非洲稀树草原树木恢复之困:大型食草动物如何影响其存亡?

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Biological Conservation 4.9

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  非洲稀树草原树木减少引发关注,研究人员通过食草动物围栏实验,探究其对三种常见树木生存、招募和种群增长率的影响。结果发现大型食草动物影响树木生存和种群增长,但不影响招募率。该研究为树木恢复管理提供方向。

  在广袤的非洲大地上,热带稀树草原占据了陆地表面 20% 的面积,它们就像大自然的绿色拼图,对生态平衡起着至关重要的作用。树木,作为稀树草原的 “顶梁柱”,不仅为众多动植物提供了栖息之所、遮阳庇荫,还在养分循环和碳固存方面贡献卓越。然而,近年来,这片生机勃勃的草原却面临着严峻的挑战。随着非洲象(Loxodonta africana)等大型食草动物数量的增加,许多稀树草原出现了树木大量减少的现象。这一变化不仅让栖息地变得单调,动植物多样性也受到了严重威胁,就像一场生态危机悄然降临。
过去,人们对大型食草动物如何影响稀树草原树木的研究,大多聚焦在大树(>5 m 高)的死亡率上,却忽略了树木种群增长的其他关键因素,比如新个体的招募(recruitment,即新发芽植物或萌蘖在种群中建立新个体的过程)和整体的种群增长率。但实际上,只有全面了解这些因素,才能真正明白树木种群为何减少,以及怎样才能让它们恢复生机。为了揭开这些谜团,来自国外的研究人员开展了一项意义重大的研究,相关成果发表在《Biological Conservation》杂志上。

研究人员选择了南非克鲁格国家公园(Kruger National Park)的 Nhlowa Southern Basalt Supersite 作为研究地点。这里大象数量自 20 世纪 90 年代中期密集管理停止后迅速增长,同时该地区大树数量明显减少。研究人员针对三种具有不同生活史和抗食草策略的常见稀树草原树种进行研究,它们分别是S. nigrescensV. gerrardiiS. birrea

研究人员采用了食草动物围栏实验的方法。他们设置了三种不同的区域:大型和巨型食草动物都被排除的围栏区域、仅排除巨型食草动物的围栏区域,以及作为对照的开放区域。在 2019 - 2021 年期间,研究人员对树木进行了个体标记,并持续追踪它们的生存、招募情况,进而计算出种群增长率。

在研究结果方面,首先是树木生存和种群增长。研究发现,巨型食草动物通常会限制树木的生存和种群增长。例如,在排除巨型食草动物的区域,树木的生存情况明显好于开放区域,这表明巨型食草动物对树木的生存有着显著影响。同时,大型和巨型食草动物对不同抗食草策略的树种影响各异。像那些通过防御性特征抵抗食草的树种,对巨型食草动物的排除反应积极;而具有高萌蘖能力的树种,对大型和巨型食草动物的排除都有积极响应。这意味着食草动物的存在与否,可能会改变稀树草原的树种组成。

其次是树木招募率。研究结果显示,食草动物并没有影响树木的招募率,而且在不同处理和树种中,招募率都很低。这说明即使减少巨型食草动物的压力,树木种群也不太可能迅速恢复,除非满足有利于它们招募的条件。

综合研究结果和讨论部分,这项研究有着重要意义。它揭示了大型和巨型食草动物对稀树草原树木的复杂影响,明确了食草动物在树木生存、种群增长和树种组成变化中的作用。这为非洲稀树草原的生态管理提供了关键依据,提示管理者在制定保护策略时,应更加关注促进树木招募的措施,比如改善种子萌发和幼苗生长的环境条件等,以助力稀树草原树木种群的恢复和生态系统的平衡。

在研究方法上,研究人员主要采用了围栏实验法,通过设置不同处理的围栏区域,对比研究食草动物对树木的影响;同时运用了长期追踪标记个体法,对标记的树木进行为期三年的持续监测,记录其生存、招募等数据,从而准确分析树木的生存、招募和种群增长情况。

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