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中國西南河流碳、氮運移機制及其對水文條件變化的響應(yīng):以西江為例
關(guān)鍵詞：碳同位素 氮同位素 化學(xué)風(fēng)化 水文條件
摘要：流域碳、氮的生物地球化學(xué)循環(huán)過程關(guān)聯(lián)著區(qū)域/全球尺度的氣候變化,同時受到氣候條件變化的影響。本次研究以我國西南喀斯特地區(qū)的西江為例,通過時間序列的高頻次樣品采集和分析,揭示水文條件變化對河流碳、氮動態(tài)變化的影響及其控制機制。結(jié)果表明,在高流量條件下,化學(xué)風(fēng)化的加速、土壤CO2的匯入及流域內(nèi)有機質(zhì)的降解導(dǎo)致了水體δ13CDIC偏負,碳酸鹽礦物的快速風(fēng)化致使河水HCO3-濃度表現(xiàn)出強烈的"化學(xué)穩(wěn)定性";對DIC、δ13CDIC、流量、溫度的聯(lián)合分析表明,礦物溶解、土壤CO2的匯入與河流中有機質(zhì)降解的共同作用導(dǎo)致了西江河水碳動態(tài)的季節(jié)變化;河水NO3-濃度在高流量條件下并未表現(xiàn)出明顯的稀釋效應(yīng),反應(yīng)了人為輸入和化學(xué)轉(zhuǎn)化過程對NO3-濃度的影響;硝酸鹽氮、氧同位素的分析結(jié)果表明,西江NO3-來源受人為活動影響較大,主要轉(zhuǎn)化過程為硝化作用;同位素和水化學(xué)證據(jù)表明碳酸、硫酸、硝酸共同參與流域巖石化學(xué)風(fēng)化,雨季外源酸參與風(fēng)化的減弱是河流中HCO3-稀釋的重要原因。
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