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“狼效应”――一个生态变化的寓言

http://www.sina.com.cn 2004年07月13日15:02 扬子晚报

  狼群的引进,让美国黄石国家公园的生态系统出现了未曾预料到的变化。

  各地的专家们赶来研究“狼效应”带来的一切。早期收集到的证据表明,狼是恢复生态的专家。

  它们只是做了它们该做的,即捕食麋鹿。从某种意义上说,它们做到了人们需要花大
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量精力物力才能做到的事情。而现在,它们正在见证黄石公园生态系统的变化。

  狼给我们带来了很多思考。它们用现实向我们说明,平衡食物链的重要性。这是一个关于某一举动如何影响一个生态系统的寓言。

  更重要的是,黄石公园的狼引起了更多的人对生态系统如何工作的关注。人们对自然系统的理解进一步加深时,这些狼的叫声正在响起,而回声将会在未来盘旋在黄石河谷的上方。

  一个夏日的下午,在黄石国家公园的拉马尔山谷,阵阵夏风拂过三叶杨的树林,在俄勒冈州立大学的植物学教授威廉姆·瑞波,靠在一棵12英尺高的杨树上,他的心中充满了喜悦。“你看,那些末端的新芽,”瑞波带着眼镜,拉下一根枝条,用手指着树木生长的印记。“你可以发现,麋鹿今年没来打扰它,事实上去年也没有,自从1998年之后就没有找过它的麻烦。”

  瑞波看着周围的山谷,他说,虽然这片土地还有大量的杨树,但只有树苗上才会有这种芽,而它们则能防止整片杨树林的老化趋向。生长在山谷底部的杨树大约有70100年,很难找到一株新苗。山坡上的情况类似,只有上了岁数的杨树林在风中战栗。

  一些专家相信,假如狼群不出现,这些树就会完完全全地死亡。幸运的是,一个关于生态系统的迷人故事发生了,而且成功地带来了令人惊讶的变化。

  1995年冬季,14只来自加拿大的灰狼被卡车和雪橇运到了黄石公园。在20世纪初,狼被赶出了黄石,现在终于又回来了。这14只是第一批到此安家落户的狼。一年之后,又有17只从加拿大迁徙过来。

  生物学家们希望,此举能够增加动物的种类,让它们在更类似自然的环境中生存。他们预计,这些狼会使麋鹿的数量有所减少。当狼群——上世纪初这一区域生物链的最高掠夺者——被赶尽杀绝后,麋鹿的数量大幅增加。如今,生物学家们也预料到会出现新一代的狼群。在公园里有16群狼,每群大约由10只组成,它们在公园逡巡,平均一群狼每天猎杀一头麋鹿。麋鹿的数量也从上世纪90年代前的2万头减少为现在的不到1万头。

  狼的出现也引起了许多不曾料想的结果。它们对公园里的植物群和动物群造成了极其深远的影响。事实上,狼带来的巨大变化已经吸引了来自美国各地专家前来研究。“狼正在改造你在这里看见的一切,“黄石狼群计划的发起者道格拉斯·史密斯说,“30年后,当你开车经过公园时,你会发现它的面貌跟现在有很大的不同。”

  “狼效应”

  瑞波则希望公园里能出现更多的树林。“我喜欢杨树,”他就住在黄石附近的一间小屋里做他的研究。“我对它们有着巨大的热情。“他还解释说,这些树木在美国西部呈现出生物的多样性,它们为多种鸣禽提供了家园。在1997年,他听说杨树林的生长受到了阻碍,而且没人知道原因,他就来到公园试图发现这个秘密。

  瑞波拿出一些多年来在拉马尔山谷同一地点拍摄的黑白照片。“你看,在上世纪初,有很多年轻的杨树和柳树。到了1930年,这些树就已经停止繁殖,看不到什么树苗了。”

  他还举例说,根据一份研究结果,在1920年后——大约就在那时,公园里的狼要么被杀死,要么就逃了出去——98棵杨树中只被发现有2棵新苗,而这2棵生长在麋鹿的出没之地,它们很可能会受到攻击。瑞波还发现,在大树和小树之间并没有存在什么区别,因为从上世纪30年代到90年代它们都没有显现出新的生长迹象。这可以算是“狼效应”的第一个具体证据。

  在“狼效应”理论中,狼可以把麋鹿的数量控制在一个层面上,阻止麋鹿吃掉树木的新生枝芽。当狼被当做威胁而消灭的时候,麋鹿增多了,植物减少了,拉马尔山谷中的裸露土地越来越多,许多种类的生物不得不迁走。比如说,海狸就只能找到很少食物,甚至经常得饿肚子,因此,自上世纪50年代就已经离开了公园。而没有海狸所创造的水坝和小池塘,多汁植物也逐渐减少——这些是灰熊过冬的救急食物。

  而在1995年和1996年,狼群重归黄石公园后,数量快速增长。研究人员发现,麋鹿的行为因此发生了变化。它们不再长时间流连于河边,而是花较多的时间留意狼的出没。如果“狼效应”的假设是正确的,而且狼正在快速减少麋鹿的数量,70年来消失了的植物应该会重新回到黄石。

  瑞波沿着拉马尔河向前走,在离一个狼窝不远的地方,地面有一点升高,那里有密密的一片深绿色的柳树。地上,有一只麋鹿的头骨、肋骨和背骨。这附近的柳树都比瑞波要高,有一些超过了3米。瑞波与他的同事罗伯特·贝施塔——俄勒冈州立大学的植树学专家——发现,当狼的数量有所攀升时,树木的数量也获得反弹。这还只是在公园中发生的部分变化。

