石蠅的一種(Eusthenia sp.)。 圖片來源:維基百科 |
自從化學肥料於二十世紀上半葉發明以後,傳統農業不再依賴由有機物所製作的堆肥,改為施放化學合成的氮肥與磷肥。但是化學合成的氮肥與磷肥是帶負電的硝酸根與磷酸根,而土壤的顆粒也帶負電,這使得這些化學肥料很容易在降雨或灌溉後流入溝渠,進而污染溪流、湖泊與海洋。
過去許多研究都已發現,當水體中的氮與磷增加後,會造成藻類大量增生而產生藻華;藻華讓水下的植物無法進行光合作用,最後導致死亡海域。
但是藻類的生長需要光線,在光線不足的水域,氮與磷的污染又會產生什麼樣的影響呢?
最近美國的研究團隊綜合了184篇論文的885個研究所進行的薈萃分析發現,在光線不足的水域,過多的氮與磷會使得落葉加速腐爛,使以落葉為食的石蛾(caddisfly)與石蠅(stonefly)大量繁殖;而在光線充足的水域,藻華會使以藻類為食的昆蟲以及以這些昆蟲為食的魚類大量生長。整體來說,氮與磷的污染使得水域中的生物質量增加了48%,且這個現象在氮與磷同時出現的時候最明顯。
過去的研究只偵測葉綠素a的含量,因此無法得知氮與磷的污染對光線不足的水域產生什麼樣的影響。
總而言之,合理的施肥不僅可以減少浪費,更可以預防氮與磷污染所造成的生態改變!
參考文獻:
Marcelo Ardón, Lydia H. Zeglin, Ryan M. Utz, Scott D. Cooper, Walter K. Dodds, Rebecca J. Bixby, Ayesha S. Burdett, Jennifer Follstad Shah, Natalie A. Griffiths, Tamara K. Harms, Sherri L. Johnson, Jeremy B. Jones, John S. Kominoski, William H. McDowell, Amy D. Rosemond, Matt T. Trentman, David Van Horn and Amelia Ward. Experimental nitrogen and phosphorus enrichment stimulates multiple trophic levels of algal and detrital-based food webs: a global meta-analysis from streams and rivers. Biological Reviews, 2020 DOI: 10.1111/brv.12673
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