文| 遇见锦鲤鱼
编辑| 遇见锦鲤鱼
前言
每个生物在我们的地球上都扮演着重要的角色，一些动物为其他物种创造和改变栖息地环境，就比如海狸这个毛茸茸不起眼的小型哺乳动物。
海狸可以称为生态系统工程师，通过与环境互动并改变环境，它们在河堤上建起自己的堡垒，为许多其他物种创造了有利的生活条件。
它们建造堤坝的材料是河岸沿线的树木，这些啮齿动物仅仅通过建造房屋和水坝，就可以改变环境，让其他植物和动物生活在下游改造好的栖息地中。
小小的海狸是如何完成这样的一项大工程？作为生态系统的工程师，海狸的堤坝对河流沿岸的生态系统造成了哪些影响？
了解海狸
海狸是啮齿动物，这种动物群体的特征是口腔中有上下一对连续生长的牙齿，就像豚鼠、仓鼠、松鼠和水豚一样，这些都是我们常见的啮齿动物。
海狸是半水生生物，这意味着它们可以生活在陆地上，也可以在水中行动自如，而且它们在水中似乎更舒适，因为这里由他们最爱的鱼虾可以吃。
海狸有两种，分别为美洲海狸和欧亚海狸，适宜的栖息地环境是生物体适应的一组环境条件的结果，两个物种的长度都在 1 m 左右，尽管相对较小，但整个生态系统都依赖于它们。
海狸生活在中等大小的河流沿岸，以水生植物和藻类为食，它们平时乐于在水中生活，因为这样可以保护它们免受狼、熊或山猫等捕食者的侵害。
水也给了他们建造家园的机会，像其他动物一样海狸需要一个可以休息、进食和照顾家人的地方，它们不仅仅是在河边挖一个洞穴，其巢穴的独特之处在于它们建造被水包围的家园。
这些结构称为小屋或者堤坝，由海狸收集河岸的木材并排列成可以保护它们的坚固堡垒，一般这些建筑能免受鳄鱼和蛇等游泳捕食者侵害。
这些结构有多个入口，让海狸可以藏身、休息和繁育后代，它们还建造水坝来减缓河流的流动，使它们更容易在这片水域觅食，因此海狸赢得了生态系统工程师的称号。
通过移动木材海狸可以影响附近的生态系统，它们会使用自己尖利的牙齿啃噬树木的底端，很快这棵树木就会轰然倒下，但海狸是无法搬动其庞大的枝干。
海狸的水坝
为了能够运送远离巢穴和水坝的树木，海狸在土地上挖掘渠道，河水会逐渐涌入这些通道，于是这些木材就会漂浮在水上，并允许海狸将它们运送到达遥远的目标区域而无需步行。
想象一下在陆地上拖着一根木头移动，这比在水面上漂浮时移动它需要更大的力量，使用水渠可以让海狸更容易运输木材和植物，不得不说这是一种十分聪明的动物。
工程师使用科学原理来创建满足人们需求的建筑方案，例如建造一座连接两块土地的桥梁，要建造一座桥梁，土木工程师需要计算所有的物理力学，包括在桥上行驶的车辆、材料的重量以及重力或风等自然力。
当然人类的土木工程师需要后天的学习和培训，但海狸似乎无师自通，它们从未接受过专业的训练，却能够在湍急的河水中搭建起一个又一个壮观的建筑。
海狸与生态系统
有人可能会问，如果海狸的行为只会让自己的生活变得更好，为什么它们被认为是生态系统工程师？
海狸似乎是自私的，为自己囤积河水和木材，并建造带有私人游泳池的舒适豪宅，但这种看似自私的行为实际上创造了维护生态系统所需的所有条件。
当海狸为他们的小屋和水坝寻找食物或木材时，它们会砍伐周围的树木，其中一些可能已经很老或腐朽的枯树，树木尤其是大树捕获其他植物也需要的光和养分。
当一棵树倒下时，光线会穿透林冠洒向植物群落的上部，一般以乔木为主，到达土壤后许多种子和小植物已准备好接收充足阳光并开始生长。
这增加了该地区植物的多样性，并允许幼小的植物生长和繁殖，海狸可能不会使用整棵树木来建造自己的堡垒，相反它们可能会选择一些分支并留下剩下的枯木，为河岸沿途的生物提供了食物和舒适的家。
这种生物一般称为碎屑动物，吃枯树和其他已死生物的残骸以及树叶和粪便的生物群，一些碎屑动物是真菌、细菌、昆虫、蠕虫和甲壳类动物。
通过挖掘联通河流和运输木材的渠道，海狸要将水输送到离树木很近的地方，因此它们的行为促进了某些植物群的生长，有时还会产生可以形成新草甸和湿地的区域。
水渠会使土地变得更加潮湿，其中一些水可能有助于天然地下水储存称为地下水，最后海狸水坝可以成为其他动物可以取水的地方，甚至是狼、熊和山猫。
在河流的水体本身变化也令人感到惊讶，在这里一些鱼类、水生昆虫和其他水生生物可以在不被湍急的水流带走的情况下生活。
水流量的减少也会增加大坝上方沉积物沙子和泥浆的堆积，这些沉积物富含营养物质，是水生植物生长所必需的。
