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木本植被消失十年后草原河流和河岸帶的軌跡和狀態(tài)變化
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文章信息
主要內(nèi)容
河岸帶及其邊界的溪流為生物、水質(zhì)保護(hù)和其他重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供了重要的棲息地。這些地區(qū)面臨著從局部土地利用/土地覆蓋變化到全球氣候變化過(guò)程的壓力。木本植被在世界范圍內(nèi)的草地河岸帶不斷擴(kuò)大。
該研究報(bào)告了一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)十年的流域尺度機(jī)械去除沿4.5公里河道的木本河岸植被的前后控制沖擊實(shí)驗(yàn)。在此之前，木本植物已經(jīng)擴(kuò)展到草河岸地區(qū)，這與河流流量的減少、草類(lèi)植物物種的喪失和其他生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模的影響有關(guān)。
該研究證實(shí)了一些預(yù)期的響應(yīng)，包括河流營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和沉積物的快速增加，河流苔蘚的消失，以及通過(guò)河岸樹(shù)葉對(duì)河流的有機(jī)輸入減少。養(yǎng)分和沉積物在3年內(nèi)短暫的增加，河流流量沒(méi)有恢復(fù)，砍伐樹(shù)木的地區(qū)即使重新種植了草地物種，也沒(méi)有恢復(fù)到草原狀態(tài)。對(duì)植被覆蓋度的詳細(xì)分析表明，盡管對(duì)再生喬木和灌木進(jìn)行了多次砍伐，但在河岸地帶灌木覆蓋取代了喬木覆蓋。
主要結(jié)論
1.樹(shù)木的擴(kuò)張可以從根本上改變草原上陸地和水生棲息地的聯(lián)系，導(dǎo)致不可阻擋地向新的生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)移動(dòng)。
2.人類(lèi)的壓力，如氣候變化、大氣二氧化碳增加和大氣氮沉降的增加，可能會(huì)繼續(xù)推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)沿著難以改變的軌跡發(fā)展。
3.面對(duì)所有生物群落的全球變化，即使在研究很充分的地點(diǎn)，預(yù)測(cè)河岸帶與其邊界河流之間的關(guān)系可能是困難的。
重要圖表
圖1. 康扎草原生物站實(shí)驗(yàn)和對(duì)照流域位置，苔蘚和有機(jī)物采樣點(diǎn)(紅星)和凋落物采樣點(diǎn)(紅色橢圓)(a)，用白線(通道兩側(cè)各30米)和藍(lán)線(通道兩側(cè)各10米)表示木本清除區(qū)域的實(shí)驗(yàn)和對(duì)照流域。分水嶺標(biāo)簽附近的堰 (b)。處理流域在木本去除之前 (c)、4 年之后 (d) 和 9 年之后 (e) 的航空?qǐng)D像。未開(kāi)鑿的相鄰流域的側(cè)河道保留了樹(shù)冠覆蓋物，但主河道沒(méi)有樹(shù)冠覆蓋物。
圖2.處理流域(N2B) (a, d, g)和兩個(gè)對(duì)照流域N1B (b, e, h)和N4D (d, f, i)的河岸帶和高地區(qū)灌木(a - c)、喬木(d - f)和總木本(g - i)覆蓋比例。誤差條= 1 SE。箭頭表示木材開(kāi)始被清除。
圖3.物種豐富度(左上)、均勻度(右上)、草地覆蓋(左中)、草本覆蓋(右中)、木本覆蓋(左下)、高灌木和喬木覆蓋(右下)的單變量變化。圓形代表開(kāi)闊的草原，方形代表沒(méi)有種子的河岸地帶，菱形代表有種子的河岸地帶。每個(gè)面板內(nèi)的字母表示組間統(tǒng)計(jì)上的顯著差異。
編 輯 |LHF
文章來(lái)源 |Dodds W K, Ratajczak Z, Keen R M, et al. Trajectories and state changes of a grassland stream and riparian zone after a decade of woody vegetation removal[J]. Ecological Applications, 2023: e2830.
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