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被自己啃倒的樹木砸死,動物界的基建狂魔海狸,一生都在修水壩

作者:彙文愛科學

在歐洲寒溫帶、亞寒帶森林的河流沿岸,生活着一種毛茸茸的水陸兩栖獸,軀體通常生得肥肥胖胖,四肢略顯寬短,短短的脖子,小小的腦袋,腦袋上還猝不及防地長了一雙小眼睛,看上去憨态可掬,十分蠢萌。不過萌萌哒的它們其實很機警,跟貓頭鷹一樣愛做夜行俠,是平平無奇的潛水小能手,更被人類譽為動物界的工作狂,對于自己的工作,它們有着生命不止、奮鬥不息的狂熱。你知道它們叫什麼嗎?

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動物界的基建狂魔

這種動物叫海狸。一生中的大多時間不是在修橋建壩,就是在修橋建壩的路上,大有和中國人一争“基建狂魔”的名号之意。它們為了收集材料建造河壩,更是時常發揮出自己超常的毀樹能力,一對小黃牙堪比機械電鋸,一棵棵枝繁葉茂的大樹在它們的好牙口啃咬下,最終也逃不過轟然倒塌的命運,無奈的為海狸河壩貢獻出自己的一份力。

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當然這種取材方式也讓小家夥們發明出一種獨特的死法:被自己啃倒的樹木砸死。有河狸生活的區域,每年的9月下旬到10月,都不難找到這些小家夥的屍體。說到這,不少人已經哭笑不得,可能會想,既然這份工作風險性這麼高,要不咱勸勸它改行?不過可以明确的說,讓海狸改行不再修水壩,可行性基本零。

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為什麼海狸要築水壩?

我們都知道,動物都有自己的天敵,海狸也不例外。何況海狸自身其實是比較弱小的,又生活在野外,狐狸、熊、狼等動物都會捕殺它們。它們為了謀得生存,在自然的演化過程中,早就将修築水壩的技能刻進了基因裡。它們的巢穴一般會建在河岸邊,這樣更有利于躲避天敵的捕殺,并且為了預防河流水位降低,導緻自己的居所暴露,它們會用樹枝、石塊、泥塊等建造水壩,以此将水位擡高。

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海狸建造的水壩絕不是豆腐渣工程,相反十分穩固。在修建河壩時,它們會先用大石塊打好地基,再用河裡的淤泥、水草等将縫隙填滿,然後搬來一截截大的樹幹插入水底,最後在上方用小樹枝縱橫交錯的堆疊。而他們最聰明的是,會把枝幹分支較多的樹枝朝向河流的下遊擺放,這樣的即便是漲大水也很難将水壩沖垮。它們還會對水壩進行定期的維修防止洩露,根據水位的不斷變化,對水壩的高度做出相應調整,畢竟自己和一家妻兒老小的安全都靠水壩,可不能馬虎。

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海狸建水壩會帶來哪些影響?

海狸的水壩隻是利己的嗎?在國外,很多學校都将海狸視為吉祥物,比如馬薩諸塞州理工學院和加利福尼亞理工學院。可見海狸是受到人們喜愛的,因為海狸修築水壩其實對于自然生态也做出了重要的貢獻。對此,馬薩諸塞大學阿默斯特分校的克裡斯汀教授說:“海狸是著名的工程師,它們似乎能夠用原木和泥土建造的結構大大縮小任何河流。”

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的确,由于氣候變化會導緻某些地區的極端風暴,而另一些地區則嚴重幹旱,科學家們發現,海狸的小規模自然幹預措施是有價值的。在幹燥的地區,海狸池塘将水分恢複到土壤中;在濕區,他們的大壩和池塘可以幫助減慢洪水。這些生态服務是如此有用,以至于土地管理者正在美國和英國易位海狸,以幫助恢複生态系統并使它們更适合氣候變化。

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海狸水壩:保護自己,更造福他人

在18世紀和19世紀的歐洲、北美地區,海狸被人類追捕得幾乎滅絕,但今天,許多地區又發現了它們的蹤迹。作為專門從事水資源的地球科學家克裡斯汀認為,重要的是要了解,如何能正确地幫助海狸,并找到它們和人類在發達地區的共存方式,科學家也正在研究使用海狸來減輕美國西部野火和幹旱風險的方法。海狸改變景觀建造大壩以建立池塘,在那裡它們可以在水中建造圓頂形小屋,使捕食者保持距離。

