入侵性雀麦在城市灯光下蔓延

这种多产的植物影响农业并引发野火,似乎特别受益于路灯

Cheatgrass with green leaves close-up and dark background

在他1949年的开创性著作《沙郡年鉴》中,美国博物学家奥尔多·利奥波德警告了雀麦的危害——一种高大且多毛的入侵植物,起源于欧洲和亚洲。如今,雀麦在整个美国西部的大片地区超过了本地物种,取代了山艾树草原草地,并威胁着谷物和养牛场。但一项新的研究表明,雀麦似乎也奇怪地且特别地被城市生活的明亮灯光所吸引——对于通常在田野和森林中而非后巷和林荫大道上处理此类入侵者的研究人员来说,这是一个罕见的转变。

雀麦不仅仅是挤占本地物种的生存空间。它是一种一年生植物,这意味着它在晚春时节就会枯死,正好及时为从夏季延伸到秋季的野火季节提供大量的干燥、枯死的燃料。博伊西州立大学的植物生态学家斯蒂芬·诺瓦克说,当火灾年复一年地席卷而来时,多年生本地草类无法足够快地长回来以跟上。“它们没有机会,”诺瓦克说。“火灾发生的速度快于植物的生命周期。” 雀麦很容易传播种子,这些种子可以在土壤中休眠很长时间。这有助于这种植物,它也被称为芒草,在其非原生地生长良好。

根据丹佛大学生态学家香农·墨菲领导的一项新研究,城市基础设施可能会促进雀麦的蔓延。墨菲和她的同事发现,在整个丹佛的后巷中,雀麦在路灯周围生长的可能性是在没有路灯的地点生长的三倍——而且与其他植物相比,它似乎从路灯中获得了更大的益处。丹佛和许多其他主要都市区都处于雀麦地理分布的中心,人类活动无疑在其传播范围中发挥了作用。但墨菲说,诸如路灯之类的特征究竟如何影响植物的优势尚不清楚。“我们是第一个研究这个的,”她补充道。“这真的还没有被调查过。”


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


墨菲说,她在丹佛的一些后巷遛狗时,注意到路灯杆周围路面裂缝中长着一簇簇雀麦。作为对蛾子如何与散布在城市空地和中间地带的小片草原相互作用的调查的一部分,墨菲和她的团队在实验室中种植了一些野生植物,她惊讶地注意到雀麦在温室环境中的人工照明下“生长得非常茂盛”,而本地植物,如西部冰草,却没有获得类似的促进。因此,她想知道在她散步时看到的植物是否也发生了类似的事情,并开始与几位合作者一起进行调查。

这些合作者是一群中学生女孩,她们作为夏季 STEM(科学、技术、工程和数学)营的一部分帮助进行了这项研究。在墨菲的指导下,她们在丹佛南部的 54 条后巷的路面上奔走,绘制雀麦的生长或未生长地点。她们观察了三种类型的地点:路灯杆周围、没有灯的杆子周围以及独立生长的植物群落。研究人员统计了雀麦和其他常见植物,包括蒲公英和一种名为马齿苋的草本杂草。他们发现,大约 75% 的路灯照明地点都有雀麦存在,并且在这些照明地点,这种植物的常见程度是在没有灯光区域的三倍。这项新研究于今年夏天在《生态学与进化》杂志上详细介绍。

结果是惊人的。但没有参与这项研究的诺瓦克警告说,“相关性并不等同于因果关系。” 他很好奇雀麦植物内部的哪些生理反应可能导致它们在灯光周围爆炸性生长,而许多其他植物几乎无法自保。墨菲也有同样的问题,她现在正在与植物生理学家合作,以阐明可能导致这种差异的生物学过程。

墨菲和她的合作作者写道,在管理雀麦和其他入侵物种时,需要考虑城市环境的人为因素。事实上,人类行为是雀麦首先成为如此严重问题的原因,诺瓦克说,他指出了雀麦得名的故事。在 19 世纪和 20 世纪,“不择手段的谷物商人会用雀麦种子掺杂他们的麦种,”他解释说。农民没有意识到这种欺骗,就种下了这些种子。“当它们刚发芽时,很难分辨出区别,”诺瓦克说。“但当它们开花时,你就会意识到‘哦,我的天哪——我被骗了。’”

© . All rights reserved.