狼群重返黃石公園，20年研究揭示生態奇蹟

一項最新研究揭示了1990年代將狼群重新引入黃石國家公園的長期效應，這項措施最終促進了溪流棲息地中供養野生動物的柳樹灌木的生長。研究顯示，頂級掠食者的回歸或消失如何影響食物網的每一個環節。

1920年代，由於政府控制大型掠食者數量的政策，灰狼（Canis lupus）在黃石國家公園中消失，美洲獅（Puma concolor）的數量也大幅減少。沒有這些掠食者的壓力，落磯山麋鹿（Cervus canadensis）數量激增，進而導致某些植物群體被大量啃食。部分樹木和灌木的消失進一步威脅到海狸的生存。這種連鎖反應被稱為「營養級聯效應」，即頂級掠食者的行為間接影響食物網下層的其他物種，最終影響整個生態系統。

類似的營養級聯效應也在其他公園的生態系統中出現，例如華盛頓州的奧林匹克國家公園在狼群消失後的情況。1980年代，黃石公園的美洲獅數量開始回升，而狼群則在1995年和1996年被重新引入。然而，科學家們當時並不確定這些掠食者的回歸是否能恢復公園生態系統的平衡。

這項發表於1月14日《全球生態與保護》期刊的研究，使用了2001年至2020年間20年的資料，分析黃石公園溪流沿岸柳樹灌木（Salix）的變化。研究人員觀察了柳樹的冠層體積，即灌木的枝幹、莖和葉所佔據的總空間。透過測量冠層體積，研究人員能夠計算出灌木的總生物量，也就是食物網中植物層級的有機物質數量，以及當動物食用這些植物時將傳遞的能量。

「黃石公園的北部範圍是研究這些變化的完美自然實驗室。這是世界上少數幾個能夠觀察到包括狼和美洲獅在內的頂級掠食者群體在長期消失後回歸的地方，」研究的第一作者、俄勒岡州立大學的生態學家威廉·裡普爾（William Ripple）在給《Live Science》的電子郵件中表示。「我們在這裡學到的教訓可以應用於全球其他生態系統。」

分析發現，在研究期間，溪流沿岸的柳樹冠層體積增加了1,500%，顯示這些灌木的顯著恢復。研究將這一重大恢復歸因於麋鹿啃食的減少，這可能是由於掠食者回歸的影響，使得柳樹在某些地區得以重新生長。

「最引人注目的結果之一是營養級聯效應的強度，」裡普爾說。「柳樹冠層體積增加1,500%是一個巨大的數字。這是科學文獻中報告的最強烈的營養級聯效應之一。」這些溪流區域雖然面積不大，卻是黃石景觀中至關重要的一部分，為多樣化的野生動物群體提供了食物資源和棲息地。

「我們的研究也強調了長期監測的重要性，」裡普爾表示。「這些生態系統的變化不會在一夜之間發生，理解它們需要耐心和堅持。」裡普爾和他的團隊現在希望探索其他因素，如氣候變化和日益增多的野牛群體，將如何影響這種營養級聯效應，以及海狸群體如何塑造景觀和生態系統。

「黃石的故事仍在繼續，」裡普爾說，「看到它未來的發展將會非常有趣。」