摘要
变化的水文气候条件增加了径流的变异性，并为流域养分输出和生态系统功能的预测增加了不确定性。由于对季节性积雪的依赖，山地源头溪流对气候变化的响应尤为敏感。我们探讨了山地降水的变化如何影响控制氮动态的水文过程（峰值流量和基流起始）与生物过程（代谢和养分吸收）之间的同步性。我们监测了太浩湖流域（美国加利福尼亚州和内华达州）的两条山地溪流——一条较大的开阔树冠溪流和一条较小的阴蔽溪流——在两个干旱水文年和1个显著湿润水文年中的情况。平均而言，与小溪流相比，大溪流接收的年光照更多，温度更高，无机氮需求也更高。从干旱年到湿润年，两条溪流的基流起始均延迟了约40天，使底栖藻类的最佳生长窗口缩短了一个多月，并大幅降低了溪内氮吸收的潜力。与此同时，大溪流的年累计总初级生产力下降了86%（Δ ?248 g O2 m?2 yr?1），小溪流下降了93%（Δ ?26 g O2 m?2 yr?1）。大溪流的日均铵供给增加了47%（Δ + 0.01 g m?2 d?1），小溪流增加了112%（Δ + 0.16 g m?2 d?1）。这些发现突出了溪流在调节养分动态方面的关键作用，并表明即使是邻近或水文特征相似的溪流，对水文气候变异性也可能表现出不同的生物地球化学响应。
通俗语言摘要
我们调查了在异常干旱年和湿润年之间的转变如何改变控制两条山地溪流氮动态的流量和生物过程（如养分吸收和生态系统代谢）之间的同步性。通过比较太浩湖流域（美国内华达州/加利福尼亚州）内流域面积、径流模式和降水累积不同的溪流，我们发现，较大且阴蔽较少的大溪流支持了更高的代谢通量，并表现出更高效的无机氮（如硝酸盐和铵）同化。然而，从干旱向湿润条件转变时，由于基流起始延迟，氮的同化和保留作用严重减弱，导致两条溪流中大部分可利用的氮被向下游输出，而非通过微生物过程转化或同化为生物量。本研究展示了山地流域内溪流生态系统功能的高度变异性，并强调了水文气候波动不仅会导致径流变化，还会因溪流特征的不同而引发溪流特异性的代谢和养分循环变化。
利益冲突声明
作者声明与本研究相关的利益冲突不存在。
可获取性声明
项目分析代码可在Zendo（Loria, 2026）和GitHub（https://github.com/kellyloria/Tahoe-streamflow-and-nearshore-metabolism）上获取。数据已在环境数据倡议（Loria et al., 2026）中发布。
