磷（P）是河流生物地球化學循環中的關鍵元素，通過其形態和環境行為在調節水生營養狀態中起著關鍵作用（Xie等人，2025年）。河流中的磷既來源于外部輸入，也來源于內部釋放，當外部污染得到有效控制時，沉積物中的磷成為水質的關鍵調節因素（Smart等人，2022年）。

沉積物-水界面表現出復雜的磷交換動態，根據環境條件和沉積物的物理化學性質，沉積物既可以作為從水中吸附磷的“匯”，也可以作為向水中釋放磷的“源”（Lv等人，2024年）。當前的研究采用吸附等溫線模型（平衡磷濃度，EPC₀）來描述這種平衡（Zhang等人，2022b年）。通過比較EPC₀與可溶性活性磷（SRP）濃度，可以精確確定沉積物的源-匯轉換行為，這顯著增強了人們對界面磷交換機制的理解（Ding等人，2019年）。

長江是中國最長的河流，也是中華文明的發源地。其流域的水生生態系統和水質不僅對水生生物的生存和繁殖至關重要，也對人類福祉具有重要意義。特別是對于與長江相連的河流的生態調節研究具有重要意義（Chen等人，2023年）。漢中市是中國南水北調工程和漢江-渭河調水工程的戰略性水資源保護區，這里有兩條主要河流系統：自西向東流淌的漢江，它是長江最大的支流，發源于漢中并構成了該地區的水文骨架；以及自北向南流淌的嘉陵江，這條河流穿過漢中的西部（Ma等人，2020年）。隨著生態保護措施的加強和外部污染的有效控制，沉積物中的內源磷負荷已成為水生生態恢復的潛在瓶頸（Ma等人，2023年）。

本研究使用改進的Freundlich模型系統地研究了兩條河流中磷的時空分布和沉積物的吸附-解吸特性，旨在：1. 揭示干旱期和濕潤期漢江和嘉陵江水體及沉積物的基本指標差異；2. 評估不同水文條件下的沉積物磷釋放風險；3. 定量分析不同磷形態對釋放潛力的貢獻；4. 解析水生動物與磷循環之間的相互作用。基于以上研究，我們提出以下假設：在干旱季節，由于氧化環境的存在和界面穩定，沉積物具有更強的磷“匯”能力；而在濕潤季節，由于水文擾動，磷釋放的風險增加，“匯”功能減弱。不同磷形態對釋放的貢獻存在時間尺度差異。無機磷（IP）和鈣結合磷（HCl-P）主導短期釋放，而有機磷（OP）則通過微生物礦化成為長期釋放的關鍵來源。底棲生物量與沉積物的磷吸附能力呈負相關。底棲動物和浮游動物的分布和豐度受到溫度和溶解氧等環境因素以及沉積物中磷形態（如NaOH-P）的共同調節，形成了“環境因素 - 沉積物特性 - 生物響應”的復雜耦合關系。這些發現將為管理通流河流系統中的內源磷負荷提供科學支持，對保障大型跨流域調水項目的水質具有直接意義。

在干旱期間，研究區域的水pH值介于7.1至8.3之間，屬于弱堿性條件。水溫在5.4-12.4°C之間變化，溶解氧（DO）濃度為9.3-11.6 mg/L，表明氧氣水平充足。氧化還原電位（ORP）介于164.2至241.2 mV之間，表明水體處于氧化狀態（Li等人，2023b年）。相比之下，在濕潤季節，水溫較高（22.14-35.8°C），而溶解氧濃度...

本研究揭示了漢中地區長江相關河流中沉積物磷釋放風險的顯著時空差異及其對底棲動物和浮游植物的影響。沉積物表現出較強的磷吸附能力，這增強了界面磷的交換，同時也增加了內源性磷的釋放風險。值得注意的是，嘉陵江流域的PRI和DPS高于漢江流域，這與較高的NAP和更陡峭的平衡磷濃度有關。

王雪瑩：撰寫——初稿，正式分析，數據管理。張蘭：撰寫——初稿，正式分析，數據管理。呂正彥：方法論，數據管理。常永生：驗證，方法論。劉瑞：監督，調查，正式分析。黃偉：資源獲取，調查，正式分析。王坤：撰寫——審稿與編輯，資源獲取，資金籌集。

作者聲明他們沒有已知的財務利益或個人關系可能影響本文的研究結果。

本研究得到了上海市自然科學基金（23ZR1400700）和中國國家重點研發計劃（2022YFC3204004，2022YFC3204000）的支持。