地球上超过三分之一的动物，从甲虫到奶牛到大象，依赖植物性饮食。植物是一种低热量的食物来源，所以对动物来说，消耗足够的能量来满足他们的需求可能是一个挑战。现在，气候变化正在降低食草动物赖以生存的一些食物的营养价值。 人类活动正在增加大气中的二氧化碳含量，并提高全球气温。
一些研究表明，这种“地球绿化”可以部分抵消温室气体排放的增加在植物中储存更多的碳。然而，这里有一个权衡:这些快速生长的植物每一口可能含有更少的营养。 作为生态学家，我们研究的是营养稀释如何影响食物链中的物种。我们的重点是植食种群的反应，小到蚱蜢大到熊猫。 我们认为植物营养价值的长期变化可能是动物数量减少的一个未被重视的原因。植物的这些变化在视觉上并不明显，就像海平面上升一样。它们也不像飓风或热浪那样突如其来、迫在眉睫。但是随着时间的推移，它们会产生重要的影响。 如果它们平常的食物变得缺乏营养，食草动物可能需要更多的时间来寻找和消耗食物，使它们暴露在来自捕食者和其他压力的更大风险中。营养价值的降低也会使动物变得不健康，降低它们生长、繁殖和生存的能力。 碳含量上升，营养成分下降 研究已经表明气候变化导致人类粮食作物的营养稀释. 微量营养素的减少，哪出戏在生长和健康中的重要作用特别令人担忧的是:作物营养价值的长期记录显示，铜、镁、铁和锌的含量下降了。 特别是，人类缺乏铁、锌和蛋白质预计在未来几十年将会增加因为二氧化碳含量上升。这些下降预计将对人类健康甚至生存产生广泛影响，对高度依赖大米和小麦的人口影响最大。 牲畜饲料的营养价值也在下降。牛花很多时间吃东西，通常过得很艰难找到足够的蛋白质来满足他们的需求. 蛋白质浓度正在下降在世界各地牧场的草丛中。这种趋势威胁着牲畜和牧场主，减少动物的体重增加和生产者的成本。 营养稀释也影响野生物种。这里有一些例子。 大熊猫是一种濒危物种，具有巨大的文化价值。因为它们繁殖率低，需要大片相连的竹子作为栖息地，所以它们是被列为易危物种他们的生存受到土地转用于农业和发展的威胁。熊猫也可能成为营养稀释威胁的典型动物。 大熊猫被认为是“伞形物种这意味着保护熊猫栖息地有益于许多其他也生活在竹林中的动物和植物。众所周知，大熊猫完全依赖竹子，每天大部分时间都在吃竹子。现在，气温上升降低竹子的营养价值使植物更难存活。 昆虫是生命网络的重要成员，为许多开花植物授粉，作为鸟类和动物的食物来源，并执行其他重要的生态服务。在世界范围内，许多昆虫种类在减少发达地区，他们的栖息地已被转换为农场或城市，以及在自然区域. 在受人类活动影响较小的地区，有证据表明植物化学的变化可能在减少昆虫数量中起作用. 许多昆虫是植物的食客，很可能受到植物营养价值降低的影响。实验发现，当二氧化碳含量增加时，昆虫数量下降，至少部分原因是低质量的食品供应。 然而，并不是所有的昆虫种类都在减少，也不是所有以植物为食的昆虫都对营养稀释做出同样的反应。咀嚼树叶的昆虫，如蚱蜢和毛虫, 遭受最大的负面影响，包括繁殖减少，体型变小。 相比之下，蝗虫更喜欢富含碳的植物，所以二氧化碳水平的上升可能导致蝗虫爆发增加。一些昆虫，包括蚜虫和蝉，以韧皮部为食–植物内部的活组织，将叶子中制造的食物运送到植物的其他部分–以及也可能受益于富含碳的植物. 植物养料质量的下降最有可能影响那些已经缺乏营养的地方，而动物现在正在努力满足它们的营养需求。这些地带包括澳大利亚的古老土壤，以及亚马逊和刚果盆地等热带地区。在海水快速变暖的开阔海域，营养稀释也是一个问题降低巨型海带的营养含量. 某些种类的草食动物可能面临更大的衰退，因为它们需要更高质量的食物。啮齿动物、兔子、考拉、马、犀牛和大象都是后肠发酵罐–动物具有简单的单室胃，依靠肠道内的微生物从高纤维食物中吸取营养。 这些物种比反刍动物需要更多营养丰富的食物，反刍动物是牛、绵羊、山羊和野牛等食草动物，它们有四个胃，可以分阶段消化食物。较小的动物通常也需要更多营养丰富的食物因为它们的新陈代谢更快，每单位体重消耗的能量更多。较小的动物也有较短的内脏，所以它们不容易从食物中提取所有的营养。 需要进行更多的研究，以了解营养稀释在个体物种下降中可能发挥的作用，包括人为增加二氧化碳水平的实验，以及监测植物化学和实地动物的长期变化的研究。 从长远来看，了解营养稀释如何改变整个食物网是很重要的，包括植物物种和性状的变化，对其他动物群体(如捕食者)的影响，以及环境的变化物种相互作用。二氧化碳水平上升导致的植物营养价值的变化可能对全世界的生态系统产生深远的影响。 这篇文章转载自对话这是一个非营利性的独立新闻机构，为您提供事实和可信的分析，帮助您了解我们复杂的世界。作者是:埃伦·韦尔蒂, 史密森学会 |
