“生態系統工程”是以一種全新方式看待物種及其相互作用的概念,它要求人們認識並理解到,物種並非環境條件的被動接受者,而是可以主動地影響並改變環境的重要驅動力。而所謂的“生態系統工程師(Ecosystem Engineer)”,指的也並不是人類,而是以重要方式創造或維持棲息地的自然物種。
很多獨特的動植物可以為其他物種創造從中受益的自然生長條件,例如適當的住所或食物來源。雖然它們偶爾也會搞搞破壞,但總的來說,它們的存在對其他物種的生存不可或缺,失去它們意味著我們將喪失很多已知甚至未知的生態功能。
本文將為大家介紹8個優秀的動物生態系統工程師,它們為維護生物多樣性和生態平衡做出了極大的貢獻,值得人們更多的關注和保護。
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大象
大象當屬自然界中的第一生態工程師。它們體形龐大,遷徙時可以在森林或草原中踏出一條寬路,這相當於是為其它小型動物開闢了一條“高速公路”;被象群壓倒的植木可以形成透光的林窗,為林下植物的生長創造條件;植物種子可以附著在大象的面板上實現傳播;大象剝樹皮、吃樹葉的生活習性雖然有時候對森林不太“友好”,但這有利於培育草原棲息地,從而提高物種豐富度。
就連大象的腳都有著特殊的生態功能:這些巨大的腳印可以在雨後化身小池塘,為青蛙等水生生物提供空間,一篇2017年發表在《非洲生態學》上的論文就曾指出,僅是在烏干達地區的大象腳印中就能發現數十種無脊椎動物和蝌蚪。在旱季時,這些接連不斷的足跡水坑還可以像補丁一樣儘可能地增大溼地的面積,形成相互連線的小型溼地繁殖場。可見,如果大象失去了生存空間,很多目前我們尚未發現的“微生態”也可能隨之消失。
西貒
中美洲和南美洲的熱帶雨林中,有一種長得像小豬一樣可愛的動物叫西貒,它們雖然鼻子長著獠牙,但牙齒並非像野豬一樣向上彎曲,而是向下。西貒常組團在熱帶雨林中穿行、尋覓水果類食物。最近的研究表明,它們的捕食路線也會為其他物種開闢領土、改善土壤質量、調整森林結構,從而影響到某些森林棲息地的生物多樣性;而它們拿來打了幾十年滾的泥塘,也會比自然池塘擁有更高密度的青蛙、水生昆蟲和其他生物,包括蝙蝠、蛇和貽貝等。
由於捕獵、疾病和生存地破壞,西貒的生存環境受到嚴重威脅,數量銳減,一度甚至被認為已經滅絕,在西貒減少或者消失的地區,熱帶雨林的環境也已發生了顯著變化。如今,西貒已被列入《世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》瀕危動物列表,因為人們終於意識到,如果再不採取措施保護這些“生態工程師”,就很可能會在未來面臨更大的氣候威脅。
北極狐
一些“生態系統工程師”會用更微妙的方式進行“工作”,比如生活在北冰洋沿岸和苔原上的北極狐。北極狐非常喜歡在丘陵地帶築巢以保護自己的幼崽和窩冬,它們的巢通常會有好幾個出入口,而且每年都要進行維修和擴充套件,以便能長期居住,很多巢穴可以被歷代北極狐持續使用好幾個世紀。巢穴裡含有的北極狐的尿液、糞便及其分解獵物的大量營養物質在經過沉積後,可以改變土壤中氮和磷的濃度,改善苔原上植物生長的條件,維持植被的多樣性和生物量。而植被的茂盛又將吸引旅鼠、馴鹿等動物的到來,這些動物又會為捕食者北極狐提供充足食物,從而形成一個完整的自然迴圈。
總之,北極狐可以在區域性尺度上設計北極地區的生態系統,它們對生態系統內的植被生長質量和動物族群豐富度都有非常積極的影響。如今氣候變暖等問題已經開始導致北極狐生存範圍的縮小,如果不希望它們提供的生態系統服務就此喪失,我們就必須儘快緩解碳排放問題,阻止北極地區氣溫的進一步升高。
白蟻
