河岸植被種類豐富度格局外文翻譯

1、<p>　　河岸植被種類豐富度格局</p><p>　　原文來源：Patterns of Plant Species Richness Along Riverbanks Author(s): Christer Nilsson, Gunnel Grelsson, Mats Johansson, Ulf Sperens Source: Ecology, Vol. 70, No. 1 (Feb., 1989)

2、, pp. 77-84</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文研究了瑞典北部?jī)蓷l河流春季漲水期與夏季枯水期植被情況。設(shè)定的假設(shè)是，沿順流河岸不同坡度自然和雜草的豐富性應(yīng)該會(huì)不同。我們通過每隔10公里，對(duì)200米長(zhǎng)的河岸段抽樣調(diào)查物種的種類組成和環(huán)境變化來證明這一假設(shè)。對(duì)兩條河流而言，河岸中游的自然植被豐富度最高，而雜草種類沿下游呈單一而明顯

3、的遞增。不存在明顯的產(chǎn)生自然水生植物豐富性的機(jī)制。下游雜草豐富性的增加表明創(chuàng)建者效應(yīng)決定于近河岸較大的人工干預(yù)，但是我們也給出了另一種可能性。總體的植物豐富性并不能說明下游豐富性格局。兩條河流沿岸總體植被豐富性，唯一的共同點(diǎn)是基底的異質(zhì)性和精細(xì)度?？傮w的豐富度隨著基底的異質(zhì)性增大而增大，并在基底的精細(xì)度達(dá)到中度時(shí)呈最大值。這表明當(dāng)基底的種類很多并且基底的顆粒大小中等時(shí)，自然物種和雜草物種共同出現(xiàn)的幾率最大。</p><

4、;p>　　關(guān)鍵詞：自然物種；北瑞典；水岸植被；河岸；雜草物種；物種豐富度格局；基底不均勻性；維管束植物</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　河岸物種豐度和植物群落物種組成變化很大。盡管濱水植被對(duì)于河岸的水體生態(tài)有著巨大影響，并多年來一直植物學(xué)家的興趣，對(duì)于控制其物種組成和物種豐度的因素仍然缺乏了解。</p><p&g

5、t;　　與之形成對(duì)比的是，對(duì)于沿河無脊椎動(dòng)物和魚類群落組成進(jìn)入了細(xì)致的研究階段。本研究的主要目標(biāo)是確定自然河流群落是否存在一種可以預(yù)測(cè)的分布方式。這一研究已經(jīng)得到一些重要的結(jié)論。梵羅特等人預(yù)測(cè)總體的豐度應(yīng)該在河流中游達(dá)到最大值，主要是由于中游環(huán)境的異質(zhì)性很大。這一對(duì)物種多樣性與環(huán)境異質(zhì)性預(yù)測(cè)與及時(shí)干預(yù)假說一致，后者認(rèn)為適度干預(yù)產(chǎn)生的時(shí)空的異質(zhì)性會(huì)讓物種多樣性達(dá)到最大。相反，斯坦內(nèi)和席格勒認(rèn)為物種總體豐度應(yīng)該在河流體系中的最下游最大，這一

6、格局是由對(duì)魚類的觀察所得。也許人們會(huì)認(rèn)為不同的生物群體，如同種生物體自然和草本物種會(huì)有不同的格局。在沿沒有受人類管理半自然的河流，自然的物種可以反映原始的狀況，而雜草則可表明人類的影響。然而，由于目前缺乏各個(gè)生物群體數(shù)目的數(shù)據(jù)，不能對(duì)這些理念進(jìn)行評(píng)估。例如，沿著整條河流的植物物種格局幾乎是不明確的。在這項(xiàng)調(diào)查中，我們調(diào)查了瑞典北部托納和凱利斯河岸(包括澇原)。這兩條河流在中部有一個(gè)自然的峽道聯(lián)通，Tarendo河就是由托納河流向凱利斯河

7、（圖1）。這個(gè)河流體系是歐洲現(xiàn)存最大的沒有收認(rèn)為管理和污染的河流之一。因此它是測(cè)試自然河流格局和進(jìn)程理論的理想體系，可以研究整體</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　季的漲水期和下夏季枯水期水位之間，即該河流是季節(jié)性淹水。主要是陸生植物和濱水植物，水生的物種不常見。本次研究主要目標(biāo)是檢驗(yàn)河岸沿岸的植被，其目標(biāo)是（1）自然和雜草物種豐度格局測(cè)試

8、（2）對(duì)影響沿河岸物種豐度的各種環(huán)境因素進(jìn)行評(píng)估。</p><p><b>　　調(diào)查地點(diǎn)</b></p><p>　　特納河與凱斯利河起于斯干達(dá)山脈，匯于波斯灣（見圖1）。特納河全長(zhǎng)510km流經(jīng)挪威經(jīng)瑞典北部和芬蘭邊境。其集水面積為40240k㎡,其中有9910K㎡與凱利斯河是共有的（因?yàn)榇嬖趰{道）。河水從河口流速在45到3667m3。平均流速為350m3/s。不同

