科学家警告说,路灯可能会导致昆虫挨饿

知新了了 2024-08-21 17:05:46

一项新的研究发现,照亮我们的夜景会使植物变得更难咀嚼,迫使昆虫在其他地方寻找食物或挨饿。

中国科学院的一组研究人员表示,这可能导致全球昆虫数量下降,并对整个生态系统产生连带影响。

环境科学家张爽解释说:“我们注意到,与自然生态系统相比,大多数城市生态系统中的树叶通常几乎没有昆虫破坏的迹象。我们很好奇这是为什么。”

张爽和生态学家曹宇、马克明收集了北京两种最常见的树种 —— 国槐(Styphnolobium japonicum)和白蜡树(Fraxinus pennsylvania)的近5500片叶子,这两种树种生长在经常被照明的主要道路上。

他们测量了每个地点的光照水平,并将其与树叶特征进行比较,包括大小、含水量、化学防御、营养、韧性和昆虫食草的迹象。

“夜间的人造光增加了叶片的韧性,降低了叶片的食草性,”张爽说。

研究小组发现,这两种树种都是如此:叶子越坚硬,昆虫对它的伤害就越小。这些植物似乎将相当一部分来自路灯的能量投入到建立更强大的防御系统中,以抵御它们的昆虫捕食者。

先前的研究也揭示了光照水平与叶片结构成分(如纤维)增韧之间的关系。

“草食水平越低意味着草食昆虫的丰度越低,这反过来又会导致食肉昆虫、食虫鸟类等的丰度越低,”张爽警告说。他还指出,不要在更大的范围内推广这项研究的结论,因为它“只在一个城市进行,只涉及两种树种。”

食物链中的这种分离产生了一个营养级联,由于昆虫活动的减少,在生态系统的不同层次上循环的营养物质减少了。韧性较高的叶片分解速度也较慢,可能进一步对生态系统养分循环产生负面影响。

植物叶片中不同类型的营养物质也会随着光照水平的变化而变化,这取决于树种。较高的人工光照水平与国槐叶片中氮、磷含量减少和单宁含量减少有关,但白蜡中氮含量增加。

虽然昆虫可能很小,但它们和我们世界上所有其他令人毛骨悚然的爬行动物加起来的重量,比人类和牲畜加起来的重量还要重。所有这些有生命的物质及其活动在保持地球生态系统的活力方面发挥着巨大作用。

因此,昆虫食草性“是生态系统中最重要的能量流动途径之一”,曹和团队在他们发表的论文中指出。

我们已经知道光污染会直接影响昆虫。它会让飞蛾迷失方向,扰乱夜间传粉昆虫的觅食能力。随着我们照亮更多的地球表面,并继续在全球范围内破坏其他树木,这给日益扩大的问题增加了另一个层面。

“食草动物的减少也可以归因于食草动物在夜间的人造光下长时间暴露在它们的捕食者面前,”研究人员认为。

因此,需要进一步的研究来了解包括污染在内的其他变量是如何影响这一现象的。这项研究也只考虑了对咀嚼昆虫的影响,它们咀嚼叶子是可见的。其他类型的食草昆虫的影响更微妙,但他们也应该考虑。

“昆虫数量的减少是近几十年来观察到的一个全球模式。我们应该更加关注这一趋势。”

这项研究发表在《植物科学前沿》杂志上。

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