【暴风雨对淡水生态系统影响的研究】将测量暴风雨所携带到河流下游的大量颗粒态有机氮和它们的转化过程
美国宾夕法尼亚州Avondale市 —— Stroud Water Research Center和特拉华大学(University of Delaware)的科学家们获得美国农业部47万5千美元资助(2015-2018年),用于研究暴风雨所携带的大量颗粒态有机氮的转化过程以及对整个 河流生态系统氮负荷的影响。
“了解清楚这一点有重要的生态学意义,”Stroud Water Research Center负责这个项目的微生物生态学家阚金军博士说,“暴风雨将为河流系统提供巨量的颗粒有机物质,这些有机物质对河流营养物质总负荷量有着显著的贡 献。”研究表明,大型热带风暴如2011年的Irene和Lee及2012年的Sandy侵蚀了大量的泥沙颗粒和有机物并把它们携带到河流中。在阳光明媚的天气,清澈柔和的河水蜿蜒在下游的浅滩,氮元素主要以溶解态的形式存在于河水中而被微生物充分利用。 可是在大的暴风雨来临时,河流就像大自然在淋浴或冲洗自己的马桶。“水的体积和浊度突然急剧增加,来自土壤沉积物的许多有机颗粒会随着河水冲到下游,”阚 博士继续说道,“这些颗粒物质顺流而下沉积在河床或临近河岸的区域,多种微生物会开始参与氮的循环过程从而把氮又泵回到环境中。转化成的可溶性氮会增加下 游营养盐的总量,从而引起河口及近海藻类水华的发生,水质下降或导致鱼类的死亡。”氮循环是目前广泛研究的生物地球化学循环之一,但主要集中在对可溶态氮的研究。目前人们对河流中颗粒态有机氮的了解还不多,这部分氮对整个生态系统中氮总量和氮循环的贡献尚不清楚。研究人员还将监测颗粒有机氮转化过程中温室气体的释放,如二氧化碳,甲烷和一氧化二氮,以及它们对地区及全球碳/ 氮循环的意义。阚博士和他的研究小组将收集和培养不同时间,不同地点采集的颗粒有机物,测量淋溶到水体和释放到大气中氮的含量,并通过分子生物学的方法检 测介入到这个氮转化过程中的微生物类群和相关途径。
阚金军博士的合作者是来自特拉华大学植物和土壤科学系的Shreeram Inamdar教授和Rodrigo Vargas教授。这项研究将在马里兰州北部和宾夕法尼亚州南部的河流区域开展,已经安装的检测仪器和实时传感器将为该项目提供大量基础数据(来源:EurekAlert!)
【植树可能伤害生态系统】尽管树木被广泛推广用于固存碳和实现恢复森林的目标,在古老的热带稀树草原和草原的放错位置的植树和森林扩展会威胁生物多样性和生态系统服务。
美国爱荷华州立大学的Joseph W. Veldman和他的同事在10月号的《生物科学》(BioScience)杂志的一篇文章(http://bioscience.oxfordjournals.org-lookup-doi-10.1093-biosci-biv118)报告说,全世界的多草生物群系是生物多样性与生态系统服务的关键贡献者,而且面临着来自转换成农业和植树的巨大压力。这组作者认为,重点放在森林与树木的环境政策和自然保护项目对于草原、热带稀树草原以及开放林冠林地等被低估的生态系统可能具有可怕的生态后果。
为了阐明这种森林偏见与它的后果,Veldman及其同事评议了世界资源研究所与国际自然保护联盟的《森林地貌恢 复机遇地图集》,该地图集是作为一种工具被建立起来的,目的是实现到2020年恢复1.5亿公顷森林被砍伐和退化的土地的波恩挑战的目标。《生物科学》这 篇论文的作者的全球分析提示,这个地图集错误地把900万平方千米的面积描绘成了为森林恢复提供了“机遇”。这些错误的出现在很大程度上是由于“这份地图 集的制作者认为气候可能允许森林发展的任何非森林区域都是森林被砍伐了。” Veldman和他的共同作者写道,诸如这样的问题再加上联合国环境决策者没能认识到需要保护多草生物群系,为生物多样性带来了一个重大的威胁。此外,这组作者强调了多草生物群系碳储存能力的重要性,他们说“当多草生物群系得到保护的时候,它们的大部分在地下的碳储藏——这在全球范围储藏了和森林一样多的碳——就是安全的。”相比之下,地上森林碳储藏可能因为火灾或伐木而容易被释放出来。这组作者给出了一些目标是保护全世界的多草生物群系的建议。这些建议包括,通过精确的测绘识别脆弱的草原,认识到 植被异质性的价值,整合森林与多草生物群系的自然保护项目,以及改变国际政策从而保存天然的非森林生态系统。这组作者警告说,即便有了这些措施,“只要储 存在树木里的碳被视为价值高于其他生态系统服务,多草生物群系的自然保护价值将仍然会受到农业转换的、火灾排除以及位置放错的植树的威胁。(来源:EurekAlert!)
【全球尺度森林密度研究】T. W. CrowtherH. B. GlickK. R. CoveyC. BettigoleD. S. MaynardS. M. ThomasJ. R. Smith