保護森林的樹木殺手 白蟻可使雨林免受乾旱危害—新聞—科學網

2020-11-27 科學網

白蟻幫助熱帶雨林抗旱。圖片來源：CHIEN C. LEE

 

■本報記者 唐鳳

「千裡之堤毀於蟻穴」， 作為最古老昆蟲之一的白蟻，雖然個頭小，卻有天大的破壞本領，甚至被認為是世界性害蟲。

它們不僅可以「吃掉」地板和家具，「喝掉」螺絲釘，甚至可以「吞下」一座房子，可謂「屋裡白蟻，人人喊打」。

但是有一種樹木可能十分歡迎這些小動物，這就是熱帶雨林。

近日，一個中外聯合研究小組表示，在乾旱時期，白蟻能幫助藤蔓幼苗的存活率提高51%。

研究人員表示，這種體型微小的林木白蟻對熱帶雨林因乾旱所致的有害生態變化產生了重大影響：它們對維持乾旱中長期的生態系統功能發揮了重要作用。相關論文近日刊登於《科學》雜誌。

「白蟻在某些熱帶雨林分布十分廣泛。我們在婆羅洲工作時，可以看到那裡有很多白蟻，於是我們想量化它們對生態系統的影響。」該論文聯合通訊作者、中國香港大學生物學系教授L. A. Ashton告訴《中國科學報》。

一場乾旱

2015年末至2016年初，「超級厄爾尼諾」導致婆羅洲發生了一場極端乾旱。

當時，厄爾尼諾天氣加上傳統的耕地管理模式，造成土壤乾裂、大片泥炭沼澤森林退化，並導致當年的旱季火災轉變成一場環境災難。火災吞沒了印尼數百萬公頃的森林，其中大部分位於蘇門答臘島和婆羅洲。

當時，由研究人員組成的團隊開始從婆羅洲上的巴朗卡拉亞市出發，尋找並撲滅新的火種。一些人沿著河流考察，一些人則直接奔赴森林。Ashton團隊也來到婆羅洲熱帶雨林。

在婆羅洲熱帶雨林中廣泛分布的白蟻丘，吸引了科學家的注意力。長期乾旱會對熱帶雨林生態系統功能構成威脅，並會極大影響樹木死亡率，但似乎蟻丘附近的植物幼苗並未受到乾旱的太大影響。

白蟻類已知是生態系統中某些最重要的策劃者。它們能通過分解林地的有機物、木頭和落葉，混合與維護土壤養分及調控溼度來改變土壤性質，這些都是維持雨林生態系統的關鍵因素。

但該研究合作者、英國利物浦大學環境學系教授H. M. Griffiths表示，一直以來，林木白蟻對總體生態的影響基本上未得到量化，人們對乾旱介導的對白蟻群體的變化如何在環境應激時影響熱帶雨林的生態系統所知甚少。

於是，Ashton和Griffiths等人決定對白蟻的抗旱影響進行量化。

「我們也曾在馬來西亞沙巴州馬裡烏盆地保護區的一個大型野外觀測站工作。在那裡，我們跟一組研究助理一起工作，這些合作讓我們能夠在兩年半的研究中對白蟻進行調查和監測。」Ashton回憶道。

量化影響

「為了更好地理解白蟻在生態系統中的作用，我們在2015年厄爾尼諾乾旱和之後每年的旱季，開始在雨林中進行大規模的實驗操作。」Ashton說。

研究人員選取了熱帶雨林裡的8塊土地。在這些2500平方米的區域中，工作人員挖出或夷平了其中4塊試驗地的白蟻丘，並設置了毒餌，以便將這些白蟻驅除殆盡。而在另外4個區域，研究人員對這些昆蟲置之不理。

但是，驅逐這些林地「土著」並不容易。於是，研究人員不得不嘗試各種手段。

「我們採用了十分『新穎』的方法，利用廁紙卷對白蟻進行了針對性的抑制。」Ashton說。

結果顯示，在有完整白蟻丘和蟻巢的試驗地中，乾旱期間5釐米深度土壤含水量比白蟻活動中斷的試驗地高36%。研究人員指出，白蟻通常需要潮溼的環境，因此在必要時，它們會向下挖幾十米或更多，以便把水帶到它們的生活空間。

