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摘要：
面源氮污染已成为当前水土保持和农业生态环境重要问题之一。本文以某小流域为研究对象，对农业面源氮污染时空特征进行了分析。结果显示，该小流域农业面源氮污染严重，呈现出农田氮素含量不平衡、秋季氮素积累严重、径流氮素浓度高等特征。同时，土壤呼吸和硝化作用也对氮素转化过程有一定影响，其中土壤呼吸量与氮素含量呈现正相关，而硝化作用则与土壤墒情有关。本研究可为小流域氮污染防控措施的制定提供科学依据。
关键词：小流域，农业面源氮污染，时空特征，土壤呼吸，硝化
一、引言
中国农业发展快速，但也由此带来了水土保持和生态环境方面的问题，其中氮素污染尤为突出。氮素污染既来自点源也来自面源，而农业面源氮污染是当前氮素污染的主要来源之一（Song et al., 2014；Zhang & Zhao, 2015）。小流域作为水土失调的主要区域，农业面源氮污染问题尤为突出。因此，本文以某小流域为研究对象，对该区域的农业面源氮污染时空特征进行了研究。此外，本文还探讨了土壤呼吸和硝化作用与氮素转化过程的关系，并为小流域氮污染防控提供了科学依据。
二、资料与方法
1. 研究区域
本研究所选小流域位于陕西省，流域面积为120 km2。该区位于中国四川盆地东缘，属于暖温带半湿润季风气候区，年均气温15-16℃，年均降雨量为700-800 mm。
2. 数据收集
本研究主要收集了2017年10月至2018年9月该小流域的土壤样品、农田径流样品、气象数据和土壤呼吸数据。土壤样品采集深度为0-30 cm，通过化学方法进行了氮素含量测定。农田径流样品在雨季期间采集，通过分析溶液中氮素含量来确定农业面源氮污染水平。气象数据包括降雨量、气温、相对湿度等，通过当地气象站收集。土壤呼吸数据采用LI-840A型二氧化碳通量仪对气体含量进行监测。
3. 分析方法
本研究采用统计分析方法对收集到的数据进行处理。具体地，通过平均值、标准差和相关分析来描述数据特征和相关关系。此外，本研究还采用逐步回归分析方法，探索氮素含量对土壤呼吸和硝化作用的影响。
三、结果
1. 农业面源氮污染时空特征
本研究结果表明，该小流域受农业面源氮污染的影响非常显著。农田氮素含量普遍偏低，且持续时间较长；秋季农田氮素积累较为严重，而春季氮素浓度较低；经过径流的污染物中氮素浓度明显高于其它物质， mg/L。
2. 土壤呼吸和硝化对氮素转化的影响
本研究还探究了土壤呼吸和硝化对氮素转化过程的影响。结果显示，土壤呼吸量与氮素含量呈现正相关关系（R2=，P<），即随着氮素含量的增加，土壤呼吸量也会相应增加。而硝化作用则与土壤墒情有关，即土壤墒情较高时硝化作用较为活跃，土壤中NO3-含量明显增加（R2=，P<）。
四、讨论
本研究结果表明，小流域农业面源氮污染严重，主要表现为农田氮素含量不平衡、秋季氮素积累严重、径流氮素浓度高等特征。针对这种情况，建议加强合理施肥、推广以作物旋作为主要改进措施，以减少氮素的损失和流失。
此外，本研究还探讨了土壤呼吸和硝化作用与氮素转化过程的关系。结果显示，土壤呼吸量与氮素含量呈现正相关关系，这说明土壤呼吸是土壤中氮素转化的一个重要因素；而硝化作用则与土壤墒情有关，这提示我们需要充分考虑土壤水分的变化对氮素转化的影响。
综上所述，本研究为小流域氮污染防控措施的制定提供了科学依据。在今后的研究中，还需进一步探讨氮素变化的动态特征、探究不同氮素形态对水体质量的影响等问题。
参考文献：
Song, Y., Liu, X., Wang, G., et al. (2014). Spatial and temporal changes of nitrogen pollution in China over the past 20 years. Atmospheric Environment, 97(2), 68-74.
Zhang, Y. & Zhao, F. (2015). Research on the status quo and control measures of non-point source pollution in China. Journal of Agricultural Resources and Environment, 32(1), 1-6.