佳木斯江北水源地準(zhǔn)保區(qū)不同土地利用類(lèi)型地下水土中氮磷的分布特征

摘要：以黑龍江省佳木斯市江北水源地準(zhǔn)保護(hù)區(qū)為研究區(qū)，選取7種典型土地利用類(lèi)型，研究不同土地利用類(lèi)型下地下水和包氣帶氮磷的分布特征，結(jié)果表明：在0～180cm包氣帶深度內(nèi)水澆地中氨態(tài)氮（NH；）顯著低于其他土地利用方式（plt;0.05，下同）；居民點(diǎn)包氣帶可溶性氮、磷分布特征與其他土地利用方式差異最大，其中硝態(tài)氮（NO：，0～150cm）、亞硝態(tài)氮（NO7，0～120 cm）和溶解態(tài)磷（DP，0～90 cm）的含量顯著高于其他土地利用方式，且含量隨土壤深度的增加而降低；所有土地利用類(lèi)型的地下水中，NO5是總氮（TN）主要組成成分，其中居民點(diǎn)和水澆地地下水中NO：含量和TN顯著高于其他土地利用方式，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糞便和廢水是居民點(diǎn)位地下水中NO；的主要來(lái)源，Pearson相關(guān)分析結(jié)果表明：研究區(qū)地下水NO2含量與0～30 cm深度土壤中的NHt，NO2和NO：含量以及電導(dǎo)率呈顯著正相關(guān)；NH：含量與150～180 cm深度土壤的pH值呈顯著正相關(guān)；TN與0～30 cm深度土壤中的NHt和NO含量呈顯著正相關(guān).研究結(jié)果為深入了解不同土地利用方式下包氣帶土壤氮、磷分布特征與淺層地下水水質(zhì)的關(guān)系提供理論依據(jù).

關(guān)鍵詞：土地利用類(lèi)型；包氣帶土壤；地下水；氮；磷

中圖分類(lèi)號(hào)：X143文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1671-5489（2024）05-1274-11

Distribution Characteristics of Nitrogen and Phosphorus in Groundwater and Soil under Different Land Use Types in Quasi-protected Area of Jiangbei Water Source Area in Jiamusi

WANG Minghui'，GUO Ping3，DONG Weihong3，HAO Anjing3，YU Rui23，CHEN Zhilu3，PAN Cunxing3，ZHAO Chengpeng2.3，WANG Hanbo3，YANG Zhen23，ZHANG Zhenhai'

（1.Sixth Geological Exploration Institute of Heilongjiang Province.Bureau of Geology and Mineral Resoures of Heilongjiang Province，Jiamusi 154000，Heilongjiang Province，China 2.Key Laboratory of Ground Water Resources and Environment of the Ministry of Education，College of New Energy and Environment，JilinUniversity，Changchun 130012，China;3.Jilin Provincial Key Laboratory of Water Resources and Environment.JilinUniversity，Changchun 130012，China）

Abstract：Taking the quasi-protected area of Jiangbei water source area in Jiamusi City，Heilongjiang Province as the research area，we selected seven typical land use types to study the distribution characteristics of nitrogen and phosphorus in groundwater and aeration zone under different land use types.The results show that the NHt content in the irrigated land is significantly lower（plt;0.05，same below）than that in other land use types within the depth range of 0-180 cm in the aeration zone.The distribution characteristics of dissolved nitrogen and phosphorus in residential area aeration zone are the most different from those in other land use types.The contents of NO3（0-150 cm），NO（0-120 cm），and DP（0-90 cm）in the residential area aeration zone are significantly higher than those in other land use types，and their contents decrease with the increase of soil depth.For all land use types of groundwater，NO3 is the main component of TN，and the contents of NO3 and TN in the groundwater of residential areas and irrigated land are significantly higher than those in other land use types.Agriculturalproduction，manure and wastewater are the main sources of NO in groundwater at residential areas.The results of Pearson correlation analysis show that the content of NO in groundwater is significantly positively correlated with the contents of NH，NO，NO3，and conductivity in the soil at 0-30 cm depth.There is a significant positive correlation between NH content and soil pH value at 150-180 cm depth.TN is significantly positively correlated with NHt and NO2 contents in 0-30 cm soil.The research results provide a theoretical basis for an in-depth understanding of the relationship between the distribution characteristics of nitrogen and phosphorus in the aeration zone soil and the quality of shallow groundwater under different land use types.

Keywords：land use type;aeration zone soil;groundwater;nitrogen;phosphorus

氮（N）元素和磷（P）元素作為植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素，其在土壤中的含量和有效性直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也關(guān)系到水體的健康[12].土地利用是人類(lèi)在土地上各種活動(dòng)的綜合反映，是影響土壤N和P含量及分布的重要因子，而降雨和灌溉會(huì)使土壤中的N和P發(fā)生淋溶，導(dǎo)致地下水污染[3.對(duì)于不同土地利用方式土壤或地下水中N和P的相關(guān)研究目前報(bào)道較多[7]，但對(duì)二者關(guān)系的研究相對(duì)較少.

