主要研究 今天

在过去的一个世纪, 新英格兰北部的生态系统在土地覆盖方面经历了许多变化——从森林到农田，再回到森林. 当曾经用于农业的土地恢复为林地时, 它们影响氮素(一种影响植物生长的营养物质)的过程, 固碳和地表水的质量进入大气，并通过雨水等湿沉积重新沉积到生态系统中, 雪, 冰雹或雾. 科学家的发现 新罕布什尔州农业实验站 (NHAES)的研究表明，虽然某些类型的氮沉积正在减少, 有机氮含量的上升可能会对新罕布什尔州和该地区的生态系统多样性产生重大影响.

“我们的研究利用了17年的数据, 这使它成为世界上进行时间最长的有机氮湿沉积研究之一,空间站科学家解释道。 亚当Wymore他是纽约大学自然资源与环境系副教授 主要研究生命科学与农业学院 导演 西北水资源研究中心. “数据是从位于华盛顿的湿沉积收集器收集的 主要研究汤普森农场，位于N内新罕布什尔州的七鳃鳗河流域.”

他补充说, “最终, 这些数据收集提供了氮水平和形态如何随时间变化的见解, 强调人类活动之间的联系, 气候变化, 氮沉积.”

“随着气候变化导致冬季变暖和降雨增多, 我们可能会看到更多富含氨的降水. 这可能会改变植物和土壤微生物利用这些不同形式氮的方式. 这些生态相互作用可能影响其他温室气体的产生和水质.——主要研究博士生德尼·穆雷

降水化学成分的变化会产生广泛的生态影响, 包括水质, 植物生长和整体生态系统健康. Wymore和主要研究博士生的研究结果 德尼·穆雷 表明湿沉积中总溶解氮的减少, 但溶解有机氮的显著增加——这是全球首次记录的长期变化之一.

有机氮, 总溶解氮的组成部分, 由来自生物体的化合物组成，特别强调来自生物来源的氮, 与无机氮相比，哪些对水质和生态系统健康的影响不同. 在土壤, 有机氮通常必须首先被微生物处理，然后才能转变为更适合植物生长的形式. 能够转化为这些更有效形式的有机氮的比例将影响植物的生长速度, 潜在地减少了支持生长的养分的可用性.

在水中，较高的有机氮含量会增加 有害藻华, 哪些会释放毒素并消耗氧气, 从而降低了水质, 危害水生生态系统及其居民, 使水对人类有害. 这种影响尤其令人担忧，因为新罕布什尔州依靠许多河流和湖泊提供饮用水, 娱乐机会和旅游业.

“因为氮在我们的生态系统中起着至关重要的作用, 影响从植物生长到水质的一切, 了解区域氮素趋势至关重要,默里说。. “在我们的研究中, 我们还发现降水类型会影响氮的混合, 雪携带更多的硝酸盐(氮和氧的化合物)，雨携带更多的铵(另一种氮)。.”

“这种差异,她补充道。, 这是因为雪和雨从大气中捕获粒子的能力不同. 气候变化导致冬季变暖，降雨增多, 我们可能会看到更多富含氨的降水. 这可能会改变植物和土壤微生物利用这些不同形式氮的方式. 这些生态相互作用可能影响其他温室气体的产生和水质.”

了解氮沉降模式可以帮助社区和决策者做出明智的决策，以准备和主动应对潜在的环境挑战.

“我们的研究强调了长期监测研究对了解更广泛的生态影响的重要性,怀莫尔说. “这些信息对于制定保护生态系统健康的政策和土地管理实践至关重要.”

本作品由德尼·穆雷共同撰写, 米歇尔Shattuck, 比尔·麦克道尔和亚当·怀莫尔.

本材料是基于NH农业实验站通过联合资助的工作 美国农业部国家粮食和农业研究所 (根据哈奇奖编号1022291)和新罕布什尔州. 额外的支持来自美国.S. 环境保护署, 新罕布什尔水资源研究中心, 美国农业部可持续农业研究与教育(save)项目, 美国国家科学基金会刺激竞争实验计划(EPSCoR)计划和美国国家航空航天局地球和空间科学与技术计划的未来研究人员.