旅鼠的数量波动原因

旅鼠的数量波动原因

先看一道试题：

下图表示北极旅鼠在1928年到1943年间种群数量变化曲线。下

列叙述错误的是( )

A. 北极旅鼠种群数量每3～4年达到峰值，呈周期性波动

B. a点时，雌鼠生殖能力下降是内源性调节因素的影响

C. b点时北极旅鼠的次级生产量仍可能大于零

D. a点到b点过程中，北极旅鼠种群的环境容纳量下降

【答案】D

【解析】从图中可以看出，北极旅鼠种群数量每3—4年达到峰

值，呈周期性波动，A正确；a点时，北极旅鼠种群数量达到峰值，

不是环境因素引起，则是雌鼠生殖能力下降，即内源性调节因素的影

响，B正确；b点时北极旅鼠种群数量虽然处于下降过程中，但整个

生态系统中次级生产量仍可能大于零，C正确；只要环境条件基本不

变，环境对某种群的环境容纳量就不会明显改变，所以D错误。

这道试题考查北极旅鼠种群数量周期性波动，教材中没说，但提

到了蝗虫的种群数量的波动：

那么，旅鼠种群数量周期性波动的原因是什么？

北极旅鼠，每隔3－4年出现一次数量高峰，波动原因主要是由

于食料植物因旅鼠取食而发生周期性短缺（如图）。

旅鼠属有四个物种常年居住在北极圈内：北美棕旅鼠（

Lemmus

trimucronatusL. sibiricus

），西伯利亚旅鼠（），弗兰格尔岛旅

鼠（），以及最著名的挪威旅鼠（）。

L. portenkoiL. lemmus

旅鼠是一种极普通、可爱的小动物，常年居住在北极，体形椭圆，

四肢短小，比普通老鼠要小一些，最大可长到15厘米，尾巴粗短，

耳朵很小，两眼闪着胆怯的光芒，但当被逼得走投无路时，它也会勃

然大怒，奋力反击。

北极旅鼠

爱斯基摩人称其为来自天空的动物，而斯堪的纳维亚的农民则直

接称之为“天鼠”。这是因为，在特定的年头，它们的数量会大增，

就像是天兵天将，突然而至似的。

16世纪丹麦博物学家Ole Worm首次发表了挪威旅鼠的解剖结果，

证实了它们和其它啮齿动物——也就是耗子——是相似的。可是这位

博物学家仍然相信旅鼠从天而降，只不过是被风从别处刮来的而非天

上自然发生的。

人们对旅鼠的神秘感来源于旅鼠的大幅种群波动。尤其是挪威旅

鼠，它们有明显的3-4年的种群消长周期。尽管生活在北极圈附近，

挪威旅鼠却异常活跃，从不冬眠。冬天它们刨开雪地，依靠草根或预

先储备的食物度过。挪威旅鼠繁殖非常快，出生后不到一个月就达到

性成熟，比大多数耗子还厉害，因此当食物丰富、冬天短暂时，它们

的种群会爆发式地增长。

如今的生态学家们都还不能建立完备的预测挪威旅鼠种群数量

的模型，更不用说过去的当地人看到一大群旅鼠在短时间内突然冒出

时，该感到多么的错愕了吧。不过，对于依赖旅鼠为生的北极狐、雪

鸮等捕食者，突然出现的大群旅鼠，的确是天赐的礼物。甚至生活在

北极的驯鹿，在极端条件下也可以吃旅鼠。捕食者也是造成旅鼠种群

变动的一大原因。

最使人们感兴趣的还是旅鼠及其天敌具有周期性的数量波动。每

隔3～4年，旅鼠数量会剧增，并且通常仅持续一年的时间便开始下

降。

调查结果证明，有些年份在北极狐的胃中可发现整窝旅鼠，说明

北极狐是从雪下将旅鼠挖出来的。旅鼠数量的增加，给北极狐的繁殖

提供了绝好的条件，这时100％苔原地区的狐狸洞都有北极狐居住，

