科学家发现白蚁对于生态环境具有重要影响
时间:2017-12-07

  白蚁对生态环境有重要影响 - 新闻 - 科学网

  杜鲁门·杨仍然记得他和他的同事第一次在空中第一次看到非洲干旱地带的景观10年前的惊讶。在肯尼亚中部的农场附近,相思树和簇绒草似乎混乱在土地上,而白蚁丘则分散在农田中。然而,2003年的卫星图像显示,这些圆点状的土丘足够分开,以避免领土战争。更令人惊讶的是,一个叶绿素敏感的卫星图像显示,白蚁丘也是植物生长的热点。

  加州大学戴维斯分校的生态学家杨(Young)回忆说,这张照片改变了我们思考土地形状的方式。几十年来,他和他的同事们进行肯尼亚“的长期封闭试验(KLEE)由于美国国家科学基金会的资助,该项目重迭的4公顷的土地,以评估大象,牛和其他食草动物的大草原上的影响然而,在研究卫星图像之后,杨突然意识到白蚁也应该被列入研究清单。

  我们都倾向于认为,大型哺乳动物是发生在大草原上的主要驱动力。但是我们看到的白蚁越多,就越有可能推动发展。普林斯顿大学生态学家罗伯特·普林格尔说。通过对白蚁,降雨,土壤和植物之间的相互作用进行建模,Pringle的小组认为,白蚁丘是防止气候变化的保险策略,并保护其植被免受缺水。

  荷兰阿姆斯特丹大学的理论生物学家Jef Huisman认为,这些发现表明,白蚁蜕皮在干旱的土地景观中扮演着非常重要的角色。该研究还质疑土地管理人员是否能根据陆地航空地图预测即将到来的沙漠化。我们不应盲目采用简单模型的预警信号。 Huisman说。

  非洲原住民早已认识到,白蚁丘上的土壤比一般土壤更肥沃,有利于作物的生长。例如,白蚁可以通过创建洞穴来改变土壤剖面。在一些地方,白蚁把土壤加到土壤太沙的地方,使其更容易筑巢。在Mpapora他们使用沙子软化太粘的土壤,使隧道挖掘更容易。

  在这两种情况下,白蚁使土地更好。杨说。因此,植物也更容易在这片土地上生长。另外,这些挖掘工作可以帮助土堆更好地保持水分。在这一年的右边,这些白蚁丘都是绿色的,而其余的植被是棕色的。

  即使相思树,大草原的标志,也可以受益。他们不能在白蚁丘上生长,但佛罗里达大学的生态学家托德·帕尔默(Todd Palmer)发现,在白蚁丘附近生长的金合欢具有较高的氮浓度,更有可能结果。

  总之,白蚁丘产生维持其他动物生存的植物群。十多年前,帕尔默注意到,沿着白蚁丘边缘居住的殖民地是最大的。原因是由于植被茂盛,这些土墩支持更多可以被蚂蚁掠夺的昆虫。这些土堆就像大草原超市。帕尔默说,白蚁丘也吸引了斑马,水牛和宝石等食草动物。

  通过捕获苍蝇和近白蚁丘爬行昆虫,追踪以昆虫为食的蜘蛛的后代,并计算壁虎的数量,普林格尔,帕尔默和他的同事发现,所有这些动物都更大,更接近白蚁丘更高的产量。另外,计算机建模研究表明,白蚁丘的整齐间距通过最小化动物到达最近土堆的平均距离来改善有益效果。

  因此,在与普林斯顿大学理论生态学家科里纳Tarnita合作普林格尔“最新白蚁研究考察一个被广泛接受的理论认为,在干旱地区植被将在间隔块成长过程中没有形成在潮湿的地方草坪补丁,原因是每个植物的根能改变土壤,有助于凝聚水和减缓其蒸发。当环境干燥,草木丛之间的距离扩大。而理论预测,如果减少水一个足够小的尺寸,你将面临变成悲剧普林格尔说,因此,植被集群的出现可能是生态系统处于危险之中的信号。

  考虑到Mophara的干旱气候,Tarnita希望看到指示性植物群。但是,不管她和普林格有多难,都没有在白蚁丘上发现植物的模式。之后,他们采访了其他研究人员,研究不同的放牧物种在燃烧一片土地的同时如何影响植物再生。该地区只有短暂的硬表面植被,他们用一根钓鱼竿将相机挂在10米高的空中。图片显示,在白蚁丘中,新生植物形成了一块草坪。

  为了研究白蚁丘如何塑造这些植被模型,研究小组开始转向数学模型,以前认为植被群落是荒漠化的先锋。这些模型通常把土壤看作是均匀的,但是Tarnita已经被修改成包括一个营养岛。

  现在英国斯特拉斯克莱德大学的Tarnita和Juan Bonachela也为模型增加了不同的降雨量。结果表明,尽管干旱条件减少了30%,但白蚁丘上的植被仍然存活。这表明,由白蚁苔藓土壤重塑减缓植被的损失。此外,在白蚁丘中生存的植被有助于整个地区的植被再生。与此同时,Mourapa进行的白蚁研究仍在继续。研究人员正在研究白蚁在减缓土地景观退化方面的额外作用。 (唐峰)

  “中国科学通报(2015-02-26第三版国际)

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  科学报告(英文)