分析显示,溪流和河流中的肥料径流会产生级联效应

星期一,2021年1月11日

位于波多黎各卢基略山脉的克布拉达索纳多拉河, 麦克道尔监测氮含量. 比尔·麦克道尔/主要研究摄影.

一项对数百个实验的新分析是由主要研究教授共同撰写的 自然资源 比尔·麦克道尔指出,肥料污染会对溪流和河流的食物网产生连锁反应, 刺激以昆虫为食的藻类生长,以及以昆虫为食的鱼类.

该分析发表在 生物评价, 综合了184项研究的结果,这些研究来自全球885个单独的实验,研究了添加营养物质氮和磷的影响, 肥料的主要成分, 小溪和河流. 虽然他们只包括科学家实验性地添加氮和磷的研究, 氮和磷污染可以从农场流出, 草坪和废水排放到溪流, 湖泊和河流. 高水平的化肥污染会导致有害的藻类大量繁殖,并可能导致鱼类死亡.

“这项研究提供了一个详细的、严格的统计评估, 当一个人向一个水生系统中加入营养物质——氮和磷, 其影响不仅仅是藻类生长过快,” 麦克道尔. 我们发现答案是肯定的, 藻类产量的增加转化为昆虫和鱼类等高等生物.

“无论我们往哪里看。, 我们看到生活在溪流中的生物的丰度和生物量都在增加, 以及溪流中发生的过程的加速——藻类生长的速度有多快, 树叶分解有多快,以树叶为食的生物生长有多快,主要作者马塞洛·阿德纳斯说, 北卡罗来纳州立大学林业与环境资源副教授.

在绿藻不生长的阴凉溪流里, 研究人员报告说,氮和磷加速了树叶的分解,促进了以树叶为食的生物的生长.

麦克道尔和他的合著者发现,在食物网的各个层面,生物量丰度和活动总体上平均增加了48%, 发现在所有生物体和活动中, 当氮和磷同时加入时,反应最强.

“这两种营养物质都会对水生生态系统的健康产生负面影响,并改变食物网. 减少氮和磷的养分投入几乎总是一个好策略,麦克道尔说.

麦克道尔是参与这项研究的18位作者之一, 在数据中寻找模式的个体研究的荟萃分析. “我们都致力于从文献中收集数据集, 哪一个是费力的, 费时的过程,麦克道尔说, 他补充说,这篇论文的想法来自淡水科学学会的一次会议上的一个研讨会. “这篇论文试图解决我们在环境科学方面面临的挑战之一, 哪一种是从大量的个体研究中得出一般化的结论.”

这项研究可能会影响国家和大海湾地区的环境政策, 麦克道尔说, 通过帮助管理者更好地了解如何有效地减少营养物流入溪流.

本研究由美国国家科学基金会通过长期生态研究网络办公室资助,项目编号为DEB-0832653. 个人作者由美国国家科学基金会资助,基金编号为DEB-1713502, 以及能源部的科学办公室, 生物与环境研究.