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夜间人造光不仅会改变地貌,还会严重破坏自然生态系统。凯泽斯劳滕-兰道RPTU大学最近的一项研究表明,光污染会显著干扰水体与其周围栖息地之间的能量和营养交换——有时甚至比外来物种的影响更大。因此,沿河岸或溪流的照明可能会产生深远的生态后果。该研究结果发表在《功能生态学》(Functional Ecology)杂志上。
夜间人造光不仅会改变地貌,还会严重破坏自然生态系统。凯泽斯劳滕-兰道大学 (RPTU) 最近的一项研究表明,光污染会显著干扰水体与其周围栖息地之间的能量和营养交换——有时甚至比外来物种的影响更大。因此,沿河岸或溪流的照明可能会产生深远的生态后果。该研究结果发表在《功能生态学》(Functional Ecology) 期刊上。
人类活动在河流和溪流沿岸的日益频繁破坏了水陆之间的自然联系。尤其值得注意的是,夜间人工照明,例如路灯照明,在全球范围内急剧增加。与此同时,原产于北美的信号小龙虾等入侵物种正在进一步扩散到欧洲的河流和溪流中。这些因素对淡水生态系统构成了重大压力,其影响远不止于水体本身。
为了探究这个问题,研究人员考察了夜间照明和入侵物种信号小龙虾如何影响河岸捕食性蜘蛛的摄食行为。这些蜘蛛是陆地食物网的重要组成部分,主要以从水中钻出的昆虫为食。论文第一作者、环境科学家柯林斯·奥格贝德强调:“我们的研究结果表明,人类对水生生态系统的干预会对邻近的陆地生态系统产生深远的影响。”
为了进行这项研究,研究团队利用了位于兰道的一座专门的实验设施,该设施拥有16条人工溪流和邻近的河岸带,能够真实地模拟相互关联的水生和陆生生态系统。研究人员利用氮同位素和碳同位素(这两种同位素非常适合用于研究食物网),追踪了水生和陆生两种生境之间能量和营养物质的输送。
结果表明,虽然在对照组和光污染及入侵螯虾存在的情况下,水生猎物均占蜘蛛食物的很大一部分,但光污染显著改变了蜘蛛的食物组成。在夜间照明条件下,蜘蛛摄食的猎物种类更加丰富。入侵物种信号螯虾在光污染下也改变了其摄食行为,更多地捕食摇蚊幼虫和小甲壳类动物(钩虾)。这种对摇蚊幼虫捕食压力的增加,会通过减少摇蚊幼虫的孵化率而影响陆生蜘蛛。总体而言,光污染对食物网的影响远大于入侵物种。
“研究结果表明,光污染作为一种环境因素一直被低估了,尤其是在城市化进程加快和河岸基础设施建设不断推进的背景下,”环境科学家拉尔夫·舒尔茨解释说。
“即使存在其他压力因素,例如入侵物种,它也会显著改变水体和陆地之间的能量流动和养分输送。” 人工照明不仅影响单个物种,还影响整个生态系统的联系。
奥格贝德表示:“这项研究为自然保护和水资源管理提供了宝贵的见解。” 在日益城市化的世界中,看似局部的干预措施,例如河岸照明,可能会产生深远的生态影响。研究人员指出,在制定保护和规划措施时,应更好地考虑光污染问题,以长期维护河流和溪流沿岸的生物多样性。