澳洲草原大火燒得花樣百出，對螞蟻多樣性竟無必要？自然不復雜

本文來源于海潮天下（Marine Biodiversity）

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在遙遠的澳大利亞北部，有一片廣闊的熱帶稀樹草原，這里陽光熾烈，植物稀疏，偶爾還會燃起熊熊的野火。跟人們印象中“火是破壞因素”的觀念不同，科學家們長期以來認為，火對這種生態系統可能反而有利、甚至是生物多樣性的一個重要來源。特別是在過去幾十年里，一個觀點在生態學領域逐漸流行開來：火燒多樣性——也就是不同的火燒頻率、強度和時間——可以帶來生物多樣性的提升。這個觀點的核心是，一個地方如果經歷了多種多樣的火災過程，那么，它的環境就會變得更復雜、更具異質性，從而為更多物種提供生存空間。

但，這個觀點究竟靠不靠譜呢？是否所有的生態系統都適合依賴“火燒多樣性”、來維持生物種類的豐富？又或者，對于某些特定的生物群體而言，這種多樣化的火燒安排其實并不是必須的？

海潮天下小編注意到，近期，來自澳大利亞查爾斯達爾文大學、澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）等機構的研究人員，針對這個問題開展了一項歷時18年的研究，重點考察了火燒多樣性與螞蟻多樣性之間的關系。這個研究結果已于2025年2月發表在生態學期刊《生態學報》（Oecologia）上。這項研究發現，在他們研究的澳大利亞熱帶稀樹草原中，保持豐富的螞蟻物種，其實并不需要特別復雜、或大規模的火燒多樣性。這一結果對火災管理政策和生物多樣性保護實踐具有重要啟示。

這項研究的背景源于一個廣泛討論的生態理念：“火燒多樣性能夠帶來生物多樣性”。在一些生態系統中，例如北美的森林或非洲的草原，不同時間、地點和強度的火災能營造出各種不同的微環境，為不同生物種類提供棲息地。不過，近年來的研究顯示，火燒多樣性和生物多樣性之間的關系并不總是那么清晰。部分研究支持這一觀點，但也有不少研究顯示，火燒多樣性對生物多樣性的促進作用有限、或者是并不顯著。

為了更清楚地了解這一關系是否成立，這個研究團隊在澳大利亞北部的一處熱帶稀樹草原進行了長期的野外實驗。

在這個實驗場地中，他們設置了六種不同的火燒處理方式，包括火燒的頻率、季節和強度的組合，從而形成一系列多樣化的火災管理情景。這種長期實驗為分析火燒對生態系統的影響提供了難得的數據基礎。

▲上圖：較高火燒頻率的樣地（a）與較低火燒頻率的樣地（b）相比，木本植物覆蓋度更低。圖片由Alan Andersen拍攝。圖源：Brassard, Fran?ois, et al.(2025)

他們選擇螞蟻作為研究對象，不僅因為螞蟻是熱帶稀樹草原中數量最多、分布最廣的動物類群之一，還因為它們在生態系統中扮演著關鍵角色。例如，螞蟻有助于土壤通氣和養分循環，同時也是其他生物的重要食物來源。更重要的是，螞蟻對環境變化非常敏感，常常被生態學家用作“生態指示物種”，用來監測生態系統的健康狀況。

在長達18年的觀察和采樣中，研究人員收集了大量關于螞蟻種類和數量的數據，并將這些數據與各類火燒處理方式進行了對比分析。他們并沒有簡單地比較不同火燒方式下螞蟻數量的多少，而是運用了“生物多樣性最大化”的分析方法。這種方法最初用于保護區的規劃設計，通過優化模型來找出最少的管理手段或區域，來盡可能保留最多的物種。換句話說，研究者想知道，要想涵蓋所有觀察到的螞蟻種類，是否真的需要那么多種火燒處理方式，還是說其中一部分就已經足夠。

