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浮木不是无情物化作养料护生灵

发布时间:2018-05-02 10:06:44   来源:    浏览次数:306

《原标题:别再嫌弃漂流木了,它对生态有大贡献 浮木不是无情物化作养料护生灵》

◎特约撰稿 沈川

【人们通常认为鱼类死亡后,会给岸边树木提供丰富的有机营养,殊不知由于各种原因进入水道的树木,同样哺育着包括海洋在内的广大生态体系。不论是从人工砍伐或运输过程中散落,还是因风暴裹挟等自然力量的驱使,树木残骸一旦进入自然水道就变成浮木,被视为阻碍航行的因素,其“死后之旅”鲜有人研究。美国河流地貌学家娜塔莉·克雷默·安德森在过去7年专注研究浮木,发现这些倒下的树木在水中漂流后就开启了一段崭新的重生之旅:它们串起食物链,勾连着森林与海洋两个看似风马牛不相及的生态区域。】

形态巨大的浮木能成为鲑鱼洄游休憩和产卵的好地方,它们在这里躲避天敌,传宗接代,然后回归大海。

加拿大“浮木阵”惊人

美国科罗拉多州立大学的博士娜塔莉·克雷默·安德森(Natalie Kramer Anderson)受美国国际地理协会资助,从2011年起,在加拿大西北地区大奴湖(Great Slave Lake)靠近雷素卢申堡市的湾区,针对“浮木”开展生态研究。对她而言,进入自然河道的浮木,充满了神奇的力量,它们在维系生态系统多样性的过程中扮演了不可或缺的角色。该项研究荣获“美国2013年地貌学专业最佳学生研究奖”。

为了研究浮木对河流生态的影响,娜塔莉的足迹遍布美国、加拿大、哥伦比亚、智利、洪都拉斯、墨西哥、秘鲁、意大利和瑞士等国,对各地浮木的分布状况了然于胸。

北美的奴河(slave river)向北流入加拿大第二大湖大奴湖之后,一路汇入马更些河(Mackenzie River),最终注入北冰洋。在北美地区,只有密西西比河的流域面积比它更大。由于从未进行大规模的工业开发,奴河的河流体系数个世纪以来几乎始终维持不变,成为研究浮木对河流湖泊和海洋生态系统影响的天然实验室。

浮木勾连着森林与海洋两个看似风马牛不相及的生态区域

娜塔莉在奴河、马更些河、利亚德河、皮尔河等多处同时安装了延时摄像机,对整个研究周期的河流状况进行观察。这项研究需要实地观察和记录地形状况、浮木分布、主要树种等内容,这当然少不了要在河道中往来穿梭。对娜塔莉来说问题倒不大,因为她还是一位优秀的皮划艇选手。她还在研究中使用小型飞机进行空中拍摄,记录浮木的分布和数量,湖泊的边界测量则是借助卫星成像地图。

奴河大规模浮木堵塞现象

2011年,有一次她目睹了奴河大规模浮木堵塞现象:数量庞大的浮木顺流而下,经过她设在奴河边上的观察基地,持续了整整三天,与1789年英国探险家亚历山大·马更些曾在日记中描绘过的“浮木阵”惊人场景相似,她甚至发现其中有的浮木树龄超过50年之久。

加拿大奴河芦苇下面掩埋的浮木有数米之深

为众多生物提供栖息之所

在娜塔莉看来,河流就像是地球的血液,而浮木则是这些血液中的营养物质。她认为,河流生态因浮木的存在而变得更具多样性,而多样性正是抵御各种自然灾害的利器。枝条也好,树干也罢,无论形状和大小,漂浮在水面的树木为不计其数的生物提供了宝贵的栖息场所。

浮木哺育了各种各样的细菌微生物、菌类、植物和昆虫。

在原始森林里,倒下树木的有机物质有70%进入了自然水体,哺育了各种各样的细菌微生物、菌类植物和昆虫。石蛾和蜉蝣在浮木上完成变态发育,化为成虫,随后吸引来以它们为食的鲑鱼、蝾螈、蝙蝠和鸟类。

形态巨大的浮木能改变溪流的形状和流向,产生小水潭和局部涡流,成为鲑鱼洄游休憩和产卵的好地方,它们在这里躲避天敌,传宗接代,然后回归大海。

浮木流经泛滥平原时与河岸碰撞、汇合,有一部分将会长期扎根在河岸边,同时将一些泥沙和植物种子留下来。当新的植被长成,鼩鼱、田鼠、花栗鼠等啮齿动物就会赶来享用大餐。而鼬鼠、貂和鹰也会接踵而来,以它们为食,形成生物链。这些动物的粪便又会使土壤更加肥沃。

流经入海河口的浮木则为饥饿的白头海雕和苍鹭提供了难得的落脚之处,这里还是疲惫的鸬鹚、鹈鹕和海豹理想的“救生圈”,以及鲱鱼卵孵化的育儿所。

被鹅颈藤壶缠绕的浮木

为金枪鱼繁殖保驾护航

根据1994年美国出版的《从森林到海洋:溪流、河水、河口与海洋中的树木生态学》一书记载,在浮木以及其他水中漂浮之物的周围,聚集的无脊椎动物超过100种,鱼类超过130种。这里可以为它们遮挡烈日、提供丰富的食物、成为产卵之地,还是躲避天敌的安全屋。据估计,一大片在海洋上漂浮的浮木,单是吸引的金枪鱼总重就足以达100吨,做成罐头的话超过50万罐。

