及向地表水环境排泄的氮污染量。　　 综上所述，该研究对定量评价农业生态系统地下水氮面源污染具有重要的理论与应用价值，特别是对野外基本调查工作部署以及根据有限的基本数据较好地模拟识别特征参数具有很好的指导意义。模型还可进一步应用于地下水资源综合评价、地下水面源污染趋势预报以及面源污染的主控因素识别等诸多方面，为实现农业生态系统地下水面源污染的有效防治和优化调控提供有力工具。