山中無豺狼，野豬當大王？這樣的保護，可能真的不靠譜

作者：張健

編輯：小柒

在人類社會中，「多元化」可以算得上是一個典型特徵了。來自不同崗位和職級的人各自分工，讓整個城市得以快速和高效的運轉。

而在遠離城市的自然界，實也存在相似的規律——多種多樣動物、植物、微生物們「各司其職」，對於維護著整個生態系統產生著重要作用。往往生物多樣性越強，生態系統也會愈加穩定。

近些年，很多地方都開始重視生態環境保護、退耕還林，讓一座座青山回到人們的視野。然而，現在有不少自然保護地都出現了這樣的景象：保護地內頻頻出鏡的，往往是野豬等雜食或草食動物，卻極少能發現豺狼虎豹等大型食肉動物的蹤跡。

雖然野豬等食草動物的數量越來越多，也能說明人們的保護措施和管理手段起到了一些成效，但從保護地當地的生物多樣性來說，卻並沒有得到改善。長此以往，會不會出現新的問題呢？

要回答這個問題，就不得不提一下「狼與美國黃石國家公園」這個教科書級的經典的例子了——20世紀初，由於來自美國西部畜牧業的壓力，美國國家公園管理局開展了一項捕食者控制計劃，導致在黃石公園中原本存在的狼群在1926年完全消失。

狼與黃石公園。圖片來源：cdn.c.photoshelter

狼群的消失導致美洲赤鹿數目激增，這些鹿群吃光了公園內的草木，又進一步導致其它很多動植物種群的減少。 直到20世紀90年代中期，黃石公園先後重新引入30多隻狼，限制了鹿的進食和繁殖，黃石生態的整體面貌才得以改善，造就了如今黃石公園豐富的生物多樣性。

狼的重新引入促進了黃石公園高的生物多樣性（左圖是「1995年之前沒有狼的黃石公園」，右圖是「1995年狼重新引入黃石公園後的景象」）。圖片來源：美國國家地理雜誌2010年第3期。

雖然有案例在先，但生態學家們對於如何保護生物多樣性仍有著明顯的分歧：有很多生態學家認為，只要保護好處於食物鏈底端的「生產者」——各種綠色植物，就能夠保護生物多樣性，實現從「草——食草動物——食肉動物」的上行控制。

但另一些生態學家持相反觀點，他們認為僅僅靠保護植物和植被是不夠的，我們希望看到的「物種豐富」的生態系統並不一定會隨之形成，食物鏈頂端的物種可能也起著決定作用（即下行控制）。

此外，氣候變化等外界環境因素，可能也會對生物多樣性產生一系列影響。

一些生態學家認為，由狼及草的「下行控制」為我們維護著這個多姿多彩的世界。圖片來源：參考文獻[1]

那麼，在生物多樣性這件事兒上，究竟是「草」更重要，還是「狼」更重要？不同營養級聯的互作關係，以及種種環境因素對生物多樣性保護有什麼潛在的影響呢？

由於以往很多研究工作都集中在較小的空間範圍內，考慮的因素也不夠全面，可能存在代表性不足的情況。還需要有大範圍的、全球性的調查研究來進一步解析不同層級物種對生物多樣性起到的作用。

而就在最近，來自華東師範大學生物多樣性與生態信息學研究組、丹麥奧胡斯大學、美國伊利諾伊州立博物館、加拿大阿爾伯塔大學的生態學研究人員共同合作對這一問題進行了深入研究。

他們整合了全球範圍內的植物多樣性、哺乳動物多樣性和鳥類多樣性數據，並結合氣候、地形、人類干擾等環境因子，首次對上行級聯（「草控制羊，羊控制狼」）和下行級聯（「狼吃羊，羊吃草」）對全球生物多樣性格局的重要性進行了評估。這一結果發表在2018年7月的《英國皇家學會會刊B：生物科學》雜誌上[2]。

全球尺度上對食肉動物、食草動物和植物多樣性關係的分析。紅線代表下行控制效應，紅線旁邊的數字越大表明下行控制更強（如：食肉動物對於食草動物的控制更強）；綠線代表上行控制效應，旁邊的數字越大表明下行控制更強（如：植物對食草動物的影響更強）。

本次研究的結果表明，營養級聯對物種豐富度的影響比外在環境因素更為重要。尤其是草食哺乳動物和植物之間存在強烈的自上而下的相互作用，而食草動物和食肉動物之間存在中等到強烈的上行或下行相互作用。這兩種控制方式共同影響著目前全球生物多樣性分布。

此外，當研究人員進一步地將全球的研究劃分為不同的地理區域再進行統計時也發現了趨於一致的規律。與此同時，人類作為處在食物鏈頂端的「超級捕食者」，也對很多區域的生物多樣性分布產生了重要的影響。

這些研究結果對我們的生物多樣性保護和管理提供了重要的科學證據。提醒我們在自然保護地建立和管理的過程中，不能簡單地認為我們只要保護好了植物（儘管這方面我們也還沒做好），其它的動物類群就會自然而然的恢復。

我們應該從整個生物鏈角度出發，關注整個食物鏈網路的生物多樣性，尤其增加對食物鏈頂端的大型食肉動物的保護力度，才會建立起更加完整的生態系統，改善保護區中「野豬稱霸」的現狀。

一組生物多樣性的隨拍（浙江西天目山）。豐富的生物多樣性構成了地球生命的基礎，也為人類提供了探索的寶庫。攝影： Zac MacDonald

作者名片

排版：小爽

題圖來源：wikipedia

論文原文地址：

http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/285/1883/20180949

參考文獻：

1. Hairston NG, Smith FE, Slobodkin LB. 1960. Community structure, population control and competition. The American Naturalist 94: 421-425.

2. Zhang J, Qian H, Girardello M, et al. Trophic interactions among vertebrate guilds and plants shape global patterns in species diversity[J]. Proc. R. Soc. B, 2018, 285(1883): 20180949.

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