非饱和坡面水分与氮素迁移耦合模型与应用

来源：农业工程学报杂志2020年第3期北京时间：

作者：朱焱,刘琨,刘昭,毛威,杨金忠,伍靖伟,

摘要：目前对坡面径流氮素流失的研究以解析方法为主，难以描述坡面不同位置水分及氮素的变化情况，且较少关注水分入渗造成的氮素迁移。为了描述非饱和坡面上的降雨－径流－入渗及氮素迁移过程，该文构建了坡面尺度数值模拟模型。对于水分入渗，采用运动波方程描述坡面产流过程，采用Green-Ampt公式描述坡面入渗过程。对于氮素迁移，将研究区离散，采用混合层理论对每个离散区域建立质量平衡方程。通过与坡面水分、氮素运移试验数据的对比验证了本模型的正确性。开展室内土槽坡面径流试验，观测数据与数值模拟结果的对比表明，本模型水分、铵态氮、硝态氮计算相对误差分别小于15%、5.5%和32%，质量误差均小于2.0×10-2%，验证了本模型较好的计算精度和质量误差控制。

关键词：氮, 土壤, 模型, 混合层理论, 地表径流