Better documentation and understanding of long‐term temporal dynamics of nitrogen (N) and phosphorus (P) in watersheds is necessary to support effective water quality management, in part because studies have identified time lags between terrestrial nutrient balances and water quality. We present annual time series data from 1969 to 2012 for terrestrial N and P sources and monthly data from 1972 to 2013 for river N and P for the Willamette River Basin, Oregon, United States. Inputs to the watershed increased by factors of 3 for N and 1.2 for P. Synthetic fertilizer inputs increased in total and relative importance over time, while sewage inputs decreased. For N, increased fertilizer application was not matched by a proportionate increase in crop harvest; N use efficiency decreased from 69% to 38%. P use efficiency increased from 52% to 67%. As nutrient inputs to terrestrial systems increased, river concentrations and loads of total N, total P, and dissolved inorganic P decreased, and annual nutrient loads were strongly related to discharge. The N:P ratio of both sewage and fertilizer doubled over time but there was no similar trend in riverine export; river N:P concentrations declined dramatically during storms. River nutrient export over time was related to hydrology and waste discharge, with relatively little influence of watershed balances, suggesting that accumulation within soils or groundwater over time is mediating watershed export. Simply managing yearly nutrient balances is unlikely to improve water quality; rather, many factors must be considered, including soil and groundwater storage capacity, and gaseous loss pathways.

中文翻译：

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所有的营养都去哪儿了？美国俄勒冈州威拉米特河流域投入和产出的长期脱钩

更好地记录和理解流域中氮 (N) 和磷 (P) 的长期时间动态对于支持有效的水质管理是必要的，部分原因是研究已经确定了陆地养分平衡和水质之间的时间滞后。我们提供了 1969 年至 2012 年的陆地 N 和 P 源的年度时间序列数据以及 1972 年至 2013 年美国俄勒冈州威拉米特河流域的河流 N 和 P 的月度数据。流域的 N 投入增加了 3 倍，P 增加了 1.2 倍。合成肥料投入的总体和相对重要性随着时间的推移而增加，而污水投入减少。对于 N，施肥量的增加与作物收成的比例增加不匹配；氮利用效率从 69% 下降到 38%。磷利用效率从 52% 提高到 67%。随着陆地系统养分输入的增加，河流中总氮、总磷和溶解无机磷的浓度和负荷下降，年养分负荷与排放量密切相关。随着时间的推移，污水和肥料的 N:P 比翻了一番，但河流出口没有类似的趋势；暴风雨期间河流 N:P 浓度急剧下降。随着时间的推移，河流养分输出与水文和废物排放有关，流域平衡的影响相对较小，这表明随着时间的推移土壤或地下水内的积累正在调节流域输出。简单地管理年度营养平衡不太可能改善水质；相反，必须考虑许多因素，包括土壤和地下水的储存能力，以及气体流失的途径。河流中全氮、全磷和溶解无机磷的浓度和负荷下降，年养分负荷与排放量密切相关。随着时间的推移，污水和肥料的 N:P 比翻了一番，但河流出口没有类似的趋势；暴风雨期间河流 N:P 浓度急剧下降。随着时间的推移，河流养分输出与水文和废物排放有关，流域平衡的影响相对较小，这表明随着时间的推移土壤或地下水内的积累正在调节流域输出。简单地管理年度营养平衡不太可能改善水质；相反，必须考虑许多因素，包括土壤和地下水的储存能力，以及气体流失的途径。河流中全氮、全磷和溶解无机磷的浓度和负荷下降，年养分负荷与排放量密切相关。随着时间的推移，污水和肥料的 N:P 比翻了一番，但河流出口没有类似的趋势；暴风雨期间河流 N:P 浓度急剧下降。随着时间的推移，河流养分输出与水文和废物排放有关，流域平衡的影响相对较小，这表明随着时间的推移土壤或地下水内的积累正在调节流域输出。简单地管理年度营养平衡不太可能改善水质；相反，必须考虑许多因素，包括土壤和地下水的储存能力，以及气体流失的途径。年养分负荷与排放量密切相关。随着时间的推移，污水和肥料的 N:P 比翻了一番，但河流出口没有类似的趋势；暴风雨期间河流 N:P 浓度急剧下降。随着时间的推移，河流养分输出与水文和废物排放有关，流域平衡的影响相对较小，这表明随着时间的推移土壤或地下水内的积累正在调节流域输出。简单地管理年度营养平衡不太可能改善水质；相反，必须考虑许多因素，包括土壤和地下水的储存能力，以及气体流失的途径。年养分负荷与排放量密切相关。随着时间的推移，污水和肥料的 N:P 比翻了一番，但河流出口没有类似的趋势；暴风雨期间河流 N:P 浓度急剧下降。随着时间的推移，河流养分输出与水文和废物排放有关，流域平衡的影响相对较小，这表明随着时间的推移土壤或地下水内的积累正在调节流域输出。简单地管理年度营养平衡不太可能改善水质；相反，必须考虑许多因素，包括土壤和地下水的储存能力，以及气体流失的途径。暴风雨期间磷浓度急剧下降。随着时间的推移，河流养分输出与水文和废物排放有关，流域平衡的影响相对较小，这表明随着时间的推移土壤或地下水内的积累正在调节流域输出。简单地管理年度营养平衡不太可能改善水质；相反，必须考虑许多因素，包括土壤和地下水的储存能力，以及气体流失的途径。暴风雨期间磷浓度急剧下降。随着时间的推移，河流养分输出与水文和废物排放有关，流域平衡的影响相对较小，这表明随着时间的推移土壤或地下水内的积累正在调节流域输出。简单地管理年度营养平衡不太可能改善水质；相反，必须考虑许多因素，包括土壤和地下水的储存能力，以及气体流失的途径。