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地下水作为人类生存空间的重要组成部分,为人类提供了优质的淡水资源。随着我国经济的迅速发展,环境系统已经受到了严重污染和破坏,特别是地下水的硝酸盐污染。农田在大水漫灌或剧烈降雨时,特别是土壤中氮素超过作物需求量时,硝态氮淋洗会大量增加,引起地下水硝酸盐污染。近年来农业不合理的过量施用氮肥而造成地下水硝酸盐污染的引起了高度的关注。本试验地点位于合肥市居巢区烔炀镇的农业面源污染试验基地的常年稻麦轮作的单季稻田为试验对象。本研究基于2014年水稻六个不同施氮水平试验数据基础上,结合相似水稻品种的遗传参数,运用DSSAT4.5模型进行模拟,将实测水稻地上部总生物量、水稻籽粒产量和水稻籽粒N生物量实测值与模拟值进行比对校验较正,运用校正好的DSSAT4.5模型对2014年水稻种植过程中的土壤分层水分动态变化、不同施氮水平土壤分层硝态氮含量动态变化、土壤累积硝化量、土壤累积反硝化量和硝态氮淋失实测和模拟总量,分析不同施氮水平对水稻生长过程中硝态氮淋失分险和对硝态氮淋失总量的影响。研究结果表明:(1)2014年N空白施肥处理、75%N施肥处理、100%N施肥处理、125%N施肥处理、150%N施肥处理和200%N施肥处理六个不同施氮水平下水稻地上部总生物量、水稻籽粒产量和水稻籽粒N生物的实测值和模拟值进行相关参数验证,其中NRMSE(相对均方根误差)为0.01%-9.50%,R2为0.948-0.988和斜率α为0.911-1.064,结果表明DSSAT4.5模型模拟与实测较吻合,模拟效果较好;(2)2014年水稻地上部总生物量和水稻籽粒产量实测最大值分别为125%N施肥处理的13405kg/ha和7055kg/ha,六个不同施氮量水平下水稻地上部总生物量和籽粒产量表现为125%N施肥处理>150%N施肥处理>100%N施肥处理>200%N施肥处理>75%N施肥处理>N空白施肥处理;(3)水稻地上部总生物量和水稻籽粒产量模型模拟最大值分别为200%N施肥处理的13972kg/ha和6715kg/ha,六个不同施氮量处理下水稻地上部总生物量和籽粒产量表现为200%N施肥处理>125%N施肥处理>150%N施肥处理>100%N施肥处理>75%N施肥处理>N空白施肥处理;(4)2014年水稻籽粒实测和模拟的最大N生物量分别为200%N施肥处理的124.5kg/ha和121.4kg/ha,实测和模拟的六个不同施氮量处理下水稻籽粒N生物量均表现为200%N施肥处理>125%N施肥处理>150%N施肥处理>100%N施肥处理>75%N施肥处理>N空白施肥处理;(5)DSSAT4.5模型对2014年水稻生长过程中土壤分层动态变化、不同施氮水平下土壤分层硝态氮含量动态变化和土壤累积硝化量等模拟结果表明:I、不同施氮水平下土壤累积硝化量呈现睡着施氮量的增加而增加的趋势,为100.82-198.87kg/ha,第一次施氮肥后的累积硝化量>第三次>第二次;II、水稻田在长期淹水状态下土壤总水分含量较高,并且土壤中总硝态氮含量在施氮肥后3天内达到顶峰随后下降,从而施氮肥后5天内硝态氮淋失风险较大;III、不同施氮水平下硝态氮淋失风险随着施氮量的增加而呈现增加的趋势;(6)水稻六个不同施氮处理下硝态氮流失实测总量分别为0.332kg/ha、0.314kg/ha、0.373kg/ha、0.455kg/ha、0.451kg/ha和0.700 kg/ha,表现为200%N处理>125%N处理>150%N处理>100%N处理>N空白处理>75%N处理;模拟总量为1.72kg/ha、1.71kg/ha、1.79kg/ha、1.86kg/ha、1.93kg/ha和1.89kg/ha,表现为150%N处理>150%N处理>125%N处理>100%N处理>N空白处理>75%N处理。实测和模拟硝态氮淋失结果从而表明硝态氮淋失先随着施氮量的增加而增加后又随着施氮量的增加而减少。