《表1 各国家或地区采用不同方法建立河流营养物参照状态的研究现状》

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《河流营养物参照状态的建立方法研究进展》

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几乎所有工业化国家的参照点都位于小型河流，这些区域的大型河流基本上都被人类开发，因此，大型河流的营养物参照状态极难获取（Howarth et al.，1996）。Smith et al.(2003）采用营养物输出负荷模型与SPARROW模型耦合的方法，以上游源头河流参照点浓度为基础，建立了下游大型河流的营养物参照状态（表1）。首先，以美国63个开发程度最低的上游源头河流的营养物输出负荷为自变量，以径流量、汇水面积、大气沉降和区域特定因素为因变量，建立营养物输出负荷模型；其次，采用建立的营养物输出负荷模型评价上游源头河流进入下游水系的营养物背景负荷；最后，采用率定好的SPARROW模型模拟上游源头河流营养物背景负荷在下游河流水系中的输移过程，进而确定下游河流水系中的营养物背景浓度。Makarewicz et al.(2015）采用SWAT模型建立了美国Genesee River watershed营养物参照状态。通过SWAT模型确定的大型河流营养物参照状态值高于通过“证据权重”方法在纽约大河中找到的参考值。这主要是因为Genesee River watershed为沉积流域，而纽约其它大河流域主要为变质岩和火成岩流域。因此，在建立大区域河流营养物参照状态时，应注意不同流域地质条件的不同。采用SWAT模型根据特定流域的土壤、土地利用、坡度、海拔和气象条件等得到该流域的营养物参照状态。从某种意义上说，通过SWAT模型确定的河流营养物参照状态值是为给定的流域量身定制的，而不是将参照状态从一个流域应用到另一个流域。此外，SWAT模型还可以模拟采取不同管理措施和工程措施对降低河流营养物浓度的效果。因此，SWAT模拟方法不仅提供了合理的营养物参照状态值，而且还提供了相应的候选补救措施。Hirt et al.(2014）采用MONERIS模型建立了德国波罗的海流域不同人类活动干扰强度下的营养物参照状态。