大尺度區(qū)域土壤養(yǎng)分含量主要受氣候條件、土壤母質(zhì)和地形地貌等差異影響，在小尺度區(qū)域上，由于氣候和土壤母質(zhì)相對(duì)均一，因此土地利用類(lèi)型及其空間分布、施肥以及農(nóng)作物種植模式等因素的影響相對(duì)較大[9].果園土壤剖面總磷（TP）遠(yuǎn)高于灌木林地、喬木林地和撂荒地的TP，而有效磷殘留量以灌木林地最低，撂荒地最高，但不同土地利用類(lèi)型間差異不顯著.丘陵地帶的旱地土壤中總氮（TN）和NH/顯著低于臨近的草地，林地最低，氮素流失嚴(yán)重.TN隨土壤深度增加而降低，且呈草地gt;園地gt;耕地gt;荒地的趨勢(shì)[2].人為對(duì)土地的開(kāi)發(fā)利用會(huì)顯著改變土壤剖面N和P存量，且不同的種植類(lèi)型也會(huì)產(chǎn)生不同影響，但目前研究中所涉及的土地利用類(lèi)型種類(lèi)較少，而且主要關(guān)注耕地和草地，極少關(guān)注居民點(diǎn)以及不同種植類(lèi)型的影響.

不同土地利用方式下人類(lèi)生產(chǎn)方式如施肥和灌溉等存在差異影響了地下水中N和P的分布及其與土壤理化性質(zhì)和養(yǎng)分關(guān)系，研究表明：設(shè)施栽培條件下地下水NO。污染和次生鹽漬化嚴(yán)重，并與土壤NO。和鹽漬化密切相關(guān)13]；種植模式對(duì)淺層地下水中TN和NO濃度影響顯著，土壤中TN和NO7平均含量與淺層地下水中TN和NO濃度呈顯著相關(guān).通常蔬菜地伴隨高施肥和高灌溉，導(dǎo)致產(chǎn)生更高的地下水中N和P污染風(fēng)險(xiǎn)[4].除了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，人為排污也是地下水污染的重要因素[15]，一項(xiàng)針對(duì)廣州市地下水的研究表明，在水稻田、菜園、林地和城區(qū)4種土地利用方式中，城區(qū)地下水硝態(tài)氮污染最嚴(yán)重（超標(biāo)率為48.22%），顯著高于水稻田（超標(biāo)率為40.00%）、菜園（超標(biāo)率為36.25%）和林地（超標(biāo)率為6.25%），這主要是由于城區(qū)人口密度大、工業(yè)化程度高、生活與工業(yè)排污量大所致6].目前的研究對(duì)地下水污染更多關(guān)注的是NO。濃度，但根據(jù)區(qū)域特性差異，也應(yīng)更多關(guān)注地下水的N形態(tài).

本文以黑龍江省佳木斯市江北水源地準(zhǔn)保護(hù)區(qū)為研究區(qū)，選取水稻田、居民點(diǎn)、旱地、水澆地、撂荒地、林地和岸邊帶7種典型土地利用類(lèi)型，分別采集不同土地利用類(lèi)型的包氣帶（0～180cm）土壤樣品和淺層地下水樣品，通過(guò)分析比較水、土樣品的N和P形態(tài)以及與理化指標(biāo)的關(guān)系，考察包氣帶和地下水中N和P對(duì)土地利用的響應(yīng)關(guān)系，以及地下水中N和P的來(lái)源和關(guān)鍵影響因子，以期為水源地保護(hù)區(qū)土壤養(yǎng)分流失機(jī)制研究和地下水面源污染有效控制提供參考依據(jù).

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于黑龍江省東北部的佳木斯市江北水源地準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，地處三江平原西南部，松花江左岸，地勢(shì)較平坦，總體地勢(shì)南西高，北東低.地貌單元主要為高漫灘和低漫灘， 水文地質(zhì)剖面如圖1 所示.多年平均氣溫1.8～2.2 ℃，每年最高氣溫為7月，多年平均氣溫22.5 ℃，極端最高氣溫達(dá) 39.2 ℃;最低氣溫出現(xiàn)在 1 月， 平均氣溫為 -18.5 ℃，極端最低氣溫達(dá)-41.7 ℃.多年平均降水量為536.8mm，降水主要集中在6～9月，占全年降水量的73.2%以上.全年無(wú)霜期136.6d， 年有效積溫平均值為2559.5 ℃.

1.2 樣品采集

于2023年7月，在佳木斯市江北水源地準(zhǔn)保護(hù)區(qū)選擇典型土地利用類(lèi)型（水稻田（ST）、居民點(diǎn) （JM）、旱地（HD）、水澆地（SJ）、撂荒地（LH）、林地（LD）和岸邊帶（AB），其中居民點(diǎn)位于一處垃圾堆附近）采集包氣帶土壤和地下水樣品，共設(shè)7個(gè)包氣帶采樣點(diǎn)（不同土地利用類(lèi)型各1個(gè)），23個(gè)地下水采樣點(diǎn)（水稻田11個(gè)、居民點(diǎn)7個(gè)、旱地1個(gè)、水澆地1個(gè)、撂荒地1個(gè)、林地1個(gè)、岸邊帶1個(gè)），采樣點(diǎn)分布信息如圖2所示.包氣帶采樣點(diǎn)共采集 0～180cm 深度的土壤樣品，每30cm 混合為一份樣品，每個(gè)采樣點(diǎn)采集3份樣品作為平行;地下水樣品收集自研究區(qū)內(nèi)的民用井（18個(gè)）和監(jiān)測(cè)井（5個(gè)），每個(gè)采樣點(diǎn)收集2份水樣作為平行.

