解析降水对珠江流域氮损失的影响

《Journal of Hydrology》：Disentangling the influence of precipitation on nitrogen loss in the Pearl River Basin

　　

Xitian Cai|Xiaolu Wu|Haijun Huang|Xuezhi Tan|Zhen Li|Latifah Munirah Kamarudin|Nasir Abbas|Syed Asim Hussain|Li Dan

摘要

陆地生态系统中的氮损失对水质调节和生态系统稳定性至关重要。了解氮损失对降水变化的响应对于在气候变化背景下进行有效的流域管理至关重要。以珠江流域的氮损失为例，本研究采用先进的地表模型Noah-MP-CN，模拟了不同降水条件下的氮损失情况，提出了一种新的水质评估方法。研究结果表明，年降水量与氮损失之间存在强烈的线性关系（R2 ≥ 0.7），表明长期的水文条件主导了氮的输出。极端降雨事件会引发剧烈的氮通量，这些通量与降雨峰值密切相关，但通常仅占年氮损失的20%以下，起到重要的短期放大作用。此外，降水强度具有非线性和时间依赖性：由于流域的缓冲作用，短期（7天）内的变化影响有限；而长期（21天）内的持续增加会通过促进径流和氮的迁移显著增加氮损失。从空间上看，中下游地区的农业区氮损失风险更高。这些发现强调了在评估氮输出风险时需要考虑降水的量和时间特征（包括强度和持续时间），并将这些动态因素纳入未来极端气候条件下的适应性流域规模水质保护策略中。