虎豹等大型捕食者處于食物鏈的頂端，在維持生態平衡和塑造物種相互作用網絡方面發揮著至關重要的作用。頂級捕食者不僅影響物種數量和分布，還通過微妙的調節機制在生態系統中創造出一種“隱形秩序”。這一深層次的調節機制是生態學研究的前沿領域。近日，東北林業大學姜廣順教授團隊對頂級捕食者生態功能的研究有了新發現。在探索頂級捕食者在生態系統中作用的同時，首次從物種相互作用網絡的視角揭示了頂級捕食者對森林哺乳動物物種相互作用網絡的關鍵調控作用，為理解哺乳動物群落的“隱形秩序”提供了全新視角，為未來哺乳動物群落的恢復和保護提供了科學依據。相關成果發表在Journal of Animal Ecology。
在我國，東北虎、豹和黑熊等頂級捕食者的種群數量曾一度減少，但隨著我國天然林保護工程的實施和東北虎豹國家公園的建立，野生東北虎種群數量和棲息地面積得到了顯著的恢復。頂級捕食者種群數量的恢復標志著我國生態建設獲得了顯著的成效，但是，現有研究工作對東北虎在森林生態系統中獨特的“生態功能”揭示甚少。
姜廣順團隊長期致力于虎豹保護生態研究，在我國東北地區的老爺嶺、張廣才嶺、完達山、小興安嶺、大興安嶺和華北地區的太行山等虎豹棲息地開展了自動相機監測，依托國家林草局貓科動物研究中心虎豹監測智慧信息平臺高效處理影像數據，對頂級捕食者生態功能進行了系統、深入的研究。
頂級捕食者重塑中國東北地區森林物種相互作用網絡。受訪者供圖
研究發現，頂級捕食者在森林生態系統中存在“生態調控作用”。東北虎豹和黑熊活躍的區域，哺乳動物物種之間的相互作用網絡表現出更高的復雜性。這些地方的物種相互作用更加頻繁，每個物種與其他物種的聯系更加緊密，整個網絡的結構也變得更加“錯綜復雜”。而在中級捕食者（比如黃喉貂、獾）較為密集的區域，情況則完全不同。這里的物種關系更為松散，依賴于少數幾個“關鍵物種”來維系整個網絡。這些核心物種在網絡中占據主導地位，幾乎壟斷了大部分的相互作用路徑，進一步證明了頂級捕食者在維持生態網絡的復雜性中，起著不可替代的作用。
與此同時，頂級捕食者的存在會改變森林中物種相互作用的分布。這種變化并不是通過頂級捕食者直接捕食這些物種來實現的，很可能源于頂級捕食者引發的間接級聯效應。當頂級捕食者密度增加時，面臨更大風險的競爭優勢物種可以通過改變活動規律或活動區域來回避頂級捕食者，從而減少與其他物種的相互作用。而一些競爭力較弱的物種則可能借此機會增加與其他物種的相互作用，從而重塑了物種間的相互作用格局。
該研究將生態保護的目標從單純的物種數量保護，提升到更高維度的“生態功能保護”，指出恢復頂級捕食者不僅僅是為了保護它們的種群數量，更是為了維護生態系統中更為復雜的物種相互作用和網絡結構。簡而言之，恢復東北虎、豹和黑熊等頂級捕食者種群，不僅能確保它們的生存，更有助于提升整個森林生態系統的功能復雜性和穩定性。
相關論文信息：https://doi.org/10.1111/1365-2656.70011
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