東北地理所在黑土區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染防治方面取得新進(jìn)展
東北黑土區(qū)是中國重要的糧食核心產(chǎn)區(qū)和最大的商品糧生產(chǎn)基地，由于坡地被大量墾殖，水土流失逐年加劇，造成了嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染。目前采用的最佳管理措施（BMPs），如壟作區(qū)田、地埂、魚鱗坑等，多以水土保持為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計，對于污染的削減主要通過大量攔截泥沙、徑流來實(shí)現(xiàn)。這些措施可能造成上游來水銳減，影響下游河流和湖庫的水生態(tài)質(zhì)量，尤其是在水源地流域，入庫徑流的減少可能造成水質(zhì)進(jìn)一步惡化、供水保證率降低，給下游居民的生產(chǎn)、生活用水帶來困難。為此，東北地理所水環(huán)境污染與防治學(xué)科組科研人員研發(fā)了新型等高植物草籬技術(shù)，并利用在吉林省遼源市東遼縣杏木國家級水土保持示范園區(qū)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)，開展了草籬污染物削減能力實(shí)地監(jiān)測與模型模擬驗證工作。
研究結(jié)果表明，苜蓿草籬徑流與泥沙削減效率分別為37.91%與62.30%，自然恢復(fù)草籬徑流與泥沙削減效率分別為1.31%與30.86%。苜蓿草籬對主要農(nóng)業(yè)面源污染物總氮、總磷、硝酸鹽的去除效率能夠達(dá)到50%以上，而自然恢復(fù)草籬對硝酸鹽、氨氮等溶解態(tài)污染物基本沒有去除能力。春季兩種草籬的環(huán)境負(fù)荷去除效率均為最低，且并不穩(wěn)定，易受自然因素變化的影響。VFSMOD模型模擬結(jié)果表明草籬寬度和坡度對草籬的泥沙與徑流削減效率均有顯著影響，而降雨強(qiáng)度和植被類型主要與徑流削減有關(guān)。該研究結(jié)果對東北黑土區(qū)水源地植被過濾帶的設(shè)計和大規(guī)模應(yīng)用具有一定指導(dǎo)意義。
圖1標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)監(jiān)測結(jié)果
圖2 VFSMOD模型模擬結(jié)果
該研究由東北地理所歐洋副研究員（通訊作者）、加拿大魁北克大學(xué)Alain N. Rousseau教授、閻百興研究員、王莉霞研究員共同完成。成果發(fā)表在農(nóng)水領(lǐng)域TOP期刊Agricultural Water Management。該研究由國家重點(diǎn)研發(fā)計劃課題（2018YFD0800904）與國家自然科學(xué)基金項目（41571480、 41771505）共同資助。
論文信息：Yang Ou*, Alain N. Rousseau, Baixing Yan, Li Xia Wang, Yu Zhang. Grass Barriers for mitigating diffuse pollution within a source water area - a case study of Northeast China. Agricultural Water Management, 2021, 243, 106461.
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