科学探索|驯鹿是生态系统的“工程师”？研究称放牧可以帮助遏制北极绿化驯鹿是生态系统的“工程师”

一项新研究称，放牧可以帮助遏制气候变化引起的北极绿化和灌木化。在西西伯利亚的亚马尔半岛，游牧民族涅涅茨人有着在北极苔原上放养驯鹿的悠久传统。然而，近几十年来，苔原一直在变化，驯鹿与苔原的互动方式也在变化。

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上图是2021年7月8日美国宇航局Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）获取的自然色图像，显示了亚马尔半岛。在每年的那个时候，涅涅茨牧民可能正在向北方进行夏季迁移。
【科学探索|驯鹿是生态系统的“工程师”？研究称放牧可以帮助遏制北极绿化】在北极地区，气温上升的速度比世界上任何地方都快。气候变化一直在改变苔原和泰加林带（北方）生态系统中的植物群落。随着生长季节的延长和变暖，植物的生长也在增加，这种效应被称为北极绿化。此外，通常生长在这里的苔原草和小型植物正在被更高、更多的木质灌木和树木所取代--这种变化称为灌木化。植被的这些变化影响了苔原生态系统，包括其碳循环、人类和野生动物栖息地以及对野火的敏感性。
但是这些变化在整个北极地区并不均匀。例如，由美国宇航局的北极脆弱性实验（ABoVE）支持的研究发现，一些更冷、更干燥的地区非但没有变绿，反而出现了褐色。下面的地图是基于2000年至2016年的Landsat卫星观测，显示大约22%的北极地区变得更绿，而5%的地区变得更棕。

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几十年来，卫星仪器从太空监测植被。地面研究显示了驯鹿--北极许多地区唯一的大型食草动物--是如何影响植被的，包括降低绿度和地衣丰度，减缓灌木的侵袭，以及增加土壤氮。现在，卫星正被用来调查植被和驯鹿之间的相互作用。
在2020年的一项研究中，研究人员使用30年的Landsat图像数据来绘制整个亚马尔半岛的灌木覆盖变化。他们发现，尽管气候变暖，驯鹿数量在这段时间内增加了75%，但在1986年至2016年期间是稳定的。
作者在《环境管理杂志》上写道：“因此，我们的结果表明，大型食草动物压力的增加已经补偿了半岛的变暖，阻止了该地区的灌木化。这表明，战略性的半驯化驯鹿饲养--这是整个欧亚北极地区的普遍做法--可能代表了一种有效的环境管理战略，在面对快速气候变化时保持开放的苔原景观。”
然而，2020年对亚马尔驯鹿的另一项研究发现，这一战略可能有其局限性。利用Landsat图像，以及基于粪便颗粒的地面调查，科学家试图量化驯鹿的土地使用情况。他们发现，虽然觅食和践踏确实抑制了低矮灌木的生长，但似乎并没有阻止较高的、已经建立的灌木的进一步生长或扩展，因为这些地方是驯鹿不太可能觅食的地方。
作者在《环境研究快报》上写道：“我们的结果表明，驯鹿对景观的使用，以及它们对景观的影响，与景观结构相关。”他们补充说，需要进一步研究，以评估“驯鹿作为生态系统工程师能够调解气候变化的影响”的作用。