東北黑土區(qū)是我國(guó)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(yú)鱗坑等，多以水土保持為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于污染的削減主要通過(guò)大量攔截泥沙、徑流來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些措施可能造成上游來(lái)水銳減，影響下游河流和湖庫(kù)的水生態(tài)質(zhì)量，尤其是在水源地流域，入庫(kù)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(lái)困難。

中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所水環(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水土保持示范園區(qū)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)，開(kāi)展了草籬污染物削減能力實(shí)地監(jiān)測(cè)與模型模擬驗(yàn)證工作。

研究表明，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(duì)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(duì)硝酸鹽、氨氮等溶解態(tài)污染物基本沒(méi)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(duì)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(lèi)型主要與徑流削減有關(guān)。該研究對(duì)東北黑土區(qū)水源地植被過(guò)濾帶的設(shè)計(jì)和大規(guī)模應(yīng)用具有一定指導(dǎo)意義。

該研究由東北地理所副研究員歐洋（論文通訊作者）、加拿大魁北克大學(xué)教授Alain N. Rousseau，東北地理所研究員閻百興、王莉霞共同完成。相關(guān)研究成果發(fā)表在Agricultural Water Management上。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題與國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

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圖1.標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)監(jiān)測(cè)結(jié)果

圖2.VFSMOD模型模擬結(jié)果