当自然灾害来袭时,昆虫和其他无脊椎动物能恢复吗?

2020-08-17 162无脊椎动物

当自然灾害来袭时,昆虫和其他无脊椎动物能恢复吗?2015年俄克拉荷马州中南部遭受100年一遇的洪水袭击后,一项对该地区昆虫、节肢动物和其他无脊椎动物的研究显示,当地生态系统中大多数无脊椎动物数量急剧下降,研究人员说,这一结果说明了自然灾害的潜在影响。

当自然灾害来袭时,昆虫和其他无脊椎动物能恢复吗?

俄克拉荷马大学和卡梅隆大学的研究人员对比了洪水前后的无脊椎动物群落,发现洪水后9个月,昆虫和其他无脊椎动物的数量减少了93%,物种数量减少了60%,生物量减少了64%。他们还发现地上和地下无脊椎动物之间的差异在很大程度上被消除了。只有那些适应了重新定居一个受干扰环境的生物才很快回来。

俄克拉荷马大学博士生、这项研究的首席研究员卡尔•A•罗德尔说:“我永远不会忘记捡起陷阱,看起来每个陷阱都有一只蟋蟀和一只蜘蛛。”这个地区已经从一个多样化的昆虫群落过渡到一大片蟋蟀和蜘蛛。我们对一切如此相似感到非常惊讶。”

Roeder和他的同事Diane V.Roeder博士,Cameron大学的生物学助理教授,和OU大学的生物学总统教授MichaelKaspari博士,在3月15日发表在《环境昆虫学》杂志上的一篇新的研究文章中报告了他们的发现。

研究背景

当洪水、火灾或飓风等自然灾害来袭时,我们对其对人类的影响感到担忧是可以理解的。但这些事件也对自然生态系统造成了严重的干扰。尽管自然灾害的发生和严重程度在不断增加,但人们对这些自然群落如何恢复以及是否恢复还没有完全了解。当自然灾害来袭时,昆虫和其他无脊椎动物能恢复吗?

卡尔·罗德说:“由于这些天气事件会以非常戏剧性的方式扰乱自然群落,所以了解哪些生物可能会持续存在,或者至少能够迅速地重新定居,这一点非常重要。”如果这些物种不能履行流离失所个体的功能,比如土壤循环、分解或授粉,生态系统可能就很难恢复到以前的状态。”

研究内容

从科学的角度来看,罗德和他的同事们在正确的时间,在正确的地点。位于德克萨斯州南部与德克萨斯州交界的德克萨斯湖上的欧氏生物站附近的地区,计划进行一次控制性的焚烧,因此他们在2015年3月对昆虫和其他无脊椎动物(如蜘蛛、千足虫和蜗牛)群落进行了取样,并计划在烧伤后重复取样并比较结果。但是,6月份的降雨量创下了历史新高,湖面上升了近30英尺,淹没了周边地区。随后,研究小组在3个月、6个月和9个月后进行了重新取样,以了解洪水的影响。

他们发现,在被测量的7个分类类群中,“大多数在6月的水下生活后减少或完全消失。”例如,在洪水前发现的14种蚂蚁中,只有3种是后来才出现的(其中一种是入侵的红火蚁,Solenopsis invicta)。而在分解和养分循环中起关键作用的等足类动物和千足虫在洪水过后9个月还没有回来。这样的变化会对整个生态系统产生连锁反应。

“我们注意到在我们的工地上有大量枯死的植被。然而,像千足虫和等足类动物,这些通常会分解分解植被的碎屑已经基本消失了相反,我们记录到,大型群体如蟋蟀、蜘蛛和甲虫的数量在增加。这种变化可能会对两栖动物、哺乳动物和爬行动物的生存产生重要影响,这些动物会机会性地捕食这些较大的无脊椎动物群,或是鸟类为迁徙提供燃料。相反,由于现在无脊椎动物总数减少,无法可靠捕获高度活动无脊椎动物的群体可能会受到负面影响。”

研究意义

罗德说,这项研究提出了一些重要的问题:无脊椎动物群落在大的干扰事件后如何变化,这些群落如何重新聚集,某些物种是否能够更好地恢复,以及为什么。不过,最大的问题是:昆虫和其他无脊椎动物的群落会恢复到原来的状态吗?如果是的话,需要多长时间?

“野外观测站对于长期生态研究项目的重要性不应低估,”卡尔·罗德说虽然我们的研究是短期的,但国家生态观测网或长期生态研究网等项目应提供宝贵的数据,以便在较长时间尺度上监测恶劣天气事件的影响和恢复情况。”

引用

Entomological Society of America. "When natural disaster strikes, can insects and other invertebrates recover? 93 percent decline in local invertebrate abundance after 2015 flood." ScienceDaily. ScienceDaily, 15 March 2018. www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180315140702.htm.

上一篇下一篇