9、的汛期高度與夏季枯水期有關(guān)，這里考慮的范圍在特納河下游0.7m到河口4.9≈110km之間。這一變化范圍等于河岸的高度。河岸寬度在2到160米。河岸的基底上游段主要是沙粒下游段主要是精細(xì)的沉淀物，但是地區(qū)性的間斷比較常見。在兩種主要的基底中成分也正在河岸上出現(xiàn)泥炭帶。</p><p>　　凱利斯河長(zhǎng)達(dá)450km，10至50km以南幾乎與特納河平行，其水域面積為17950m2.河口流速為33~2890m3/s，平均

10、流速為290m3/s.漲水的范圍在0.4和派特斯河和源頭之間，4.8為中間值，相當(dāng)于河。流很窄的一個(gè)范圍，即從河口190km處。河岸寬度為3-91km。凱利斯河岸堤基底主要是沙粒。河岸上游經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)泥炭，在接近河底，富含很高比例的精細(xì)沉淀物。</p><p><b>　　研究方法</b></p><p>　　野外調(diào)查是在1985年7月20-28日于特納河以及1986年

11、7月21日-8月3日于凱利斯河間進(jìn)行的。在特納河和凱利斯河分別有46和37個(gè)樣點(diǎn)，均是在地圖上有系統(tǒng)的標(biāo)記的，起于河流的源頭，沿河流每隔10km設(shè)定一個(gè)樣點(diǎn)。樣點(diǎn)連續(xù)標(biāo)號(hào)，從最上游的地段開始。每一個(gè)樣點(diǎn)長(zhǎng)200米，從最高水位線到最低水位線的整個(gè)河堤。</p><p>　　我們記錄了在每一段樣點(diǎn)出現(xiàn)的維管束植物。為了分析人類對(duì)植被的影響，我們區(qū)分了了本地的自然植物和雜草種類。沒有簡(jiǎn)單的方法斷定一個(gè)物種是否是自然或是

12、雜草，我們分了人工的棲息地，尤其是荒地，耕地和牧場(chǎng)為雜草種類。這并不是說在河堤上出現(xiàn)的物種均是認(rèn)為干擾的結(jié)果。，相反地，河岸可能是某些物種原始的棲息地。但是，這些物種的豐富度能夠很好地表明人類影響。</p><p><b>　　環(huán)境因子</b></p><p>　　最近的評(píng)論假設(shè)認(rèn)為，沿河生物群落與外界變量存在很緊密的聯(lián)系。因此，為了驗(yàn)證物種豐度與樣地特性之間可能存在

13、的關(guān)系，我們記錄了6種環(huán)境變量：與養(yǎng)料的距離，水渠的寬度，冰的沖刷，河堤基底的細(xì)致度，河堤基底異質(zhì)性以及河堤的高度。</p><p><b>　　數(shù)據(jù)分析</b></p><p>　　沿兩條河流的每個(gè)樣點(diǎn)的物種豐度的重要值經(jīng)過了計(jì)算。盡管研究的樣點(diǎn)都是長(zhǎng)200米，河堤的坡度變化也會(huì)造成寬度和面積的變化。沒矯正由于樣點(diǎn)面積變化才產(chǎn)生豐度上的差異，我們采用了變形后的物種豐

14、度，此時(shí)豐度=物種數(shù)量/㏒樣點(diǎn)的面積。</p><p>　　為測(cè)試下游物種豐度變化，我們采用通過逐步式的多次倒推方法進(jìn)行多項(xiàng)式的推導(dǎo)。這種方法能確定這個(gè)新的條件很大的提高了方程式的匹配。由于我們的目標(biāo)是得到合理的方程式，我們僅測(cè)試了線性和二次的關(guān)系。</p><p>　　物種豐度和六個(gè)環(huán)境變量的相關(guān)也經(jīng)過了計(jì)算。由于幾個(gè)變量非整條分布，我們?nèi)坎捎昧薑endall的 г，由于物種豐度常常與

15、環(huán)境因子成二次關(guān)系，我們也測(cè)試了二次方程是否比線性方程更優(yōu)。</p><p><b>　　結(jié)果</b></p><p>　　變形過的總體物種豐度未與河岸的位置呈現(xiàn)出線性或二次關(guān)系。自然的物種豐度與兩條河流的下游位置都呈明顯的二次關(guān)系。對(duì)于雜草物種，二次模型與線性模型效果相當(dāng)。</p><p>　　（圖形1）矩陣的相互關(guān)系表明由于兩條河中基地異質(zhì)

