“活得快,死得早”:农业正在改变整个生态系统

A research team has investigated the effects of agricultural grassland use on communities of organisms. Their study, recently published in the journal Nature Communications, for the first time reveals that measures such as fertilization and mowing affect

一个研究小组调查了农业草原使用对生物群落的影响。他们最近发表在《自然通讯》杂志上的研究首次揭示了施肥和割草等措施会影响生态系统各个层面和整个食物链的生物体,从而加速整个系统

自然界中的每一个地方,生物都能适应其栖息地的条件。根据环境的不同,它们依赖于快速或慢速生长、体型变大或变小的策略,并且繁殖速度不同。在这方面,有两个因素是决定性的:营养物质的可用性和“破坏性”外部影响的程度

法兰克福森肯伯格生物多样性和气候研究中心的Peter Manning教授博士解释道:“你可以把这想象成兔子和乌龟的寓言——只是,根据环境的不同,‘比赛’有时是由采用一种策略的生物‘赢得’的,有时是由遵循另一策略的生物“赢得”的。格勒诺布尔-阿尔卑斯大学的Margot Neyret

“在不受干扰、营养贫乏的生态系统中,速度较慢的生物——‘陆龟’——占主导地位。它们更节约地使用资源,以更悠闲的速度生长,繁殖频率更低,但它们通常更大,寿命更长。另一方面,在营养更丰富的条件下,‘野兔’越快脱颖而出——这些生物往往更小,营养转化率更高。”r、 具有较低的预期寿命和较高的繁殖率

“在我们的研究中,我们首次表明,对草原的集约农业利用导致了生态系统各个层面的‘野兔’盛行。”,以及勃兰登堡-舍费尔海德-乔林生物圈保护区

“我们检查了采样生态系统所有区域的生物——从土壤中的微生物到植物、蝴蝶和其他节肢动物,再到鸟类和蝙蝠,”Neyret报道,曾任SBiK-F.的研究助理。

“我们能够以施肥、割草和放牧的形式确定农业管理对几乎所有生物的影响。与未经管理的自然区域相比,遵循‘生长快,英年早逝’策略的生物在这里占主导地位——在这些情况下,整个生态系统变得‘更快’。”这部分是由于资源和环境条件变化的直接影响,部分是由于食物链内的间接级联效应。根据使用强度的不同,所研究的生态系统沿着从“慢”到“快”的轴分布只有在少数较大的动物和土壤生物中,我们才能观察到这种影响。“

正如研究所表明的,农业利用也会对生物体执行的各种生态系统功能产生影响,这些功能也会随着种植强度的增加而变得“更快”。”曼宁解释道:“例如,在加速的生态系统中,分解、生物量生产或营养循环等过程也会发生得更快。”,这样的系统最初在农业上更高产并且提供更高的产量。然而,这可能会降低它们储存碳的能力。同时,养分浸出的增加会导致更高水平的污染。另一方面,未受干扰的自然生态系统往往具有更高水平的生物多样性,更有弹性。这也对极端天气现象中与气候相关的增加起到了一定作用。“

Neyret补充道,”由于农业日益集约化,我们可能正在加速世界各地的生态系统。我们从其他研究中知道,通过使用肥料来加速生态系统相对容易,但将其恢复到最初的“缓慢”状态需要更长的时间。因此,我们正在失去越来越多具有特定生物体和功能的慢系统。为了多样性的利益,也考虑到气候变化带来的挑战,迫切需要在这方面采取对策。