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非本土植物正在伤害鸟类和蜜蜂

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在蒙特利尔抗议活动中,一个恳求的“au secours”,这意味着法国人的“帮助”。

马克·布鲁塞尔

多年来,Doug Tallamy对来自国外造成的植物造成的坟墓构成的严重威胁感到震惊。通过将本土植物社区转化为所谓的新颖风景,越来越多地由许多昆虫无法饲养的异国情调,昆虫学家猜测,他们不仅昆虫危机,而且缺乏依赖于昆虫的昆虫而依赖于生存的鸟类和其他动物。

并不是所有人都张开双臂欢迎这一观点。引进植物对本地生物多样性的影响一直是生态学中最有争议的问题之一,相比哈佛大学阿诺德植物园的高级研究科学家彼得·德尔·特雷迪奇对枪支管制、堕胎和其他“当代美国文化中的热点问题”进行了研究。包括德尔·特雷迪奇在内的19位著名生态学家在2011年的一份报告中写道:“在过去几十年里。”实况报道in the journal Nature, "‘non-native’ species have been vilified for driving beloved ‘native’ species to extinction and generally polluting ‘natural’ environments… ‘Nativeness’ is not a sign of evolutionary fitness or of a species having positive effects."

然而,最近的几十项研究提供了支持塔拉米备受争议的假说的证据。在一个11月18日在线发表,赤虫草和两位共同作者审查了该研究的主张,即农业非原生植物的本土植物社区的广泛流离失所,是昆虫下降的关键原因。

从栖息地破坏、森林砍伐到气候变化,昆虫受到了一系列威胁。

随着“昆虫启示录”范围的扩大,非本土植物的问题变得越来越紧迫已经清楚了.在过去的几年里,昆虫数量下降记录包括西欧和北欧、北美、哥斯达黎加和波多黎各等新热带国家,甚至北极高地。在一个全面的回顾在《生物保护》杂志上发表的73份历史报告中,科学家发现,在陆地生态系统中,鳞翅目(蝴蝶和蛾子)、膜翅目(蜜蜂及其近亲)和鞘翅目(甲虫)以及蜻蜓(蜻蜓和豆娘)等四大水生昆虫类群的数量急剧下降。更重要的是,不仅是生态需求受限的专业物种(如依赖少量植物)数量下降,还有许多普通和多面手物种数量下降。2017年的大片学习这揭示了德国保护区27年来飞昆虫的生物量下降了76%的震惊,将昆虫困扰着公众意识。

据研究人员介绍,全球昆虫消亡始于20世纪20世纪50年代和20世纪60年代的黎明,并在过去的二十年中全球达到了惊人的比例。持续的“Bird Armageddon”的报告,反映了昆虫启示型的镜子表明,食虫鸟类在全球昆虫群体的崩溃中一直是抵押损害。

科学家说,从栖息地破坏、森林砍伐、气候变化和光污染到工业农业的兴起,昆虫一直受到一系列持续威胁的打击。广为宣传的学习去年在PLOS中出版,计算美国农业对昆虫的毒性48倍,而不是25年前,新烟碱蛋白杀虫剂占致命升级的92%;该研究指出,“毒性负荷的这种增加符合近年来观察到的有益昆虫和食虫鸟类种群的减少。”然而,一种吸引了很少的通知的威胁,而且超过两次国际专家未能提及他们的建议对于昆虫危机的解决方案,是在世界各地以非原生植被的替代本地植物。

当原生宿主植物dwindle或消失时,植物吃昆虫的种群缩小并变得越来越多。

塔拉米的论文旨在纠正这一疏忽。康涅狄格大学的昆虫学家大卫·瓦格纳对这篇论文进行了同行评议,称其为昆虫保护文献“非常需要的贡献”。他补充说,它“尤其值得称赞的是,它揭露了许多论点的薄弱基础,一些人用这些论点声称,非本土植物不会对生物多样性构成威胁,我认为这是无稽之谈。”

Marmalester College的生态学家Mark Davis有一个不同的观点。他指出,甚至赤虫和他的共同作者承认,他们只能将非原生植物的影响从当地鳞片上进行的短期研究外推,因为尚未完成景观规模研究.“换句话说,”戴维斯说:“尚无证据表明,非原生植物减少了昆虫丰富的一般景观。”

塔勒米早期的预感是,非本土植物有助于大量减少昆虫种群,这是基于几十年的研究表明,许多昆虫,特别是占昆虫多样性最多的植食性或食草性物种,依靠数量有限的植物生存。自20世纪60年代以来,科学家将这种所谓的寄主植物特化归因于几个因素,包括需要以昆虫为食来开发绕过植物防御的方法,例如产生对其他物种致命的化合物。因此,大多数昆虫的饮食仅限于一个植物科,物种越靠近热带,它们的菜单可能就越受限制。例如,巴布亚新几内亚雨林中90%以上的昆虫食草动物只能使用一个属或一个密切相关的物种组中的植物。

蝴蝶和飞蛾的饮食限制已经研究了群体暴跌的其他昆虫团体的限制。五年前的科学家看着他们发现,在世界各地以植物为食的昆虫的饮食范围内,69%的毛毛虫物种只能在一个植物家族中发育。塔拉米和他的合著者写道,考虑到这些限制饮食的因素,“本地植物被非本地物种取代可能会对各地的植食昆虫种群产生深远影响。”

大约96%的北美陆生鸟类以昆虫哺育后代,所以当昆虫数量减少时,它们也会这样做。

事实上,研究一再表明,当本地宿主植物从一个地区减少或消失时,昆虫食草动物的数量就会减少,变得更少多样性。一个分析在76项关于毛虫健康状况的本土和引进植物的研究中发现,除了少数例外,毛虫在本土宿主植物上饲养时体型更大,更容易存活。研究发现,在被外来物种入侵的植物群落中,蝴蝶和飞蛾的数量和多样性显著减少。

