研究:黄石公园狼群对杨树恢复的影响因衡量方式被夸大

2021年11月18日 14:19 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

一项新研究表明,狼群对杨树恢复的影响被衡量的方式夸大了。这是一个感觉像寓言的环境成功故事--1990年代中期在黄石国家公园重新引入狼群引发了一连串的影响,并最终恢复了生态系统,其中就包括了杨树的恢复。

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但像许多基于生态现实的故事一样,它比乍一看要复杂得多--根据发表在《Ecology Letters》上的新研究,公园里的杨树恢复并不像普遍认为的那样强劲。

黄石公园的故事是营养级联的一个教科书式的例子,其中食肉动物通过吃掉或吓跑吃植物的食草动物来帮助植物生长。当狼被重新引入黄石公园的食物链时,它们帮助减少了麋鹿的数量,而麋鹿一直在消耗年轻的杨树。以前的研究显示,随着麋鹿数量的减少,年轻的杨树出现了强劲的正增长,这是一个值得欢迎的结果,因为杨树林在上个世纪已经从黄石公园北部的地貌中消失了。

但来自犹他州立大学野生资源系和生态中心的Elaine Brice和Dan MacNulty以及来自威斯康星大学史蒂文斯点分校地理和地质系的Eric Larsen联合展开的新研究表明,狼对杨树恢复的影响被其测量方式夸大了。

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以前的研究通过测量一个林分中最高的五棵年轻杨树来评估黄石公园的杨树恢复情况。其理由是,最高的年轻杨树代表了整个杨树种群未来恢复的“前沿”指标。但事实并非如此--根据研究,只对最高的年轻杨树进行抽样,估计出的恢复速度明显快于对林区内所有年轻杨树的随机抽样估计。

Brice指出:“这些是极其复杂的系统,了解它们是一个重大挑战,因为它们很难正确地取样。传统的取样方法,即只用最高的年轻杨树植物来测量生长情况--目前大多数研究都依赖于此--并不能捕捉到整个画面。”

首先,麋鹿对它们所食用的杨树非常挑剔。它们倾向于吃与肩同高的植物,因为它们不必为之伸长脖子。MacNulty表示,随着年轻杨树的领导茎(主干)长过成年麋鹿的肩膀高度,它被吃掉的可能性越来越小,因为它长得更高,“这意味着最高的年轻杨树生长得更快,因为它们更高,而不是因为狼减少了麋鹿的啃牧。”这一发现突出了一个复杂的事实,即年轻杨树的高度既是减少麋鹿浏览的原因,也是其结果。

高大的杨树仍旧会茁壮成长,因为它们往往有最好的生长条件(阳光、水分、土壤质量)。仅仅测量最高的幼树则是淡化了这些跟麋鹿或狼的数量无关的其他因素的作用。并且仅测量最高的杨树还忽略了一些年轻的杨树首先未能再生的情况。

“这就像在计算一支球队的平均打击率时,不考虑那个总是被三振出局的球员,”Brice说道。研究中的随机抽样显示,一些地方没有杨树再生,这是最初测量中缺少的一个重要部分。

研究人员们指出,了解生态系统如何对大型捕食者种群的变化做出反应对于解决有关食物网结构、决定物种丰度和提供生态系统服务等更广泛的争论至关重要。这项研究表明,对基本取样原则的偏离会如何扭曲这种理解。在这种情况下,非随机抽样高估了营养级联的强度,但在其他情况下它可能低估了级联效应。他们表,随机化是为数不多的保护措施之一,以此来防止不可靠的推论和它们可能激发的错误的管理决策。

MacNulty表示:“底线是,生态学家必须坚持经典的采样设计原则如随机化,进而充分了解像黄石公园这样复杂的野生动物系统中的营养级联。”

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