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岩石矿物化学风化过程能够消耗大气或土壤中的CO2,影响全球气候变化,蒸发盐岩溶解本身不消耗CO2,化学风化对消耗CO2产生作用的岩石类型主要为碳酸盐岩和硅酸盐类岩石。本研究通过于2012年夏季在黄河上游托克托——唐乃亥段进行空间尺度采样,于2013年7月至2014年6月在唐乃亥、青铜峡进行每月定点采样,对河水主要离子组成进行了系统分析,并估算了黄河上游流域化学风化速率与对CO2的消耗速率。结合主要离子空间分布与时间变化特征,分析结果显示河流径流量与主要离子组成存在不同程度的负相关关系;运用Gibbs图、水化学三角图、Piper图与主离子相关性分析等方法,分析结果显示碳酸盐类风化是黄河上游流域河水溶质的最主要来源,且自上游而下蒸发盐类溶解贡献逐渐增加,硅酸盐类风化对黄河上游流域溶质组成影响很小。运用Forward模型进行离子校正后,估算定点河水样品流域岩石风化速率与对CO2的消耗速率,唐乃亥以上流域全年硅酸盐类风化速率(SWR)平均为2.1t/km2/a,碳酸盐类风化速率(CWR)为21.2 t/km2/a,硅酸盐类对大气CO2消耗速率(?CO2sil)为71×103 mol/km2/a,碳酸盐类对大气CO2消耗速率(?CO2car)为220×103mol/km2/a;青铜峡定点样品SWR为1.1 t/km2/a,CWR为14.5 t/km2/a,?CO2sil为35×103 mol/km2/a,?CO2car为157×103 mol/km2/a;全年黄河上游流域?CO2si l为53×103 mol/km2/a,?CO2car为188×103 mol/km2/a。黄河流域上游定点河水SWR与CWR及?CO2sil与?CO2car均在丰水期明显升高,枯水期偏低;空间尺度夏季河水样品自上游向下SWR、CWR、?CO2sil和?CO2car总体均呈降低趋势,不同年份同一时期时空尺度样品数据结果主要受径流量变化影响。