人為擾動對全球河流無機氮輸送影響的數值模擬研究

　　土壤與河流中營養鹽輸送過程是全球生物地球化學循環必不可少的重要環節。以氮排放和取用水調節為主要特征的人類活動改變陸地生態水文過程，干擾土壤與河流中氮的遷移，進而影響全球氮循環與水環境。定量評估這些人類活動對全球河流無機氮輸送的影響，不但能加深人們對人類活動干擾下的物質循環過程的認識，也有助于以可持續發展為目標有效保護河流生態環境。

　　近日，中國科學院大氣物理研究所LASG國家重點實驗室研究員謝正輝、博士劉雙及其合作者在地球系統模式框架下，同時將河流無機氮輸送、河流水溫計算，以及以施肥、灌溉、取用水調節為主的人類活動等參數化方案與陸面過程模式進行耦合，發展了包含人為擾動與河流無機氮輸送的陸面過程模式，由此進行了一系列數值模擬試驗，在全球尺度上研究了人為擾動對全球河流無機氮輸送的影響。

　　模擬結果顯示，模式能合理地模擬大尺度河流溫度變化及河口無機氮輸出量。美國河流無機氮增加主要受施肥影響，歐洲河流受點源污染影響較大，而中國河流則由施肥與點源排放共同影響；就1991-2010年而言，相比其他大洋，人為氮排放對陸地向太平洋輸送的無機氮總量影響最大。此項研究成果可為陸-海-氣全耦合氮循環模擬提供重要的陸面模擬平臺基礎。