【摘 要】
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全球变暖已成为无可争议的事实,并已在全球范围内产生重要影响。冰川冻土区域对气温变化尤为敏感,气候变暖下气温、降水、植被、土壤、水文、营养元素循环等各个方面必然发生改变。疏勒河发源于青藏高原祁连山的西段,是河西走廊的第二大河。作为干旱地区的一条内陆河流,其对流域内人民生活生产和生态环境的重要性不言而喻。已有一些研究分析了气候变化对疏勒河水文过程的影响,而气候变化下疏勒河上游区域水体中营养物质如氮磷组
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全球变暖已成为无可争议的事实,并已在全球范围内产生重要影响。冰川冻土区域对气温变化尤为敏感,气候变暖下气温、降水、植被、土壤、水文、营养元素循环等各个方面必然发生改变。疏勒河发源于青藏高原祁连山的西段,是河西走廊的第二大河。作为干旱地区的一条内陆河流,其对流域内人民生活生产和生态环境的重要性不言而喻。已有一些研究分析了气候变化对疏勒河水文过程的影响,而气候变化下疏勒河上游区域水体中营养物质如氮磷组分浓度如何变化却不清楚。本研究以青藏高原祁连山中西段的疏勒河上游区域不同水体为研究对象,于2018、2019年不同月份采集疏勒河河水样,流域雪样、地下水和泉水样本。分别测定各个水样中的pH、电导率(EC)、总氮(TN)、溶解性总氮(TDN)、氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、总磷(TP)、溶解性总磷(TDP)、磷酸根磷(PO43--P)浓度,分析河水样品氮磷组分及其时空变化特征,并与雪样、泉水、地下水的氮磷组分进行相关分析。另外根据收集的流域气温和降水量数据,分析其对河水中氮磷组分浓度的影响。本研究取得以下结论:(1)疏勒河河水pH平均值为7.43,河水表现为弱碱性状态;电导率平均值为793.24μs·cm-1,在8月份出现最低值,pH和电导率整体上无明显的季节变化。(2)疏勒河河水中氮素浓度范围在74.27-1265.83μg·L-1,磷素浓度范围在4.87-272.08μg·L-1,相比上一年氮素增加了10.43%-29.79%,磷素浓度增加了25.26%-51.99%。氮磷组分表现出具有明显的季节性变化特征,其中TN浓度在春季最高,其次是冬季,夏季、秋季,而TDN、NO3--N、NH4+-N、TP浓度在春季相对较高,TDP、PO43--P浓度在夏季较高,且氮素在夏季整体均处于增加的趋势,磷素中TP、TDP浓度在夏季处于增加趋势,PO43--P的浓度没有明确的规律,而在其它季节的变化呈现波动趋势,河水中溶解性无机氮以NO3--N、NH4+-N形式为主,磷素以颗粒磷为主。(3)疏勒河河水氮磷组分浓度在空间变化上相对复杂,氮磷组分的空间变化表明不同季节带来的影响对河水营养物质的改变并不一致,不同季节河水营养物质的来源存在多样性。其中春季带来的影响对TN浓度在空间上的变化相对于其它季节贡献率较高;TDN和NO3--N浓度夏季在空间变化上相对平稳,在春、秋、冬季对于营养物质的贡献比例,同TDP浓度一样,无确定规律可循;NH4+-N、TP、PO43--P浓度在空间上的变化主要体现在春季、秋季,说明除了主要的季节变化影响,自身的稳定性也是重要的影响因素。(4)尕河氮素浓度范围在21.43-1866.25μg·L-1,苏里氮素浓度范围在123.75-1342.50μg·L-1,TN浓度在春季和秋季两者差异较大,但是在夏季含量相近,TDN、NO3--N浓度整体要高于尕河,两组间NH4+-N浓度无显著性差异,但是变化趋势不一致11;苏里的磷素浓度范围在6.36-483.33μg·L-1,尕河范围在5.4-110.00μg·L-1,其中尕河的TDP、PO43--P浓度整体要比苏里高,其主要变化与区域内冰川和积雪的消融相关。(5)疏勒河降水pH平均值为6.79,雨水呈现酸性;电导率偏低,平均值为20.86μS·cm-1,主要与降水过程中吸收的气体、离子等相关;降水中氮磷组分在夏季有明显的变化规律,其中TN、TP、TDP、PO43--P浓度无明显规律,而TDN浓度在夏季呈现增加趋势,夏季NO3--N和NH4+-N浓度降低,氮素浓度在48.00-2867.5μg·L-1,磷素浓度在1.00-233.75μg·L-1,氮磷组分之间相关性强,来源具有一致性。(6)疏勒河地下水pH平均值为6.95,地下水呈现酸性;电导率平均值为186.33μS·cm-1,地下水中pH和电导率随着月份无大幅度波动。地下水氮素浓度在夏季整体呈现增长趋势,浓度范围在6.00-2111.25μg·L-1,磷素浓度范围在2.00-282.50μg·L-1,TP、TDP、PO43--P除了在夏季初出现异常较高或较低值,无确定时间变化规律。(7)雪样中氮素本底值范围在50.50-940.00μg·L-1,磷素本底值范围在17.50-62.50μg·L-1,整体上低于河水;泉水氮磷组分浓度整体表现为秋季>春季>夏季,泉水氮素浓度范围在10.00-1045.00μg·L-1,磷素浓度在12.50-101.25μg·L-1,秋季末期TN、NO3--N浓度高于河水;其与降水、地下水的共同作用以及不同季节的气温和降水量是不同海拔上影响着河水氮磷组分含量变化的重要因素。
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