文| 遇見錦鯉魚
編輯| 遇見錦鯉魚
前言
每個生物在我們的地球上都扮演著重要的角色，一些動物為其他物種創造和改變棲息地環境，就比如河狸這個毛茸茸不起眼的小型哺乳動物。
河狸可以稱為生態系工程師，透過與環境互動並改變環境，它們在河堤上建起自己的堡壘，為許多其他物種創造了有利的生活條件。
它們建造堤壩的材料是河岸沿線的樹木，這些嚙齒動物僅僅透過建造房屋和水壩，就可以改變環境，讓其他植物和動物生活在下遊改造好的棲息地中。
小小的河狸是如何完成這樣的一項大工程？作為生態系的工程師，河狸的堤壩對河流沿岸的生態系造成了哪些影響？
了解河狸
河狸是嚙齒動物，這種動物群體的特征是口腔中有上下一對連續生長的牙齒，就像豚鼠、倉鼠、松鼠和水豚一樣，這些都是我們常見的嚙齒動物。
河狸是半水生生物，這意味著它們可以生活在陸地上，也可以在水中行動自如，而且它們在水中似乎更舒適，因為這裏由他們最愛的魚蝦可以吃。
河狸有兩種，分別為美洲河狸和歐亞河狸，適宜的棲息地環境是生物體適應的一組環境條件的結果，兩個物種的長度都在 1 m 左右，盡管相對較小，但整個生態系都依賴於它們。
河狸生活在中等大小的河流沿岸，以水生植物和藻類為食，它們平時樂於在水中生活，因為這樣可以保護它們免受狼、熊或山貓等捕食者的侵害。
水也給了他們建造家園的機會，像其他動物一樣河狸需要一個可以休息、進食和照顧家人的地方，它們不僅僅是在河邊挖一個洞穴，其巢穴的獨特之處在於它們建造被水包圍的家園。
這些結構稱為小屋或者堤壩，由河狸收集河岸的木材並排列成可以保護它們的堅固堡壘，一般這些建築能免受鱷魚和蛇等遊泳捕食者侵害。
這些結構有多個入口，讓河狸可以藏身、休息和繁育後代，它們還建造水壩來減緩河流的流動，使它們更容易在這片水域覓食，因此河狸贏得了生態系工程師的稱號。
透過移動木材河狸可以影響附近的生態系，它們會使用自己尖利的牙齒啃噬樹木的底端，很快這棵樹木就會轟然倒下，但河狸是無法搬動其龐大的枝幹。
河狸的水壩
為了能夠運送遠離巢穴和水壩的樹木，河狸在土地上挖掘渠道，河水會逐漸湧入這些通道，於是這些木材就會漂浮在水上，並允許河狸將它們運送到達遙遠的目標區域而無需步行。
想象一下在陸地上拖著一根木頭移動，這比在水面上漂浮時移動它需要更大的力量，使用水渠可以讓河狸更容易運輸木材和植物，不得不說這是一種十分聰明的動物。
工程師使用科學原理來建立滿足人們需求的建築方案，例如建造一座連線兩塊土地的橋梁，要建造一座橋梁，土木工程師需要計算所有的物理力學，包括在橋上行駛的車輛、材料的重量以及重力或風等自然力。
當然人類的土木工程師需要後天的學習和培訓，但河狸似乎無師自通，它們從未接受過專業的訓練，卻能夠在湍急的河水中搭建起一個又一個壯觀的建築。
河狸與生態系
有人可能會問，如果河狸的行為只會讓自己的生活變得更好，為什麽它們被認為是生態系工程師？
河狸似乎是自私的，為自己囤積河水和木材，並建造帶有私人遊泳池的舒適豪宅，但這種看似自私的行為實際上創造了維護生態系所需的所有條件。
當河狸為他們的小屋和水壩尋找食物或木材時，它們會砍伐周圍的樹木，其中一些可能已經很老或腐朽的枯樹，樹木尤其是大樹捕獲其他植物也需要的光和養分。
當一棵樹倒下時，光線會穿透林冠灑向植物群落的上部，一般以喬木為主，到達土壤後許多種子和小植物已準備好接收充足陽光並開始生長。
這增加了該地區植物的多樣性，並允許幼小的植物生長和繁殖，河狸可能不會使用整棵樹木來建造自己的堡壘，相反它們可能會選擇一些分支並留下剩下的枯木，為河岸沿途的生物提供了食物和舒適的家。
這種生物一般稱為碎屑動物，吃枯樹和其他已死生物的殘骸以及樹葉和糞便的生物群，一些碎屑動物是真菌、細菌、昆蟲、蠕蟲和甲殼類動物。
透過挖掘聯通河流和運輸木材的渠道，河狸要將水輸送到離樹木很近的地方，因此它們的行為促進了某些植物群的生長，有時還會產生可以形成新草甸和濕地的區域。
水渠會使土地變得更加潮濕，其中一些水可能有助於天然地下水儲存稱為地下水，最後河狸水壩可以成為其他動物可以取水的地方，甚至是狼、熊和山貓。
在河流的水體本身變化也令人感到驚訝，在這裏一些魚類、水生昆蟲和其他水生生物可以在不被湍急的水流帶走的情況下生活。
水流量的減少也會增加大壩上方沈積物沙子和泥漿的堆積，這些沈積物富含營養物質，是水生植物生長所必需的。