但是,有例外情况。在一小部分案例中,昆虫食草动物已经采用引入的植物作为食物来源,特别是如果它们属于与其本地寄主的同一属或家庭。在最庆祝的例子中,34%的加州蝴蝶物种是发现在非本土植物上喂食或产卵。

因为并不是每一项研究都证明了负面影响,长期以来关于引进的植物是否对本地昆虫有害的争论仍在继续。西澳大利亚大学生物科学学院的高级研究员、生态学家理查德·霍布斯(Richard Hobbs)说,“物种无法适应新资源的假设正日益受到质疑。”他指出,“研究表明,非本地物种可以产生积极、中性或消极的影响,这并不像简单地假设非本地物种就是不好的那样。”

他说,如果美国房主将他们一半的草坪改造成高产的原生植物社区,他们就能建造一个“本土国家公园”。

然而,据塔拉米说,阳性病例并不常见,而且“你必须看到负面和正面的影响。”他指出,葛根是美国东部猖獗的入侵者,被发现支持一种本土蝴蝶——银斑船长。这让一些人得出结论,外来入侵植物并不都是坏事。塔莱米回答说:“如果葛根入侵,你可能会得到银斑船长,但实际上你会失去成千上万种依靠葛根取代的本地植物生存的物种。”。

即使在那些认为非本土植物是一个重要问题的人中,他们所面临的威胁程度也有不同的看法。康涅狄格大学的瓦格纳曾把昆虫的困境描述为“一千次砍死”,他说:“毫无疑问,我们在我们的院子里种植的外来入侵物种和观赏植物正在对昆虫造成影响。”尽管它们是“超级重要的压力源”,但在瓦格纳的话中,真正的破坏性“削减”。农业集约化、森林砍伐和土地利用变化。“这些都是非常糟糕的,”他补充道,“让物种很难继续与人类一起生活在这个星球上。”

塔拉米说,2001年,当他开始关注这个问题时,“有很多关于入侵物种造成的问题的文献,但破坏食物网不在其中。”当他意识到非本土植物已经改变了这么大的一块土地时,他突然意识到这是一个重大问题。地球上近一半的土地都在从事某种形式的农业。根据世界银行的数据,在美国的48个州,几乎有45%的土地用于生产农业,如果考虑到牧场和林场占用的面积,这个数字就会飙升。根据联合国粮农组织(UN Food and Agriculture Organization)的数据,世界上44%的人工林包括非本地树种;许多人逃离了耕种,占领了附近的原生森林。Tallamy和他的合作者也叫大家注意这样一个事实,很大程度上归因于外来植物景观的强烈偏好,城市充斥着引入物种,据估计,这些快速增长的地区可以覆盖多达20%到2030年地球可居住的土地。

园艺是自然和人主的景观中侵入性非原生植物的主要增殖者之一。研究表明,50%至70%的侵入性和归化物种通过园艺贸易抵达其新土地。塔富豪指出,即使这些观赏植物从未成为侵入性,它们仍然取代对大多数昆虫的生存至关重要的本地植被。

用2018年《美国国家科学院院刊》的话来说“园艺行业对非本地植物的普遍偏好,已经在全球范围内将数百万英亩土地从潜在的栖息地变成了本地昆虫的‘食物沙漠’,这无意中也导致了鸟类数量和分布的减少。”这篇论文首次提供了数据,证明昆虫数量的减少对食物链高层有级联效应。

三年来,第一作者DeReee Nalango,麻州大学博士后研究员,阿默斯特,和一组野外助理测量了卡罗莱纳山雀和毛毛虫在华盛顿郊区的雏鸟的基本食物。华盛顿特区的研究发现,86%的时间里,亲代鸟类都在本地植物上觅食。以引进植物为主的养殖场产生的毛毛虫生物量比原生景观少75%,繁殖山雀的可能性也少60%。山雀在有许多非本土植物的院子里筑巢,比在本土植物占主导地位的地方筑巢的蛋少1.5个。

山雀能够实现所谓的替代率 - 即每年产生足够的小鸡,以取代成年人,越过老年和捕食者 - 只有距离植物生物质少于30%的码;不幸的是,对于鸟类而言,纳冈戈和她的共同作者发现,平均而言,华盛顿州的56%的植物,D.C.郊区不是原产的。他们指出,如果Carolina Chickadee等普通的“城市适应”鸟类受到典型郊区景观中的相对缺乏食物的限制,它可能是鸟类患有更专业的饮食的更大问题。更重要的是,大约96%的北美陆地鸟类在昆虫上的幼虫而不是种子或浆果,所以当昆虫衰退时,他们也是如此。

出于这些原因,塔拉米提出了国内版本的哈佛生物学家E.O.威尔逊的地球上一半项目. 他说,如果美国房主把一半的草坪改造成多产的本土植物群落,他们将创建一个比大沼泽地、黄石、约塞米蒂、大提顿、峡谷地、雷尼尔山、北喀斯喀特、荒地、奥林匹克、红杉、大峡谷更大的“本土国家公园”,德纳利和大烟山国家公园合并在一起。

塔拉米和他的合著者在他们的新论文的结论中承认,我们的知识仍然存在重大差距。但他们得出结论,在这一点上,已经完成了足够的研究,收集了足够的证据,用塔拉米的话来说,“我们现在可以肯定地回答这个问题,‘外来植物有害吗?’在支持昆虫方面,大多数证据都是肯定的。”

这个故事首先出现在:

耶鲁360

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