而且，乾旱期間有白蟻群落的土地上的白蟻活性和數量增加了一倍以上，後者導致了落葉分解速率、土壤營養混合及土壤溼度增加。

研究人員還報告稱，在乾旱期間，白蟻導致的近地表土壤水分增加對植物有益：被移植到白蟻仍然活躍的地區的藤蔓幼苗，比那些沒有這種以木材為食的昆蟲的地區的幼苗存活率高出51%。

「這些結果的重要性在於，白蟻是熱帶雨林生態系統過程中一個被忽視的重要組成部分。」Ashton說。

發揮大作用

實際上，不僅在熱帶雨林，在非洲草原，白蟻丘也是植物生長熱點。

2003年拍攝的一張對葉綠素敏感的衛星圖片，改變了美國加州大學戴維斯分校生態學家Truman Young，他開始思考是什麼塑造了這片土地的問題。

當時，他和同事進行了肯亞長期圍地實驗。該項目圈了一片4公頃的土地，以評估大象、牛和其他食草動物對熱帶草原的影響。但在研究過衛星圖片後，Young忽然意識到，白蟻也應被添加到研究列表中。

研究人員表示，白蟻的挖掘工作能幫助土丘更好地保持水分。在一年中適當的時候，這些白蟻丘全部是綠色的，而其餘的植被則是棕色的。

普林斯頓大學生態學家Robert Pringle團隊，通過建模白蟻、降雨量、土壤和植物間的互動，也推斷白蟻丘是對陣氣候變化的一個保險策略，保護其上的植被免受水荒困擾。

實際上，非洲的原住居民很早就意識到白蟻丘上的土壤比一般土壤更肥沃，且利於農作物生長。例如，白蟻能通過建造洞群改變土壤剖面等。

白蟻丘還產生了「營養島」，能維持其他動物的生存。通過誘捕白蟻丘附近的飛行和爬行昆蟲，追蹤以昆蟲為食的蜘蛛後代，以及計算壁虎的數量，Pringle等人發現，所有這些在白蟻丘附近的生物都更大、更多和更高產。

這些土丘就像熱帶草原的超級市場，同時也吸引了斑馬、水牛、大羚羊等食草動物前來「購物」。

Ashton則預計，隨著氣候變化，未來幾年乾旱將更加頻繁，白蟻或許能在熱帶雨林生產力和生物多樣性方面發揮越來越重要的作用。

「在未來，我們想了解白蟻在人類改造的景觀中扮演的角色，包括遭到砍伐的森林以及農業系統。由於氣候變化預計將導致乾旱的頻率和嚴重程度增加，因此了解自然系統和經過改造的系統將如何應對乾旱，以及白蟻將如何幫助減輕乾旱的影響非常重要。」Ashton說。

相關論文信息：DOI: 10.1126/science.aau9565

《中國科學報》 (2018-01-15 第3版 國際)

