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目前,计算机模拟模型已广泛用于农业化学物质(氮、磷)对水体、大气的面源污染研究中。本论文应用HYDRUS-1D模型和基于GIS的水分氮素管理模型(Water and Nitrogen Management Model,WNMM)研究黄淮海平原典型农业县-封丘县传统农田管理模式下水、氮动态及对地下水的污染,以确定适合该地区的最佳农田管理模式。 本论文主要的研究结果如下: 1、在定位试验基础上,应用HYDRUS-1D模型对黄淮海平原典型土壤(黄潮土)中土壤水渗漏及硝态氮淋失动态进行了模拟分析。结果表明:该地区在传统水氮管理制度下,土壤水渗漏和硝态氮淋失非常严重;过量灌溉、过度施肥是导致水肥淋失的主要原因。风沙土上的渗漏量、硝态氮淋失量均高于黄潮土,这是由两种土壤不同的水力性质决定的。 2、对封丘县的25个观测点取样分析,测定了其浅层地下水埋深以及硝酸盐含量,应用地统计学的方法对所取的数据进行了分析。结果表明:地下水埋深服从正态分布,硝酸盐含量服从对数正态分布。并且按一定的精度和置信水平确定了这两项的合理取样数目。通过半方差函数分析,发现这两者在一定范围内存在空间相关性。采用Kriging方法对未测点进行了估值,绘制了空间分布图,这对于合理利用浅层地下水资源及地下水的硝酸盐污染有着直接的现实意义。 3、基于2002.10-2003.9封丘县气象数据,应用WNMM模型分别模拟6个管理模式在土壤作物中的行为。结果表明:基于59个土种的模式4被鉴定为最佳区域农田水分氮素管理模型研究管理模式,与传统模式1相比,其增加作物产量、提高灌溉水利用率、提高N肥利用率分别为11%、25%、143%,减少氛挥发、反硝化、NZO排放、氮淋失分别为80%、64%、62%和18%,基于土壤质地的模式6排第二,模式5排第三。关键词模拟模型;溶质运移;N循环;水氮管理