金枪鱼在雨季来临之际会洄游到大陆架的边缘产卵。在东太平洋,随着洪水而来的浮木与前来产卵的年轻的黄鳍金枪鱼正好汇合。研究人员认为,这些未成年的黄鳍金枪鱼能否进入繁殖期,与浮木的依存关系至关重要。

在西太平洋以及热带地区,人们知道浮木会吸引大量金枪鱼汇集,就利用浮木作为诱饵,这里的金枪鱼捕捞量在过去10年里与日俱增。20世纪90年代末期,东大西洋海域里的西班牙捕鱼者甚至在天然浮木的周围人为地添加木头,以诱捕更多的金枪鱼。

深海物种的“食堂”

森林覆盖率高的河口与岸边,浮木数量居多,在距离海岸线十分遥远的大洋深处同样能觅见浮木的身影。在海上,不同树种的浮木漂浮时间各不相同,最多的可长达17个月,但最后都会沉入海底。

沉没的浮木首先会被以浮木为生的双贝类软体动物食木海笋啃食后变成粪便,继而哺育其他40余种深海无脊椎动物,在海床上创造了一个临时但多产的栖息地,为幽暗的海底带去一线生机。在海底缺乏光照、植物无法生存的极端恶劣条件下,如果没有浮木支撑,很难想象生命将如何存续。

鹅颈藤壶在浮木上生长

海洋生态系统的能量来源

20世纪90年代一次针对美国华盛顿州海岸线的研究表明,森林与海洋休戚相关。在海岸线附近的浅海区里,60%的有机碳来自死去的树木,在深达1公里的大海,这个比例是1/3。即便是在深度超过科罗拉多大峡谷(平均深度超过1500米,最深处2133米)的深海里,也有15%的有机碳是浮木提供的。这些浮木是海洋生态系统中重要的能源来源。

《从森林到海洋:溪流、河水、河口与海洋中的树木生态学》的作者担心,如今浮木正被大量的塑料垃圾所取代。

浮木是海洋生态系统重要的能源来源

浮木聚集给河岸“塑形”

娜塔莉在其研究中创造了一个特殊的专业术语:“浮木聚集(driftcretion)”。浮木聚集除了在食物链中扮演重要角色之外,还有两个作用不容忽视。

首先,浮木可以减轻波涛对河岸线的侵蚀。浮木在河岸边上以各种形态堆积,随着时间推移,开始长草,逐渐长出柳树、赤杨、白杨等树种,而这些大型树种又容易使更多浮木集聚在其周围。浮木聚集使河岸线变得更加曲折,对水流的侵蚀起到了阻挡的作用。

在浮木上发芽的云杉

娜塔莉的研究论文插图显示,浮木聚集最初以坝状、垫状和分段矩阵等状态存在,随着植被生长,开始出现断头水道、小岛和岬地,再往后还会出现带状植被(banded vegetation)、袭拢湾和扇状河岸。这些方式都减轻了水流对河岸的侵蚀,有助于陆地形成。比如大奴湖的水岸线,就因为长期的浮木聚集变得特别曲折,相当于一个天然的缓冲垫。浮木聚集还使美国阿拉斯加州安克雷奇市南部的蒙塔古岛、西伯利亚叶尼塞河流域的大熊湖、加拿大的育空河入海三角洲的海(河)岸线受益,促进其陆地形成。

美国河流地貌学家娜塔莉·克雷默·安德森在过去7年专注研究浮木

北冰洋海岸日益受到海平面上升、永久性冻土融化以及海浪侵蚀等因素的威胁,娜塔莉认为如果由于人为开发而导致浮木聚集现象减少,对北冰洋海岸而言将无异于雪上加霜。

其次,无论是浮木直接被掩埋在地下,还是因浮木聚集而造成一些离岸的死水区,都有助于实现“碳捕捉”。在雷素卢申堡附近的两个小岛上,娜塔莉发现,这里根本没有土壤,除了石子之外全都是植物腐殖质。

加拿大大奴湖上的浮木使河岸形成了袭拢湾地形

水电站开发带来的危机

娜塔莉的博士项目已经完成,但她仍在北美洲西北地区的河流中调研,还有许多问题亟待解决。世界上为数不多的大江大河几乎都有建造水电站的计划,这些自然流淌即将受限的河流使娜塔莉忧虑不已,因为这意味着浮木漂流受到影响甚至被清理而消失。她担心的是:浮木消失将会给河道和海洋生态造成什么样的影响?在海平面上升和极端气候面前,没有浮木庇护的海岸线将如何抵御海水侵蚀?浮木的缺席又将给淡水和海洋渔业造成什么后果?

浮木为不计其数的生物提供了宝贵的栖息场所。

2011年~2014年,美国启动了历史上最大的一次水坝拆除行动,一连串爆破之后,束缚华盛顿州艾尔华河长达一个世纪的两座水电站被拆除,使鲑鱼能从大海回来逆流而上,到艾尔华河的上游产卵复育。大坝拆除为鲑鱼恢复了超过70公里长的产卵栖息地,但很少有人意识到这些栖息地部分是由浮木塑造的,浮木为昆虫幼虫提供了食物和栖息地,而昆虫幼虫又成为鲑鱼的食物。

在欧洲大陆,很长时间,由于人们习惯在河岸两侧密集农耕,浮木顺流而下的景象并不多见。二战之后,许多河流两侧开始退耕还林,河流管理者越来越频繁地发现浮木。欧洲研究人员正在研究浮木对生态的益处,并思考如何处理桥梁、码头等周围浮木堆积所带来的问题。

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责编:叶晓婷

网编:吴燕芳