河流作为连接陆地与海洋碳氮库的重要枢纽，对全球生物地球化学循环具有关键作用。然而，由于观测数据匮乏及过程的复杂性，目前对泛北极地区河流碳氮的时空动态特征及其对气候变化和人类活动驱动的响应机制研究仍较为缺乏。

近日，中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学相关研究团队基于2009至2021年的原位观测数据库，揭示了泛北极地区六条大河的碳氮输出时空动态及其驱动因子。

研究发现，泛北极地区河流向海洋输送的碳氮量分别约为每年35.30太克和1.04太克，主要以溶解态形式存在。碳氮输出的季节特征受水文过程和生物地球化学过程共同支配，其中春夏季因冰雪消融引发径流峰值，导致有机碳与有机氮浓度达到最高，而无机碳与无机氮浓度则在冬季出现峰值。

该研究利用随机森林模型，集成了包括气候、水文特征、河流化学性质、土地覆盖以及人口密度在内的共30个潜在影响因子，通过置换重要性（%IncMSE）量化潜在影响因子的相对贡献，发现水文特征（%IncMSE：63.2 ± 15.4%）在驱动泛北极地区河流碳氮输出中占主导地位。

本研究系统揭示了泛北极地区六条大河碳氮传输的时空变化特征及其影响因子，这些发现为理解北极变暖背景下诱导的水文变化如何重塑泛北极河流中的物质输送提供了新视角。

研究成果以Pan-Arctic riverine carbon and nitrogen exports dominated by hydrologic factors为题发表于Environmental Research期刊。西北研究院博士研究生赵玉娇为第一作者，张玉兰研究员为通讯作者。该研究由国家重点研发计划和甘肃省科技计划项目共同资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.envres.2025.122017

2009–2021年间碳、氮浓度的季节变化。河流按西至东（由左至右）排列，依次为鄂毕河、叶尼塞河、勒拿河、科雷马河、育空河和麦肯齐河

使用随机森林（RF）模型按%IncMSE排序，确定泛北极河流中颗粒物（碳、氮和悬浮颗粒物）浓度（a）和通量（b）的影响因子