  值得注意的是,树木的数量回升最快的发生在麋鹿的视野达不到360度的地方。观察表明,这里的树木在近年来很少受到的麋鹿的关注。因为在这些地方,麋鹿看不到附近的情况,它们会感觉不安全,并且神经紧张。在平整开阔的土地上,麋鹿可以清楚地看到四周的动静,那里的柳树要矮1米左右,在过去三年中经常成为麋鹿的食物。“这就是可怕的生态学,”瑞波说道。

  连锁反应

  伴随着植物的再生现象,拉马尔河沿途也在发生着其他的变化。就在河的上游,有一个小的海狸水坝,它与另外的2个是50年来拉马尔河仅有的的海狸水坝。而斯洛溪,拉马尔的支流,则有6个。瑞波和史密斯都相信,植物的繁荣也为海狸带来了食物。“他们的储藏室里满是柳条,”史密斯说。

  变化也出现在河水中。当越来越的木本植物沿着拉马尔生长,它们也起到了稳定河床、防止侵蚀的作用。瑞波说,更多的植物出现还能遮阴,并使河水的温度降低。同时,这还意味着,较多的树枝或树叶落在河里,减慢河水的流动速度,还能改善鱼类的居住环境,促进更多鱼类和大鱼的出现。

  除了对植物的影响之外,狼群的出现也令人惊讶地波及到黄石食物链的其他部分。其中之一就发生在一种山狗(一种产于北美西部的外表像狼、体形较小的食肉动物,犬属山狗)身上。在狼被引进到公园的三年前,犬类研究专家罗伯特·克莱伯特里和他的妻子珍妮佛就来到公园里收集数据。他们发现,山狗出现了自我牺牲、让位于大狼的现象。

  在公园里,这种山狗的数量下降了50%,在狼出没的主要地区下降了90%。同时,雄性山狗的体型变得更小。克莱伯特里称,这是因为“较大的动物更具有攻击性”。山狗的数量减少了,它们的食物——野鼠、老鼠和其他类的老鼠——则出现了疯狂繁殖。这就令红狐和猛禽从中获益。但是,红狐也捕食鸣禽,更多的狐狸意味着鸟类的减少。

  狼群也令黄石公园里的动物们开始了新一轮的“弱肉强食”。灰熊和美洲豹很少会攻击成年麋鹿,它们经常吃小牛或尸体。从另一方面来说,狼的破坏性要大一些。它们吃饱之后就会离开,也许会找个地方睡上一觉。它们的到来意味着这片土地上出现了更多的肉。所有的食腐动物都靠这些尸体生存,从灰熊到鹊鸟都出现了数量上的增长。

  根据记录,在狼猎杀的动物身上聚集的乌鸦甚至达到过135只。“在每具尸体上,我们都能看到白头鹰、豹鹰、山狗、大乌鸦和鹊鸟,”史密斯说,“在狼出现之前,我不知道它们在做什么。”

  不同的声音

  然而,真的是狼引起了这些变化吗大多数科学家都这么认为。史密斯说“狼来到黄石,就跟水进入沼泽地一样”——它成为形成生态系统的主要力量。

  在加拿大的班佛国家公园,科学家也记录了上世纪80年代引入狼之后所带来的变化:柳树再现,鸣禽的种类翻了一倍。

  现在,研究人员涌入黄石,收集狼对河岸附近的生态影响的第一手证据,这样的计划至少有6个。

  还有一些研究人员是“狼效应”的怀疑者。比如说克莱伯特里,他承认柳树的数量正在回升,而且现实也说明这里发生了戏剧化的变化。但是,在狼的回归和新的生长现象之间,并没有出现直接而强有力的因果关系。他认为,把一切归于狼的重现是不负责任的。“黄石的生态系统是多元化的交互式系统,影响变化的从来不是单一因素。在狼的数量回升的同时,出现了河水泛滥,气温也上升了很多。狼也许扮演了一个角色,但不应该与其他因素混淆在一起。我们至少还要花上20年,甚至更多的时间,才能知道真相。”

  而让狼来决定麋鹿的数量是否就是控制黄石公园中麋鹿数量的最佳办法也引起了争论。公园里的管理人员一度相信麋鹿的数量太多了,他们在上世纪60年代派遣守林人射杀了数千头,这一计划被叫作“直接减少”。在十年中,麋鹿的总数减少到4000头左右。公众的呼声结束了这一计划,于是,在上世纪70年代内采取自然规则的政策,让公园成为“原始美国的缩略图”。从那时到现在,麋鹿的数量又有所攀升。

  多年过去了,包括蒙大拿州在内的批评家们都公开指责,过多的麋鹿限制了草类的自然发展。他们争论说,让自然法则在不自然的情况下起作用是一种愚蠢的行为。他们还补充道,麋鹿很少会在高地上过冬,是否可以让动物们迁到平原上。同时,附近的狩猎行为也会对动物们造成影响。但是史密斯认为还应该从其他角度来看待这一问题。麋鹿的数量会在一段时间内发生变化,“它们仍处于自然的极限中”。

  1986年,阿尔森·切斯出版了一本名为《在黄石当上帝》的书,他指出,在18721920年中,公园建立了,美国原住民被逐出,同时当局还在猎杀狼群。就是麋鹿数量开始向上猛升的时期——而且,它是由完全非自然的力量引起的。

  研究在继续,争论也在继续,黄石公园只是人类改造自然的一个样本。我们希望,人与自然的关系能够更加和谐。马嘉编译自《美国科学》


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