1.3測(cè)定方法

地下水理化指標(biāo)包括高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、總懸浮物（TSS）、氨態(tài)氮（NH）、硝態(tài)氮（NO5）、亞硝態(tài)氮（NO7）、總氮（TN）、可溶性磷（DP）、總磷（TP）、pH值、氯離子（Cl-）、電導(dǎo)率（EC）和氧化還原點(diǎn)位（ORP），其中pH值、EC和ORP使用pH測(cè)定儀（pHS-3E型，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）進(jìn)行測(cè)定，Cl使用離子色譜儀（ICS-2100型，美國(guó)戴安公司）進(jìn)行測(cè)定，其他各項(xiàng)指標(biāo)參考《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》[7]進(jìn)行測(cè)定，土壤樣品理化指標(biāo)測(cè)定方法均按照《土壤農(nóng)化分析》[8]進(jìn)行測(cè)定.

1.4數(shù)據(jù)分析

使用SPSS22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和Pearson相關(guān)分析，使用ORIGIN和R語(yǔ)言繪制圖表.

2結(jié)果

2.1不同土地利用類(lèi)型下土壤可溶性N和P分布特征

圖3～圖6分別為不同土地利用類(lèi)型下0～180cm深度土壤中NH，NO7，NO7和DP的分布特征.由圖3可見(jiàn)，研究區(qū)內(nèi)不同土地利用類(lèi)型土壤中NH隨土壤深度變化較小，但不同土地利用類(lèi)型之間存在顯著（plt;0.05，下同）差異.其中水澆地在0～180cm深度下w（NH）均顯著低于其他土地利用類(lèi)型；林地和撂荒地在120cm深度后土壤w（NH）大幅度增長(zhǎng)，顯著高于其他土地利用類(lèi)型；水稻田在30～60cm深度時(shí)土壤w（NH）最高，顯著高于其他土地利用類(lèi)型.

由圖4可見(jiàn)：研究區(qū)內(nèi)居民點(diǎn)在各層土壤中w（NO）均高于其他土地利用類(lèi)型，并隨土壤深度增加而逐漸減少；在0～120cm深度土壤中，其w（NO）顯著高于其他土地利用類(lèi)型1個(gè)數(shù)量級(jí)以上；撂荒地和林地土壤w（NO）隨深度的變化趨勢(shì)相同，在深度大于30cm后，土壤中w（NO）驟減，幾乎消失，并顯著低于其他土地利用類(lèi)型.

由圖5可見(jiàn)：研究區(qū)內(nèi)w（NO）和w（NO）的分布特征相近，居民點(diǎn)在0～120cm深度內(nèi)土壤w（NO7）均高于其他土地利用類(lèi)型，當(dāng)在0～90cm深度內(nèi)時(shí)，其w（NO7）顯著高于其他土地利用類(lèi)型1個(gè)數(shù)量級(jí)以上；除居民點(diǎn)外，其他土地利用類(lèi)型在各深度土壤間w（NO7）差異較小.

由圖6可見(jiàn)：研究區(qū)內(nèi)w（DP）在0～90cm深度內(nèi)，各土地利用類(lèi)型整體隨深度增長(zhǎng)而降低，在90cm深度后，土壤中w（DP）隨深度變化不明顯；各土地用利用類(lèi)型土壤均在0～30cm時(shí)，w（DP）最高，其中居民點(diǎn)最高，其次為水稻田和水澆地，林地最低；當(dāng)土壤深度大于30cm后，水稻田土壤中w（DP）驟減，但居民點(diǎn)和水澆地仍顯著高于其他土地利用類(lèi)型中的w（DP）.

2.2不同土地利用類(lèi)型可溶性N和P結(jié)構(gòu)特征

圖7為不同土地利用類(lèi)型下各深度土壤樣品中溶解無(wú)機(jī)氮（DIN）和 DP的主成分分析（PCA）.由圖7可見(jiàn)，第一和第二主成分分別解釋了研究區(qū)內(nèi)不同土地利用類(lèi)型下 DIN 和 DP 不同深度的結(jié)構(gòu)差異的49.9%和40.0%.PCA 結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)居民點(diǎn)與其他土地利用類(lèi)型的 N 和 P 分布差異最大，而旱地和岸邊帶以及林地和水稻田的 DIN 和 DP分布特征較相似.

2.3不同土地利用類(lèi)型下地下水中N和P特征

2.3.1不同土地利用類(lèi)型下地下水中N特征

圖8為不同土地利用類(lèi)型下地下水中 NH+ 4 ， NO3 ，NO2 和 TN 的分布特征.由圖8（A）可見(jiàn)：研究區(qū)內(nèi)不同土地利用類(lèi)型地下水中 w（NH+ 4 ）的空間離散性較大，其中 ST-A4，ST-B7 和 LH-B2 這3個(gè)點(diǎn)位的w（NH+ 4 ）顯著高于其他點(diǎn)位 4 倍以上;剩余點(diǎn)位地下水中 w（NH+ 4 ）差異較小，在 0.27～1.13mg/L內(nèi)波動(dòng).由圖8（B）可見(jiàn)：研究區(qū)內(nèi)不同土地利用類(lèi)型地下水中 w（NO3 ）存在明顯差異，其中居民點(diǎn)地下水中w（NO3 ）最高，平均值為9.98mg/L，顯著高于水稻田、旱地、撂荒地、林地和岸邊帶中的w（NO3 ）;其次為水澆地和岸邊帶;水稻田、旱地、撂荒地和林地之間 w（NO3 ）差異較小，在0.08～2.30mg/L內(nèi)波動(dòng).由圖8（C）可見(jiàn)：研究區(qū)內(nèi)不同土地利用類(lèi)型地下水中 w（NO2 ） 的空間離散性較大，其中水稻田中 w（NO2 ）的空間差異性最大，最小值為 0.04 mg/L，最大值為13.14mg/L，平均值為2.67mg/L；居民點(diǎn)中w（NO7）也存在明顯的空間差異性，最小值為0.85mg/L，最大值為9.53mg/L，平均值為2.81mg/L.由圖8（D）可見(jiàn)：研究區(qū)內(nèi)不同土地利用類(lèi)型地下水中w（TN）存在明顯差異，其中居民點(diǎn)和水澆地顯著高于其他土地利用類(lèi)型的w（TN），平均w（TN）分別為23.99，23.92mg/L，其他土地利用類(lèi)型TN差異較小，為14.04～20.76mg/L.

