虎豹等大型捕食者处于食物链的顶端，在维持生态平衡和塑造物种相互作用网络方面发挥着至关重要的作用。顶级捕食者不仅影响物种数量和分布，还通过微妙的调节机制在生态系统中创造出一种“隐形秩序”。这一深层次的调节机制是生态学研究的前沿领域。近日，东北林业大学姜广顺教授团队对顶级捕食者生态功能的研究有了新发现。在探索顶级捕食者在生态系统中作用的同时，首次从物种相互作用网络的视角揭示了顶级捕食者对森林哺乳动物物种相互作用网络的关键调控作用，为理解哺乳动物群落的“隐形秩序”提供了全新视角，为未来哺乳动物群落的恢复和保护提供了科学依据。相关成果发表在Journal of Animal Ecology。
在我国，东北虎、豹和黑熊等顶级捕食者的种群数量曾一度减少，但随着我国天然林保护工程的实施和东北虎豹国家公园的建立，野生东北虎种群数量和栖息地面积得到了显著的恢复。顶级捕食者种群数量的恢复标志着我国生态建设获得了显著的成效，但是，现有研究工作对东北虎在森林生态系统中独特的“生态功能”揭示甚少。
姜广顺团队长期致力于虎豹保护生态研究，在我国东北地区的老爷岭、张广才岭、完达山、小兴安岭、大兴安岭和华北地区的太行山等虎豹栖息地开展了自动相机监测，依托国家林草局猫科动物研究中心虎豹监测智慧信息平台高效处理影像数据，对顶级捕食者生态功能进行了系统、深入的研究。
顶级捕食者重塑中国东北地区森林物种相互作用网络。受访者供图
研究发现，顶级捕食者在森林生态系统中存在“生态调控作用”。东北虎豹和黑熊活跃的区域，哺乳动物物种之间的相互作用网络表现出更高的复杂性。这些地方的物种相互作用更加频繁，每个物种与其他物种的联系更加紧密，整个网络的结构也变得更加“错综复杂”。而在中级捕食者（比如黄喉貂、獾）较为密集的区域，情况则完全不同。这里的物种关系更为松散，依赖于少数几个“关键物种”来维系整个网络。这些核心物种在网络中占据主导地位，几乎垄断了大部分的相互作用路径，进一步证明了顶级捕食者在维持生态网络的复杂性中，起着不可替代的作用。
与此同时，顶级捕食者的存在会改变森林中物种相互作用的分布。这种变化并不是通过顶级捕食者直接捕食这些物种来实现的，很可能源于顶级捕食者引发的间接级联效应。当顶级捕食者密度增加时，面临更大风险的竞争优势物种可以通过改变活动规律或活动区域来回避顶级捕食者，从而减少与其他物种的相互作用。而一些竞争力较弱的物种则可能借此机会增加与其他物种的相互作用，从而重塑了物种间的相互作用格局。
该研究将生态保护的目标从单纯的物种数量保护，提升到更高维度的“生态功能保护”，指出恢复顶级捕食者不仅仅是为了保护它们的种群数量，更是为了维护生态系统中更为复杂的物种相互作用和网络结构。简而言之，恢复东北虎、豹和黑熊等顶级捕食者种群，不仅能确保它们的生存，更有助于提升整个森林生态系统的功能复杂性和稳定性。
相关论文信息：https://doi.org/10.1111/1365-2656.70011
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