《表1 WHCNS模型土壤水力学参数》

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《华北平原大孔隙优先流对农田氮素淋溶的影响》

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Ks:饱和导水率；θs:饱和含水量；θr:残余含水量；FC:田间持水量；WP:萎蔫点。Ks:saturated hydraulic conductivity；θs:saturated water content；θr:residual water content；FC:field water capacity；WP:wilting point.

WHCNS模型主要包括土壤水分运动、氮素运移与转化、土壤热传导、有机质周转、作物生长、气象和田间管理等模块[1 5]。大量研究工作验证了WHCNS的适用性。目前该模型成功模拟了华北地区冬小麦和夏玉米轮作系统的水氮运移过程[1 9]；Liang等[20]模拟了荒漠绿洲中不同灌溉和氮管理方式下的排水和硝态氮淋溶；Liang等[21]将WHCNS和LIXIM（简化的净矿化模型）相结合，研究了不同水稻（Oryza sativa L.）田系统在不同氮肥管理措施下水氮资源利用率和作物产量；Li等[22]借助WHCNS模拟不同综合管理措施下硝态氮淋失量和水利用效率等指标；Liang等[23]评估了在集约化温室蔬菜生产系统中，不同氮管理实践下的硝酸盐和溶解有机氮淋洗。本研究利用WHCHS模型模拟大孔隙存在下土壤氮素的运移。模拟土壤的水力学参数如表1所示，其中0～10 cm存在虫洞的饱和导水率通过Poiseuille公式得出[24]。在施肥、灌溉和强降雨参数设置上，根据当地农民习惯，设置传统施肥模式中冬小麦和夏玉米各季施氮总量均为280 kg·hm-2，而优化施肥模式中冬小麦和夏玉米各季施氮总量分别为200kg·hm-2和180 kg·hm-2。在模拟灌溉方式影响时，单次漫灌和喷灌灌水量分别为70 mm和30 mm，两种灌溉方式的灌水日期和次数相同，具体灌溉设置来自前人试验研究[25]。为研究强降雨对氮素运移的影响，本研究模拟了2016年夏玉米整个生长季中3次特大暴雨（24 h内降水量达250 mm）的情况。