為考察地下水水質(zhì)與土地利用類(lèi)型之間的關(guān)系，參考中華人民共和國(guó)地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[1]，繪制研究區(qū)不同土地利用模式下地下水中N污染空間分布示意圖，如圖9所示，其中NO含量均為Ⅲ類(lèi)水及以下，因此未展示.由圖9可見(jiàn)，研究區(qū)內(nèi)地下水中NH共有7處為超Ⅲ類(lèi)水，其中4處為水稻田（2處V類(lèi)），3處分別為撂荒地（V類(lèi)）、居民點(diǎn)（Ⅳ類(lèi)）和林地（Ⅳ類(lèi)）.研究區(qū)內(nèi)地下水中NO共有6處超Ⅲ類(lèi)水（均為Ⅳ類(lèi)），其中4處為居民點(diǎn)，2處為水稻田.表明研究區(qū)內(nèi)水稻田和居民點(diǎn)處的淺層地下水分別存在更高的NH和NO7超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn).

2.3.2不同土地利用類(lèi)型下地下水中P的特征

圖10為不同土地利用類(lèi)型下地下水磷DP和TP分布特征.由圖10（A）可見(jiàn)，研究區(qū)內(nèi)不同土地利用類(lèi)型地下水中DP差異較小，其中撂荒地顯著高于其他土地利用類(lèi)型，為0.20mg/L，其他采樣點(diǎn)DP在0.08～0.18mg/L內(nèi)波動(dòng).由圖10（B）可見(jiàn)：研究區(qū)內(nèi)水稻田各采樣點(diǎn)地下水中TP之間空間差異性較大，其中最小值為0.07mg/L，最大值為1.97mg/L，平均值為0.39mg/L；與DP的結(jié)果類(lèi)似，撂荒地地下水中TP顯著高于居民點(diǎn)、旱地、水澆地、林地和岸邊帶.

2.4地下水中硝態(tài)氮來(lái)源

糞便、工業(yè)廢水和生活污水中常含有高濃度的Cl- ，而化學(xué)肥料中幾乎沒(méi)有Cl- ，且因Cl- 具有保守性，因此，c（NO3 ）/c（Cl- ）和c（Cl- ）可用來(lái)區(qū)分地下水中的 NO3 是源自農(nóng)業(yè)活動(dòng)還是糞便及廢水.圖11為研究區(qū)內(nèi)地下水中c（NO3 ）/c（Cl- ）與 c（Cl- ）的關(guān)系.由圖11可見(jiàn)：研究區(qū)內(nèi)撂荒地、林地和 2 個(gè)居民點(diǎn)以及所有水稻田點(diǎn)位處于 c（NO3 ）/c（Cl- ）和c（Cl- ）都很低的區(qū)域，表明其 NO3 主要來(lái)自農(nóng)業(yè)生產(chǎn);岸邊帶和2個(gè)居民點(diǎn)點(diǎn)位處于c（NO3 ）/c（Cl- ）、c（Cl- ）低的區(qū)域，表明導(dǎo)致其 NO3 增長(zhǎng)的主要原因?yàn)檫^(guò)高的肥料施用;水澆地和 3 個(gè)居民點(diǎn)點(diǎn)位處于c（NO3 ）/c（Cl- ）中、 c（Cl- ）高的區(qū)域，表明其 NO3 主要來(lái)自糞便和生活廢水.

2.5 地下水中 N和P與土壤和地下水理化性質(zhì)的關(guān)系

為明確影響研究區(qū)內(nèi)地下水中N和P的關(guān)鍵因素，將研究區(qū)內(nèi)采集的0～30cm和150～180cm深度土壤與相應(yīng)點(diǎn)位的地下水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，結(jié)果如圖12所示.由圖12可見(jiàn)：地下水中NH與150～180cm深度土壤的pH值呈顯著正相關(guān)；地下水中NO7與0～30cm深度土壤中的NH，NO7，NO5和EC呈顯著正相關(guān)；地下水中TN與0～30cm深度土壤中的NH和NO7呈顯著正相關(guān)；地下水中DP與150～180cm深度土壤的pH值呈顯著正相關(guān).

