螞蟻是森林生態系的工程師

 (https://royalsocietypublishing.org/rspb/article/292/2044/20242342/234416/Strong-and-weak-environmental-perturbations-cause)

 這篇論文探討了這些螞蟻網絡如何應對干擾。當系統中的關鍵資源消失時會發生什麼?當只失去一種次要的食物來源時又會發生什麼事?

從很多方面來看,木蟻都是森林棲地的生態系工程師。它們用松針、樹枝和其他植物材料建造大型圓頂狀巢穴,並在巢穴周圍形成龐大的蟻道系統。一個巢穴可以容納數百萬隻木蟻,它們透過日常活動不斷改造周圍環境。

它們經常活動的蟻道需要不斷維護和清理,這些蟻道實際上貫穿了森林的底層植被。透過覓食、築巢和維護,它們搬運大量的有機物,影響土壤和植被結構,並與其他眾多物種相互作用。難怪木蟻經常被認為是北方森林的關鍵物種。

木蟻的網路由兩種節點組成:巢穴和樹木。這些節點透過通常清晰可見的路徑連接起來。工蟻沿著通往樹木的路徑將食物運回巢穴。巢穴之間的路徑同樣重要,因為它們促進了食物、幼蟲和工蟻的移動,形成了一個複雜的物流系統。

論文研究的核心問題是這些生態系統網絡如何應對干擾,例如食物來源(例如樹木)的喪失。並非所有資源都同等重要。有些樹木被大量利用,而有些則作用較小。結合長期的實地觀察、實驗研究以及基於十年經驗數據所建構的動態模擬模型來探討這個問題。在我們的模擬中,蟻群網絡並非靜態的,而是不斷變化的系統,蟻巢會生長或消失,連接會形成或斷裂,螞蟻也會根據不斷變化的環境調整它們的行進路線。

研究結果表明:干擾的影響很大程度上取決於受影響的元素。當移除一個不太重要或隨機選擇的食物來源時,網路通常能夠較好地適應。在某些情況下,短期效率甚至有所提高,因為移除弱連接簡化了系統。相反,當最重要的食物來源喪失時,網路效率持續下降。系統並未崩潰,而是重組為效率較低的結構。此外,其穩健性降低,使其更容易受到未來幹擾的影響。



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