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太湖上游入湖小流域氮素来源及其环境影响

面源污染产生的过量氮素，特别是硝酸盐（NO₃⁻），在流域内通过地表径流和地下渗滤，经河道和沟渠等输送进入湖体，影响湖泊生态系统演变。太湖为长三角浅水富营养化湖泊，水体氮形态以NO₃⁻为主。本研究通过对太湖西北部入湖小流域水体进行季节性采样，结合双稳定性同位素（δ¹⁵N-NO₃⁻和δ¹⁸O-NO₃⁻）与贝叶斯混合模型（MixSIAR）对不同季节氮素来源进行分析。同时，对环湖出入湖河道进行样品采集，分析水质水量数据，探究湖泊外源负荷格局，结合湖泊沉积物沉积速率，分析湖泊对外源养分输入的响应。结果表明，区域水体氮素污染严重，滨湖农业河网区（LRN）NO₃⁻来源贡献依次为粪便>化肥>水产养殖尾水>土壤浸出液>大气沉降；太滆运河混合河网区（TGRN）NO₃⁻来源贡献依次为水产养殖尾水>化肥>粪便>土壤浸出液>大气沉降。环湖河道水体营养盐浓度具有区域异质性，五条主要河道输入的营养盐占全湖外源河道输入TN和TP负荷的87.12%和96.63%。太湖表层沉积物氮沉积速率北部湖区>南部湖区，中部湖区氮沉积速率最低，其中梅梁湾（7.29 g/m²·a）是氮沉积速率最高的湖区，湖心区（3.77 g/m²·a）氮沉积速率最低。太湖表层沉积物氮沉积速率受入湖河道水量、沿岸城市社会经济活动、流域水利调度、河口闸坝等多因素耦合作用的控制。识别外源河道输入变化特征及空间格局，厘清氮素外源贡献的影响因子，对湖泊氮素控制、管理及湖泊水生系统恢复具有重要理论与实际意义。