俄克拉荷馬大學領(lǐng)導(dǎo)的一項研究表明,在過去的二十年中,堪薩斯州草地保護區(qū)的蝗蟲數(shù)量下降了30%以上。發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上的論文“營養(yǎng)稀釋和氣候周期是主要草食動物種群減少的基礎(chǔ)”,該論文揭示了對地球植物飼養(yǎng)者的一種新的,潛在的廣泛威脅:諸如氮等營養(yǎng)物質(zhì)的稀釋由于大氣中CO2含量的增加,植物自身的磷,鈉和磷。
OU生物學部地理生態(tài)學小組的Ellen Welti領(lǐng)導(dǎo)了OU,伊利諾伊大學和堪薩斯州立大學的生態(tài)學家在這項由國家科學基金會資助的研究中的合作。
蚱are是草原上的豐富消費者,草原是一種棲息地,占地30%以上,是大多數(shù)人類作物的來源。韋爾蒂和她的同事們發(fā)現(xiàn)植物質(zhì)量的下降同樣引起了全球人類食品供應(yīng)的警覺。
韋爾蒂說:“植物營養(yǎng)素濃度的下降對所有食用植物的動物,包括人類,都構(gòu)成了挑戰(zhàn)。”
基于OU的研究增加了越來越多的證據(jù),表明某些昆蟲群體正在大量減少。這樣的長期數(shù)據(jù)很少見,但卻是國家科學基金會LTER(長期生態(tài)研究)站點的主要功能,其中包括Konza Prairie(位于堪薩斯州東北部的大型受保護的高草草原保護區(qū)),提供了該研究的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
韋爾蒂說:“令人驚訝的是,這個大型原生草叢草原保護區(qū)的蝗蟲數(shù)量正在下降。”“這個草原似乎是蚱grass的穩(wěn)定和主要棲息地,但即使在這里,我們?nèi)钥吹矫磕?/span>2%的下降。”
螞蚱在Konza進行了近30年的調(diào)查,對這一重要昆蟲群進行了罕見而詳盡的分類。
這項研究是****的,不僅在記錄的長度上,而且在威爾特和她的同事們采用的一套復(fù)雜的數(shù)學工具中,它們都是蚱for種群的兩個驅(qū)動因素。
威爾蒂說:“我使用了地質(zhì)學家開發(fā)的工具來觀察軌道周期,確定周期模式,并了解諸如厄爾尼諾現(xiàn)象之類的氣候波動如何影響蝗蟲的豐度。”
OU文理學院的George Lynn Cross研究教授Michael Kaspari是該研究的**作者。
卡斯帕里說:“在有些人看這些數(shù)據(jù)的情況下-蚱yearly的數(shù)量每年都在大幅度波動-僅能看到噪音,韋爾蒂博士擁有揭示數(shù)據(jù)中音樂的工具和見識。”“音樂包括降水和溫度的五年周期,這些周期推動了蚱numbers以及它們賴以生存的植物數(shù)量的變化。”
韋爾蒂和她的同事的**個發(fā)現(xiàn)-即使植物的生長幾乎增加了一倍,植物的質(zhì)量也在下降-突出了營養(yǎng)物稀釋的悖論性質(zhì)。
卡斯帕里說:“溫室氣體CO2正在加熱地球并酸化其海洋,但它也是植物糖,淀粉和纖維素中的主要成分,”。“當我們抽出充滿CO2的大氣時,我們會種植更多的植物。但是,由于沒有更多的養(yǎng)分來施肥,每口動物的營養(yǎng)價值都被稀釋了。一口一口地吃草,草原為蝗蟲提供的食物越來越少。因此,他們的衰落。”
造成昆蟲減少的新原因尤其成問題。
“我們在這項研究中提出的蚱hopper下降機制-隨著大氣中CO2含量的增加而導(dǎo)致植物質(zhì)量下降-有望在全球范圍內(nèi)對食草動物構(gòu)成*大的挑戰(zhàn)。值得注意的是,大量先前的研究證明昆蟲的數(shù)量下降是在另一個草食類動物(蝴蝶和飛蛾)上,但是這些論文中很少有人發(fā)現(xiàn)引起這種下降的機制。”
全球范圍內(nèi)CO2的增加突顯了全球范圍內(nèi)對*大動物群(植物飼養(yǎng)者)的潛在威脅。
卡斯帕里說:“*近,'綠化地球'已經(jīng)成為抗擊氣候變化的工具。”“我們表明,雖然生長中的植物確實可以幫助**大氣中的CO2,但這些植物卻有可能變得越來越營養(yǎng),而營養(yǎng)卻越來越少。人們似乎通過燃燒化石燃料將我們的羽衣甘藍全部轉(zhuǎn)化為卷心萵苣:仍可食用,卻越來越少地維持下去。”
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