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當他們建立一個大壩時,相應的會有許多其他的好處。新聞中泛濫的樹木死亡,但如鳥巢裸露的“障礙”,轉移的溪流産生了複雜的慢速流動水交織通道,與原木和植物糾結在一起,這些植物為魚提供了隐藏的地方。海狸水壩背後的淩亂複雜性為生物創造了許多不同種類的栖息地,像魚,鳥類,青蛙和昆蟲一樣。

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與海狸大壩相比,人類大壩經常會阻斷上遊和下遊的魚通道,即使大壩包括魚梯。但是研究表明,魚在上遊前往海狸水壩上毫不費力。原因之一可能是,魚在水壩的最高部分後可以放在緩慢的遊泳池和涼爽的池塘複合體中。另外,海狸水壩後面緩慢移動的水在捕獲沉積物方面非常有效,使得沉積物落在池塘的底部。測量活躍和廢棄的海狸草地中總有機碳的研究表明,在1800年代之前,北美活躍的和廢棄的海狸池塘在被困在其後面的沉積物中儲存了大量的碳。

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這個發現至關重要,因為科學家正在尋找增加森林和其他天然生态系統中碳存儲的方法。如果不受熊,美洲獅或人類的威脅,海狸則可能會在一個地點持續數十年,但如果食物不足,它們會繼續往池塘附近前進。當它們放棄原有的海狸水壩後,池塘排水并逐漸變成草地,因為它們周圍的土地種子中的植物可以用作附近河流的洪泛區,使水可以溢出并在高流量期間為魚提供飼料和産卵區。

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洪泛區草地是近巢鳥類和其他依賴河流的物種的寶貴栖息地。弗吉尼亞州立公園,草地的價值減慢了人類定居點的擴充,人們經常希望利用每英畝草地。這通常意味着他們想要固體和幹燥的土地,足以耕種或可以乘船航行的水道。為了創造這些條件,人類從溪流中去除浮動原木,并安裝排水管以盡快有效地從田野和道路上抽出水。普通風暴的降雨可能會産生強烈的河流流水,進而侵蝕水道的河岸、河床。

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而且,随着氣候變化,許多地方的暴風雨變得更加激烈,它将擴大這種破壞性的影響。一些開發人員通過使用基于自然的工程原理(例如“浮裝”水來攔截它)限制了這種破壞性流程,以攔截它并減慢其速度;散布更廣泛地流出以降低水的速度;并設計Swales或凹陷的斑點,使水沉入地面。顯然如果用海狸濕地來做所有的這些事情,會做得更好。

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災難來臨時,海狸水壩就是動物們的避難場所

英國的研究記錄說,海狸活動可以将農田的洪水流動減少30%,有助于冷卻周圍和下方的地面。這些區域中的濕土包含許多有機物,埋在腐爛的植物中,它們保持在水分上比僅由岩石和礦物形成的土壤更長。在濕地研究中,我們發現一場暴風雨後,進入地面的水經過數小時至幾天的純礦物沙,可以在一個月内保留在80-90%的有機物中。還可以用作防止野火的緩沖。

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美國西部最近的研究發現,海狸束河走廊的植被比沒有海狸的地區更具耐火性,因為它澆水充足,郁郁蔥蔥,是以不容易燃燒。結果,海狸水壩附近的區域為野生動植物提供了臨時避難所,當周圍地區燃燒時,海狸提供的生态服務是最有價值的區域,在這種區域中,如果景觀發生變化,沒有人介意。但是,在密集開發的美國東部,很難找到開闊的區域,那裡的海狸池塘可以在沒有洪水溝渠或道路的情況下散布。

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海狸還覆寫了昂貴的景觀樹木,将埃德(Ed)在一些耕作的農作物中,例如玉米和大豆。2021年7月,強烈的雨水超過了海狸水壩,并洗淨了馬薩諸塞州西部的一個矮小的3英尺洞穴。此後,它被更彈性的9英尺結構所取代。圍欄和其他排除裝置可以使海狸與基礎設施保持安全距離,并将池塘高度保持在不會泛濫區域的水準。旨在讓魚類和其他水生動物存活,而不是阻止它們穿越溪流。

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海狸的存在,能幫助抵禦氣候變化和極端的降水事件。如果這些結構足夠大并使碎屑通過,那麼海狸将在上面建造大壩,這可以幫助人類攔截洪水的研究。越來越多的研究表明,為海狸準備大量的土地對濕地生态系統,生物多樣性和河流有益。我們完全可以從海狸的水管理技能中學習,與它們共存,并在我們的景觀中共存,并将其自然工程作為學習的對象,更有利于人類應對氣候變化帶來的破壞。

作者:cream997 稽核:henna