生态系统服务,是指人类从生态系统中获得的好处,包括供给服务、调节服务、文化服务和支持服务四大类。如果换算为金钱,这些服务大约价值125万亿美元,远远高于全球GDP(84.71万亿美元)。显而易见,植物在提供生态系统服务中起到重要作用,而动物行为在产生和维持生态系统服务中所起到的重要作用却常被人们忽视。
生态系统服务的概念源于联合国千年生态系统评估框架( www.millenniumassessment.org )——包括提供服务、调节服务和直接影响人们的文化服务,并通过支持服务来维持
图源:bonusbasmati.eu
在全球变化的背景下,理解生态系统服务如何变化以及主动进行管理尤为重要。Trends in Ecology & Evolution杂志上的一篇题目为“The importance of animal behavior for ecosystem services”的文章,就动物行为对生态系统服务的重要作用以及如何管理展开了讨论。https://www.cell.com/trends/ecology-evolution/fulltext/
S0169-5347(22)00276-2
动物行为支持生态系统服务
多样的动物行为提供了不同方面的生态系统服务。例如,鲑鱼的洄游行为是其为生态系统提供供给、调节和文化服务的基础。鲑鱼卵在淡水溪流中孵化,小鲑鱼生长到一定程度就会顺流而下进入大海,待其成熟又会洄游到出生地产卵,开始新的一轮生命。由于其种群数量巨大,每一次鲑鱼洄游都是生态系统一次巨大的物质流动,价值数十亿美元的鲑鱼产业依赖着鲑鱼洄游时进行捕获。除此之外,鲸鱼的玩耍行为、食果动物的传种和蜜蜂的授粉都支持了重要的生态系统服务。
动物行为提供生态系统服务的四个例子
全球变化影响种间行为互作与生态系统服务
动物的觅食行为在维系物种间互作上起到关键的作用,而这些互作恰恰是大部分生态系统服务的基础。例如甲虫的觅食影响着营养循环,而蝙蝠捕捉昆虫则可以控制虫害。
全球变化使得执行关键行为的物种减少或灭绝,这将导致一些生态系统服务的直接丧失。此时,其他物种在关键行为上的可塑性和灵活性水平将影响相互作用重新连接的可能。若可塑性和灵活性水平高,将有机会产生新的互作组合并持续提供原有的服务功能。
例如,啮齿动物采集并传播种子有助于关键的支持服务。它们对种子的选择与储存行为被认为是先天能力与后天学习的结果。有研究表明啮齿动物在种子传播上有足够的可塑和灵活性。即便在遇到从未见过的种子时,它们也能够进行选择、储藏并因此对新种子进行传播。类似的,蜂鸟也被证明可以为外来植物授粉,这为行为主导的互作重组提供了新证据。
遗憾的是,一些动物不够灵活的行为可能造成自身种群的衰落,进一步导致生态系统服务的丧失。例如,海龟“死板”的觅食行为导致其无法区分水母和塑料袋,这些固体废料严重威胁了它们的生存,最终由海龟提供的生态系统服务也随之消失。
小型啮齿动物传播种子
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海龟吃塑料
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如何将动物行为纳入生态系统服务的管理?
目前对动物行为和生态系统服务的交叉研究较少。研究人员应该优先明确哪些行为与生态系统服务相关,进一步理解产生这些行为的条件。通过评估这些行为的形成方式、可塑性以及个体差异,预测种间互作关系重塑的可能。此外,还有可能通过人为介入教授动物某些行为,进而避免生态系统服务的丧失。
例如一种濒危的有袋类动物——北方袋鼬(Dasyurus hallucatus)因为食用剧毒入侵蟾蜍而受到威胁。研究人员通过使用会引起恶心的化学物质,成功训练幼年的北方袋鼬拒食蟾蜍。这项成果离不开我们此前对北方袋鼬觅食行为的研究。
保护生物学家或那些奋斗在一线的保护工作人员可能会认为,我们没有时间去对行为进行系统地理解,以及了解在不断变化的环境中产生这些行为需要的条件。保护生物学是一门以任务为导向来应对危机的学科,它更关注预测而不是机械的解释。然而,只有通过系统的理解,才能管理由行为介导的生态系统服务。
下面展示3个通过系统理解并成功运用例子:
1. 鲑鱼孵化场将幼年鲑鱼养在自然河流里取来的水,并最后在这些河流中将鱼释放,以确保幼鱼有足够时间感受化学物质并形成印记,从而成功洄游
鲑鱼场的饲养装置
2. 通过光控制程序减少幼年海龟在确认方向时的障碍(它们朝向明亮的光线),并保证它们沿着正确的路径走向大海。
在海龟出生的沙滩对人造光进行管理
3. 秃鹫在许多生态系统服务中扮演着重要角色,例如疾病管控、有机废物清除、营养物质循环等。在饲养需要放归的秃鹫时,饲养员要穿着玩偶服以避免它们过于亲近人类。
当然,详细了解所有行为介导的生态系统服务是不可能的,我们应该重点关注那些能维持关键行为并适应全球变化的条件。研究人员应该优先了解允许行为产生可塑性的条件,以及学习发生的条件。同时,在保护一线的人员应该考虑动物行为在生态系统服务管理中发挥的关键作用。
从生态系统服务的角度看待自然有时是有争议的,但却非常有效: 全世界有60多个国家会为生态系统服务项目买单。然而,尽管行为有重要作用,但很少有研究明确地将动物行为、生态学和生态系统服务研究联系起来。“异花授粉” 在这些学科之间是绝对必要的,这确保了将动物行为进一步纳入生态系统服务的管理。
作者信息
林曦,在读研究生三年级
比起收集鸟种更喜欢观察行为的“假”观鸟人,对每种生物都感到神奇。最近结束海岛野外,更加喜欢行为~环境~进化了!继续认真思考保护。
研究方向:动物行为学、宏进化生态学
编辑:林曦
审核:潘达 解博雅 吴越