“多元化”可以算得上是人類社會(huì)的一個(gè)典型特征了,來自不同崗位、職級(jí)的人分工明確,讓整個(gè)城市得以快速、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。其實(shí),自然界也存在相似的規(guī)律——多種多樣的動(dòng)物、植物、微生物“各司其職”,共同維護(hù)著整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。往往生物多樣性越豐富,生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)愈加穩(wěn)定。 近些年,很多地方都意識(shí)到了生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性,“退耕還林”讓一座座青山回到了人們的視野。然而,有不少自然保護(hù)地都出現(xiàn)了這樣的景象:野豬等雜食、草食動(dòng)物頻頻出鏡,卻極少見豺狼虎豹等大型食肉動(dòng)物的蹤跡。盡管食草動(dòng)物數(shù)量的增多能說明生態(tài)環(huán)境有了一定的改善,但并不意味著保護(hù)地的生物多樣性恢復(fù)到了應(yīng)有的水平。長(zhǎng)此以往,會(huì)不會(huì)出現(xiàn)新的問題呢? 野豬:真的么?我是老大了? 圖片:Steffen & Alexandra Sailor / ardea 狼群不在,鹿群野蠻生長(zhǎng) 要回答這個(gè)問題,就不得不提到“狼與美國(guó)黃石國(guó)家公園” 這個(gè)教科書級(jí)別的經(jīng)典例子——20世紀(jì)初,由于來自美國(guó)西部畜牧業(yè)的壓力,美國(guó)國(guó)家公園管理局開展了一項(xiàng)“捕食者控制計(jì)劃”,導(dǎo)致原本生活在黃石公園中的狼群在1926年完全消失。 黃石公園中,一只狼叼著一個(gè)鹿頭匆匆跑過。圖片:Meg Sommers / megsommers.photoshelter 狼群的消失導(dǎo)致美洲赤鹿數(shù)目激增,這些鹿吃光了公園內(nèi)的草木,又進(jìn)一步導(dǎo)致許多其它動(dòng)植物種群的減少。直到90年代中期,黃石公園先后重新引入30多只狼,限制了鹿的進(jìn)食和繁殖,黃石生態(tài)的整體面貌才得以改善,造就了如今黃石公園豐富的生物多樣性。 黃石公園重新引進(jìn)的一匹灰狼。圖片:Barry O'Neill / NPS 狼的重新引入促進(jìn)了黃石公園高的生物多樣性(左圖是“1995年之前沒有狼的黃石公園”,右圖是“1995年狼重新引入黃石公園后的景象”)。圖片:National Geographic (2010) “狼”是唯一的答案么? 雖然有成功案例在先,但生態(tài)學(xué)家在如何保護(hù)生物多樣性這件事上仍存在分歧。有許多生態(tài)學(xué)家認(rèn)為,只要保護(hù)好處于食物鏈底端的“生產(chǎn)者”——各種綠色植物——就能夠保護(hù)生物多樣性,從而實(shí)現(xiàn)“草→食草動(dòng)物→食肉動(dòng)物”的上行控制。 另一些生態(tài)學(xué)家持相反的觀點(diǎn):僅僅靠保護(hù)植物不一定能形成“物種豐富”的生態(tài)系統(tǒng),食物鏈頂端的物種可能也起著決定作用,即下行控制。 此外,氣候變化、環(huán)境異質(zhì)性等環(huán)境因素可能也會(huì)對(duì)生物多樣性產(chǎn)生影響。 一些生態(tài)學(xué)家認(rèn)為,“由狼及草”的下行控制為我們維護(hù)著這個(gè)多姿多彩的世界。圖片來源:Hairston NG et al. / The American Naturalist(1960) 在生物多樣性這件事兒上,究竟是“草”更重要,還是“狼”更重要?不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的相互關(guān)系,以及種種環(huán)境因素對(duì)生物多樣性保護(hù)有什么潛在的影響呢?這恐怕需要進(jìn)行大范圍的、全球性的調(diào)查研究才能探明。 最近,來自華東師范大學(xué)、丹麥奧胡斯大學(xué)(Aarhus University)、美國(guó)伊利諾伊州立博物館(Illinois State Museum)、加拿大阿爾伯塔大學(xué)(University of Alberta)的生態(tài)學(xué)研究人員共同合作,對(duì)這一問題進(jìn)行了深入研究。 他們整合了全球范圍內(nèi)的植物、鳥類和哺乳類動(dòng)物多樣性數(shù)據(jù),結(jié)合氣候、地形、人類干擾等環(huán)境因子,首次評(píng)估了上行控制(“草控制羊,羊控制狼”)和下行控制(“狼吃羊,羊吃草”)對(duì)全球生物多樣性格局的重要性,研究結(jié)果于2018年7月發(fā)表在了《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊B:生物科學(xué)》雜志上。 在全球尺度上,對(duì)食肉動(dòng)物、食草動(dòng)物和植物多樣性關(guān)系的分析。紅線代表下行控制效應(yīng),紅線旁邊的數(shù)字越大表明下行控制越強(qiáng);綠線代表上行控制效應(yīng),旁邊的數(shù)字越大表明上行控制越強(qiáng)。圖片:Jian Zhang et al. / Proc. R. Soc. B(2018) 本研究的結(jié)果表明,上行控制和下行控制共同影響著全球生物多樣性分布,而且營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的相互作用對(duì)物種豐富度的影響比外在環(huán)境因素更為重要。此外,研究人員進(jìn)一步將全球性研究劃分為不同的地理區(qū)域再次進(jìn)行統(tǒng)計(jì),也發(fā)現(xiàn)了趨于一致的規(guī)律。 該研究還指出,人類作為處在食物鏈頂端的“超級(jí)捕食者”,也對(duì)很多區(qū)域的生物多樣性產(chǎn)生了重要的影響。與此同時(shí),火災(zāi)作為一種廣泛存在的非生物因素,對(duì)自然環(huán)境中植被的損壞作用也不容小覷。 大型食肉動(dòng)物需多關(guān)照 這些研究結(jié)果對(duì)我們的生物多樣性保護(hù)和管理提供了重要的科學(xué)依據(jù)——在自然保護(hù)地建立和管理的過程中,不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為只要保護(hù)好了植物(盡管這方面我們也還沒做好),其它的動(dòng)物類群就會(huì)自然而然地隨之恢復(fù)。 我們應(yīng)該從生物鏈角度出發(fā),關(guān)注整個(gè)食物網(wǎng)的生物多樣性,尤其需要增加對(duì)食物鏈頂端的大型食肉動(dòng)物的保護(hù)力度,才能建立起更加完整的生態(tài)系統(tǒng),改善保護(hù)區(qū)中“野豬稱霸”的現(xiàn)狀。 一組生物多樣性的隨拍(浙江西天目山)。豐富的生物多樣性構(gòu)成了地球生命的基礎(chǔ),也為人類提供了探索的寶庫。圖片:Zac MacDonald |
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