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富营养化如何影响环境

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  富营养化如何影响环境

  作者 Tanmay Tikekar

  编译 七君

  由于现代农业技术的应用,富营养化是世界上最严重的环境问题之一。那么,富营养化是怎样影响环境的呢?

 

  1976年,富营养化导致的水体缺氧严重破坏了美国纽约湾的生态。纽约湾附近海域的海底边界层需要花2年多的时间才能回到富营养化之前的状态。

  富营养化问题的根源在于,养分太多了。但是养分太多难道不是好事吗?其实并不是养分越多越好。就如同人吃得太多会变成胖子一样,水体里的养分太多——主要是氮和磷化合物——会破坏水体生态的平衡。

  自然和人为因素都有可能导致富营养化。比如人类的农业和工业活动向自然界释放废料,这些废料中常常含有磷和氮化合物,这些成分对于植物来说是非常重要的养分,尤其是对于那些单细胞植物,比如藻类。

  由于富营养化的作用,获得了大量养分的单细胞植物会成片覆盖水体的表面,有时甚至会将水面盖得严严实实的。虽然这种像地毯一样的东西看上去很美丽,但是它们对水中的生物带来巨大灾难。

  不过,一个生态系统可能会自发地变成富营养化,尤其是那些缺乏排水系统的死水潭。

  那么,富营养化究竟会对水下的生物有什么危害呢?

  生态系统是非常敏感的。有时一些较小的变化也能让一个生态系统发生翻天覆地的改变。富营养化会改变水体中生物的多样性。

  遮蔽阳光

  富营养化最大的危害就是对阳光的遮蔽。由于水面的水藻层太厚,导致阳光无法穿透这层屏障到达更深的地方。在正常情况下,鱼类以及其他生物会吞食这些藻类,但由于藻类繁殖地太快不受控制,于是就完全霸占了阳光。

  那些生长在水面以下而且依赖阳光的植物就会因此受害,它们会因此慢慢死去。接着,那些以这些植物为食的鱼类也会接着死去。然后,那些以上述鱼类为食的其他生物也会跟着遭殃。

  多样性减少

  随着阳光和食物不断减少,水体中幸存的生物种类开始变少,而幸存的生物往往是那些可以利用这种条件变化的物种。比如在深水区生活的藻类就可以在黑暗的环境中生活,在富营养化的条件下,它们大量繁殖。而那些更为复杂、体型更大的植物却纷纷死亡。

  有一些藻类甚至能够分泌毒性物质,让其他生物中毒死亡。

  缺氧

  富营养化还会导致缺氧。由于幸存的藻类消耗了大部分水中的溶氧,让别的生物无氧可吸。而阳光缺乏也会进一步导致氧气的减少。需要氧气的鱼类和其他生物就会窒息而死。

  经济价值减少

  富营养化的另一个后果就是,湖泊中有机废物的含量剧增,湖底沉积物的不断增多,而湖水则会变得越来越浑浊。这会让这个湖泊失去商业价值,因为人们并不想在富营养化的湖水里游泳、划船或是钓鱼。

  藻类和蓝藻对于住在附近的居民来说不是一件好事,因为它们会发出令人厌恶的臭味,而且会成为危险的寄生虫的滋生地。

  陆地生态系统的富营养化

  富营养化不仅仅限于水体。陆地生态系统也会发生富营养化的现象。虽然植物需要氮才能生长,但是太多的氮对于环境来说是不利的。

  陆地生态系统,如森林和稀树大草原上的植物已经适应了低氮的环境。自然环境下,氮通过微生物或是能够固氮的植物根茎进入土壤。如果突然为土壤加入大量氮(比如化肥)的话,就会促进野草的蔓延。野草相当于陆地上的藻类,它们会妨碍其他植物的生长。

  世界上有许多地方因为富营养化而成了不毛之地,比如美国的东海岸、地中海、北海,以及日本海的一些海域。

  那么,如何修复和防止富营养化呢?

  我们无法完全防止富营养化,因为在农业中肥料的使用是一种必要的手段。但是我们可以通过减少肥料的使用来减少环境的富营养化。

  此外,通过减少地表径流带走的土壤,也能减少土壤中营养物质进入水体而造成的富营养化。

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