巴尔比纳大坝建于 20 世纪 80 年代,是亚马逊河流域数十座横跨河流的大型水坝之一。这样的水坝可能会留下看似绿色的森林,但我们的新研究事实表明,这些互不相连的森林斑块不再能够支持繁荣的生态系统。
该水坝建造了南美洲最大的水库之一,向北延伸近 100 公里,穿过大部分未受干扰的雨林。
由于这里是亚马逊盆地相对丘陵的地区,水库蓄满后形成了 3,500 多个岛屿。曾经的山脊或山顶变成了岛屿森林。
对于像我们这样的雨林生态学家来说,新景观是一个令人惊叹的生活实验室——一种测试当森林及其许多动物越来越局限于越来越小的斑块时会发生什么的理论的方法。
我们知道,持续的生物多样性危机的主要驱动因素之一是栖息地的丧失和剩余区域的破碎。我们知道,水力发电大坝是人类扰乱这些栖息地的主要方式之一,而且许多发展中国家(包括那些在亚马逊)将建造更多的水坝。
在大坝破坏森林后形成的新景观中,我们预计物种会从根本无法维持生存种群的较小岛屿上消失得更快。我们预计其他因素也会发挥作用,例如一个物种是否具有复原力并能够应对其栖息地的改变。
至少理论上是这样。巴尔比纳大坝给了我们一个绝佳的机会来实际观察它。
22个森林岛屿,608个物种
在过去十年左右的时间里,来自许多不同机构的科学家付出了巨大的努力来调查巴尔比纳水库中哪些物种正在消失,哪些物种仍然存在。在这项研究中,我们能够汇总这些努力。
我们特别研究了 22 个不同大小的森林岛屿。我们还研究了附近三个与主要森林相连且不是岛屿的地点,我们将其视为反映筑坝前情况的基线。
我们记录了代表八个生物类群的 608 个物种:中型和大型哺乳动物、小型哺乳动物(不包括蝙蝠)、昼行蜥蜴(白天活动)、林下鸟类、青蛙、粪甲虫、兰花蜂和树木。
我们的结果现已发表在科学进步。我们发现,只有几个较大的岛屿拥有大部分多样性,并且拥有完整或接近完整的物种组合。
与此同时,较小的岛屿也受到了影响。在那里,只有适应性更强的物种,如犰狳或啮齿类动物,才能够生存三十多年。这些中型动物可以占据相对较小的区域。相比之下,貘和美洲虎等体型较大的哺乳动物需要更多的空间,甚至可能从中等大小的岛屿上消失。
我们还发现个别岛屿上存在广泛且非随机的物种灭绝案例。较大的物种通常更有可能灭绝,但不同类群的植物、脊椎动物和无脊椎动物的情况各不相同。例如,最大的兰花蜜蜂种类邦氏桉或者桉树药也广泛分布在各个景观中。
大型林下鸟类也是如此,而青蛙的情况则相反,最小的物种分布更广泛。
巴尔比纳大坝形成的大多数岛屿,与其他低地热带森林中包含森林岛屿的水库中的岛屿一样,都相对较小。事实上,95% 的面积小于一平方公里。事实证明,这些岛屿能够维持低水平的生物多样性,这进一步对生态系统功能产生重大影响。
虽然亚马逊以其非凡的多样性而闻名,但当我们实际访问这些岛屿时,我们惊讶地发现,这些岛屿上的动物和植物物种是多面性的,在其他地方也可以找到,而依赖森林的特殊物种则在大陆上发现而在大岛屿上几乎看不到。
在低地热带森林开发水电的计划意味着我们预计这一过程将在河流筑坝后越来越多地发生。考虑到这一点,我们建议未来的水电项目应避免淹没大片森林并形成大量小岛屿。
这将最大限度地减少生物多样性的丧失并帮助生态系统保持运转。最后,在未来评估在世界上生物多样性丰富的热带河流筑坝是否真的值得时,应将生物多样性丧失与其他环境成本一起权衡。
安娜·菲利帕·帕尔梅里姆, 博士后研究员, TROPIBIO项目,波尔图大学;卡琳·埃默,副研究员,生物学,里约热内卢植物园研究所, 和卡洛斯·佩雷斯,热带保护生态学教授,东安格利亚大学。