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为评估缓冲区在气候变化下对营养负荷的削减效果，研究人员以波兰东部 Nurzec 河流域为对象，利用 SWAT 模型模拟不同宽度缓冲区（2-20m）在 RCP4.5 和 8.5 情景下的效果。发现缓冲区可使 TN、TP 负荷降低 19%-55%，且其有效性在气候变化下仍可维持，为水环境保护提供参考。
营养污染是全球水体面临的重要挑战，农业活动释放的总氮（TN）、总磷（TP）等营养物质易引发水体富营养化。然而，气候变化下降水和温度的改变可能影响缓冲区对营养负荷的削减效果，目前相关研究仍存在空白。波兰作为波罗的海地区农业面源污染的主要贡献者之一，其缓冲带实施效果和气候适应性研究对区域水质改善至关重要。在此背景下，波兰研究人员针对东部 Nurzec 河流域开展研究，探讨不同宽度缓冲区在当前及未来气候条件下对营养负荷的削减潜力，研究成果发表在《CATENA》。
研究团队主要采用 SWAT 模型（Soil & Water Assessment Tool）进行模拟分析，结合 CORDEX 区域气候模型的 RCP4.5（中等排放）和 RCP8.5（高排放）两种情景，设置 2026–2050、2051–2075、2076–2100 三个时间 horizon，通过模型内置的 FILTERW 模块模拟 2m、5m、10m、20m 四种宽度缓冲区的效果。研究涉及水文响应单元（HRU）划分、模型校准与验证，并利用 E-OBS 数据集和 GCM-RCM 模型对气候数据进行处理。
3.1 基线情景下营养负荷特征
基线情景（BL）显示，Nurzec 河流域出口处 TN 和 TP 年负荷分别为 724.1 t?y-1和 50.0 t?y-1，具有明显季节性波动，TN 在春季和夏季达到峰值，TP 峰值则稍早出现在春季。实施缓冲区后，营养负荷显著降低，且宽度越大效果越显著。20m 缓冲区使 TN 和 TP 负荷分别减少 54.8%（396.7 t?y-1）和 37.1%（16.2 t?y-1），且未改变负荷的月变化模式。
3.2 气候变化对营养负荷的影响
气候情景模拟显示，RCP4.5 和 RCP8.5 情景下 TN 年负荷整体呈下降趋势（除近未来 RCP4.5 情景略有上升），降幅 2.9%-7.8%；而 TP 年负荷均上升，增幅 0.2%-9.1%。月尺度上，TN 在晚春初夏和冬季部分月份显著减少，TP 则在冬春和晚秋部分月份明显增加。结合缓冲区模拟发现，气候变化下缓冲区对 TN 和 TP 的削减效率仍可维持，20m 缓冲区在最远未来 RCP8.5 情景下对 TN 的削减率达 66.3%，对 TP 的削减率约 30%。
4.1 缓冲区实施效果与经济性
研究表明，缓冲区宽度与营养负荷削减效率呈正相关，但存在边际效益递减现象。2m 缓冲区每米削减效率最高（TN 约 14%/m，TP 约 9%/m），20m 缓冲区则降至 3%/m 和 2%/m。经济分析显示，实施 20m 缓冲区每年可减少 TN 和 TP 负荷约 200 t 和 9 t，但需占用 10 km2耕地，补偿成本约�63–326/t（TN）和�1,320–6,955/t（TP），需平衡环境效益与经济成本。
4.3 气候变化的综合影响
气候变暖导致冬季温度升高、降雪减少，春季径流提前且总量下降，可能加剧早期营养物质流失。尽管气候变化使 TN 和 TP 负荷趋势分化（TN 降、TP 升），但缓冲区仍能有效抑制负荷增长。例如，在 RCP8.5 最远未来情景下，20m 缓冲区使 TN 负荷较无缓冲区情景减少 479.8 t?y-1，TP 减少 18.1 t?y-1，表明缓冲区对气候变化具有一定适应性。
4.4 研究局限与扩展
研究采用的 SWAT 模型通过 FILTERW 模块简化模拟缓冲区功能，未完全捕捉溶解态养分的复杂截留机制，且未考虑风速、辐射等气候参数变化。此外，缓冲区实施面临土地权属、农民经济损失等现实挑战。未来需结合更精细的生态过程模型和社会经济分析，优化缓冲区设计。
本研究首次系统评估了波兰农业流域缓冲区在多气候情景下的表现，证实了缓冲区在气候变化下对营养负荷的持续削减能力，为《水框架指令》实施和波罗的海污染治理提供了关键数据支持。研究结果表明，即使是 2m 宽的缓冲区也能带来显著环境效益，为平衡农业生产与生态保护提供了可行方案，其方法和结论对中欧及类似气候区的流域管理具有重要参考价值。
