史密森尼热带研究所 (STRI) 博士后研究员 Karina Chavarria 及其同事在《科学报告》上发表的一项新研究表明,在牛生长后短短十年内,与年轻次生林相邻的溪流中的细菌群落会恢复到与成熟森林溪流相似的细菌群落。被从土地上移走,并且这些社区全年都很活跃。
这些结果出现在关键时刻。2021 年标志着联合国生态系统恢复十年的开始,该十年旨在防止、制止和扭转全球生态系统的退化。Agua Salud 项目是与巴拿马运河管理局和巴拿马环境部合作开展的这项研究,也是 STRI 旨在了解环境变化的驱动因素和后果的众多举措之一。
从 Agua Salud 不同土地用途的森林生态系统和极端天气事件的长期研究中汲取的经验教训告诉我们恢复和维护热带森林的能力。Agua Salud 的各种溪流和河流分布在数百公顷的土地上,还为水文研究提供了一个独特的平台。
水是地球上生命的重要资源。人们依靠溪流和湖泊来获得食物和娱乐。微生物是水生系统中不太受欢迎的成分,但它们是通过循环养分和能量来确保水质的幕后工程师。当溪流受到污染或周围景观退化时,微生物群落会发生变化,从而危及它们帮助维持自然过程的能力,并经常让有害细菌繁殖。
Chavarria 及其同事在 STRI 的 Agua Salud 站点的两年时间里,每周从被成熟森林、年轻次生林、林场和传统牧场环绕的溪流中采集样本。他们测量了水质的不同方面,并过滤了水样以提取和测序这些流中的细菌 DNA。
他们在被年轻的次生林和成熟林包围的溪流中发现了类似的群落,但在牛牧场溪流中发现了不同的、多样性较低的群落。值得注意的是,林场溪流中的细菌群落随季节变化,雨季细菌群落与森林相似,旱季细菌群落与传统牧场相似。
“河岸森林有助于保护林场溪流在雨季免受牛群的影响,但在旱季,当牛群聚集在溪流中喝水和寻找阴凉处以避开烈日时,增加的干扰和粪便输入会使水中的细菌群落更像是传统牛牧场的群落。
“重要的是,牛不能进入溪流,并且在旱季向斜坡提供饮用水以确保全年的水质,”Agua Salud 主任兼该项目的合作者杰斐逊霍尔说。
近年来,森林牧场系统在传统的牛牧场上种植树木,并经常沿着溪流维护森林走廊,这引起了很多关注。虽然陪审团可能仍然无法确定这些系统是否提供了发起人声称的所有环境效益,但很明显,在溪流周围建立森林缓冲区对水质和溪流水细菌群落是有益的。
“我们的研究结果为越来越多的关于与年轻热带次生林相关的生物多样性快速恢复能力的研究增加了一个重要维度,这对人类健康以及健康的环境都有影响,”查瓦里亚说。
在这个生态系统恢复十年期间采取的缓解措施将决定我们子孙后代的生活质量。Chavarria 的研究提供了希望,表明被动重新造林,即在牲畜被移除后森林得以恢复,可以在几年内恢复水质的许多方面。诸如此类的研究提供了急需的数据,并展示了科学如何为政策和实践提供信息,为地球的可持续发展做出贡献。
史密森尼热带研究所总部位于巴拿马巴拿马城,是史密森学会的一部分。该研究所进一步了解热带自然及其对人类福祉的重要性,培训学生在热带进行研究,并通过提高公众对热带生态系统的美丽和重要性的认识来促进保护。