山中無豺狼，野豬當大王？

「多元化」可以算得上是人類社會的一個典型特徵了，來自不同崗位、職級的人分工明確，讓整個城市得以快速、高效地運轉。其實，自然界也存在相似的規律——多種多樣的動物、植物、微生物「各司其職」，共同維護著整個生態系統的穩定性。往往生物多樣性越豐富，生態系統就會愈加穩定。

近些年，很多地方都意識到了生態環境保護的重要性，「退耕還林」讓一座座青山回到了人們的視野。然而，有不少自然保護地都出現了這樣的景象：野豬等雜食、草食動物頻頻出鏡，卻極少見豺狼虎豹等大型食肉動物的蹤跡。儘管食草動物數量的增多能說明生態環境有了一定的改善，但並不意味著保護地的生物多樣性恢復到了應有的水平。長此以往，會不會出現新的問題呢？

野豬：真的么？我是老大了？ 圖片：Steffen & Alexandra Sailor / ardea

狼群不在，鹿群野蠻生長

要回答這個問題，就不得不提到「狼與美國黃石國家公園」 這個教科書級別的經典例子——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」，導致原本生活在黃石公園中的狼群在1926年完全消失。

黃石公園中，一隻狼叼著一個鹿頭匆匆跑過。圖片：Meg Sommers /megsommers.photoshelter

狼群的消失導致美洲赤鹿數目激增，這些鹿吃光了公園內的草木，又進一步導致許多其它動植物種群的減少。直到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。

黃石公園重新引進的一匹灰狼。圖片：Barry O"Neill / NPS

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：National Geographic（2010）

「狼」是唯一的答案么？

雖然有成功案例在先，但生態學家在如何保護生物多樣性這件事上仍存在分歧。有許多生態學家認為，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，從而實現「草食草動物食肉動物」的上行控制。

另一些生態學家持相反的觀點：僅僅靠保護植物不一定能形成「物種豐富」的生態系統，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、環境異質性等環境因素可能也會對生物多樣性產生影響。

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：Hairston NGet al./The American Naturalist（1960）

在生物多樣性這件事兒上，究竟是「草」更重要，還是「狼」更重要？不同營養級之間的相互關係，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？這恐怕需要進行大範圍的、全球性的調查研究才能探明。

最近，來自華東師範大學、丹麥奧胡斯大學（Aarhus University）、美國伊利諾伊州立博物館（Illinois State Museum）、加拿大阿爾伯塔大學（University of Alberta）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、鳥類和哺乳類動物多樣性數據，結合氣候、地形、人類干擾等環境因子，首次評估了上行控制（「草控制羊，羊控制狼」）和下行控制（「狼吃羊，羊吃草」）對全球生物多樣性格局的重要性，研究結果於2018年7月發表在了《英國皇家學會會刊B：生物科學》雜誌上。

在全球尺度上，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越強；綠線代表上行控制效應，旁邊的數字越大表明上行控制越強。圖片：Jian Zhanget al./Proc. R. Soc. B（2018）

本研究的結果表明，上行控制和下行控制共同影響著全球生物多樣性分布，而且營養級之間的相互作用對物種豐富度的影響比外在環境因素更為重要。此外，研究人員進一步將全球性研究劃分為不同的地理區域再次進行統計，也發現了趨於一致的規律。

該研究還指出，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產生了重要的影響。與此同時，火災作為一種廣泛存在的非生物因素，對自然環境中植被的損壞作用也不容小覷。

大型食肉動物需多關照

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依據——在自然保護地建立和管理的過程中，不能簡單地認為只要保護好了植物（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地隨之恢復。

我們應該從生物鏈角度出發，關注整個食物網的生物多樣性，尤其需要增加對食物鏈頂端的大型食肉動物的保護力度，才能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。圖片：Zac MacDonald

本文授權轉自我是科學家iScientist。

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