研究表明,海湾清理有助于促进水下草的生长

SAV
干腊肠 研究表明,在氮含量下降的Susquehana Flats等地区,SAV覆盖率显著增加。图片由NOAA的Peter Bergstrom提供。
SAV Meadow
干腊肠草地 SAV草甸为许多娱乐和商业上重要的海湾物种提供了重要的觅食和苗圃栖息地。这张照片是萨斯奎哈纳平原上的野生芹菜床。图片由NOAA的Peter Bergstrom提供。

营养投入,特别是氮,仍然是主要的挑战

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一项主要的新研究比较了1984年至2006年切萨皮克湾的水质和水下草的覆盖范围,结果表明,水下水生植物(SAV)的丰度与海湾水域的氮含量之间存在明显的联系。当氮水平上升时,SAV覆盖率下降。当氮水平下降时,SAV草甸扩大。

草原为蓝蟹、条纹鲈鱼、水禽等重要物种提供了繁殖和觅食的栖息地;保护海湾地面免受海浪、潮汐和水流的侵蚀;并通过光合作用向水中添加氧气。

由弗吉尼亚海洋科学研究所(VIMS)、马里兰大学环境科学中心(UMCES)、美国地质调查局、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国环境保护局(epa)的研究人员进行的多机构研究也表明,目前几乎所有地区的SAV覆盖率仍低于恢复目标。

该研究的主要作者、VIMS的Robert“JJ”north说,研究结果“清楚地表明,切萨皮克湾内持续的恶劣水质——特别是高营养物浓度——限制了SAV的丰度和相关的生态系统服务。”

在一些支流中,养分减少与SAV增加之间的强相关性表明,管理活动已经对当地SAV恢复目标做出了贡献。但在全海湾数据中,氮与SAV丰度之间的强烈负相关表明,为了达到或超过整个海湾的SAV恢复目标,需要进一步减少养分。

奥斯说:“我们的研究表明,尽管一些支流和盐碱区的海湾草覆盖率有所增加,但在减少海湾的营养负荷方面还有很多工作要做。”他和他的合著者写道:“减少营养的策略仍然应该是所有盐碱区的首要任务。”

这项研究将于今年秋天发表在《河口与海岸》杂志上,现在可以通过该杂志的在线第一版在网上找到。研究数据来自VIMS科学家从1984年至今每年对海湾草分布和丰度的空中调查,以及在整个主要海湾及其支流的众多监测站记录的每月至双月的水质测量。

奥斯说:“这不是计算机模型,也不是佳博体育实验,尽管它证实了两者的发现。这是一项对整个海湾的水质和SAV覆盖率进行了22年实地数据测量的研究。”

The study area comprised the entire Chesapeake Bay, 3 different salinity zones, and 7 smaller case-study areas. Map courtesy Robert Orth.

研究人员在不同的空间尺度上比较了水质和海湾草的趋势:在整个海湾,在3个不同的盐度区,在弗吉尼亚州和马里兰州的7个小区域的案例研究中:萨斯奎哈纳平原,上游帕塔克森特河,波托马克河的上下游,Choptank河的下游,丹吉尔海峡,以及靠近约克河口的西岸下游。目标是“为综合监控数据以评估系统变化确定最具信息量的尺度”。

盐度带对应不同的月桂草群落:一个高度多样化的淡水群落,包括13种本地和入侵的草,包括野生芹菜和水螅;一种中等盐度的群落,由宽尾草、鳗草和其他三种草组成;以及一个以鳗草为主的高盐度群落。

奥斯说,这项研究的结果“反映了海湾地区由于SAV社区的高度多样性而发现的复杂关系。”研究表明,1984年至2006年间,切萨皮克湾的SAV丰度以每年1-28%的速度增长,但海湾不同盐度带和案例研究区域的趋势有所不同。在盐碱区水平,SAV已经

  • 低盐度地区SAV覆盖率持续增加,2006年比1984年增加了166%;
  • 最初在中等盐度区域增加,随后丰度波动,到2006年增加261%;和
  • 最初在高盐度区域增加,随后下降,2006年丰度比1984年减少22%。

在所有地区,SAV丰度与氮负荷或浓度之间的负相关表明草甸对氮输入的变化有响应。对于较小的案例研究区域,SAV丰度的不同趋势和SAV丰度的百分比变化与高盐度区域的水净度呈正相关。

马里兰大学环境科学中心的研究合著者迈克尔·威廉姆斯博士说:“通过调查一系列广泛的水质参数,这项研究使我们得出结论,营养污染是整个切萨皮克湾SAV丰度的主要决定因素。”这种类型的分析提供了直接证据,表明切萨皮克的环境改善是可能的。”

减少对海湾的氮负荷是环保局恢复海湾健康新计划的关键组成部分,该计划建立在奥巴马总统2009年签署的行政命令的基础上。奥巴马的行政命令授权环境保护署制定更严格的标准,并惩罚未达到标准的州。

从烟囱、排气管、农场和院子里的肥料、污水处理厂和化粪池向墨西哥湾输入过多的氮,有助于藻类的生长,这反过来又遮蔽了草,限制了它们光合作用的能力。来自陆地上受干扰地区的沉积物径流也给SAV带来了压力,因为它们需要清澈的海水才能茁壮成长。