来自鸟类的营养,比如这只红脸鸬鹚,被冲入附近的沿海水域,成为珊瑚礁的营养生命线。来源:Fátima Garrido Ceacero法马体·加里多·塞阿塞罗
鸟类在塑造地球化学、在海洋、森林和珊瑚礁中分配营养以及维持远离巢穴的生命方面发挥着巨大的、未被充分认识的作用。来自康奈尔大学和其他五个机构的研究人员审查了近400篇科学论文,以展示鸟类如何通过废物和身体从陆地、湖泊和海洋运输营养物质。这影响了从土壤和水化学到植物和动物生长的一切。这项工作发表在10月19日的《当代生物学》上。
“你可以认为动物——尤其是鸟类——是高效而重要的营养运输者或营养加工机器,将营养物集中在它们的废物中,然后将它们沉积在生态系统中,这些生态系统成为各种植物和生物的宝贵资源,”主要作者Ethan Duvall伊桑·杜瓦尔说,他是26岁的博士,在生态学和进化生物学研究生领域获得了博士学位。
这是因为飞行允许鸟类穿越遥远的距离和障碍,如海洋和山脉。鸟类在处理和回收营养物质方面效率极高。根据Duvall杜瓦尔的说法,它们的食物消耗率比同样大小的哺乳动物高出约30%。因此,鸟类不断进食——以富含氮和磷的种子、昆虫、无脊椎动物和水果为食——并以更高的速度释放养分。
聚集在筑巢或栖息场所的鸟类,如海鸟,在小区域内沉积高浓度的营养物质,为植物和其他生物提供重要的资源。“它可以推动更多的植物和藻类生长,但它也可以帮助这些植物的消费者,如昆虫和其他脊椎动物,保持更营养丰富的饮食。所以这些肥沃的岛屿会产生级联效应,”杜瓦尔说。
根据调查研究,来自鸟类,特别是海鸟的营养物也流入附近的沿海水域,成为依赖这些栖息地的珊瑚礁和鱼类群落的营养生命线。在海鸟群体消失的地方,营养水平下降,导致植物和藻类生产力、珊瑚礁鱼类生物量和珊瑚礁对环境压力的复原力下降。
相反,鸟类粪便可以帮助恢复植物群落。杜瓦尔说:“我们看到了利用鸟类运输循环营养物来帮助恢复的巨大潜力。”一项研究发现,在海草恢复区安装海鸟栖息处吸引了沉积大量磷的鸟类,帮助海草恢复。
“虽然生态学家很早就知道鸟类运输营养物质,但我们的审查确立了这一作用的重要性和地理范围,”研究的合著者阿曼达·罗德沃尔德说,她是鸟类学实验室鸟类种群研究中心的高级主任兼加文教授,也是农业和生命科学学院(CALS)的自然资源和环境教授。
调查研究的初步结果促使杜瓦尔进行了一项不同的研究。尽管调查研究中的大多数论文都专注于单一物种,但杜瓦尔希望衡量一个地区不同类型鸟类的贡献,以帮助量化鸟类群落的营养释放。
因此,他和24岁的Linsey Chen以及生态学和进化生物学(CALS)教授Alexander Flecker于2021年春季和2022年秋季在安大略湖上的纽约布洛克湾鸟类天文台分析了鸣禽群落中的鸟类排泄物。
研究小组发现,鸟类饮食的季节性变化导致了它们排泄物成分的重大变化。在春天,当鸟类吃更多的昆虫时,它们的排泄物往往富含氮。秋天,当鸟类消耗更多的水果和种子时,它们的废物变得富含碳。
第二项研究的发现,出版在年三月功能生态学的研究表明,体型、行为、饮食的差异以及饮食的季节差异都会影响鸟类释放的营养物质的数量。杜瓦尔说,科学家们可以利用这些信息来预测鸟类数量的下降如何引发更广泛的生态变化。
根据世界鸟类状况,全球45%的候鸟种类正在减少报告,许多生态系统可能变得不那么肥沃,因此生产力更低。杜瓦尔说,这些变化也会影响生态系统固碳的能力。
“当你切断鸟类提供的营养物质的持续储存时,你实际上会看到这些非常强烈的级联生态反应,”他说。
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