最終河狸水壩可以成為多種植物物種可以生長的區域，當然魚類和其他動物可以吃掉其中的一些植物，這些小動物不僅有了一個好地方居住，而且建造小屋和水壩的樹枝和原木也創造了小而安全的環境，可以用作下一代可以成長的家園。
因此在某些方面，河狸不僅僅是在為自己謀福利，相反它們創造了一個地方，許多其他植物和動物物種可以生長和獲取養分，甚至是河狸的捕食者，所以也許他們終究沒有那麽自私！
河狸覓食和築壩行為影響植物群落和水文環境，對影響整體生物多樣性的生態演替階段產生級聯效應，麝鼠比河狸要小得多，也不會建造水壩，但它們對水生植被的消耗和小屋建築行為會導致類似的生態影響。
除了從資料庫中組譯的放射性碳元素測年之外，科學家的新放射性碳測年還證實了佛蒙特州河狸和麝鼠在耦合性社會生態系中的規模重要性。
河狸和麝鼠的生物化石在該州的考古遺址中被廣泛發掘，這些生物遺跡對人們探究生態圈的前進演化過程做出了重大貢獻，這兩個物種都是美國東北部人類與野生動物重疊的部份。
特別是考慮到與利益相關，一些獵人認為族群正在增加並擴散到新的棲息地，然而毛皮貿易歷史記錄表明，最近對河狸數量過剩增長的看法是基線變化的結果，
因為使用 1850 年的基線顯示趨勢從明顯增加逆轉到實際下降，過去幾十年的一些收獲估計同樣表明，加拿大和美國東北部的麝鼠數量正在下降，這可能與疾病有關。
追尋活動蹤跡
這次是實驗人員前往美國的西部，在河流聚集的濕地進行相關的動物研究，因為這裏環境條件適宜，從上個世紀60年代到現在，當地的河狸數量不斷的增多。
與相關數據統計，目前佛蒙特州已經是美國最大的河狸棲息地，會在河流沿岸搭建自己的巢穴，透過自己的牙齒啃食樹木，將它們搬運到河中心建起阻礙河水流動的水壩。
佛蒙特州也可能存在類似的基線轉移，在 1920 年代有人認為動物數量至少在半個世紀或更長時間內才會減少，相關歷史文獻記載1921 年，六只河狸從紐約的阿迪朗達克山脈轉移到佛蒙特州南部的本寧頓縣。
目前尚不清楚整個現存的河狸族群是否來自阿迪朗達克山脈，或者佛蒙特州本土河狸以低密度在整個州持續存在。
實驗人員研究了美國河狸在自然放生後 6 個月後，多個時空尺度上的運動分布，使用常駐河狸進行運動行為的基線比較，假設在類似的景觀尺度上，人為投放的河狸最初會比常駐成年 河狸移動得更遠更快。
基於這種擴散理論，科學家能夠計算出當地亞成年河狸的數量，因為生理特性讓它們需要更快的找到自己的棲息地，並建立起洞穴和水壩，以便於在繁殖期到來時能夠找到另一半。
出道這片領地的年輕河狸，會比這裏的常住居民更加的活躍，他們會不斷探索新環境將快移動速度，相比之下那些熟悉領地的常駐河狸則會在固定的區域內活動。
河狸與環境保護
綜上所述剛才提到的所有好處，河狸已被一些地區用於恢復生態系自然條件，這是一種生物防治策略，而且成本比使用大量人員和大型電腦器要低得多。
因為它們不需要人類做太多規劃的工作，所以河狸被認為是一種基於自然的解決方案，在世界許多地方透過實驗已經表明，重新引入河狸有助於生態系的恢復，不僅對其他動植物有效，而且整個生態結構都能獲益。
當然這樣的方式也會存在一些潛在的問題，比如一些地區缺少河狸的天敵，這樣就會造成物種泛濫，從而導致不可控的生物入侵。
此前就有一個例子，將河狸引入自然區域以外的地區會產生更大的問題，1940 年代引入南美洲阿根廷的北美河狸已將其領土擴充套件到鄰國智利。
河狸的水壩
這些河狸造成了很大的麻煩，是因為它們不是南美生態系的自然組成部份，它們占用了其他物種所需的資源，並破壞了該地區生態系的自然結構。
在南美洲這些植物不會從河狸的行為中受益，因為植物種類與河狸自然棲息地中消耗的植物種類不同，這些植物可以被吃掉和砍掉，但不能像河狸破壞它們那樣快速生長。
並且由於一些當地的魚不習慣河狸水壩，它們為了尋找適宜的棲息地而被迫遷徙，這是一種物種有意識地在遙遠的地方之間移動的策略，以尋找更好的生活條件。
例如歐洲候鳥在冬季遷徙到非洲以躲避寒冷天氣，此外河狸在這些地區沒有天敵，因此它們的族群增長過快超過了環境負載的極限。
總結
河狸被認為是生態系工程師，在一些特定地區，多種型別的生物甚至整個生態系依賴它們建造的水壩，但是有些時候河狸又會作為外來物種危害當地生態系。
生物圈就是如此的神秘，每個物種在各自的環境中發揮作用，讓生態處於一種動態的平衡，如何合理利用這些動物保護弓境，我們還有很長的路要走。