土壤養(yǎng)分和分布是自然因子和人為因子共同作用的結(jié)果，因此不同土地利用類(lèi)型下包氣帶氮分布存在差異[20-22].研究區(qū)內(nèi)水澆地在0～180cm深度內(nèi)土壤中NH均顯著低于其他土地利用方式（圖3），這可能與其管理方式有關(guān).研究區(qū)內(nèi)水澆地主要為蔬菜大棚，使用的氮肥以硝態(tài)氮肥和農(nóng)家肥為主[23].因此，長(zhǎng)期輸入包氣帶中的NH量較少.此外，即使存在少量NH，土壤對(duì)陽(yáng)離子的固定效應(yīng)[24]也會(huì)使NH難以從土壤中向下遷移，因此各土地利用類(lèi)型下，NH隨土壤深度變化較小.居民點(diǎn)垃圾堆積會(huì)顯著增加包氣帶中NO。，NO和DP，影響深度范圍分別為0～150cm，0～120cm和0～90cm，其質(zhì)量比隨著土壤深度的增加而降低（圖3～圖5）.王秀珍等25]通過(guò)土柱實(shí)驗(yàn)也得到了類(lèi)似結(jié)果.林地和撂荒地僅表層（0～30cm）土壤中存在較低濃度的NO，在30cm深度后，土壤中NO幾乎為0.陸安祥等[26]在草地中也得到了類(lèi)似結(jié)果，這可能是較低外源氮輸入所致.PCA分析表明，旱地和岸邊帶以及林地和水稻田的DIN和DP分布特征較相似（圖6），這可能是因?yàn)檠芯繀^(qū)內(nèi)土地被開(kāi)墾程度較大，岸邊帶和林地的采樣點(diǎn)物理距離上分別與旱地和水田臨近，因此其DIN和DP分布特征較相似.

相比于土壤，地下水中N和P更易受環(huán)境影響，且易發(fā)生遷移、擴(kuò)散和稀釋?zhuān)蚨伤鼈儗?dǎo)致的污染變異性更強(qiáng)[27-8]，本文結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)地下水中NH和NO的空間離散性較大（圖7和圖9），而NO和TN對(duì)土地利用類(lèi)型存在明顯響應(yīng)，表現(xiàn)為居民點(diǎn)和水澆地處的地下水中NO。和TN顯著高于其他土地利用類(lèi)型（圖8和圖10）.張明華等研究表明，人類(lèi)居住會(huì)顯著增加地下水硝酸鹽的含量.研究區(qū)地下水中NO是TN的主要組成成分，可見(jiàn)TN也受人類(lèi)活動(dòng)的影響.NO在環(huán)境中不穩(wěn)定，易被氧化[2]，因此形成了較大的空間差異性.然而NH易被土壤固定，難以在土壤中遷移，而且遷移性受包氣帶介質(zhì)性質(zhì)影響較大[30-31]，因此在不同土地利用類(lèi)型地下水中含量低且空間差異性較大.

研究區(qū)內(nèi)水澆地和部分居民點(diǎn)點(diǎn)位地下水中的c（Cl-）較高，而c（NO5）/c（Cl-）較低（圖11），表明該條件下硝酸鹽的主要來(lái)源為糞便和廢水[32].研究表明，研究區(qū)內(nèi)水澆地主要使用專(zhuān)用肥配施農(nóng)家肥，也證實(shí)了該結(jié)果.部分居民點(diǎn)點(diǎn)位c（Cl-）較低而c（NO5）/c（Cl-）較高（圖11），表明該條件下硝酸鹽的主要來(lái)源為農(nóng)業(yè)活動(dòng)[32]，導(dǎo)致該結(jié)果的原因可能是居民點(diǎn)鄰近農(nóng)田，且部分居民院內(nèi)也種植玉米等作物.Pearson相關(guān)分析結(jié)果表明，地下水中NH與150～180cm深度土壤的pH值呈顯著正相關(guān)，且研究區(qū)內(nèi)地下水中具有較高含量的NH.因此，研究區(qū)內(nèi)較高含量NH可能來(lái)自微生物的異化硝酸鹽還原過(guò)程（DNRA），而pH值的變化會(huì)影響亞硝酸鹽還原酶的活性，進(jìn)而影響DNRA過(guò)程33].研究區(qū)內(nèi)地下水中具有較高的NO和適中的NO，而在高NO7/NO。條件下，有利于DNRA過(guò)程的發(fā)生[34].

3結(jié)論

本文考察了黑龍江省佳木斯市江北水源地準(zhǔn)保區(qū)不同土地利用類(lèi)型地下水、土中的N和P分布特征以及二者的關(guān)系，得到如下結(jié)論：

1）在7種土地利用類(lèi)型中，居民點(diǎn)處對(duì)包氣帶和地下水中氮和組成影響最大，其中對(duì)包氣帶的氮磷含量影響深度大于90 cm；

2）地下水中NH和NO的空間離散性較大，而NO；和TN對(duì)土地利用類(lèi)型存在明顯響應(yīng)；

3）研究區(qū)內(nèi)地下水中較高含量的NHt與土壤氮含量沒(méi)有關(guān)聯(lián)，可能源于微生物的硝酸鹽異化過(guò)程，而地下水中NO2和TN受控于表層土壤的氮.

參考文獻(xiàn)

[1]魯如坤，我國(guó)土壤氮、磷、鉀的基本狀況[J].土壤學(xué)報(bào)，1989（3）：280-286.（LU R K.General Status ofNutrients（N，P，K）in Soils of China[J].Acta Pedologica Sinica，1989（3）：280-286.）

[2]HU M M，WANG YC，DU P C，etal.Tracing the Sources of Nitrate in the Rivers and Lakes of the Southern Areas of the Tibetan Plateau Using Dual Nitrate Isotopes[J].Science of the Total Environment，2019，658：132-140.