最终海狸水坝可以成为多种植物物种可以生长的区域，当然鱼类和其他动物可以吃掉其中的一些植物，这些小动物不仅有了一个好地方居住，而且建造小屋和水坝的树枝和原木也创造了小而安全的环境，可以用作下一代可以成长的家园。
因此在某些方面，海狸不仅仅是在为自己谋福利，相反它们创造了一个地方，许多其他植物和动物物种可以生长和获取养分，甚至是海狸的捕食者，所以也许他们终究没有那么自私！
海狸觅食和筑坝行为影响植物群落和水文环境，对影响整体生物多样性的生态演替阶段产生级联效应，麝鼠比海狸要小得多，也不会建造水坝，但它们对水生植被的消耗和小屋建筑行为会导致类似的生态影响。
除了从数据库中汇编的放射性碳元素测年之外，科学家的新放射性碳测年还证实了佛蒙特州海狸和麝鼠在耦合性社会生态系统中的规模重要性。
海狸和麝鼠的生物化石在该州的考古遗址中被广泛发掘，这些生物遗迹对人们探究生态圈的进化过程做出了重大贡献，这两个物种都是美国东北部人类与野生动物重叠的部分。
特别是考虑到与利益相关，一些猎人认为种群正在增加并扩散到新的栖息地，然而毛皮贸易历史记录表明，最近对海狸数量过剩增长的看法是基线变化的结果，
因为使用 1850 年的基线显示趋势从明显增加逆转到实际下降，过去几十年的一些收获估计同样表明，加拿大和美国东北部的麝鼠数量正在下降，这可能与疾病有关。
追寻活动踪迹
这次是实验人员前往美国的西部，在河流聚集的湿地进行相关的动物研究，因为这里环境条件适宜，从上个世纪60年代到现在，当地的海狸数量不断的增多。
与相关数据统计，目前佛蒙特州已经是美国最大的海狸栖息地，会在河流沿岸搭建自己的巢穴，通过自己的牙齿啃食树木，将它们搬运到河中心建起阻碍河水流动的水坝。
佛蒙特州也可能存在类似的基线转移，在 1920 年代有人认为动物数量至少在半个世纪或更长时间内才会减少，相关历史文献记载1921 年，六只海狸从纽约的阿迪朗达克山脉转移到佛蒙特州南部的本宁顿县。
目前尚不清楚整个现存的海狸种群是否来自阿迪朗达克山脉，或者佛蒙特州本土海狸以低密度在整个州持续存在。
实验人员研究了美国海狸在自然放生后 6 个月后，多个时空尺度上的运动分布，使用常驻海狸进行运动行为的基线比较，假设在类似的景观尺度上，人为投放的海狸最初会比常驻成年 海狸移动得更远更快。
基于这种扩散理论，科学家能够计算出当地亚成年海狸的数量，因为生理特性让它们需要更快的找到自己的栖息地，并建立起洞穴和水坝，以便于在繁殖期到来时能够找到另一半。
出道这片领地的年轻海狸，会比这里的常住居民更加的活跃，他们会不断探索新环境将快移动速度，相比之下那些熟悉领地的常驻海狸则会在固定的区域内活动。
海狸与环境保护
综上所述刚才提到的所有好处，海狸已被一些地区用于恢复生态系统自然条件，这是一种生物防治策略，而且成本比使用大量人员和大型机器要低得多。
因为它们不需要人类做太多规划的工作，所以海狸被认为是一种基于自然的解决方案，在世界许多地方通过实验已经表明，重新引入海狸有助于生态系统的恢复，不仅对其他动植物有效，而且整个生态结构都能获益。
当然这样的方式也会存在一些潜在的问题，比如一些地区缺少海狸的天敌，这样就会造成物种泛滥，从而导致不可控的生物入侵。
此前就有一个例子，将海狸引入自然区域以外的地区会产生更大的问题，1940 年代引入南美洲阿根廷的北美海狸已将其领土扩展到邻国智利。
海狸的水坝
这些海狸造成了很大的麻烦，是因为它们不是南美生态系统的自然组成部分，它们占用了其他物种所需的资源，并破坏了该地区生态系统的自然结构。
在南美洲这些植物不会从海狸的行为中受益，因为植物种类与海狸自然栖息地中消耗的植物种类不同，这些植物可以被吃掉和砍掉，但不能像海狸破坏它们那样快速生长。
并且由于一些当地的鱼不习惯海狸水坝，它们为了寻找适宜的栖息地而被迫迁徙，这是一种物种有意识地在遥远的地方之间移动的策略，以寻找更好的生活条件。
例如欧洲候鸟在冬季迁徙到非洲以躲避寒冷天气，此外海狸在这些地区没有天敌，因此它们的种群增长过快超过了环境负载的极限。
总结
海狸被认为是生态系统工程师，在一些特定地区，多种类型的生物甚至整个生态系统依赖它们建造的水坝，但是有些时候海狸又会作为外来物种危害当地生态系统。
生物圈就是如此的神秘，每个物种在各自的环境中发挥作用，让生态处于一种动态的平衡，如何合理利用这些动物保护环境，我们还有很长的路要走。
