水土保持耕作措施对农田及其流域的影响研究

为了评估水土保持耕作措施在降低农田及其流域的土壤和营养元素流失方面的有效性,美国农业部自然保护局提供10 028个位于圣约瑟河流域水保措施位置的信息。基于SWAT模型对水质影响的评估能力,决定抽取5583个数据进行相关参数调整后构建一个水文响应单元的模型,用来评估水土保持措施的有效性。评估结果表明,多数水土保持措施都可以降低农田10%~50%的养分流失,但水土保持措施减少流失量的能力差异性较大。对整个流域估算时,多数水土保持措施的降低流失量能力低至1%,但降低的总流失量仍然很大,因为其有着长期累积作用。轮作及免耕措施是该流域应用最广泛的保护措施,其在土壤流失量的降低方面效果明显,轮作及覆盖作物措施在降低养分流失方面效果明显。有时轮作、覆盖作物、免耕及覆盖免耕措施会导致可溶性营养物质增加,进而影响整体的效果。研究结果表明,不同水土保持措施在不同的空间尺度、应用领域及水土保持措施布局有着不同的效力,但它们是改善流域水质减少水土流失的关键。