将野牛重新引入草原可增加植物多样性和抗旱能力

堪萨斯州立大学领导的一项研究发现，重新引入野牛 - 一种以前占主导地位的食草动物 - 会使高草草原的植物多样性增加一倍。

该研究涉及在Konza Prairie生物站收集的30多年的数据，最近发表在着名的期刊《国家科学院院刊》(PNAS)上。

研究发现，植物群落也能够抵御四十年来最极端的干旱。研究人员说，由于全球草原放牧，这些收益现在是物种丰富度的最大记录增长之一。

“野牛是北美草原不可分割的一部分，然后突然从99%以上的大平原上移走，”生物学助理教授兼首席研究员Zak Ratajczak说。“这种野牛的去除发生在定量记录之前，因此，它们的去除效果在很大程度上是未知的。

该研究发生在弗林特山生态区，这是高草草原现存最大的景观。研究人员检查了三种处理中的植物群落组成和多样性，这些处理旨在捕获特征性管理制度：不存在巨型食草动物;野牛被重新引入并被允许全年放牧;或引进家牛，并允许在生长季节放牧。

“我们的研究结果表明，大平原中部的许多草原的植物生物多样性远低于野牛被广泛灭绝之前的情况，”Ratajczak说。“恢复或'重新野化'本地巨型动物可能有助于恢复草原生物多样性。

该研究还发现，与没有大型食草动物相比，牛对植物多样性有积极影响，尽管植物物种丰富度的增加明显小于野牛引起的增加。

“我认为这项研究还表明，牛可以对我们地区的生物多样性保护产生很大的积极影响，特别是考虑到牛生产中的许多人进行规定的火灾，使这些草原不会变成林地，”Ratajczak说。“这项研究真正表明，当它在经济上和生态上可行时，重新引入野牛可能会对生物多样性保护产生更积极的影响。

除了解决土地利用问题外，研究人员还着手了解野牛如何影响植物群落对极端气候的适应力。由于研究时间长，研究人员能够捕捉到自1930年代“尘碗”以来在大平原发生的最极端的干旱事件之一。

研究人员发现，在极端气候之后，野牛放牧地区的本地植物物种对干旱具有弹性。

“我们在野牛草原中发现的弹性也与多样性促进生态弹性的想法一致，”Ratajczak说。“只有当我们的气候变得更加极端时，这种韧性才会变得更加重要。

该研究的其他K-State研究人员包括杰西·尼珀特教授;约翰·布莱尔，大学特聘教授;艾莉森·卢森，助理教授;和杰弗里·泰勒，研究助理，都来自艺术与科学学院生物系。其他合作者包括新墨西哥大学的斯科特·柯林斯;莎莉·科尔纳，北卡罗来纳大学;和科罗拉多州立大学的梅琳达·史密斯。

“一些最有意义的生态趋势需要几十年才能展开，我们只能使用长期记录来识别它们，例如NSF LTER计划支持的记录，”Nippert说。“如果没有这种类型的数据，生态系统的基本属性可能只使用短期实验而被忽视。

自1980年以来，国家科学基金会的一系列六笔赠款总计超过3160万美元，资助了这项研究，并作为NSF长期生态研究(LTER)计划的一部分进行。

“在孔扎草原进行的研究确实独特而令人印象深刻，”K州研究副总裁大卫罗索夫斯基说。世界上很少有地方可以提供这种类型的长期数据，这些数据可以对我们与自然资源的互动方式产生如此强烈的影响。

康扎草原生物站由堪萨斯州立大学和大自然保护协会共同拥有。

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