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氮循环是重要的生物地球化学循环,雪冰是大气中各种物质的储存器,雪冰中含氮物质(主要表现为NO3-和NH4+)的研究可以为恢复古气候信息、指示人类活动对环境的影响、预测未来环境变迁提供直接或间接依据。本研究通过2004年4月~2007年3月在中国天山乌鲁木齐河源1号冰川积累区连续采集的雪冰样品,系统地分析了雪冰中含氮离子的演化过程。在对乌鲁木齐河源1号冰川认识的基础上,先后于2004~2009年间选取了其他4个采样点(自西向东依次为托木尔峰青冰滩72号冰川、奎屯河哈希勒根51号冰川、博格达峰四工河4号冰川与哈密庙尔沟平顶冰川),从而对中国天山冰川雪冰中含氮离子浓度的分布特征进行了分析。全面评估含氮离子在雪-冰演化过程中的变化特征,对于科学解释中低纬度山岳冰川特别是中亚冰芯含氮物质记录具有重要基础性作用;而遍布整个中国天山冰川的大范围多点采样,将有助于对区域大气氮循环的深入理解。通过研究得到如下主要结论:(1)天山乌鲁木齐河源1号冰川表层雪中NO3-与NH4+浓度表现出明显的季节变化,湿季(4~10月)表层雪中的离子平均浓度比干季(11月~翌年3月)的高。干季气温较低,降水量少,蒸发较弱,浓度剖面保持相对稳定的状态,影响这一阶段后沉积过程的主要是升华和干沉降作用。进入湿季以后气温升高,融水大量产生,淋溶作用加强,离子浓度降低,峰值位置下移。距离雪坑底部冰层70~80cm附近形成了一个过渡层,这对于离子浓度与淋溶强度具有一定的指示意义。在淋溶期,雪冰内离子峰值浓度、峰间离子总量与峰间距存在不同程度的变化,但总体而言雪层上部峰位置变化强烈,下部峰位置相对稳定。干季雪层底部离子浓度一般高于冰层顶部的,湿季则相反。(2)中国天山5处典型冰川的雪冰记录表明,含氮离子平均浓度存在明显空间分布差异。NO3-平均浓度顺序为哈希勒根51号冰川<乌鲁木齐河源1号冰川<庙尔沟平顶冰川<青冰滩72号冰川<四工河4号冰川,而NH4+则为青冰滩72号冰川<哈希勒根51号冰川<庙尔沟平顶冰川<乌鲁木齐河源1号冰川<四工河4号冰川。HYSPLIT后向轨迹模拟表明,采样点附近的气团大多自西向东运动,通过伊犁河谷或阿拉山口进入我国境内。夏季的气团轨迹与其他季节不一致,显示出新疆沙漠粉尘的不同贡献程度。邻近的城市污染(工业生产与生活排放)与农业生产(农作物生长释放、农作物秸秆燃烧、氮肥的施用、畜牧业养殖等)都会对局地氮循环产生影响。