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蚱decline的减少与草原草的质量下降有关

俄克拉荷马大学领导的一项研究表明,在过去的二十年中,堪萨斯州草地保护区的蝗虫数量下降了30%以上。发表在《美国国家科学院院刊》上的论文“营养稀释和气候周期是主要草食动物种群减少的基础”,该论文揭示了对地球植物饲养者的一种新的,潜在的广泛威胁:诸如氮等营养物质的稀释由于大气中CO2含量的增加,植物自身的磷,钠和磷。

OU生物学部地理生态学小组的Ellen Welti领导了OU,伊利诺伊大学和堪萨斯州立大学的生态学家在这项由国家科学基金会资助的研究中的合作。

蚱are是草原上的丰富消费者,草原是一种栖息地,占地30%以上,是大多数人类作物的来源。韦尔蒂和她的同事们发现植物质量的下降同样引起了全球人类食品供应的警觉。

韦尔蒂说:“植物营养素浓度的下降对所有食用植物的动物,包括人类,都构成了挑战。”

基于OU的研究增加了越来越多的证据,表明某些昆虫群体正在大量减少。这样的长期数据很少见,但却是国家科学基金会LTER(长期生态研究)站点的主要功能,其中包括Konza Prairie(位于堪萨斯州东北部的大型受保护的高草草原保护区),提供了该研究的关键数据。

韦尔蒂说:“令人惊讶的是,这个大型原生草丛草原保护区的蝗虫数量正在下降。”“这个草原似乎是蚱grass的稳定和主要栖息地,但即使在这里,我们仍看到每年2%的下降。”

蚂蚱在Konza进行了近30年的调查,对这一重要昆虫群进行了罕见而详尽的分类。

这项研究是独一无二的,不仅在记录的长度上,而且在威尔特和她的同事们采用的一套复杂的数学工具中,它们都是蚱for种群的两个驱动因素。

威尔蒂说:“我使用了地质学家开发的工具来观察轨​​道周期,确定周期模式,并了解诸如厄尔尼诺现象之类的气候波动如何影响蝗虫的丰度。”

OU文理学院的George Lynn Cross研究教授Michael Kaspari是该研究的资深作者。

卡斯帕里说:“在有些人看这些数据的情况下-蚱yearly的数量每年都在大幅度波动-仅能看到噪音,韦尔蒂博士拥有揭示数据中音乐的工具和见识。”“音乐包括降水和温度的五年周期,这些周期推动了蚱numbers以及它们赖以生存的植物数量的变化。”

韦尔蒂和她的同事的第二个发现-即使植物的生长几乎增加了一倍,植物的质量也在下降-突出了营养物稀释的悖论性质。

卡斯帕里说:“温室气体CO2正在加热地球并酸化其海洋,但它也是植物糖,淀粉和纤维素中的主要成分,”。“当我们抽出充满CO2的大气时,我们会种植更多的植物。但是,由于没有更多的养分来施肥,每口动物的营养价值都被稀释了。一口一口地吃草,草原为蝗虫提供的食物越来越少。因此,他们的衰落。”

造成昆虫减少的新原因尤其成问题。

“我们在这项研究中提出的蚱hopper下降机制-随着大气中CO2含量的增加而导致植物质量下降-有望在全球范围内对食草动物构成最大的挑战。值得注意的是,大量先前的研究证明昆虫的数量下降是在另一个草食类动物(蝴蝶和飞蛾)上,但是这些论文中很少有人发现引起这种下降的机制。”

全球范围内CO2的增加突显了全球范围内对最大动物群(植物饲养者)的潜在威胁。

卡斯帕里说:“最近,'绿化地球'已经成为抗击气候变化的工具。”“我们表明,虽然生长中的植物确实可以帮助清除大气中的CO2,但这些植物却有可能变得越来越营养,而营养却越来越少。人们似乎通过燃烧化石燃料将我们的羽衣甘蓝全部转化为卷心莴苣:仍可食用,却越来越少地维持下去。”

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