2015年5月25日 星期一

科學閱讀:狼群如何改變河流

【閱讀策略】
第一步→請先將文章中的“生物名稱”用螢光筆畫出來。
                 (一組共讀一份文章)
第二步→用“→ ”標示出生物間的關係,故事是這樣的…


【主題】狼群如何改變河流
https://www.youtube.com/watch?v=wwjjP77RZLk


【TED的完整演講】
喬治.蒙比爾特(George Monbiot): 野化奇跡生生不息
http://www.ted.com/talks/george_monbiot_for_more_wonder_rewild_the_world?language=zh-tw

內容簡介:
狼曾經棲息於美國的黃石國家公園,而獵殺一度使其絕跡。但1995年年,由於一個激進的管理專案,狼群回歸了,有趣的事情發生了:國家公園的其他物種開始形成一種新的,更為健康的均衡關係。喬治.蒙比爾特大膽設想了一個更為野性的世界,人類能通過努力工作,來重新恢復以往圍繞我們的、複雜的、丟失的自然食物鏈。

【故事內容】
瑞波指著一些黑白照片,它們是在拉馬河谷同一地點拍攝的景觀,拍攝時間距今50年以上。「你可以看到在1900年代早期,年輕的白楊和柳樹還很多。但是到了1930年代,這些樹已經停止繁殖,沒有年輕的樹了。」

「我靈光乍現。」瑞波說,他從98株白楊取樣,發現從1920年代之後,只有兩株有生長的跡象。約同一時期,最後的狼群正被趕盡殺絕。而這兩株樹所在的位置正是麋鹿怕被捕食者襲擊而不敢逗留的地方。瑞波找到老樹和小樹,但卻沒有中間的年齡層,因為從1930~90年代間,沒有新樹生長。這是「灰狼效應」的第一個具體證據。

灰狼效應理論認為,狼群把麋鹿數量維持在一個程度以下,讓麋鹿不至於啃食所有從地面探出頭來的樹苗。當公園裡的狼群被視為威脅而遭到消滅,麋鹿的數量便開始竄升,成群的麋鹿大啖植被,剝光拉馬河谷,將許多物種驅逐出境。舉例來說,一旦少了年輕的樹,海狸便幾乎沒有食物,而牠們確實也從1950年代便失去了蹤跡。缺少了海狸攔起的水壩與池塘,多肉植物也難以生存,而這些植物是北美灰熊冬眠醒來後的重要食物。
1995與1996年的「再引回」之後,灰狼增加的速度很快。研究者開始看到,麋鹿不僅族群下跌,連行為都有所改變。這些高大幽雅的紅褐色動物不再逗留於河谷底部,而大多待在看得到捕食者的地方。如果灰狼效應的假說正確,且狼群已大幅降低麋鹿數量,則當地的植被應該是70年來首次復原。
沿著蜿蜒的拉馬河步行,距離狼群巢穴的不遠處,瑞波走過一個小山坡,撥開秋華柳的枝葉垂織而成的叢密綠幕,告訴我們另一件事。地面上散佈著已經變白的麋鹿頭骨、肋骨和脊柱,而四周的柳樹都比瑞波要高,有的高過三公尺。瑞波與同在俄勒岡州立大學的森林學家貝斯塔(Robert L. Beschta)確實發現,黃石公園的灰狼數量攀升時,樹木也變得茂盛。不過這還只是改變的一部份而已。

柳樹恢復得最茂密的地方,是在麋鹿啃食時視線無法環視360度之處,例如,這裡的柳樹蹲聚在山坡下,而山坡阻擋了動物的視線。看看這些植物,便知道牠們過去幾年來都沒有被啃過。

瑞波認為,麋鹿在這裡沒有安全感,因為牠們無法看到四周發生什麼事,在附近逗留會讓牠們感到緊張。然而,在僅僅50公尺遠的地方,地勢平坦開闊,麋鹿可享有全觀的視野,這裡的柳樹不到一公尺高,過去三年間被啃食的狀況也嚴重得多。瑞波說:「這是恐懼的生態學。」

在拉馬河畔,其他的變化也伴隨著植被的重新生長而發生。就在上游不遠處,有個小型的海狸水壩,是50年來首次被記錄到的三個水壩之一,拉馬河的支流沼溪就有六個海狸水壩。瑞波與史密斯都相信,因為植物重新生長,海狸又有東西吃了。史密斯說:「牠們的糧倉裝滿了柳樹枝葉。」其他的改變也可以預期。更多木本植物沿著拉馬河生長時,將有助於穩固河岸、防止侵蝕。瑞波預測,植物的增加也會為河水蔽蔭降溫。更多的樹枝等碎片掉進河中,也會降低水流速度,使流水變成水塘,這會改善鱒魚的棲境,讓魚變得更多、更肥大。

雖然目前為止,科學研究的焦點都在植被上,但灰狼對黃石公園其他的食物網似乎也有不可思議的影響,其中影響最劇的是草原狼。在引入灰狼之前三年,已有兩位犬科生物學家在公園內蒐集基準數據,分別是現任黃石生態研究中心(設立於蒙大拿州波茲曼市的非營利組織)的主任科學家克萊布崔(Robert Crabtree)與他的妻子謝爾登(Jennifer Sheldon)。他們發現,為了讓出空間給體型較大的灰狼,草原狼已經做了許多犧牲。
園區內的草原狼的數量已經少了50%,而在灰狼的集中地區更下降了90%。雄性草原狼的體型比灰狼回來之前還要小,克萊布崔說,或許是因為「大個子的草原狼較具侵略性,牠們向灰狼挑戰而喪生。」隨著草原狼的減少,牠們的獵物如田鼠、家鼠和其他齧齒動物等,數量則大為成長。而這又為紅狐和猛禽帶來好處。不過,紅狐也會捕食鳴禽,紅狐一旦變多,意味更多的鳥類將被犧牲。

灰狼也踢開了黃石公園的「肉類市場」大門。北美灰熊與美洲獅雖然會以幼鹿或凍死的屍體果腹,但牠們很少攻擊成熟的麋鹿。相反的,灰狼隨時都可撂倒大隻的麋鹿,牠們飽餐一頓之後,有可能踱步離開,醺然地休息、睡個覺,或是讓灰熊接手剩下的東西。狼的出現表示地上會有更多食物。各路食腐動物從灰熊到鵲鳥等,都依賴這些屍體過活,各物種的數量增加,反映著這筆新的財富。渡鴉聚集於灰狼獵物上的最高數量(135隻),就是在黃石公園創下的紀錄。「每次的獵殺後,我們都會看到白頭海鵰、金鵰、草原狼、渡鴉還有鵲鳥現身,」史密斯說:「真不知道灰狼回來之前牠們如何維生。」
但是,灰狼真的是這些變化的驅動力嗎?多數科學家是如此認為。史密斯說:「狼之於黃石,就像水之於濕地,是模塑生態系的根本動力。」在加拿大的班芙國家公園,科學家記錄了1980年代主動回來的灰狼所帶來的變化:柳樹再度出現,鳴禽的多樣性與豐富度也加倍了。現在,許多研究者都來到黃石公園,理出狼群影響河岸環境的第一份證據,至少有六個研究計畫正在蒐集資料。

---本文摘錄自2004年7月科學人《狼來了》---

提示:
1.哪些是生產者? 
2.哪些是初級消費者? 
3.哪些動物是三級消費者? 
4.黃石公園的灰狼被獵殺,以致滅絕淨盡之後,灰熊的數量卻降低,為什麼? 
5.當灰狼被重新引入之後,原本減少的鳥類數量開始增加,為什麼? 

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