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三江源国家公园研究院在高寒地区营养生态学研究领域取得进展
2020-07-24 | 【 】【打印】【关闭

  随着三江源国家公园建设的推进,研究工作也不断深入。植被营养物质积累对气候变化的响应、食草有蹄类动物适应高寒环境的营养生存策略、食草动物营养需求与植物营养供给的平衡管理等问题备受关注。 

  近期,中国科学院三江源国家公园研究院陈懂懂、李奇、刘宏金、徐田伟、贺福全在赵亮、徐世晓、赵新全老师的指导下,以整合生物学思路,研究植物、动物、微生物相关营养学科学问题,为三江源国家公园的精准管理提供解决方案。 

  研究发现随海拔升高,牧草粗蛋白和粗脂肪含量增加,而结构性碳水化合物含量降低,意味着全球变暖可能会降低牧草质量;牧草产量和质量在低海拔更容易受到环境因素的影响;比起土壤有机碳和全氮,代表牧草质量的粗蛋白和粗脂肪更易受到土壤无机氮和全磷的影响。科研人员通过综合多点实地测定牧草营养物质含量并结合遥感数据绘制了三江源地区植物养分含量分布图,发现在三江源区牧草养分含量和产量均呈现从南到北从东到西逐渐降低的规律。 

  藏野驴是青藏高原唯一的奇蹄目野生动物,了解其肠道菌群组成和功能可为今后研究其环境适应和原地保护提供理论依据。研究发现,藏野驴除了以更大的活动范围获取更多的食物资源和硕大的盲肠采食储存更多的食物外,粪便中含有高丰度的BacteroidetesFirmicutes,使得藏野驴比家驴具有更高的牧草干物质消化能力;此外,一些主要的代谢通路(如脂肪酸代谢通路、碳水化合物代谢通路和能量代谢通路)也在藏野驴肠道微生物中富集,表明藏野驴具有独特的适应高寒环境的生存策略 

  草畜平衡是草地管理的基本法则,但最终还是要归结于营养平衡。科研人员从冬季限制性营养物质蛋白质生产供给及食草动物需求入手,探讨了三江源国家公园高寒草地的食草动物承载力。发现三江源国家公园典型高寒草地的冷季牧草营养供给能力和食草动物承载力整体偏低,在野生动物种群数量逐步恢复的背景下,建议在国家公园内牧业生产区通过转变草地畜牧业生产方式加快放牧家畜周转速率,降低国家公园内家畜存栏数量,为食草野生动物保护释放生态空间。 

  以上研究成果发表在Journal of Soil Science and Plant NutritionPeer J、生态学报、科学通报刊物上。研究得到中科院战略性先导科技专项美丽中国生态文明建设科技工程、第二次青藏高原综合科学考察研究专项共同资助。 

  论文连接: 1 2 3

三江源区盛草期粗蛋白含量和粗蛋白产量的空间分布

不同海拔草地地上生物量(AGB)、牧草粗蛋白(CP)、土壤有机碳(SOC)、土壤全磷(TP)、土壤无机碳(SIC)之间的关系分析

  (A)藏野驴与家驴肠道微生物群落共发生网络分析  (B)藏野驴与家驴肠道菌群代谢通路分析 

红色线表示正相关,灰色线表示负相关,较低的Averrage degreeDensity意味着网路相对简单,较低的AvgCC意味着细菌群落由独立的点组成。较低的CB表明集中点频率较低。网络中的阿拉伯数字表示模块中心点个数。NPDDTWA分别代表藏野驴和家驴。 

 

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