[3]張學(xué)軍，任發(fā)春，趙營(yíng)，等.引黃灌區(qū)設(shè)施菜田硝態(tài)氮淋失的季節(jié)性特征[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，33（10）：1964-1972.（ZHANG X J，REN F C，ZHAO Y，etal，Seasonal Changes of Nitrate Leaching in Greenhouse Vegetable Field in Yellow River Irrigation Region of Ningxia，China[J].Journal of Agro-Environment Science，2014，33（10）：1964-1972.）

[4]陳成龍，高明，木志堅(jiān)，等.三峽庫(kù)區(qū)小流域不同土地利用類(lèi)型“土壤-水體”氮磷含量特征及其相互關(guān)系[J].環(huán)境科學(xué)，2017，38（8）：3254-3263.（CHEN C L，GAO M，MU ZJ，etal.Characteristics and the Relationship of Nitrogen and Phosphorus in Soil and Water of Different Land Use Types of a Small Watershed in the Three Gorges Reservoir Area[J].Environmental Science，2017，38（8）：3254-3263.）

[5]高君亮，羅風(fēng)敏，高永，等，農(nóng)牧交錯(cuò)帶不同土地利用類(lèi)型土壤碳氮磷生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征[1]，生態(tài)學(xué)報(bào)，2019，39（15）：5594-5602.（GAO J L，LUO F M，GAO Y，etal.Ecological Soil C，N，and P Stoichiometry of Different Land Use Patterns in the Agriculture-Pasture Ecotone of Northern China[J].Acta Ecologica Sinica，2019，39（15）：5594-5602.）

[6]王登超，張蒙蒙，安靜，等，黔中森林不同土地利用類(lèi)型土壤養(yǎng)分及計(jì)量特征[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，51（2）；93-98.（WANG DC，ZHANG M M，AN J，etal.Soil Nutrient and Quantitative Characteristies of Different Land Use Types of Forest in Central Guizhou[J].Journal of Anhui Agricultural Sciences，2023，51（2）：93-98.）

[7]張明華，閻雪蕊，吉莉，等，太原市地下水中硝酸鹽氮的空間分布特征及土地利用類(lèi)型的響應(yīng)[J]，當(dāng)代化工研究，2023（8）：26-28.（ZHANG M H，YAN X R，JI L，etal.Spatial Distribution Characteristics of Nitrate-Nitrogen in Groundwater and Response of Land-Use in Taiyuan City[J].Modern Chemical Research，2023（8）：26-28.）

[8]陳成龍，高明，倪九派，等，三峽庫(kù)區(qū)小流域不同土地利用類(lèi)型對(duì)氮素流失影響[J]，環(huán)境科學(xué)，2016，37（5）：1707-1716.（CHEN CL，GAO M，NIJP，etal.Nitrogen Losses under the Action of Different Land Use Types of Small Catchment in Three Gorges Region[J].Environmental Science，2016，37（5）：1707-1716.）

[9]吳東，黃志霖，肖文發(fā)，等.三峽庫(kù)區(qū)小流域土地利用結(jié)構(gòu)變化及其氮素輸出控制效應(yīng)：以蘭陵溪小流域?yàn)槔齕J].環(huán)境科學(xué)，2016，37（8）：2940-2946.（WU D，HUANG Z L，XIAO WF，etal.Land Use Structure Change and Its Control Effect of Nitrogen Output in a Small Watershed of Three Gorges Reservoir Area：A Case Study oflLanlingxi Watershed[J].Environmental Science，2016，37（8）：2940-2946.）

[10]薛曉輝，熊勁松，汪炎林，黔西北不同利用類(lèi)型土壤全磷及有效磷的分布與殘留[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，46（7）：44-48，（XUE X H，XIONG J S，WANG Y L.Distribution and Residue of Soil Total P and Available P under Different Land Use Types in Northwest Guizhou[J].Journal of Henan Agricultural Sciences，2017，46（7）：l 44-48.）

[11]丁子健，蔣師丞，任百慧，等，土地利用方式對(duì)低山丘陵區(qū)土壤理化性質(zhì)及微生物群落的影響[J]，草地學(xué)報(bào)，2024，32（2）：426-435.（DING ZJ，JIANG SC，REN B H，etal.Effects of Land Use Patterns on Soil Physical and Chemical Properties and Microbial Communities in Low Hilly Land[J].Acta Agrestia Sinica，2024，32（2）：426-435.）

[12]王敬寬，呂鵬超，張楷悅，等。不同土地利用方式對(duì)鹽堿地土壤團(tuán)聚體及碳氮含量的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，55（10）：86-94.（WANG JK，LU PC，ZHANG K Y，etal.Effects of Different Land Use Patterns on Soil Aggregates and Carbon and Nitrogen Contents in Saline and Alkali Land[J].Shandong Agricultural Sciences，2023，55（10）：86-94.）

[13]譚軍利，劉昊昊，王西娜，等.寧夏引黃灌區(qū)日光溫室集約種植區(qū)淺層地下水硝態(tài)氮含量與耕層土壤硝態(tài)氮含量的關(guān)系[J].土壤通報(bào)，2023，54（2）：364-373.（TAN JL，LIU HH，WANG X N，etal.Relationship between Nitrate Nitrogen Content in Shallow Groundwater and Soil in Intensive Greenhouse System of the Ningxia Yellow River Irrigation Region[J].Chinese Journal of Soil Science，2023，54（2）：364-373.）

[14]鞏建華，柯尊偉，李季.河北省藁城市蔬菜種植區(qū)化肥施用與地下水硝酸鹽污染研究[J].農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，2004，20（1）：56-59.（GONG J H，KE Z W，LI J.Use of Chemical Fertilizer and Contamination of Groundwater in Vegetable Cultivation Area：A Case Study in GaochengCity，Hebei Province[J].Rural Eco-Environment，2004，20（1）：56-59.）

