Nutrient uptake during low-level fertilization of a large, seventh-order oligotrophic river

Uptake of nitrogen (total nitrogen (TN), N[H.sub.4]-N, and N[O.sub.3]-N) and phosphorus (total dissolved phosphorus (TDP) and total phosphorus (TP)) was quantified June through September 2009-2011 using whole-river fertilization in a seventh-order, P- limited river (Kootenai River, Idaho, USA), at discharges up to three orders of magnitude greater than previously studied. Mean uptake length ([S.sub.w]) and uptake velocity ([V.sub.f] values were similar for dosed TDP and N[H.sub.4]; both had steep gradients indicating rapid uptake, while N[O.sub.3]-N did not. TP remained higher than reference levels. TN showed no clear pattern. Autotrophs accounted for 28% of daylight mean N[O.sub.3]-N uptake compared with 72% by heterotrophs. Nutrient uptake was strongly associated with chlorophyll accrual and epilithon growth rates. Mean midsummer epilithon growth and N rates roughly tripled late summer rates. TDP uptake length ([S.sub.w] = 5.7 km) showed a slow increase with increasing stream order consistent with published findings. Mean TDP uptake velocity ([V.sub.f] = 32 mm x [min.sup.-1]) was eight times greater than previously seen in smaller streams. [V.sub.f] (10.9 [+ or -] 5 mm x [min.sup.-1]) and [S.sub.w] (16.8. [+ or -] 7 km) for N[O.sub.3]-N increased with increasing river order and discharge. L'absorption de l'azote (NT, N[H.sub.4]-N et N[O.sub.3]-N)etduphosphore (PDT et PT)aete quantifiee de juinaseptembre 2009-2011 en utilisant la fertilisation a l'echelle de la riviere dans une riviere limitee en P de septieme ordre (la riviere Kootenai, en Idaho, aux Etats-Unis), a des debits de jusqu'a trois ordres de grandeur superieurs aux debits deja etudies. Les valeurs de distance d'absorption ([S.sub.w]) et de vitesse d'absorption ([V.sub.f]) moyennes etaient semblables pour des ajouts doses de PDT et de N[H.sub.4], tous deux presentant de forts gradients refletant une absorption rapide, contrairement au N[O.sub.3]-N. Le PT demeurait superieur aux valeurs de reference. Le NT ne presentait pas de tendance claire. Les autotrophes expliquaient 28% de l'absorption moyenne de N[O.sub.3]-N durant le jour, comparativement a 72% pour les heterotrophes. L'absorption de nutriments etait fortement associee aux taux d'accumulation de chlorophylle et de croissance de l'epilithon. Les taux moyens de croissance de l'epilithon et d'absorption de N au milieu de l'ete etaient environ trois fois superieurs aux taux de la fin de l'ete. La distance d'absorption du PDT ([S.sub.w] = 5,7 km) presentait une lente augmentation parallelement a l'ordre du cours d'eau, une constatation qui concorde avec des observations dejapubliees. La vitesse d'absorption moyenne duPDT, [V.sub.f] (32 mm x [min.sup.-1]), etait huit fois plus grande que les vitesses observees par le passe dans de plus petits cours d'eau. La [V.sub.f] (10,9 [+ or -] 5 mm x [min.sup.-1]) et la [S.sub.w] (16,8 [+ or -] 7 km) pour le N[O.sub.3]-N augmentaient parallelement a l'ordre et au debit de la riviere. [Traduit par la Redaction]
Introduction Biological uptake is a fundamental regulating mechanism of nutrient dynamics and subsequent ecological processes in flowing (lotic) waters and has been an important topic in stream ecology since the [...]