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高寒干旱区内流湖泊有机碳输运沉积机制

内流湖,水龄,有机质,输运,沉积,地理特征

由于缺乏出水口，进入内流湖泊的污染物往往在内流湖泊中沉积，从而对内流湖泊及其周边形成潜在的环境压力。因此，内流湖泊及其周边区域污染物迁移转化及沉积特征对内流湖泊水环境的发展趋势具有重要的影响。本研究以蒙古高原高纬度半干旱区内流湖—呼伦湖为例，探讨了低温环境中控制内流湖泊有机碳沉积分布的机制。野外调查结果表明，湖底沉积有机碳含量表现出显著的空间分布特征：西北部高，东南部低。为研究有机碳在该湖泊内的输运规律，本研究建立了呼伦湖水流和水龄模型，对湖泊年尺度的流动进行了分析，计算了入湖水体的水龄分布，并结合卫星数据分析了沉积有机碳的外部来源及其向湖泊迁移的影响因素。研究结果表明，呼伦湖常年的顺时针流动和冬季冰封期有助于湖泊西北部湖床沉积有机碳的富集；湖区西北岸的地形坡度和植被覆盖率均大于东南岸，这与呼伦湖西北部较高浓度的沉积有机碳浓度相对应。由此推断，在降水稀少、气温较低的条件下，流域内地形坡度和植被覆盖状况是决定湖床沉积有机碳和营养盐分布的重要因素。因此，呼伦湖周边正在进行的植被和草场恢复可能对呼伦湖水质产生长期的影响，需要采取一定措施避免湖区植被恢复后的不利影响。