東北地理所在黑土區農業面源污染防治方面取得新進展
東北黑土區是中國重要的糧食核心產區和最大的商品糧生產基地，由于坡地被大量墾殖，水土流失逐年加劇，造成了嚴重的農業面源污染。目前采用的最佳管理措施（BMPs），如壟作區田、地埂、魚鱗坑等，多以水土保持為目標進行設計，對于污染的削減主要通過大量攔截泥沙、徑流來實現。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質量，尤其是在水源地流域，入庫徑流的減少可能造成水質進一步惡化、供水保證率降低，給下游居民的生產、生活用水帶來困難。為此，東北地理所水環境污染與防治學科組科研人員研發了新型等高植物草籬技術，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內的標準小區，開展了草籬污染物削減能力實地監測與模型模擬驗證工作。
研究結果表明，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%。苜蓿草籬對主要農業面源污染物總氮、總磷、硝酸鹽的去除效率能夠達到50%以上，而自然恢復草籬對硝酸鹽、氨氮等溶解態污染物基本沒有去除能力。春季兩種草籬的環境負荷去除效率均為最低，且并不穩定，易受自然因素變化的影響。VFSMOD模型模擬結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，而降雨強度和植被類型主要與徑流削減有關。該研究結果對東北黑土區水源地植被過濾帶的設計和大規模應用具有一定指導意義。
圖1標準小區監測結果
圖2 VFSMOD模型模擬結果
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Alain N. Rousseau教授、閻百興研究員、王莉霞研究員共同完成。成果發表在農水領域TOP期刊Agricultural Water Management。該研究由國家重點研發計劃課題（2018YFD0800904）與國家自然科學基金項目（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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