每窝平均产仔8只；当旅鼠数量降低后，北极狐食物来源严重不足，

不得不以营养价值低的食物为食，雌狐体质下降，不怀孕，即使怀孕，

生出的幼狐体弱多病，不久便会死亡。

这样，连续1～2年的时间，北极狐的数量便会急剧降低。雪鹗

主食旅鼠，情况也是如此，当旅鼠数量增加时，雪鹗的数量也会随之

增加，而当旅鼠数量降低后，大量的雪鹗由于饥饿，被迫南迁。因此，

在北美，每隔3～4年都可见到这种雪鹗的大量迁入，而在两次迁入

之间，很少见到雪鹗。

雪鹗

在平常年份，旅鼠只进行少量繁殖，使其数量稍有增加，甚至保

持不变。只有到了丰年，当气候适宜和食物充足时，才会齐心合力地

大量繁殖，使其数量急剧增加，一旦达到一定密度，例如1公顷有几

百只之后，奇怪的现象便发生了：这时候，几乎所有旅鼠突然都变得

焦躁不安起来，它们东跑西颠，吵吵嚷嚷且永无休止，它们停止进食，

似乎是大难临头，世界末日就要来临。这时它们便一反常态，不再是

胆小怕事，见人就跑，而是恰恰相反，在任何天敌面前都面不改色，

无所畏惧，有时甚至会主动进攻，真有点天不怕地不怕的样子。

更加不可思议的是，连它们的毛色也发生了明显的变化，由便于

隐蔽的灰黑变成目标明显的桔红，以便吸引天敌的注意，来更多地吞

食和消耗它们。

与此同时，还显出一种强烈的迁徙意识，纷纷聚在一起，形成大

群。先是到处乱窜，像是出发前的忙乱，接着不知由谁一声令下，则

会沿着一定方向进发，星夜兼程，狂奔而去，而大海又总是它们最终

的归宿。有趣的是，当它们进行这种死亡大迁移时，总会留下少数同

类看家，并担当起传宗接代的神圣任务，使其不至于绝种。这一切，

看上去似乎都是经过深思熟虑，周密安排好的。

旅鼠在数量急剧膨胀之后，会发生一种现象：所有的旅鼠开始变

得焦躁不安，到处叫嚷，跑来跑去，并且停止了进食。旅鼠们勇敢异

一个纠结的设定是，这种常会发生混乱式种群波动的小动物，居

然是爱好独处的。这造成旅鼠们不能忍受鼠满为患的居住条件。传言

中，旅鼠们“为了保证物种延续、控制种群大小，有组织地集群跳海”，

这被解读为各种关于生死的超脱与感悟。而没人能证实旅鼠是否真的

组织过这样的集体行动，它们也许更愿意相互厮杀而不是自杀。最重

要的是，跳海是没有用的，旅鼠会游泳……

旅鼠会游泳

在种群爆发时，不能挑战原有栖息地的霸主们的旅鼠们被迫流离

失所，于是它们慌乱地四处寻找新的栖息地。与其说这是有组织的迁

徙，不如说这是集体大混乱，放在人类社会，这就是可以发生踩踏事

件的情形……

由于旅鼠跋涉的路途中常要穿过宽阔的水面，著名的“集体赴死”

场面就出现了。事实上，足够强壮的旅鼠游到了对岸，有的最终找到

了新的家园，而总有些不够强壮的倒霉蛋，在游泳的过程中耗尽了体

力，因此溺死、冻死。

例、某苔原生态系统的部分食物网如下图所示。

请回答：

（1）图中的生物构成了 条食物链，其中处于

第二个营养级的生物有 种。

（2）图中生物体内DDT浓度最高的生物是 。

答案：

（1）10 3 （2）北极狐、雪鸮

解析：

（1）图中生物构成了10条食物链，其中处于第二营养级的生物有3

种，分别是雪兔、旅鼠和驯鹿。

（2）由于生物放大作用，营养级最高的生物体内DDT浓度最高，所

以是北极狐和雪鸮。