中国环境科学

作者：蒋昕桐, 刘东, 钟朴, 段洪涛

单位：1. 西北大学城市与环境学院, 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室, 陕西 西安 710127;2. 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 中国科学院流域地理学重点实验室, 江苏 南京 210008

关键词：博斯腾湖,溶解有机碳,有色溶解有机物,遥感反演,时空差异

基金：第三次新疆综合科学考察研究项目（2021xjkk1403）；国家自然科学基金资助项目（41901299，U2243205，41971309）

基于2021年夏秋两季西部干旱区博斯腾湖表层50个采样点位实测数据，通过对DOC特征的统计学分析、内外源因素影响的时空差异以及电导率相关性验证，将博斯腾湖划分为河口和非河口区域.然后以CDOM特征波长吸收系数a250和a365为自变量，以DOC浓度（cDOC）为因变量，分别构建了基于CDOM的河口和非河口水域DOC浓度估算模型.结果表明：河流与湖泊进行水体交换的同时，会将大量陆源DOC输送到博斯腾湖中，使得河口区域DOC浓度明显高于非河口区域（t-tests，P<0.01），河口区域的DOC浓度（cDOC）约是非河口区域的2.2~2.3倍，且在河口区域cDOC与电导率呈现显著相关关系（夏季：R2=0.81，P<0.01；秋季：R2=0.84，P<0.01）.本文构建拟合模型（cDOC=α+β·α250+γ·α365），并通过交叉验证的方法来检验模型精度.将夏季和秋季同区域数据统一建模，河口和非河口区域CDOM与DOC均存在较好的相关关系，且模型精度较高（河口区域：R2=0.60，RMSE=8.56%；非河口区域：R2=0.66，RMSE=8.77%）.本文所建立的模型可以在不增加环境因子变量的前提下提高精度，有利于实现卫星遥感反演.同时，本研究揭示了河流输入对博斯腾湖DOC分布和估算的时空影响，提出可利用CDOM估算DOC浓度，但需根据水文特征和cDOC等因素区分河口和非河口区域.本研究对实现新疆水资源合理开发、有效保护以及综合治理提供科学依据，对我国西部干旱区湖泊DOC遥感动态监测具有重要意义.

来源：2022年第12期

《中国环境科学》期刊编辑部

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