暴风雨对河流生态系统的影响

（神秘的地球报道）据EurekAlert!：Stroud Water Research Center和特拉华大学（University of Delaware)的科学家们获得美国农业部47万5千美元资助（2015-2018年），用于研究暴风雨所携带的大量颗粒态有机氮的转化过程以及对整个河流生态系统氮负荷的影响。

“了解清楚这一点有重要的生态学意义，”Stroud Water Research Center负责这个项目的微生物生态学家阚金军博士说，“暴风雨将为河流系统提供巨量的颗粒有机物质，这些有机物质对河流营养物质总负荷量有着显著的贡献。”研究表明，大型热带风暴如2011年的Irene和Lee及2012年的Sandy侵蚀了大量的泥沙颗粒和有机物并把它们携带到河流中。

在阳光明媚的天气，清澈柔和的河水蜿蜒在下游的浅滩，氮元素主要以溶解态的形式存在于河水中而被微生物充分利用。可是在大的暴风雨来临时，河流就像大自然在淋浴或冲洗自己的马桶。“水的体积和浊度突然急剧增加，来自土壤沉积物的许多有机颗粒会随着河水冲到下游，”阚博士继续说道，“这些颗粒物质顺流而下沉积在河床或临近河岸的区域，多种微生物会开始参与氮的循环过程从而把氮又泵回到环境中。转化成的可溶性氮会增加下游营养盐的总量，从而引起河口及近海藻类水华的发生，水质下降或导致鱼类的死亡。”

氮循环是目前广泛研究的生物地球化学循环之一，但主要集中在对可溶态氮的研究。目前人们对河流中颗粒态有机氮的了解还不多，这部分氮对整个生态系统中氮总量和氮循环的贡献尚不清楚。

研究人员还将监测颗粒有机氮转化过程中温室气体的释放，如二氧化碳，甲烷和一氧化二氮，以及它们对地区及全球碳／氮循环的意义。阚博士和他的研究小组将收集和培养不同时间，不同地点采集的颗粒有机物，测量淋溶到水体和释放到大气中氮的含量，并通过分子生物学的方法检测介入到这个氮转化过程中的微生物类群和相关途径。

阚金军博士的合作者是来自特拉华大学植物和土壤科学系的Shreeram Inamdar教授和Rodrigo Vargas教授。这项研究将在马里兰州北部和宾夕法尼亚州南部的河流区域开展，已经安装的检测仪器和实时传感器将为该项目提供大量基础数据。