关键物种:具有关键作用的动物

关键物种海星的图片。
这种肉食性海星海星ochracceus是太平洋西北部潮间带的关键物种。照片©Nancy Sefton / NOAA。

关键物种是指在维持生态群落结构中发挥关键作用的物种,其对群落的影响大于其相对丰度或总生物量的预期。如果没有这些关键物种,它所属的生态群落将会发生巨大的变化,许多其他物种也将受到负面影响。

在很多情况下,关键物种是掠食者。原因是捕食者的小种群能够影响许多被捕食物种的分布和数量。掠食者不仅通过减少猎物的数量来影响猎物的数量,还会改变猎物的行为——它们在哪里觅食,何时活动,以及如何选择洞穴和繁殖地等栖息地。

尽管掠食者是常见的关键物种,但它们并不是生态群落中唯一能扮演这一角色的成员。食草动物也可能是关键物种。例如,在塞伦盖蒂,大象是关键物种,它们吃生长在广阔草原上的金合欢等幼树。这使得大草原上没有树木,也阻止了它逐渐变成林地。此外,通过管理群落中的主要植被,大象确保了草的繁荣。反过来,角马、斑马和羚羊等许多其他动物也从中受益。如果没有草,老鼠和鼩鼱的数量就会减少。

关键物种的概念是由华盛顿大学教授罗伯特·t·潘恩于1969年首次提出的。潘恩研究了居住在华盛顿太平洋沿岸潮间带的一个生物群落。他发现了一个物种,食肉海星海星ochraceous,在维持群落中其他物种的平衡方面起着关键作用。潘恩观察到,如果海星ochraceous从群落中移除后,群落中两种贻贝的数量无限制地增长。由于没有捕食者来控制它们的数量,贻贝很快就接管了群落,排挤了其他物种,极大地减少了群落的多样性。

当一个关键物种从一个生态群落中被移除时,整个群落的许多部分都会发生连锁反应。一些物种数量增加,而另一些物种数量下降。群落的植物结构可能因某些物种的增加或减少的啃食和放牧而发生改变。

与楔石种相似的是伞形种。保护伞物种是以某种方式保护其他物种的物种。例如,伞类物种可能需要大量的栖息地。如果保护伞物种保持健康并受到保护,那么这种保护也保护了许多较小的物种。

关键物种,由于其对物种多样性和群落结构的巨大影响,已经成为保护工作的热门目标。理由是合理的:保护一个关键物种,并以此稳定整个群落。但关键物种理论仍然是一个年轻的理论,其基本概念仍在发展中。例如,这个词最初用于捕食者(海星ochraceous),但现在“基石”一词已经扩展到包括猎物物种、植物甚至栖息地资源。