面源污染已成为当今世界普遍存在的环境问题。农业面源污染是面源污染最主要的形式。农业面源污染的核心问题是水体中氮、磷元素的增多,最终导致水体富营养化。农业面源污染已经广泛受到重视,农业面源污染的研究对农业的良性生态发展和环境的保护具有非常重要的意义。本论文通过设计、搭建模拟耕作层实验地块,采用喷雾系统进行模拟人工降雨,进行模拟实验。主要的研究成果如下:(1)在降雨强度为中雨(6 mm/h)总降雨量为4.L的降雨条件下,设计坡度为0度、5度、10度、15度、20度五组实验组。研究地表径流水、下层渗水中氮元素去向特征规律。通过实验得出:①地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮的浓度分别均是:15度实验组>20度实验组>10度实验组>5度实验组>0度实验组。坡度从0度、5度、10度、15度浓度均随着坡度的增大而上升,但当超过15度后随着坡度的增大而下降,坡度为15度时是影响地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度变化的一个临界坡度值。②地表径流水、下层渗水中氨氮浓度均随着时间的推移而降低。实验的第3天到第9天浓度快速下降,从实验的第9天到第29天平缓下降。③实验的第3天到第6天地表径流水、下层渗水中的硝态氮浓度快速上升,实验的第6天到第9天地快速下降,实验的第9天到第29天平缓下降。总氮的浓度随时间变化的特征与硝态氮浓度随时间变化的特征相同。(2)在实验坡度为10度的条件下,设计降雨条件为:降雨强度为小雨(2.5 mm/h),总降雨量为2 L;降雨强度为中雨(6 mm/h),总降雨量为4 L;降雨强度为大雨(12 mm/h),总降雨量为8L的三组实验组。研究地表径流水、下层渗水中氮元素去向特征规律。通过实验得出:①地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度分别均是:大雨实验组>中雨实验组>小雨实验组,地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度随降雨强度、总降雨量的增大而上升。②地表径流水、下层渗水中氨氮浓度均随着时间的推移而降低。实验的第3天到第9天浓度快速下降,从实验的第9天到第29天平缓下降。③实验的第3天到第6天地表径流水、下层渗水中的硝态氮浓度快速上升,实验的第6天到第9天地快速下降,实验的第9天到第29天平缓下降。总氮的浓度随时间变化的特征与硝态氮浓度变化的特征相同。(3)不同降雨条件及不同坡度的实验条件下地表径流水中氨氮、硝态氮、总氮浓度分别均小于下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度。(4)在降雨强度为中雨(6 mm/h)总降雨量为4 L的降雨条件下,设计坡度为0度、5度、10度、15度、20度五组实验组。分别测定地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度,研究地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度关系随时间变化的特征。地表径流水、下层渗水中总氮浓度全程均是最大的。实验的前几天氨氮浓度比硝态氮浓度大,之后其值均比硝态氮浓度稍小。