相關焦點

  • 懷化市多處園林樹木遭受白蟻危害
    懷化新聞網訊：白蟻危害都在農村，城市裡面沒有白蟻？ 6 月1 日，在市房產管理局白蟻防治所工作人員的指點下，記者來到懷化迎豐公園，看到了不少「別樣的風景」。來到迎豐公園，在市白蟻防治所工作人員的提醒下，記者不時便能看到樹木身上布滿了「傷痕」。
  • 熱帶大型樹木固碳量佔一半 以非洲雨林最多
    近日《全球生態學與生物地理學》刊文稱，熱帶雨林中蓄積的生物質總量有近半都是由大型樹木提供的，決不可低估大樹對於緩解氣候變化起到的重要作用。來自全球40多個研究機構的數十位科學家，在遍布非洲、亞洲、拉丁美洲的120餘處低地雨林當中搜集了約20萬株大型樹木的數據，經過分析研究之後，科學家們發現，儘管不同雨林地帶的大樹其碳儲存各不相同，但是大樹所起到的碳儲存作用卻都是十分重要的。非洲熱帶雨林的碳儲存量最多，平均每公頃森林儲存了418噸碳。
  • 深圳南澳防治白蟻這家服務可靠
    白蟻是巢居生活的昆蟲，蟻巢是白蟻集中生活的大本營。白蟻巢不僅有保護白蟻群體免受外敵侵害的作用，而且提供一個適於白蟻生活的穩定環境。蟻巢內的溫度經常保持在溫暖的幅度內，冬季巢內溫度高於巢外，而在夏季巢內溫度卻低於巢外。
  • 中國森林覆蓋面積在增多,亞馬遜雨林卻在縮減,這是為什麼?
    但是最近科學家公布地球森林覆蓋面積的圖像，發現地球的森林覆蓋率在逐步增加，其中中國的增長速度最為領先，但是亞馬遜雨林這些年的面積卻不斷發生萎縮現象。其實我國在上世80年代就已經確立了保護環境的基本國策，所以恢復森林面積也是一項重要的工作內容。美國宇航局曾多次利用人造衛星對地球綠地覆蓋情況進行拍攝，其中發現中國的森林覆蓋面積每年都在增長，而且幾乎是一年比一年快。
  • 紹興出爐白蟻危害調查報告 七成古村落遭白蟻危害
    「古樹名木因其生長年限長久容易遭受白蟻害巢，其中古樟、古柏、古銀杏樹等尤為嚴重。」據市白蟻防治研究所所長章凱嬰介紹，乳白蟻在古樹樹幹內築巢較多，使大樹空心，木材使用價值大減。散白蟻則易在古松、古桃樹上為害；土白蟻、大白蟻主要取食林木樹皮、韌皮部，破壞了樹木輸送水分、養分的組織，從而使受害林木枯死。
  • 亞馬遜雨林為何燃燒
    亞馬遜雨林大火的新聞吸引了世界的注意，人們意識到也許我們正在失去自然的饋贈與庇護。森林生態的自然循環中，林火時有發生，這場火有什麼特別的？
  • 雖是我國土著物種,但危害卻不比入侵物種小,有「森林殺手」之稱
    說到「森林殺手」，大家想到的可能會是薇甘菊、美國白蛾、松材線蟲等外來入侵物種。的確，這些外來物種都非常霸道，都可對森林造成嚴重破壞，甚至毀滅性打擊，是名副其實、臭名昭著的「森林殺手」。由於它們的危害和名氣太大，以至於很多人都忽視了，其實我們的土著物種中，也存在著不少所謂的「森林殺手」，其中「金鐘藤」就是極其可怕的一種，不知道大家有沒有聽說過？金鐘藤是一種大型纏繞草本或亞灌木，它主要分布於我國海南、廣西、雲南、廣東地區，在越南、寮國及印度尼西亞等地也有分布。
  • 乾旱紀錄不斷刷新:誰能幫亞馬遜河走出危機(圖)
    同年，巴西環境部長瑪麗娜·席爾瓦在世界雨林保護大會上呼籲，「人類應該積極保護亞馬遜熱帶雨林，當前雨林的減少速度相當於每分鐘6個足球場大」。亞馬遜熱帶雨林位於南美洲的亞馬遜河，是世界上最大的熱帶雨林區，佔地球上熱帶雨林總面積的50%，森林面積的20%，在地球上已存在至少5500萬年。
  • 王懿榮紀念館舊址受白蟻危害,市民發現白蟻可這樣做
    現正值蟻害高發期，煙臺市房屋安全監理中心白蟻防治研究所提醒大家，家中發現白 蟻可撥打白蟻防治熱線：6860021，工作人員免費為大家提供技術指導。　　王懿榮紀念館建於清朝末年，為山東省重點文物保護單位。9日，來到位於福山區城裡街的王懿榮 紀念館舊址，記者看到，館外設置了圍擋，館內，工人們正在進行修繕工作。
  • 氣候對雨林生物多樣性的影響可能比森林砍伐更大
    在自然資源保護論者開始恢復棲息地並倡導保護土地不受偷獵者和伐木者侵害的法律之前，科學家們需要弄清楚什麼是活的，什麼是死的，以及哪種模式可以解釋為什麼。解決這些問題是一項不小的任務。我們對這些熱帶雨林的測量越精確，就越有可能發現有助於保護工作的模式。
