image: Low concentrations were found in the Qinghai-Tibetan Plateau, and then nutrients increase in the river at 3500 km-3000 km upstream the river mouth and further downwards to the river mouth. Vertical arrows show the confluence of major tributaries, and horizontal arrow indicates the location of the Three Gorges Reservoir. view more
Credit: ©Science China Press
文章基于20世纪80年代初以来的多次流域考察和近口门处的长时间定点观测数据，研究了世界十大水系之一长江的营养盐（N、P和Si）的变化情况，研究区域覆盖了整个流域约80%的面积（即1.8×106 km2）和约70%的河道，包括长江干流以及15条主要支流。
在流出青藏高原以后，长江水体中主要来源于人文活动的营养物质（如氮和磷）的浓度显著增加，并且在一些流经人口众多和农业面积广泛的地区的主要支流中还观察到了氮磷比例的变化，这种影响可以一直到下游直至河口都可以被发现。
与之前的研究结果不同，该文提供的证据证明三峡大坝和水库对所谓的“营养盐截留”的影响相当有限。2003~2016年观测的结果显示，水库上游和大坝下游的水体中的营养盐之间并没有系统性差别，即使是溶解态硅酸盐也是如此。
自上世纪80年代以来，位于近河口区的长时间序列观测数据表明，河流中溶解态的无机氮和磷的浓度呈持续增长模式。无机氮在上世纪80年代初就开始升高，而磷酸盐在90年代中后期也大幅增加，而且增长率高于氮。这使得长江与其他世界十大河流系统相比，在人为营养物质负荷和组成比例方面具有独特的特点。
此外，该研究还揭示了在调节长江入海物质通量方面，受潮汐影响的三角洲地区具有重要的作用，但是在以前的工作中这种作用往往被忽视了。在三角洲地区，营养物质的再活化对溶解无机氮和硅酸盐的浓度的增长贡献了5%~10%，而对磷酸盐的贡献高达20%，如此大的贡献并不是农业活动的影响，而是与沿海地区的城市化活动密切相关。
与其他河流相比，长江流域仍处于营养物质的积累阶段，即使目前正在减少农业化肥的施用，流域中“留存”的营养物质仍可以维持河流中氮磷在相对较高的浓度。因此，在制定管理战略时需要考虑这些“留存”的资源的潜在影响。
基于现有的观测数据和分析结果，可以得出结论：从流域尺度上讲，长江中营养盐的持续增加主要受是人类活动影响的调节，气候变化的影响相当有限。
Journal
Science China Earth Sciences