澳洲草原大火烧得花样百出，对蚂蚁多样性竟无必要？自然不复杂|生物多样性|自然|蚂蚁|野生动物

本文来源于海潮天下（Marine Biodiversity）

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在遥远的澳大利亚北部，有一片广阔的热带稀树草原，这里阳光炽烈，植物稀疏，偶尔还会燃起熊熊的野火。跟人们印象中“火是破坏因素”的观念不同，科学家们长期以来认为，火对这种生态系统可能反而有利、甚至是生物多样性的一个重要来源。特别是在过去几十年里，一个观点在生态学领域逐渐流行开来：火烧多样性——也就是不同的火烧频率、强度和时间——可以带来生物多样性的提升。这个观点的核心是，一个地方如果经历了多种多样的火灾过程，那么，它的环境就会变得更复杂、更具异质性，从而为更多物种提供生存空间。

但，这个观点究竟靠不靠谱呢？是否所有的生态系统都适合依赖“火烧多样性”、来维持生物种类的丰富？又或者，对于某些特定的生物群体而言，这种多样化的火烧安排其实并不是必须的？

海潮天下小编注意到，近期，来自澳大利亚查尔斯达尔文大学、澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）等机构的研究人员，针对这个问题开展了一项历时18年的研究，重点考察了火烧多样性与蚂蚁多样性之间的关系。这个研究结果已于2025年2月发表在生态学期刊《生态学报》（Oecologia）上。这项研究发现，在他们研究的澳大利亚热带稀树草原中，保持丰富的蚂蚁物种，其实并不需要特别复杂、或大规模的火烧多样性。这一结果对火灾管理政策和生物多样性保护实践具有重要启示。

这项研究的背景源于一个广泛讨论的生态理念：“火烧多样性能够带来生物多样性”。在一些生态系统中，例如北美的森林或非洲的草原，不同时间、地点和强度的火灾能营造出各种不同的微环境，为不同生物种类提供栖息地。不过，近年来的研究显示，火烧多样性和生物多样性之间的关系并不总是那么清晰。部分研究支持这一观点，但也有不少研究显示，火烧多样性对生物多样性的促进作用有限、或者是并不显著。

为了更清楚地了解这一关系是否成立，这个研究团队在澳大利亚北部的一处热带稀树草原进行了长期的野外实验。

在这个实验场地中，他们设置了六种不同的火烧处理方式，包括火烧的频率、季节和强度的组合，从而形成一系列多样化的火灾管理情景。这种长期实验为分析火烧对生态系统的影响提供了难得的数据基础。

▲上图：较高火烧频率的样地（a）与较低火烧频率的样地（b）相比，木本植物覆盖度更低。图片由Alan Andersen拍摄。图源：Brassard, François, et al.(2025)

他们选择蚂蚁作为研究对象，不仅因为蚂蚁是热带稀树草原中数量最多、分布最广的动物类群之一，还因为它们在生态系统中扮演着关键角色。例如，蚂蚁有助于土壤通气和养分循环，同时也是其他生物的重要食物来源。更重要的是，蚂蚁对环境变化非常敏感，常常被生态学家用作“生态指示物种”，用来监测生态系统的健康状况。

在长达18年的观察和采样中，研究人员收集了大量关于蚂蚁种类和数量的数据，并将这些数据与各类火烧处理方式进行了对比分析。他们并没有简单地比较不同火烧方式下蚂蚁数量的多少，而是运用了“生物多样性最大化”的分析方法。这种方法最初用于保护区的规划设计，通过优化模型来找出最少的管理手段或区域，来尽可能保留最多的物种。换句话说，研究者想知道，要想涵盖所有观察到的蚂蚁种类，是否真的需要那么多种火烧处理方式，还是说其中一部分就已经足够。

他们将火烧处理方式分为两类：一种是“火烧处理组”，按照火烧频率和时间划分；另一种是“火活动等级”，依据火灾的强度累积情况分类。然后，他们通过分析得出，每一种组合中包含了哪些蚂蚁物种，以及这些组合是否能最大限度地保留物种多样性和种群稳定性。

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▲上图：（图文无关）蚂蚁几乎遍布地球上的所有陆地，除了南极洲、波利尼西亚、冰岛、格陵兰和夏威夷群岛等少数地区。它们适应了多种栖息地。2024年的数据显示，全球蚂蚁的种类数量为14000多种。©海潮天下（Marine Biodiversity）摄影。

这个研究的结论颇为耐人寻味：不需要所有火烧处理方式，也不需要所有火活动等级，仅仅其中的一小部分组合，就能涵盖蚂蚁的全部物种，而且还能维持种群数量的健康水平。也就是说，在这片稀树草原里，蚂蚁的多样性可以在相对简单的火烧管理策略下得以维持，无需刻意制造复杂的“火烧拼图”。

这项发现并不是在否定“火烧多样性”的生态作用，而是提供了一个更为具体、可量化的视角。研究人员进一步指出，这样的结果可能与火灾在局部区域的自然异质性有关。即便是一场看似“统一”的火灾，在实际发生过程中，其强度和影响在不同地点仍可能存在较大差异。再加上当地的植被结构本身具有一定的空间变化，使得即使是同一种火烧处理，也可能在小尺度上形成多样化的生境条件，足以支持丰富的蚂蚁种类。

此外，这个研究还发现，不同类型的蚂蚁对火灾的反应并不一致。那些生活在地面、或树上的蚂蚁，通常适应于更开放的环境，因此在频繁火烧后容易繁荣生长；而地下活动的蚂蚁、或者是依赖于枯叶层生活的蚂蚁物种，则往往偏好无火、或低强度火灾的环境。不过，几乎所有物种在多种火烧处理下都能出现，并不局限于特定的火灾情景。这也再次说明，即使在相对简化的火烧管理模式中，也能实现对蚂蚁多样性的有效保护。

不过，这项研究并没有将其结论外推至其他生态系统、或生物类群。研究人员明确指出，他们的研究只适用于澳大利亚北部这种特定类型的热带稀树草原，以及这种生态系统中高度适应干旱和火灾的蚂蚁种群。在其他地区或面对其他动物群体时，火烧多样性是否必要仍需进一步研究。不同的生态系统其演化背景、物种组成和火灾适应性差异巨大，因此不能简单套用一个统一的结论。

不过，这个研究提供的“生物多样性最大化”分析方法，无疑还是给火灾管理和生物保护提供了一个可复制的思路。未来的研究可以借助这种方法，探索不同生态系统中火灾管理的“最优组合”，在有限的资源和管理能力下，实现最大化的生态效益。

澳大利亚的这片热带稀树草原，以及生活在其中的成千上万只小小蚂蚁，或许无法引起人们的广泛关注。但正是这些微小的生物和精细的实验，揭示了生态平衡背后的复杂机制，也为人类如何与自然和谐相处提供了重要线索。这项研究指出，系统统管理不能只凭理论假设和直觉推理，而应通过长期、系统的数据积累和科学分析来支持决策。火烧作为一种自然过程，既可能带来生态破坏、也可能促进多样性。关键在于，管理者如何科学评估其影响，并根据当地生态系统的特点，“因地制宜”地采取恰当的策略。

感兴趣的海潮天下（Marine Biodiversity）读者可以参看全文：

Brassard, F., Murphy, B.P., Ferrier, S. et al. Large-scale pyrodiversity is not needed to beget ant diversity in an Australian tropical savanna. Oecologia 207, 41 (2025). https://doi.org/10.1007/s00442-025-05683-7