[15]王仕琴，鄭文波，孔曉樂(lè).華北農(nóng)區(qū)淺層地下水硝酸鹽分布特征及其空間差異性[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2018，26（10）：1476-1482.（WANG S Q，ZHENG W B，KONG X L.Spatial Distribution Characteristics of Nitrate in Shallow Groundwater of the Agricultural Area of the North China Plain[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture，2018，26（10）：1476-1482.）

[16]耿玉棟，張千千，孫繼朝，等。不同土地利用方式和地下水埋深對(duì)水中硝態(tài)氮濃度分布的影響[J].環(huán)境污染與防治，2016，38（6）：63-68.（GENG Y D，ZHANG Q Q，SUN J C，etal.Impact of Land Use Types and Groundwater Depth on the Distribution of Nitrate Nitrogen in Groundwater[J].Environmental Pollutionamp;Control，2016，38（6）：63-68.）

[17]國(guó)家環(huán)保局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1989：1-8.EDITORIAL BOARD OF\"METHODS OF WATER AND WASTEWATER MONITORING AND ANALYSIS\"OF THE STATE ENVIRONMENTAL PROTECTION ADMINISTRATION.Methods of Water and Wastewater Monitoring and Analysis[M].Beijing：China Environmental Science Press，1989：1-8.）

[18]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000：1-495.（BAOSD.Soil Agrochemical Analysis[M].Beijing：China Agriculture Press，2000：1-495.）

[19]中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部.地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：GB/T14848-2017[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017：1-6.（THE MINISTRY OF LAND AND RESCURCES PRC.Standard for Groundwater Quality：GB/T 14848-2017[S].Beijing：Standards Press of China，2017：1-6.）

[20]姚衛(wèi)舉，牟曉杰，萬(wàn)斯昂，等.不同土地利用方式土壤碳、氮、磷、硫含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，51（17）：231-239.（YAO W J，MU XJ，WAN SA，etal.SoilCarbon，Nitrogen，Phosphorus and Sulfur Contents and Their Eco-stoichiometric Characteristics under Different Land Use Patterns[J].Jiangsu Agricultural Sciences，2023，51（17）：231-239.）

[21]李艷利，徐宗學(xué)，劉星才.渾太河流域氮磷空間異質(zhì)性及其對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)的響應(yīng)[J].環(huán)境科學(xué)研究，2012，25（7）：770-777.（LIYL，XU ZX，LIU X C.Spatial Variability Analysis of Water Nitrogen and Phosphorus and Their Response to Land-Use Structures in the Huntai River Basin[J].Research of Environmental Sciences，2012，25（7）：770-777.）

[22]湯潔，陳靜書(shū)，李昭陽(yáng)，等.吉林西部鹽堿農(nóng)田有機(jī)碳礦化和激發(fā)效應(yīng)對(duì)氮磷添加的響應(yīng)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2021，51（4）：1204-1216.（TANG J，CHENJS，LIZ Y，etal.Response of Organic Carbon Mineralization and Priming Effect to Nitrogen and Phosphorus Addition in Saline-Alkali Farmland in Western Jilin Province[J].Journal of Jilin University（Earth Science Edition），2021，51（4）：1204-1216.）

[23]孫喜軍，呂爽，任媛媛，等.西安市設(shè)施菜地土壤硝態(tài)氮現(xiàn)狀分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2023，39（28）：70-74.（SUN X J，LüS，REN Y Y，etal.Analysis of Nitrate Nitrogen Status in Soil of Protected Vegetable Fields in Xi'an[J].Chinese Agricultural Science Bulletin，2023，39（28）：70-74.）

[24]陳懷滿.環(huán)境土壤學(xué)[J].地球科學(xué)進(jìn)展，1991（2）：49-50.（CHENH M.Environmental Pedology[J].Advances in Earth Science，1991（2）：49-50.）

[25]王秀珍，方海蘭，史志華.城市生活污泥和礦化垃圾中氮磷淋失的模擬研究[J].環(huán)境污染與防治，2007，29（5）：336-339.（WANG XZ，F(xiàn)ANG H L，SHIZ H.Simulation on the Movement of Nitrogen and Phosphorusin Living Sewage Sludge from Municipal and Aged Refuse[J].Environmental Pollutionamp;.Control，2007，29（5）：336-339.）

[26]陸安祥，趙云龍，王紀(jì)華，等.不同土地利用類(lèi)型下氮、磷在土壤剖面中的分布特征[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27（9）：3923-3929.（LU A X，ZHAO Y L，WANG J H，etal.Distribution Characteristics of Nitrogen and Phosphorus in Agricultural Soil Profiles under Different Landuse[J].Acta Ecologica Sinica，2007，27（9）：3923-3929.）

[27]周長(zhǎng)松，鄒勝章，朱丹尼，等.土壤與地下水污染修復(fù)主要技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)礦業(yè)，2021，30（增刊2）：221-227.（ZHOUC S，ZOU S Z，ZHU D N，etal.Research Progress of Main Technologies for Remediation of Soil and Groundwater Pollution[J].China Mining Magazine，2021，30（Suppl 2）：221-227.）

[28]危潤(rùn)初，肖長(zhǎng)來(lái)，方樟.黑龍江建三江地區(qū)地下水動(dòng)態(tài)趨勢(shì)突變點(diǎn)分析[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2016，46（1）：202-210.（WEI R C，XIAO C L，F(xiàn)ANG Z.Trends Mutation Nodes of Groundwater Dynamic in Jiansanjiang Area of Heilongjiang Province[J].Journal of Jilin University（Earth Science Edition），2016，46（1）：202-210.）

