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根据对全球数据的一项新分析，肥料污染会对河流和河流的食物网产生重大的涟漪效应。研究人员还发现，一些检测方法可能会忽略某些类型的河流的污染。
分析,发表在生物评价该研究综合了来自全球885个独立实验的184项研究结果，这些实验调查了在溪流和河流中添加氮和磷(肥料的主要成分)的影响。虽然这项分析只包括科学家在实验中添加氮和磷的研究，但氮和磷污染可能会从农场流入溪流、湖泊和河流——也可能从农场流入河流污水排放．如果肥料污染水平过高，就会导致有害的藻类大量繁殖，并导致鱼类死亡。
“总的来说，我们发现高水平的营养物质影响着各地的溪流和河流，”该研究的主要作者说马塞洛墩他是北卡罗来纳州立大学林业与环境资源副教授。“无论我们在哪里观察，我们都看到了生活在溪流中的生物数量和生物量的增加，也看到了溪流中发生的过程的加速——藻类生长得多快，树叶分解得多快，以它们为食的生物生长得多快。”
通过这些研究，研究人员发现氮和磷会促进整个食物网的生长，比如在藻类中，吃藻类的昆虫和吃昆虫的鱼中。他们报告说，在没有藻类生长的阴暗溪流中，氮和磷加速了树叶的分解，并促进了以树叶为食的生物的生长。
Ardón说:“我们看到，在食物链的各个层次，生物数量和活动的总体上平均增加了48%。”“我们还发现，当氮和磷同时添加时，食物网的反应最强烈。”
而专家们已经使用了一种特殊类型的叶绿素-叶绿素a研究人员表示，使用这种方法可能会忽略不生长藻类的水道的污染，而这些水道的树叶或其他植物物质的分解是其他生物的主要食物来源。
Ardón说:“这些溪流中的食物网并不依赖于藻类——树木遮挡了藻类。”“那里的河流依赖于掉落并分解的树叶，这是像石蝇和石蝇等昆虫的食物。在这些以碎屑为基础的溪流中，我们发现氮和磷的增加会产生类似的反应，就像在藻类中发现的一样。”
另一项发现是，光线、温度和氮、磷的基线浓度等因素影响了对这两种营养物质增加的反应。
“所有这些因素将决定你对增加的氮和磷的反应程度，”研究合著者说查塔姆大学的Ryan Utz说．
Ardón表示，这些发现对环境政策具有启示意义。
Ardón说:“环保署一直在要求各州提出减少氮和磷流入河流的方法，因为我们知道它们会导致这些真正的大问题。”“我们知道这是大规模的，但我们并不真正了解细节。许多州都提出了减少水中营养物质的标准，他们只关注藻类的反应。我们的研究表明，监管机构应该拓宽视野。”
这项名为“实验性氮磷富集刺激藻类和以碎屑为基础的食物网的多种营养水平:来自溪流和河流的全球荟萃分析”的研究发表于12月17日生物评价．这项研究是由马塞洛墩,莉迪亚h . Zeglin瑞安·m·伍兹,斯科特·d·库珀沃尔特·k·多兹丽贝卡·j . Bixby阿伊莎s Burdett詹妮弗Follstad Shah娜塔莉·a·格里菲思塔玛拉·k .伤害雪莉·l·约翰逊,杰里米·b·琼斯,John s . Kominoski艾米·d·罗斯蒙德威廉·h·麦克道尔马特·t·Trentman大卫范霍恩和阿米莉亚病房。这项研究由美国国家科学基金会(National Science Foundation)通过长期生态研究网络办公室(Long - Term Ecological Research Network Office)拨款DEB-0832653资助。个人作者得到了美国国家科学基金会(DEB-1713502)和能源部科学、生物和环境研究办公室(Office of Science, Biological and Environmental Research)的资助。
-oleniacz -
编辑报告:摘要如下。
实验性氮磷富集刺激藻类和以碎屑为基础的食物网的多种营养水平:来自溪流和河流的全球荟萃分析
发表12月17日发表在《生物评论》上。
作者:马塞洛墩,莉迪亚h . Zeglin瑞安·m·伍兹,斯科特·d·库珀沃尔特·k·多兹丽贝卡·j . Bixby阿伊莎s Burdett詹妮弗Follstad Shah娜塔莉·a·格里菲思塔玛拉·k .危害,雪莉·l·约翰逊,杰里米·b·琼斯,John s . Kominoski艾米·d·罗斯蒙德威廉·h·麦克道尔马特·t·Trentman大卫范霍恩和阿米莉亚病房。
DOI: 10.1111 / brv.12673
摘要:人为增加氮(N)和磷(P)浓度可强烈影响生态系统的结构和功能。尽管lotic生态系统接受了施用于土地和沉积在土地上的养分的累积输入，但没有全面的评估量化了溪流和河流中的营养富集效应。我们对已发表的研究进行了荟荟性分析，这些研究通过实验增加溪流和河流中N和/或P的浓度，以检验富集如何改变生态系统结构(状态:初级生产者和消费者生物量和丰度)和功能(速率:在多个营养水平(初级生产者、微生物异养生物、初级和次级消费者、综合生态系统)中进行初级生产、叶分解速率、代谢)。我们的综合研究包括184项研究、885项实验和3497项生物对营养富集的反应。我们记录了在多个营养水平上有机物生物量和丰度(平均响应= +48%)和生态系统过程速率(+54%)的普遍增长，在营养水平之间或自养或异养食物网途径之间的响应没有很大差异。对营养物富集的响应随添加营养物(N、P或两者)的速率、状态变量和试验类型的不同而不同，其中水槽试验和全流试验的营养物富集程度大于营养物扩散基质试验。总体上，N和/或P浓度的增加改变了lotic生态系统的多种食物网途径和营养水平。我们的研究结果表明，保护或恢复生物多样性和河流生态系统功能需要管理养分输入和考虑多种营养途径。
