关于产犊对营养循环影响的独特研究获得 2024 年博尔曼奖

在不断扩大的动物地球化学领域，研究动物如何与营养循环相互作用，克里斯蒂·费拉罗（Kristy Ferraro）有一个新的想法。耶鲁大学环境学院的博士生开发了一项野外实验，该实验将研究植物真菌生态学如何与春季绿化期间产犊动物（白尾鹿）引入的营养物质相互作用。

“动物以许多不同的方式与生态系统互动。他们不断影响着他们所生活的环境，并受到环境的影响，“费拉罗说。“弄清楚动物支持生态系统或为生态系统功能做出贡献的方式很重要，因为它有助于我们了解它们的作用。虽然我们知道尸体和废物可以加速营养循环并产生营养热点，但对于大型哺乳动物来说，关于胎盘和出生液在生态系统功能中的作用还没有太多工作。也没有关于动物输入的交互效应和潜在的植物 – 真菌关联的任何工作。这项研究实际上超越了动物如何影响生态系统的问题，延伸到生态系统如何调节这种影响。

这项开创性的跨学科研究于 2023 年发表在《 动物生态学杂志 》上，为 Ferraro 赢得了 2024 年 F. Herbert Bormann 奖。该奖项旨在表彰一位 YSE 博士生，他的工作最能体现 Bormann 的遗产，Bormann 是一位植物生态学家，于 1966 年至 1993 年在 YSE 任教，他的研究引起了世界对酸雨威胁的关注。Ferraro 于 4 月 12 日在 YSE 举行的第 40 届年度研究日上获得了该奖项。

在这项研究中，Ferraro和一组YSE研究人员将动物胎盘和模拟出生液放置在耶鲁 – 迈尔斯森林的地块中，该地块由北部森林中常见的两种不同的植物真菌协会之一 – 类菌根（ErM）或外生菌根（EcM）主导。三个月后，他们回到现场，记录地块植被中的养分浓度，以及土壤中养分的循环。他们发现，产犊材料可以作为肥料并产生营养热点，最终创造出更有营养的植物供动物食用。他们还发现，虽然产犊引入的营养物质确实加速了氮循环，但在某些情况下，潜在的植物-真菌关联通过减缓氮循环来减轻这种影响。

“我们的研究突出了动物和生态系统之间无限反馈循环中新发现的一块…… 具体来说，潜在的植物 – 真菌关联可以介导产犊投入的影响，“Ferraro说。

该研究由Oastler人口与社区生态学教授Oswald Schmitz共同撰写; 马克·布拉德福德（Mark Bradford），土壤和生态系统生态学教授;Les Welker ’22，’24 MESc;和 Eli Ward ’18 MFS，’23 PhD。

费拉罗说，她很高兴能因这项研究而获得博尔曼奖。

“鲍曼奖的特别之处在于它所代表的遗产。Bormann 教授不仅从事跨学科工作，而且还做了有影响力的工作……这就是我想做的工作。我想做的工作不仅能将学科结合在一起，帮助我们更好地理解保护和生态学，还能让我们更好地保护和生态学，“她说。

费拉罗最初将目光投向了在加拿大研究驯鹿，但当 COVID-19 大流行来袭时，她重组了她的研究，并与康涅狄格州农业实验站的森林生态学家沃德合作，在离家较近的地方增加了研究植物-真菌相互作用与动物地球化学的组成部分。

费拉罗指出，获得研究材料并不容易。该团队没有使用白尾鹿胎盘和出生液，而是用羊胎盘代替，因为它更容易获得。为了得到这些胎盘，她不得不打电话给全州的农民，要求他们冷冻胎盘，这样她就可以取回并放置在森林中。

“我们打电话给康涅狄格州周围的大约50名养羊户，要求他们保留这些材料，我们得到了很多不同的回应。有些人说，’绝对不是，这很奇怪。但我们最终找到了三位非常出色的农民，他们对这项研究非常感兴趣，并且非常投入，“她说。

在从农民那里捡起胎盘后，有时从桶里拿出胎盘，然后研究小组将胎盘和模拟的出生液放入耶鲁-迈尔斯地块的螃蟹陷阱中，这些地块具有两种不同的真菌关联（ErM和EcM）。

“不是每个人都有胃口。我几乎没有胃口。所以这是第一个障碍，“费拉罗说。

他们还设置了相机陷阱来记录动物的互动。摄像机显示，一些胎盘被动物偷走以滋养自己。

“事实证明，负鼠真的很擅长把小手伸进笼子里，”费拉罗说，并补充说浣熊、狼和火鸡也帮助自己进入胎盘。

尽管动物会清除，但他们发现出生液本身具有足够的影响来促进营养循环并在周围的植物材料中产生营养热点，但这种影响是由植物-真菌关联介导的，与EcM相比，ErM植物-真菌关联的营养循环较慢。

这些发现具有重要意义。费拉罗说，随着灌木向北移动并因气候变化而蔓延，作为灌木群落基础的ErM植物真菌协会可能会使动物创造的营养热点变得沉默，就像它们在耶鲁-迈尔斯森林所做的那样。

“克里斯蒂的研究非常符合博尔曼奖的精神。赫伯·博尔曼（Herb Bormann）率先使用大规模实验来评估人类的影响（例如森林采伐）如何导致整个景观的生物地球化学循环的改变。克里斯蒂还报告了一项大规模的实验，以评估另一种人类影响 – 支持鹿群的森林管理 – 在促进生物地球化学循环方面的影响。这项工作全面了解了动物物种对生态系统中生物地球化学过程的影响，“施密茨说。

其他研究日获奖者包括博士生 Destiny Treloar，她因研究“缩小差距：探索非洲移民在获得户外休闲机会方面的观点和限制”而获得施密茨最佳口头报告奖;拉克兰·伯恩斯（Lachlan Byrnes），最佳海报奖，主题为“异常干旱期间亚马逊-塞拉多森林边缘的死亡率对比模式”;和 Ananya Rao ’25 MESc，她因研究“利用社区森林资源权增强印度中部基于 NTFP 的生计”而获得硕士生口头报告奖。