Characteristics of stable nitrogen isotopes in particulate organic matter and periphyton of a subtropical Chinese watercourse, the Dashahe River

Caractéristiques des isotopes stables de l’azote dans la matière organique particulaire et le périphyton d’un cours d’eau chinois subtropical, la rivière Dashahe

⁽¹⁾ Department of Ecology and Institute of Hydrobiology, Jinan University, Guangzhou 510632, P.R. China
⁽²⁾ State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography & Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, P.R. China

^⋆ Corresponding author: zliu@niglas.ac.cn

Received: 13 March 2013
Revised: 27 June 2013
Accepted: 1 July 2013

Abstract

The stable nitrogen isotope ratios (δ¹⁵N) of particulate organic matter (POM) and periphyton were measured at sites along the Dashahe River, a short subtropical watercourse in SE China. δ¹⁵N values of both POM and periphyton tended to increase from upstream to downstream, ranging from 1.1 to 7.4 for periphyton and 1.6 to 7.2 for POM. The δ¹⁵N values in both POM and periphyton were depleted at upstream sites with lower concentrations of total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) but enriched at downstream sites with relatively high TN and TP. In addition, δ¹⁵N values for POM and periphyton showed a significant negative correlation with distance to the most polluted section of the river, implicating human impact in the pattern of increasing δ¹⁵N. This study confirms δ¹⁵N in POM and periphyton as an excellent indicator of anthropogenic nitrogen pollution in rivers.

Résumé

Les rapports des isotopes stables de l’azote (δ¹⁵N) de la matière organique particulaire (POM) et du périphyton ont été mesurés sur des sites le long du fleuve Dashahe, un cours d’eau subtropical dans le sud de la Chine. Les valeurs δ¹⁵N de la POM et du périphyton ont tendance à augmenter de l’amont vers l’aval, allant de 1,1 à 7,4 pour le périphyton et de 1,6 à 7,2 pour la POM. Les valeurs de δ¹⁵N dans la POM et le périphyton sont basses dans les sites amont avec de plus faibles concentrations d’azote total (TN) et le phosphore total (TP) mais plus élevées dans les sites aval avec des concentrations TN et TP relativement plus élevées. En outre, les valeurs δ¹⁵N pour la POM et le périphyton ont montré une corrélation négative significative avec la distance à la section la plus polluée du fleuve, impliquant l’impact humain dans le schéma d’augmentation δ¹⁵N. Cette étude confirme le δ¹⁵N de la POM et du périphyton comme un excellent indicateur de la pollution par l’azote d’origine anthropique dans les rivières.