狼群重返黃石公園,生態系統驚人蛻變
一項最新研究利用過去20年間(2001年至2020年)收集的25個河岸地區資料,揭示了黃石國家公園北部溪流旁的柳樹冠層體積驚人地增加了1500%。這一現象的背後,是1995年至1996年間重新引入的大型肉食動物——狼群——所引發的生態連鎖反應,以及其他因素共同作用的結果。
這種變化源自於一個名為「營養級聯效應」的現象,即捕食者對食物鏈下層生物產生的間接影響。在黃石公園的案例中,狼群在1920年代被徹底消滅,而美洲獅的數量也大幅減少。此後的數十年間,由於缺乏天敵,麋鹿得以在公園內肆無忌憚地活動,導致植被減少,樹木生長受限。
然而,當狼群在1990年代重新引入後,不僅麋鹿的數量減少,牠們的覓食行為也發生了改變——麋鹿變得更加謹慎,避開開闊地帶。這使得周圍的植被得以恢復,吸引了更多種類的鳥類和昆蟲。植物和樹木的再生甚至影響了河流的走向,河岸侵蝕速度減緩,河道加深,小水池也隨之形成,進而改變了周邊的地形地貌。
營養級聯效應對生態系統的各個層面都產生了深遠的影響,包括生物多樣性、初級生產力,甚至營養迴圈。儘管這一現象早已引起生態學家的關注,但這項研究首次透過量化河岸柳樹的冠層體積,具體展示了其影響力。柳樹的生長被用作地上生物量的指標,顯示出河岸植被在面積和高度上的顯著三維恢復。
研究發現,黃石公園的營養級聯效應強度超過了全球82%的類似案例,凸顯了柳樹恢復過程的重要性。然而,作者也強調,不同地區的恢復速度和程度存在顯著差異。美國西部的河岸地區雖然只佔景觀的一小部分,但研究顯示其價值非凡,因為它們為多種野生動物提供了重要的食物資源和棲息地,並連線了高地和水生生態系統,具有高度的物種多樣性和生產力。
「我們的研究結果凸顯了捕食者作為生態系統建築師的力量,」威廉·裡普爾在一份宣告中表示,「狼群和其他大型捕食者的恢復改變了黃石公園的部分地區,不僅使柳樹受益,也讓其他木本植物如白楊、赤楊和漿果灌木得以繁茂生長。這是一個強有力的提醒,告訴我們捕食者、獵物和植物在自然界中是如何緊密相連的。」
奧勒岡州立大學的名譽教授羅伯特·貝施塔博士補充道:「我們對長期資料的分析證實,生態系統的恢復需要時間。在營養級聯效應的初期,植物僅開始從麋鹿長期壓制中恢復生長。但隨著時間推移,柳樹冠層體積的驚人增長顯示出恢復的強度。這些改善的條件為鳥類和其他物種創造了重要的棲息地,同時也提升了河岸環境的品質。」
這項研究展示了以河岸灌木冠層體積作為評估營養級聯效應關鍵指標的實用性,並為研究其他地區的河岸生態系統提供了潛在的方法。同時,它也強調了恢復捕食者對於促進生物多樣性和生態系統韌性的價值。該論文已發表於《全球生態與保育》期刊。