Hydropower reservoirs on the upper Mekong River modify nutrient bioavailability downstream.
Hydropower reservoirs on the upper Mekong River modify nutrient bioavailability downstream.
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湄公河上游的水电站改变了下游的养分生物利用度
DOI：
10.1093/nsr/nwaa026
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发表时间：
2020-09
影响因子：
20.6
通讯作者：
Yi Q
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Q;Shi W;Huisman J;Maberly SC;Zhang J;Yu J;Chen Y;Tonina D;Yi Q
水电开发是许多发展中国家能源供应、减缓气候变化和经济发展的关键战略。然而，人们普遍认为，河坝保留了营养物质，因此降低了下游的初级生产力和渔业产量，损害了粮食安全，并造成跨界争端。与预期相反，我们在这里发现，湄公河上游的水库梯级增加了下游氮和磷的生物有效性。大坝导致浮游植物密度随着水力停留时间的延长而增加，滞留水库的分层导致深层缺氧。这使得沉积物中生物有效磷的释放和溶解无机氮的增加，以及氮物种从硝酸盐转移到氨氮，这些氮通过大坝底部的水排放向下游输送。我们的发现为河流大坝对营养循环和生态系统功能的环境影响提供了一个新的视角，对全球水电的可持续发展具有潜在的影响。
Abstract Hydropower development is the key strategy in many developing countries for energy supply, climate-change mitigation and economic development. However, it is commonly assumed that river dams retain nutrients and therefore reduce downstream primary productivity and fishery catches, compromising food security and causing trans-boundary disputes. Contrary to expectation, here we found that a cascade of reservoirs along the upper Mekong River increased downstream bioavailability of nitrogen and phosphorus. The dams caused phytoplankton density to increase with hydraulic residence time and stratification of the stagnant reservoirs caused hypoxia at depth. This allowed the release of bioavailable phosphorus from the sediment and an increase in dissolved inorganic nitrogen as well as a shift in nitrogen species from nitrate to ammonium, which were transported downstream by the discharge of water from the base of the dam. Our findings provide a new perspective on the environmental impacts of river dams on nutrient cycling and ecosystem functioning, with potential implications for sustainable development of hydropower worldwide.
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