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一項新的研究發現,1990年代將狼重新引入了黃石國家公園,其級聯作用使整個生態系統受益。
該發現表明,頂點捕食者的回報或丟失如何影響食物網的每個部分。
到1920年代,灰狼(canis狼瘡)不再存在於黃石國家公園和美洲獅(美洲棕褐色由於政府控制大型捕食者人口的倡議,人口非常低。落基山麋鹿(cervus canadensis)沒有這些掠食者,蓬勃發展,這反過來削弱了一些植物種群。然後,一些樹木和灌木的損失威脅到海狸種群。當頂級捕食者的作用間接影響食物網的其他物種時,這一事件被稱為營養級聯,最終影響整個生態系統。
類似的營養級聯反應也塑造了其他公園的生態系統,例如華盛頓奧林匹克國家公園狼消失後。
恢復平衡
在1980年代,黃石中的美洲獅種群反彈,並在1995年和1996年重新引入了狼。但是,科學家不確定這些食肉動物的回歸是否可以恢復到公園生態系統的平衡。
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這項新研究於1月14日在雜誌上發表全球生態與保護,從2001年到2020年,使用了20年的數據,關於柳樹灌木(salix)沿著黃石的溪流。研究人員著眼於柳樹冠的體積 - 灌木的樹枝,莖和樹葉佔據的總空間。測量冠量使研究人員能夠計算灌木的整體生物量:食物網植物水平上可用的有機材料量,以及當動物吃這些植物時將通過食物網傳遞的能量。
“黃石的北部範圍是研究這些變化的理想天然實驗室。它是世界上少數幾個我們可以觀察到當時缺席的狼和美洲獅在包括狼和美洲獅在內的地方時會發生什麼,這是在長時間缺席後恢復的。”第一作者威廉·波利(William Ripple)俄勒岡州立大學的生態學家在一封電子郵件中告訴Live Science。 “我們在這裡學到的教訓可以應用於全球其他生態系統。”
該分析發現,在研究期間,柳葉冠量增加了1,500%,表明這些灌木的重大回收率。該研究將這種重要的柳葉灌木恢復與麋鹿瀏覽的減少聯繫起來,這可能受掠食者回歸該地區的影響,這使柳樹能夠在某些地區恢復。
Ripple說:“最引人注目的結果之一就是營養級聯的強大。” “柳樹冠量增加了1,500%是很大的。這是科學文獻中報告的最強的營養級聯反應之一。”
這些溪流地區是黃石景觀的小但至關重要的部分,為巨大的,多樣化的野生動植物提供了糧食資源和棲息地。
Ripple說:“我們的研究還強調了長期監測的重要性。” “這些生態系統變化並非一夜之間發生,理解它們需要耐心和持久性。”
Ripple和他的團隊現在想探索其他因素野牛種群不斷增長將影響這種營養的級聯,以及海狸種群如何塑造景觀和生態系統。 Ripple說:“黃石故事仍在展開,看到下一步的去向將是令人著迷的。”
編者註:這個故事於美國東部時間上午11:55更新,以指出這項研究中研究的柳樹是灌木,而不是樹木。