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【曾子固專欄】路燈正在影響大自然

銳傳媒/特別報導 2024.08.06 12:21

根據中國的最新研究,路燈發出的穩定光芒正在改變樹葉的質地,使它們對昆蟲的胃口降低。光污染和霧氣結合在一起,模糊了紐約市夜間的天際線。前景中中央公園詭異地被霧氣籠罩。光污染正在破壞大自然,一項新的研究發現人造光甚至使樹葉對昆蟲的胃口降低。在過去十年中,光污染每年增加約 10% ,成為人類對環境造成的最劇烈的變化之一,全世界的昆蟲都注意到了這一點。奧莉薇亞法拉利Olivia Ferrari發表在最新一期《國家地理雜誌》(National Geographic) 的<路燈正在影響大自然——從樹葉的生長方式到昆蟲的進食方式> (Streetlights are influencing nature—from how leaves grow to how insects eat )

仔細觀察光線充足的葉子

根據《植物科學前沿》的最新研究,通宵運行的人造燈(如路燈)會使葉子變得更堅韌,從而降低昆蟲的食慾。光合作用的這種變化可能會威脅到城市內存在的小型食物鏈。

夜間人造光影響世界各地的野生動物,研究顯示它會扭曲動物的晝夜節律,干擾兩棲動物的繁殖,迷惑尋找月亮的海龜幼龜,並使候鳥偏離航線。

夜間有光時,昆蟲的行為會有所不同:人造光會阻礙螢火蟲的溝通和繁殖,而某些昆蟲可能會被蝙蝠等掠食者發現,或被可以殺死它們的光所吸引。

中國科學院的研究人員很好奇光如何影響昆蟲和植物之間的關係。他們注意到城市裡的樹葉通常比城市外的樹葉顯示出更少的昆蟲損害跡象,因此他們分析了北京各地樹木的葉子樣本。

明亮的路燈照亮了綠葉,路燈穿過樹葉。

中國暴雨中的路燈閃閃發光。北京的一項樹木研究最近發現,在明亮的人造光下生長的樹木會產生更堅韌的葉子。研究人員在夜間照明的主要道路上分佈的 30 個地點,重點關注兩種常見的行道樹——日本寶塔和白蠟樹,測量了亮度並收集了樹葉。他們評估了近 5,500 片葉子的大小、韌性以及營養物質和化學物質的含量,並分析了它們是否有昆蟲的跡象。

檢查葉子的成分和特徵可以告訴科學家很多關於植物如何利用資源的資訊。植物會根據環境因素的不同而生長不同。

紐西蘭納爾遜馬爾伯勒理工學院的植物生態學家艾倫·西拉德(Ellen Cieraad)在一封電子郵件中說:「植物將其有限的資源(例如養分、水和能量)分配給生長、繁殖和防禦等各種功能。 “根據環境的不同,投資不同類型的功能是有意義的。”例如,如果周圍有很多食草動物,植物可能會優先防禦被吃掉——用荊棘、令人倒胃口的化學物質或更堅硬的葉子。

對於研究人員研究的這兩種樹來說,特定區域的人造光越多意味著葉子越堅韌。葉子越堅韌,飢餓昆蟲的跡象就越少。在光線最強烈的地區,葉子更有可能沒有昆蟲捕食的跡象。

更堅韌的葉子對城市環境意味著什麼?

雖然這項新研究的研究人員並不完全理解為什麼植物會對路燈做出這樣的反應,但他們推測夜間人造光下的樹木可能會延長其光合作用週期。論文的作者、中國科學院生物學家張爽解釋說,由於植物利用光來生長,人造夜間光可能會不自然地增加樹木進行光合作用的時間。

西拉德說,科學家並不完全了解植物將如何反應和適應這種變化。

光的類型也會影響植物利用資源的方式:例如,吸收陽光中的紅光可以使植物長出更堅韌的葉子,Cieraad 說,但這些機制對於夜間的人造紅光可能會有所不同。因此,北京路燈的某些因素可能會讓這項新研究中的樹木將更多的資源分配給使葉子更堅韌的化學物質。

張說,這項研究需要擴展到其他植物物種。 「如果夜間的人造光也使其他物種的葉子變得更堅韌,這對昆蟲來說將是個壞消息,」張說。

只需降低光照強度就可以使葉子對昆蟲更具吸引力

植物的變化以及動植物之間的相互作用可以顯著影響整個城市生態系統。

不良的飲食可能會導致草食性昆蟲死亡,從而導致以這些草食性昆蟲為食的昆蟲減少,以及以昆蟲為食的鳥類減少,等等。

除了在食物網中形成重要的連結之外,草食性昆蟲有時還是傳粉者,並為生物多樣性做出貢獻。它們也吃腐爛的植物,幫助分解葉子並將養分返回土壤。在城市中,由昆蟲支持的健康土壤和健康植物生命對人類有益。城市中的植物提供遮蔭並緩解城市中的熱量。

為了最大限度地減少夜間光線的負面影響,張建議只需降低光照強度即可。研究發現夜間亮度與昆蟲吃掉的葉子數量之間存在線性關係,因此只需降低光照強度就可以使葉子對昆蟲更具吸引力。

Cieraad 表示,在城市中,我們應該只在需要的時候提供照明。運動感應器也可以提供幫助,路燈防護罩也可以起到作用,這樣光線就不會洩漏到周圍區域。

在家裡,生物學家建議關閉夜間不需要的燈,使用運動啟動燈,選擇僅將光照射到需要的地方的固定裝置,並在房屋附近使用對昆蟲來說最安全的琥珀色燈。

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