[29]羅澤嬌，靳孟貴.地下水三氮污染的研究進(jìn)展[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2002（4）：65-69.（LUOZJ，JINMG.Research Progress of Ammonia，Nitrite and Nitrate Pollution in Grountwater[J].Hydrogeologyamp;.Engineering Geology，2002（4）：65-69.）

[30]田華.氨氮在灤河三角洲典型包氣帶介質(zhì)上的吸附性能研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2011，5（3）：507-510.（TIAN H.Ammonia-Nitrogen Adsorption Characteristics onto Vadose Zone Soils in Luanhe Delta[J].Chinese Journal of Environmental Engineering，2011，5（3）：507-510.）

[31]張玉玲，司超群，陳志宇，等.土壤硝酸鹽氮的空間變異特征及影響因素分析[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2018，48（1）：241-251.（ZHANG YL，SICQ，CHEN ZY，etal.Spatial Variability of Soil Nitrate Nitrogen and Its Influencing Factors[J].Journal of Jilin University（Earth Science Edition），2018，48（1）：241-251.）

[32]YIN C，YANG H Q，WANG JF，etal.Combined Use of Stable Nitrogen and Oxygen Isotopes to Constrain theNitrate Sources in a Karst Lake[J].Agriculture，Ecosystemsamp;.Environment，2020，303：107089-1-107089-9.

[33]殷士學(xué).淹水土壤中硝態(tài)氮異化還原成銨過(guò)程的研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002.（YINSX.Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium in Submerged Soils[D].Nanjing：Nanjing Agricultural University，2002.）

[34]YOON S，CRUZ-GARCíA C，SANDFORD R，etal.Denitrification versus Respiratory Ammonification：Environmental Controls of Two Competing Dissimilatory NO/NO Reduction Pathways in Shewanella loihica Strain PV-4[J].The ISME Journal，2015，9（5）：1093-1104.

（責(zé)任編輯：?jiǎn)文?/p>

Brief Introduction to\"Journal of Jilin University（Science Edition）\"

\"Journal of Jilin University（Science Edition）\"is a comprehensive academic journal in the fields of science sponsored by Jilin University and administrated by the Ministry of Education of the People's Republic of China.The journal started publication in 1955.The original name at starting publication was\"Journal of Natural Science of Northeast People University\"，which was changed into\"ActaScientiarumNaturalium Universitatis Jilinensis\"in 1958 owing to the name change of the university.The present journal name has been begun since the beginning of 2002 after a new Jilin University was set up，which comes from the amalgamation of the original Jilin University，Jilin University of Technology，Bethune Medicine University，Changchun University of Science and Technology and Changchun Post and Telecommunication Institute on June 12，2000.The domestic journal number is CN 22-1340/O，and the international journal number is ISSN 1671-5489.

The editorial board of the journal consists of 52 members who are all well-known professors.Among them there are five Academicians of the Chinese Academy of Sciences，they are Professors FENG Shouhua（chemist）SHEN Jiacong（chemist）XU Ruren chemist），ZOU Guangtian（physicist）and YU Jihong（chemist）.Professor FENG Shouhua holds the post of the editor-in-chief.The journal mainly covers the latest scientific research results achieved in basic theoretical research，applied and developed researches，the contents of which are contained in the columns of theses，reviews，research notes and letters in the fields of mathematics，physics，chemistry，lifescience，computerscience，electricity and electronics，environment science and so on.

The international standards and rules in both editing and publishing are strictly carried out.In order to be convenient for the readers，who do not understand Chinese，to acquire information and for the international abstract journals and literature databases to cite the contents，the journal name，theauthors'names，the corresponding communication address，a detailed abstracts and keywords，and copyright indication are also described in English.

The\"Journal of Jilin University（Science Edition）\"enjoys a high prestige both at home and abroad.The articles published in the journal are all accepted for coverage in many well-known scientific and technological literature databases and abstract journals such as\"MR\"，\"CA\"and\"CSA：MI\"in USA，\"ZblMath\"in Germany，\"AJ\"in Russia，\"SA\"inEngland，\"Chinese Scientific and Technical Database\"，\"Chinese Mathematical Abstracts\"and so on.The impact factors and the total cites of the journal rank in the front row among the journals of Chinese universities and institutes.The journal entered the rank of Double Hundred Journals of the Chinese Scientific and Technological Journal Array in 2001 and has become one of the best core scientific and technological journals.

The journal won successively national prizes in excellent journals appraised by the State Scientific and Technological Ministry and the News-publication Government Office twenty-two times，the first-class prize in both edition quality and academic quality，and the first prizes of the excellent journal of Chinese universities given by the Ministry of Education ten times and the first-class prizes and excellent journal both at edition quality and style given by Jilin Province six times，and it was appraised two consecutive outstanding S.8.T.journals of China in 2008 and 2011，respectively，and won the title of the excellent journal of the fifth session of Chinese universities given by the Ministry of Education in 2014，and won the title of the excellent science and technology journal of Chinese Universities in 2018.It was selected as one of the top 100 Sci-tech Journals in Chinese universities in 2020.

All the editors and staffs of the Editorial Department will work conscientiously and cautiously to serve the readers and authors whole-heartedly as always，and are determined to make greater contributions to building a first-class university and running a first-rate journal.

Address：Editorial Department of Journal of Jilin University（Science Edition），Central Campus，Jilin University，No.2699 QianjinStreet，Changchun 130012，P.R.China.

Tel：86-431-88499428;E-mail：sejuj@mail.jlu.edu.cn;http：//xuebao.jlu.edu.cn.