  • 建立白蟻危害監測系統,看廣東民間工藝博物館古建築的預防性保護
    白蟻危害，一直都是我國木結構古建築保護工作中的一大挑戰。長期以來，在我國溫暖溼潤的南方地區，白蟻危害尤其嚴重，而近年來的全球氣候變暖，導致白蟻危害的邊界不斷北移，開始成為全國性的問題。面對白蟻對木構古建築的侵襲，傳統的探測及滅殺方法效果有限，預防性保護才是解決問題的關鍵。因此，建立有效的白蟻危害監測系統，便成為很多古建築和遺址類博物館蟻害防治的最佳選擇。
  • 家具殺手,5頭就可破壞一個家,白蟻的危害到底有多大?
    這裡的「蟻」不是螞蟻，而是白蟻，它的危害由來已久，最早在《爾雅》中就有記載，《韓非子·喻老》中也提到「千丈之堤以螻蟻之穴潰」，《淮南子·人間訓》也記載了類似的句子：「千裡之堤以螻媸之穴漏。」白蟻在古代被稱之為「飛鎧」「慰「等，民間的俗稱為白螞蟻、大水蟻、棚蟲等。
  • 薇甘菊:「瘋狂」的植物殺手—新聞—科學網
    殊不知，它卻是外來入侵的「瘋狂」植物殺手，以「死亡纏繞」為殺手鐧，可匍匐變身「地毯」，也可順藤蔓形成覆蓋，給其他植物和生態造成危害。 認清薇甘菊的入侵路徑和生長機制，開發抑制薇甘菊繁殖蔓延的技術，已成為當前受災地區的重大需求和重大難題。
  • 原來這就是白蟻蟻后,身形是其它白蟻好幾倍
    看著一堆堆小白蟻圍著蟻后，那個好似蜂蛹，好似蠐螬幼蟲的就是白蟻蟻后，蟻后職責是產卵、繁殖後代和統管這個白蟻群體大家庭！    一對比，白蟻蟻后的孕肚好明顯，裡面都是小白蟻，在其它白蟻前，就是一條毛毛蟲一樣，很顯眼！
  • 白蟻危害有哪些?如何有效滅治白蟻?
    白蟻危害有哪些？如何有效滅治白蟻？白蟻有翅成蟲白蟻是世界性五大害蟲之一，其繁殖快、危害性大、隱蔽性強。只要環境條件適宜，白蟻就能生存和擴散遷移,且能迅速蔓延擴大。因此，無論是居家生活，還是堤壩等，白蟻防治始終是一項重要的工作，不能鬆懈。
  • 亞馬遜雨林面積減少:每分鐘消失6個足球場
    雨林面積減少：每分鐘消失6個足球場巴西亞馬遜熱帶雨林研究所（IBAM）的2011年度亞馬遜熱帶雨林保護計劃指出，「由於人為因素，從2003年8月到2010年的8月，巴西亞馬遜地區的熱帶雨林減少了約20萬平方公裡，接近10個巴爾巴尼亞的國土面積，而與400年前相比，亞馬遜熱帶雨林的面積整整減少了一半」。
  • 白蟻的危害特點是什麼,如何有效殺滅家中出現的白蟻
    據資料統計，在房屋建築方面，長江流域危害率 一 般可佔房屋總數的40%－50%；華南地區危害率可上升到60%－80%，廣東可高達90%。據統計，全國23個城市僅房屋白蟻造成的損失，每年約800億人民幣。
  • 亞馬遜原始森林保護的艱辛十年(四)
    綠色和平的船航行在平靜的亞馬遜雨林的河流中這些探礦者們挖礦時使用了汞，汙染環境，並給當地居民的健康帶來危害。巴西，2008。大片的森林被農民燒毀，只為了開闢土地種植大豆和畜牧。拯救亞馬遜 Bailing out the Amazon我們已經為保護亞馬遜付出了整整十個年頭的努力。今年，在哥本哈根舉行的氣候峰會將是我們拯救森林的最好時機。保護樹木人士已經整整戰鬥了40年，他們告訴大家，機會到了。
  • 生物圈二號啟動森林乾旱實驗
    生物圈2號內的茂盛植物吸收了同位素示蹤劑，使研究人員能夠追蹤碳流過健康森林的情況。德國弗賴堡大學的生態系統生理學家Werner和她的團隊將收集了這些基線數據，以進行即將進行的森林乾旱實驗。此外，在10月7日，研究人員關閉了灌溉雨林的噴頭，開始了長達6周的乾旱。下個月，他們將向該生態系統中注入另一種同位素富集的二氧化碳，並應用其他示蹤劑。
  • 這些熱帶森林對溫度上升的適應能力驚人
    這可能有助於保護植物免受高溫的傷害，Smith說：未來，在高溫和高濃度二氧化碳的環境下，氣孔可能會吸收大量二氧化碳，之後再關閉以鎖住水分。　　「這是一個充滿希望的結果，但並不總是像我們看到的那樣，」 亞利桑那大學的生態學者、生物圈2號熱帶雨林研究的領導者Laura Meredith說，但她沒有參與這項研究。