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大型哺乳动物使热带森林的土壤更加肥沃

白唇野猪(Tayassu pecari)是在中美洲和南美洲发现的一种类似野猪的有蹄哺乳动物。这些动物以50至100个人的身份在森林中漫游,食用各种各样的食物。在巴西的大西洋雨林中,他们更喜欢jussara palm Euterpe edulis的果实。

在这个生物群落中,jussara非常丰富,这可能是由于粪便,tap(Tapirus terrestris)和其他食果动物或食肉动物践踏了大量的粪便,尿液和土壤。这种行为释放出氮的形式,氮是植物生长的关键元素。

由圣保罗研究基金会(FAPESP)支持并在《功能生态学》杂志上发表的一项研究表明,在没有这些节食动物的地区,土壤中一种氮的形式铵的含量降低了95%。这些发现首次证明了这些动物对氮循环的重要性,并再次警告了大型哺乳动物从热带森林中消失时造成的生态系统损失。

“任何农民都知道氮循环对于实现高产至关重要。在其他环境中的研究已经表明,反刍动物的存在由于其排泄物对氮循环的影响(包括优化微生物活性)而刺激了草的生长。 “我们的最新研究表明,吃水果的大型哺乳动物在热带森林中也能提供相同的服务。” Villar是巴西圣保罗州立大学生物科学研究所(IB-UNESP)的研究员。目前,他是荷兰生态研究所(NIOO-KNAW)的博士后研究员。

研究还表明,这些动物重新分配了氮,使原本会缺乏营养的区域施肥,从而维持了植​​物的生长。根据研究人员的估计,这些地区的铵和硝酸盐含量是无果蝇地区的四倍。

该研究是“大西洋雨林破坏的生态后果”主题项目的一部分,该项目的主要研究人员是IB-UNESP教授Mauro Galetti,并在FAPESP的生物多样性表征,保护研究计划的主持下进行。 ,恢复和可持续利用(BIOTA-FAPESP))。

研究人员利用南美领先的草食动物排泄实验,在巴西最大的连续热带雨林保护区圣保罗州塞拉杜玛尔州立公园(Serra do Mar州立公园)内进行了15平方米的86片林地试验。自2010年以来,一半土地被围起来,以防止大型哺乳动物进入。所有动物都可以自由漫游进出其他地块。

围栏和空地上的相机陷阱显示出是否存在白唇野猪,领野猪(Pecari tajacu)和tap以及其他节食动物。

微生物,铵和硝酸盐

在这项研究中,研究人员分析了在潮湿和干燥季节收集的八个排除地块及其配对开放对照的土壤样品。不同地块的Jussara棕榈丰度各不相同。

在开阔地块的土壤中,由于土壤中微生物的富营养性,铵的含量提高了95%,硝化率(铵转化为硝酸盐)也更高。尽管植物吸收铵盐,但它们的新陈代谢可以立即利用硝酸盐,因此就植物生长而言,这被认为更有价值。

比利亚尔说:“野兽占大西洋雨林总哺乳动物生物量的80%到90%。这些动物的大类在广阔的领土上漫游,给森林施肥。” T的密度较低,因此它们对氮循环的贡献不那么大,但是每个人的排泄量都是可观的,每只动物散布种子的范围也一样。” 同一小组的另一项研究已经表明,山楂和tap对植物物种多样性和丰度的贡献。

巨大的果肉生物量被ju果棕榈的大量果实吸引,其果实的丰盛归因于动物排泄物对土壤的施肥(这也可能增加了棕榈的结实能力)。结果是动物,植物和土壤微生物(也受排泄物刺激)的良性循环,导致研究人员提出了“结果性草坪”一词作为对此类区域的描述。该术语被认为类似于放牧草坪的概念,指的是反刍动物的食物消费与非洲大草原和其他草原景观的食物供应之间的积极反馈。

该小组研究的下一步将包括调查由于植物与大型哺乳动物的相互作用而导致的氮增加是否会促进其碳吸收并减少土壤中温室气体的释放。如果是这样,动植物之间的相互作用应在调节全球气候变化中发挥重要作用。

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