白蟻經常被人類視為害蟲,但大自然創造這種生物絕非只是為了讓它們破壞房子的。事實上,白蟻也是一種“生態系統工程師”,在建造蟻丘時,白蟻群在大量土壤中移動,它們攝入的很多有機物質則會透過養分迴圈改變土壤質地、維持土壤健康。它們挖的洞會提高土壤的透氣能力,有助於雨水的滲透,同時它們的排洩物也有助於把土壤粘合在一起,防止土壤侵蝕。特別是在土壤肥力低的地方,白蟻的這種功能將為植物的生長和繁榮創造機會,大型的白蟻丘還能為植物和種子提供“保護區”,併為其他動物提供藏身之處和覓食地。普林斯頓大學最近的一項研究就發現,很多植物都會傾向於在白蟻丘周圍生長,因為白蟻丘可以為周圍植物提供足夠的營養來源。
在城市裡,白蟻對一般住家來說顯然是災難,但在城市建築周圍的景觀中,白蟻也會發揮很多正面作用。正所謂哪裡有生態系統,哪裡就有白蟻。一個生態良好、綠化充足的城市是無法遮蔽白蟻的存在的,我們要學會的是在人為環境和自然環境之間保持適當距離,而不是不分青紅皂白地使用化學用品“滅絕”所有人類眼中的害蟲,因為那可能會對我們的環境造成不可預知的負面後果。
紅石斑魚
紅石斑魚在建造家園的時候會順便“買一贈一”,為其他物種也提供棲息地。它們在3至83米深的水域中用嘴和鰭給石灰岩溶液孔做“保潔”,將沉積物和其他碎屑清理乾淨。這些被清理過的表面會成為海綿、珊瑚、海葵和其他海洋生物的家,而一些在此生活的小型蝦和魚類則會幫助石斑魚清除寄生蟲。
一項2012年的評估報告曾顯示,在2000後的十年中,全球163種石斑魚中有12%面臨已經滅絕的危險,另有13%處於近危狀態。紅石斑魚數量減少會連帶破壞很多海洋生物的生存條件,並最終導致生物多樣性的喪失。改變“海洋資源是無限的”這種錯誤認知,改變過度捕撈的不可持續模式,顯然已經是當務之急。
啄木鳥
我們大多知道啄木鳥是“益鳥”,認為它們可以消滅樹皮下的害蟲、保護森林樹木,以及顯示樹木的健康程度。其實啄木鳥的“益處”還不止如此,由於其他動物沒有啄木鳥這種在樹幹上啄出開口小、內部寬的洞穴的“築巢天賦”,所以會有很多動物利用啄木鳥廢棄的樹洞巢穴來躲避天敵、撫養後代。一項針對北美西部的研究顯示,至少有32種鳥類、12種哺乳動物和若干種無脊椎動物物種會在啄木鳥的洞穴中築巢。
有部分啄木鳥品種因為濫伐等原因正面臨著生存威脅,例如,北美地區的紅冠啄木鳥的棲息地一度只有其歷史大小的3%左右,為了提升其數量,北美地區做了很多恢復性工作,包括建造人工築巢腔、重新種植長葉松、鼓勵私人土地所有者協助保護該物種等。這些對鳥類的保護工作也大大提高了當地的植被面積,大面積的長葉松林不僅為啄木鳥提供了家園,也為碳儲存做出了貢獻。
草原土撥鼠
土撥鼠不只是“網紅表情包”,更是維護草地生態系統的重要一環。和北極狐有些類似,作為穴居齧齒動物,草原土撥鼠會在地下建立複雜的“城市”,這些地下網路為兔子、兩棲動物、蛇和鳥類提供了棲息地,同時也保證了更多捕食動物的留存。土撥鼠的挖洞過程還能使土壤透氣、重新分配養分,並增加雨水的滲透、抑制入侵物種的生長、鞏固草原的碳儲存能力。
站在生態角度,草原土撥鼠與人類的區域社會經濟活動也息息相關。例如,土撥鼠可以提高植被質量,所以牧區吃草的牛羊可以更好地成長,牧區的人們可以從中受益。反之,土撥鼠生存的半乾旱草原地區儲存著世界上10%~30%的土壤碳,人類對草原的過度開墾會破壞土撥鼠的生存環境,降低草原上的生物多樣性,最終將更多二氧化碳釋放到大氣中,加劇現有的碳排放問題。
海狸
海狸是世界上最專業的生態系統工程師之一,它們在創造新溼地、恢復原生林地和改善各種物種棲息地方面的能力都是非常驚人的。海狸建造的水壩和運河不僅可以調節土地的儲水能力、降低洪水和乾旱帶來的危害、擴大水域面積和改善水質,還可以使周圍植被多樣化,為水獺、水鼩、水田鼠、鳥類、蜻蜓、魚類以及各種浮游生物提供棲息地。
然而,由於海狸的皮毛價值較高,歷史上海狸種群的數量一度被獵殺到瀕臨滅絕。海狸的減少反過來會導致大面積地表水的流失、加劇洪水氾濫和乾旱期河道流量,依靠海狸維持的實地系統生存的野生動物也可能隨之從生態系統中消失。在認識到海狸的作用後,今天的人們正在加大努力重新引入海狸物種,以免對地球環境至關重要的溼地在未來不復存在。
文丨朱琳
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