熱帶森林生長(zhǎng)和儲(chǔ)存碳的能力部分受到食草動(dòng)物的限制。昆蟲和其他動(dòng)物更喜歡以固氮樹木為食，這降低了固氮?jiǎng)┑某晒β始捌涮峁┑牡?。因此，本周《自然》雜志發(fā)表了一篇新論文，該論文建議在氣候模型和熱帶森林碳匯預(yù)測(cè)中考慮食草動(dòng)物對(duì)固氮樹木的限制。
通過(guò)與土壤微生物合作，固氮樹木將大氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為植物可利用的氮形式。當(dāng)固定植物落葉時(shí)，它們會(huì)使土壤富含氮，從而使附近的植物受益。在缺氮的熱帶森林中，固氮樹木是土壤新氮的主要來(lái)源。然而，它們也很少見。
卡里生態(tài)系統(tǒng)研究所的熱帶森林生態(tài)學(xué)家、該論文的共同作者 Sarah Batterman 解釋說(shuō)：“許多熱帶森林中的樹木生長(zhǎng)因缺乏氮而受到限制。鑒于氮對(duì)這些森林的巨大好處，它長(zhǎng)期以來(lái)一直為什么固氮樹木只占樹木的 5-15%，這一直是個(gè)謎。我們懷疑食草動(dòng)物可能會(huì)優(yōu)先瞄準(zhǔn)固氮植物，因?yàn)樗鼈兊娜~子營(yíng)養(yǎng)豐富，富含氮?dú)狻?rdquo;
巴特曼與同事一起著手揭示昆蟲和其他食草動(dòng)物的飲食是否是一種制約因素。
他們的三部分研究著眼于：
(1) 固氮樹木是否比非固氮樹木經(jīng)歷更多的食草活動(dòng)，
(2) 食草動(dòng)物的碳成本，以及
(3) 如果食草動(dòng)物是由于食草動(dòng)物偏愛富含氮的葉子。
實(shí)地考察是在巴拿馬巴羅科羅拉多島 50 公頃的成熟熱帶低地森林中進(jìn)行的。評(píng)估了幼樹，這是一個(gè)易受食草動(dòng)物影響的生命階段。分析了 23 種固定植物和 20 種非固定植物的葉子，代表 350 株幼苗和 1,626 片葉子。通過(guò)掃描葉片和評(píng)估受損葉面積來(lái)量化成熟葉片上的食草動(dòng)物。對(duì)于一部分樹木，我們?cè)谌齻€(gè)月內(nèi)跟蹤了活躍的食草動(dòng)物。
食草動(dòng)物的碳成本是通過(guò)觀察重建丟失的葉子組織的成本，以及葉子受損如何通過(guò)光合作用減少碳同化來(lái)確定的。還收集了不同物種的葉片特征，包括：營(yíng)養(yǎng)濃度、物理防御、葉片韌性和化學(xué)相似性。
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