他們將火燒處理方式分為兩類：一種是“火燒處理組”，按照火燒頻率和時間劃分；另一種是“火活動等級”，依據火災的強度累積情況分類。然后，他們通過分析得出，每一種組合中包含了哪些螞蟻物種，以及這些組合是否能最大限度地保留物種多樣性和種群穩定性。

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▲上圖：（圖文無關）螞蟻幾乎遍布地球上的所有陸地，除了南極洲、波利尼西亞、冰島、格陵蘭和夏威夷群島等少數地區。它們適應了多種棲息地。2024年的數據顯示，全球螞蟻的種類數量為14000多種。?海潮天下（Marine Biodiversity）攝影。

這個研究的結論頗為耐人尋味：不需要所有火燒處理方式，也不需要所有火活動等級，僅僅其中的一小部分組合，就能涵蓋螞蟻的全部物種，而且還能維持種群數量的健康水平。也就是說，在這片稀樹草原里，螞蟻的多樣性可以在相對簡單的火燒管理策略下得以維持，無需刻意制造復雜的“火燒拼圖”。

這項發現并不是在否定“火燒多樣性”的生態作用，而是提供了一個更為具體、可量化的視角。研究人員進一步指出，這樣的結果可能與火災在局部區域的自然異質性有關。即便是一場看似“統一”的火災，在實際發生過程中，其強度和影響在不同地點仍可能存在較大差異。再加上當地的植被結構本身具有一定的空間變化，使得即使是同一種火燒處理，也可能在小尺度上形成多樣化的生境條件，足以支持豐富的螞蟻種類。

此外，這個研究還發現，不同類型的螞蟻對火災的反應并不一致。那些生活在地面、或樹上的螞蟻，通常適應于更開放的環境，因此在頻繁火燒后容易繁榮生長；而地下活動的螞蟻、或者是依賴于枯葉層生活的螞蟻物種，則往往偏好無火、或低強度火災的環境。不過，幾乎所有物種在多種火燒處理下都能出現，并不局限于特定的火災情景。這也再次說明，即使在相對簡化的火燒管理模式中，也能實現對螞蟻多樣性的有效保護。

不過，這項研究并沒有將其結論外推至其他生態系統、或生物類群。研究人員明確指出，他們的研究只適用于澳大利亞北部這種特定類型的熱帶稀樹草原，以及這種生態系統中高度適應干旱和火災的螞蟻種群。在其他地區或面對其他動物群體時，火燒多樣性是否必要仍需進一步研究。不同的生態系統其演化背景、物種組成和火災適應性差異巨大，因此不能簡單套用一個統一的結論。

不過，這個研究提供的“生物多樣性最大化”分析方法，無疑還是給火災管理和生物保護提供了一個可復制的思路。未來的研究可以借助這種方法，探索不同生態系統中火災管理的“最優組合”，在有限的資源和管理能力下，實現最大化的生態效益。

澳大利亞的這片熱帶稀樹草原，以及生活在其中的成千上萬只小小螞蟻，或許無法引起人們的廣泛關注。但正是這些微小的生物和精細的實驗，揭示了生態平衡背后的復雜機制，也為人類如何與自然和諧相處提供了重要線索。這項研究指出，系統統管理不能只憑理論假設和直覺推理，而應通過長期、系統的數據積累和科學分析來支持決策。火燒作為一種自然過程，既可能帶來生態破壞、也可能促進多樣性。關鍵在于，管理者如何科學評估其影響，并根據當地生態系統的特點，“因地制宜”地采取恰當的策略。

感興趣的海潮天下（Marine Biodiversity）讀者可以參看全文：

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

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（注：本文僅代表資訊，不代表平臺觀點。歡迎留言、討論。）

資訊源 | Oecologia文 | 王昆山

編輯 | 海潮君

王昆山.澳洲草原大火，燒得“花樣百出”，對螞蟻多樣性竟無必要？自然保護可能想復雜了.海潮天下.2026-01

【參考資料】

https://link.springer.com/article/10.1007/s00442-025-05683-7