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大型草食动物与生态系统碳存储之间,有什么关系?

中国绿发会
原创
长期致力生态文明建设、生物多样性保护与绿色发展
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近日,中国绿发会国际部在国际知名学术期刊CellPress的“生态与进化趋势”栏目中发现了一篇名为《大型草食动物能增加生态系统碳存储吗?》的论文,内容颇为有趣,现特将其主要观点摘译分享如下,供感兴趣的朋友们参考。(注:CellPress 是生物医学方面最为权威的学术期刊,与Science和Nature齐名,被科学界视为必读的重要国际性刊物。)

摘要:

人们对将野生动物保护与减缓气候变化的恢复议程联系起来的兴趣越来越大。然而,大型食草动物的存在,往往会减少一些开放冠层生态系统的地上生物量,由此,大型食草动物种群的维系可能会对生态系统的碳储存产生负面影响。尽管人们普遍认为土壤是最大的活跃循环的陆地碳池,地下的碳储存却常常在上述考量中被忽视。在这里,我们建议在未来评估大型食草动物对长期碳储存的影响时,将关注点从植被碳储量,转向整个生态系统的碳存储。如果不这样做,可能会导致土地管理行动给生物多样性和气候变化带来反向的影响。

【大型食草动物对生态系统碳储存的重要性】

大型食草动物是生态系统生物地球化学的重要组成部分,这也包括土壤碳库。然而,少数保留下来的野生草食动物完整的半开放草地生态系统正承受着来自替代土地用途的越来越大的压力,包括为了减缓气候变化而种植树木以增加植被生物量。这种对植被生物量的关注反映在生态系统模型中,其中植被生物量积累和整个生态系统碳储量之间常被假设有直接的联系,这一假设最近受到了批评。虽然通过人工种植或自然再生的方式来促进树木的生长是一种重要的基于自然的解决方案,但人们总是过分关注木质植被生物量的持久性,无论是由于火灾和气候变化而增强的其他自然干扰机制,还是由于未来可能的森林砍伐。此外,对地上生物量的关注及其与整个生态系统碳储量的简单关系,引发了学界对大型食草动物通过消耗和干扰来减少生态系统碳储量的观点的出现。然而,草本生境作为可靠的长期碳库的作用可能被低估,部分原因是其土壤碳储量巨大,我们仍然没有充分了解大型食草动物在提供这一生态系统服务中发挥的作用。

在这里,我们概述了大型食草动物在建立和维持持久性土壤碳池中可能发挥的作用,并提出了通过在区域或全球范围内恢复野生食草动物组合,来增强这一生态系统服务潜力的机制和初始步骤。

【主要观点:食草动物通过营养相互作用影响土壤】

以相对大量的封闭(围栏)试验研究了地上植食对地下生态过程的影响,它们在土壤碳过程上表现出高度变化的结果。造成这些不一致的原因可能有很多,但其中两个与规模有关,包括有限的时间——大多数实验可能不足以捕捉平衡时间相对较长的生态系统变化,也可能因为大型食草动物可能被引入“栖息地岛屿”而没有它们相应的土壤生物群系等。尽管存在局限性,封闭研究为概念化提供了主要的证据基础,草食动物对地下生态系统功能的影响不可忽视。

【草食动物增强生态系统碳存储的机制】

1.增加生态系统的新陈代谢和肥力

当大型食草动物出现的时候,生态系统代谢(通过系统的物质通量)和肥力极大地增加了。

2.有利于具有高地下输入和密集根网的草本植物

食草动物对植被结构的控制往往与干扰紧密相关。

3.土壤混合和相关动物加工

通过土壤的垂直混合,或自身及相关生物的活动,大型草食动物可以使土壤中更大比例的有机物暴露在有机矿物相互作用中。

【估算草食动物对生态系统碳存储的增强】

图源:Can large herbivores enhance ecosystem carbon persistence?

Jeppe A. Kristensen,Jens-Christian Svenning,Katerina Georgiou,and Yadvinder Malhi

TREE 2913 No. of Pages 12 CellPress

【结论】

如果我们只关注地面上可见的植被碳储量,我们可能会做出对生物多样性丧失和气候变化的无效管理决策。大型食草动物在增强生态系统碳持久性方面可能发挥的作用,是降低地上碳的可燃性,转移易损的碳储量,在生物群落尺度上,将碳由相对不稳定的生态池子向相对更持久的土壤碳汇池移动。半开放的富含草食动物的生态系统提供的服务,与潜在的替代服务对平衡生态系统至关重要。我们需要把注意力从制造直接的碳上转移开,存储还应包括稳定与持久性,才能确保安全长期地将碳封存在一个更频繁和更剧烈扰动的世界。

(上文为绿会国际部摘译,未经作者本人核实,不代表绿会或译者观点,仅供学习参考。)

更多相关信息,敬请关注“绿会融媒”。“绿会融媒”是由约50个平台组成的融媒体矩阵,旨在传播生态文明、推动绿色发展、提升公众科学素质、保护生物多样性,应对气候和公共健康危机,助力“碳达峰”和“碳中和”目标的实现,进而推动地球生命共同体建设。

(译文未经原作者审核,仅供参考。)

编译/Maggie 审/Samantha

参考文献:

原文:

Can large herbivores enhance ecosystem carbon persistence?

Jeppe A. Kristensen,Jens-Christian Svenning,Katerina Georgiou,and Yadvinder Malhi

TREE 2913 No. of Pages 12 CellPress

评论
科普63eb87bf78247
进士级
以相对大量的封闭(围栏)试验研究了地上植食对地下生态过程的影响,它们在土壤碳过程上表现出高度变化的结果。造成这些不一致的原因可能有很多,但其中两个与规模有关,包括有限的时间——大多数实验可能不足以捕捉平衡时间相对较长的生态系统变化,也可能因为大型食草动物可能被引入“栖息地岛屿”而没有它们相应的土壤生物群系等。尽管存在局限性,封闭研究为概念化提供了主要的证据基础,草食动物对地下生态系统功能的影响不可忽视。。。。
2023-11-28
科普63eb87bf78247
进士级
人们对将野生动物保护与减缓气候变化的恢复议程联系起来的兴趣越来越大。然而,大型食草动物的存在,往往会减少一些开放冠层生态系统的地上生物量,由此,大型食草动物种群的维系可能会对生态系统的碳储存产生负面影响。尽管人们普遍认为土壤是最大的活跃循环的陆地碳池,地下的碳储存却常常在上述考量中被忽视。。。。
2023-11-28
科普一都
贡士级
学习了解相关知识,开拓视野。
2022-07-23