第七届青年地学论坛

湖库是陆地生态系统中过量氮素的去除热点，为下游水体和沿海生态系统提供了污染物截留的重要生态服务功能。然而由于数据分辨率和模拟技术的限制，对湖库氮截留能力的预测仍然缺乏准确性。新兴高频监测技术和生态系统模型为解决这一问题提供了新思路。本研究基于流域高频数据（采样间隔10-15分钟）建立了2013-2017年德国中部Königshütte水库硝态氮年际及季节尺度清单。结果表明，在年际尺度上，该水库虽然水力停留时间较短（WRT约4天），然而其硝态氮年截留效率可达17%，五年平均截留效率约为4%。基于常规监测（采样间隔两周）计算得到的氮截留效率具有极高的不确定性。在季节尺度上（精确到每周），水库硝态氮截留效率冬季为负（净输出），夏季为正（净输入）。其关键因素除WRT之外，还有Chl-a浓度，表明藻类生物过程对硝态氮截留同样存在显著影响。基于以上认识，构建了该水库的生态系统模型（基于PCLake），该模型对氮截留的预测能力显著高于传统统计模型，主要原因是PCLake对藻类生态过程的精确模拟。综上，本研究结果强调了高频监测数据在评估与模拟湖库氮截留过程中的重要价值。

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