兽药抗生素影响放牧地碳储量

土壤是可靠的碳汇，是缓解气候变化影响的关键。大型哺乳动物放牧有利于草原土壤碳的储存，但在世界各地，野生食草动物正逐渐被牲畜取代。在喜马拉雅的斯皮提地区，印度科学研究所(IISc)生态科学中心(CES)的研究人员发现，与野生食草动物放牧相比，牲畜放牧导致土壤中碳储量较低。

这种差异的部分原因似乎是在牲畜身上使用了兽药抗生素，如四环素。当这些抗生素通过粪便和尿液释放到土壤中时，它们会以不利于固碳的方式改变土壤中的微生物群落。bet188真人研究人员说，在这些地区，“重新野生化”土壤——恢复因抗生素而失去的有益微生物——可以帮助抵消破坏。对服用抗生素的动物进行隔离，直到药物排出体外，也有助于减少抗生素对土壤的影响。

“今天，牲畜是地球上数量最多的大型哺乳动物，”CES副教授、发表在《全球变化生物学》上的通讯作者Sumanta Bagchi说。“如果牲畜下方土壤中储存的碳可以增加少量，那么它就可以对减缓气候产生重大影响。”

在之前的一项研究中，研究人员已经证明了食草动物的放牧在稳定同一地区的土壤碳库中起着至关重要的作用。在目前的研究中，他们提出了这样一个问题:与牦牛和山羊等野生亲戚相比，绵羊和牛等牲畜对土壤碳储量的影响是相似还是不同?

为了回答这个问题，研究人员分别对野生食草动物和家畜放牧地区的土壤进行了16年的研究，并分析了包括微生物组成、土壤酶、碳储量和兽医抗生素用量在内的各种参数。“这是喜马拉雅山生态系统功能和气候变化的长期研究的一部分，该研究始于2005年，”Bagchi解释说。

尽管野生区和畜区的土壤有许多相似之处，但它们在一个关键参数上有所不同，即碳利用效率(CUE)，该参数决定了微生物在土壤中储存碳的能力。畜牧业区土壤的CUE较低19%。

当他们进一步探索潜在的解释时，研究人员发现，有牲畜的地区的土壤微生物组成与有野生食草动物的地区不同。最后，他们还发现牲畜脚下的土壤中抗生素残留水平较高。“这凸显了人类土地利用、抗生素、微生物、土壤和气候变化是如何密切相关的，”印度科学院Divecha气候变化中心的博士生、该研究的作者之一Dilip Naidu说。

“有趣的是，”Bagchi补充道，“在像Spiti这样的田园生态系统中，抗生素的使用相当低。”他指出，在大规模饲养牲畜的地区，情况可能会更糟，在这些地区，即使牲畜没有生病，也经常给它们服用抗生素。像四环素这样的抗生素寿命很长，可以在土壤中存留几十年。印度科学院前博士生、本研究的主要作者Shamik Roy说:“不受管制地使用它们不仅会威胁气候，还会造成病原体耐药性进化的风险，从而导致人类和动物难以治疗的感染。”

Roy补充说:“我们还不完全了解土壤微生物群落如何对抗生素做出反应的潜在机制的细节，以及它们是否可以容易地恢复。”bet188真人在未来的研究中，研究人员计划调查如何更好地管理牲畜，减轻它们对环境的负面影响，同时恢复微生物。

参考:Roy S, Naidu DGT, Bagchi S.原生食草动物对土壤碳储量的功能替代是由微生物分解者介导的。Glob Change Biol．doi:10.1111 / gcb.16600

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