16、性和產(chǎn)生的變量與總體物種豐度呈相關(guān)。特別的是，特納河的總體豐度隨著河堤高度增加，而對(duì)已凱利斯河是與冰的沖刷和基地細(xì)致度呈相關(guān)。沿凱利斯河，自然物種豐度隨冰的沖刷和基底異質(zhì)性與精度呈正比，對(duì)于特納河不存在這種關(guān)聯(lián)。</p><p><b>　　討論</b></p><p>　　沿河岸多樣性格局現(xiàn)有的理論強(qiáng)調(diào)原始的條件。盡管這兩條河相對(duì)其他的歐洲、蘇聯(lián)、北美河流來說可以認(rèn)

17、為是原始的，但還是存在一定程度的認(rèn)為干擾。我們將幾個(gè)典型的人工棲息地作為人類影響的指示。結(jié)果證明是很恰當(dāng)?shù)脑u(píng)估，由于雜草物種豐度沿下游河岸達(dá)到最大值，這一地段收到人為很大的干擾，很大面積的土地地形受到影響。在上游人工棲息地很少，河岸上幾乎不存在雜草。與之形成對(duì)比的是，兩條河岸自然物種豐度與下游距離呈二次相關(guān)。相反，下游雜草物種豐度的遞增表明近河岸人工干預(yù)的啊創(chuàng)建者效應(yīng)。但是，不能排除下游雜草物種數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)部分是因?yàn)榻影陡鼫睾偷臍夂颉?/p>

18、</p><p>　　表2. 物種豐度和瑞士北部特納以及凱利斯河岸環(huán)境特點(diǎn)。</p><p>　　也許有人會(huì)認(rèn)為是下游河岸高度的增大會(huì)加大流量的狀態(tài)，使得更多的不同種物種共存。</p><p>　　盡管我們考慮到了不同地區(qū)和認(rèn)為因素的影響，但是二次方程無法解釋特納河＞15%和凱利斯河＞25%的物種豐度的差異。這表明距離這一單獨(dú)變量與統(tǒng)領(lǐng)物種豐度的生態(tài)因素有關(guān)。生物

19、因素，如競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果。由于我們研究了整河流，其結(jié)果支持整體物種豐度在原始河流的中游達(dá)到最大值的假設(shè)。</p><p>　　適度干預(yù)的假設(shè)預(yù)測(cè)在干預(yù)程度中等時(shí)物種豐度達(dá)到最大值。自然物種豐度在下游二次相關(guān)表明隨著河岸的變化干預(yù)的因素也在不斷變化。但是，峽道的寬度與河岸高度，與干預(yù)相關(guān)的唯一的明顯的因素表明這種趨勢(shì)沿兩河岸并不與自然物種豐度相關(guān)（除了與凱利斯河峽道自然物種豐度呈二次關(guān)系外）或許干預(yù)并不與單一的某一變量相關(guān)

20、。</p><p>　　表3 凱利斯河的植物豐富度和河岸生境特點(diǎn)，計(jì)算后的的物種豐富如表2所示。自然植物種豐度呈二次變化y (y=23.5 + 0.043x-0.0001I5x2 , R=25,n =37, P < .01) 在河流的下呈一次方程變化 (T=0.53,n = 2 7, P < .001) 并呈線性變化(y=-0.68+ 0.0085x,r = 0.26, P < .01).

21、</p><p>　　相關(guān)性分析表明所有衡量物種豐度的標(biāo)準(zhǔn)與兩河岸環(huán)境因素的不同關(guān)系。兩條河之間的不一致性表明河流包含了非常復(fù)雜的成分，其中有極少的幾個(gè)因素會(huì)對(duì)整個(gè)河流產(chǎn)生很大的影響。或許，個(gè)因素之間的相對(duì)重要性在不同的選擇區(qū)域中變化很大。</p><p>　　唯一與總體豐度相關(guān)的一個(gè)因素是基底的異質(zhì)性和細(xì)致度。總體的物種豐度隨著基底的異質(zhì)性增大而增大，并在基底的精細(xì)度達(dá)到中度時(shí)呈最大值。

22、這表明當(dāng)基底的種類很多并且基底的顆粒大小中等時(shí)，自然物種和雜草物種共同出現(xiàn)的幾率最大。物種豐度與基底異質(zhì)性的相互關(guān)系符合沃德和斯坦福關(guān)于物種多樣性與環(huán)境異質(zhì)性應(yīng)與河流沿岸緊密相連的假說一致。形成基底異質(zhì)性的過程不是很明顯，冰川消失等史前因素是很重要的。但是，隨著河流基底異質(zhì)性與冰沖刷關(guān)系的原來越緊密的聯(lián)系，，表明在融雪時(shí)漂流的冰塊通過腐蝕、轉(zhuǎn)移和分解產(chǎn)生了豐富的基質(zhì)。同時(shí)，冰沖刷與堤岸的高度也有緊密關(guān)系，或許是賭塞的冰塊使得水平面升高，