河岸植被种类丰富度格局外文翻译final.doc

华中农业大学本科毕业论文（或设计）外文翻译河岸植被种类丰富度格局原文来源：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), pp. 77-84摘要本文研究了瑞典北部两条河流春季涨水期与夏季枯水期植被情况。设定的假设是，沿顺流河岸不同坡度自然和杂草的丰富性应该会不同。我们通过每隔10公里，对200米长的河岸段抽样调查物种的种类组成和环境变化来证明这一假设。对两条河流而言，河岸中游的自然植被丰富度最高，而杂草种类沿下游呈单一而明显的递增。不存在明显的产生自然水生植物丰富性的机制。下游杂草丰富性的增加表明创建者效应决定于近河岸较大的人工干预，但是我们也给出了另一种可能性。总体的植物丰富性并不能说明下游丰富性格局。两条河流沿岸总体植被丰富性，唯一的共同点是基底的异质性和精细度。总体的丰富度随着基底的异质性增大而增大，并在基底的精细度达到中度时呈最大值。这表明当基底的种类很多并且基底的颗粒大小中等时，自然物种和杂草物种共同出现的几率最大。关键词：自然物种；北瑞典；水岸植被；河岸；杂草物种；物种丰富度格局；基底不均匀性；维管束植物引言河岸物种丰度和植物群落物种组成变化很大。尽管滨水植被对于河岸的水体生态有着巨大影响，并多年来一直植物学家的兴趣，对于控制其物种组成和物种丰度的因素仍然缺乏了解。与之形成对比的是，对于沿河无脊椎动物和鱼类群落组成进入了细致的研究阶段。本研究的主要目标是确定自然河流群落是否存在一种可以预测的分布方式。这一研究已经得到一些重要的结论。梵罗特等人预测总体的丰度应该在河流中游达到最大值，主要是由于中游环境的异质性很大。这一对物种多样性与环境异质性预测与及时干预假说一致，后者认为适度干预产生的时空的异质性会让物种多样性达到最大。相反，斯坦内和席格勒认为物种总体丰度应该在河流体系中的最下游最大，这一格局是由对鱼类的观察所得。也许人们会认为不同的生物群体，如同种生物体自然和草本物种会有不同的格局。在沿没有受人类管理半自然的河流，自然的物种可以反映原始的状况，而杂草则可表明人类的影响。然而，由于目前缺乏各个生物群体数目的数据，不能对这些理念进行评估。例如，沿着整条河流的植物物种格局几乎是不明确的。在这项调查中，我们调查了瑞典北部托纳和凯利斯河岸(包括涝原)。这两条河流在中部有一个自然的峡道联通，Tarendo河就是由托纳河流向凯利斯河（图1）。这个河流体系是欧洲现存最大的没有收认为管理和污染的河流之一。因此它是测试自然河流格局和进程理论的理想体系，可以研究整体而非一个特定的地方，我们研究了两个河流之间的相似点。研究的群落位于春图1季的涨水期和下夏季枯水期水位之间，即该河流是季节性淹水。主要是陆生植物和滨水植物，水生的物种不常见。本次研究主要目标是检验河岸沿岸的植被，其目标是（1）自然和杂草物种丰度格局测试（2）对影响沿河岸物种丰度的各种环境因素进行评估。调查地点特纳河与凯斯利河起于斯干达山脉，汇于波斯湾（见图1）。特纳河全长510km流经挪威经瑞典北部和芬兰边境。其集水面积为40240k,其中有9910K与凯利斯河是共有的（因为存在峡道）。河水从河口流速在45到3667m3。平均流速为350m3/s。不同的汛期高度与夏季枯水期有关，这里考虑的范围在特纳河下游0.7m到河口4.9110km之间。这一变化范围等于河岸的高度。河岸宽度在2到160米。河岸的基底上游段主要是沙粒下游段主要是精细的沉淀物，但是地区性的间断比较常见。在两种主要的基底中成分也正在河岸上出现泥炭带。凯利斯河长达450km，10至50km以南几乎与特纳河平行，其水域面积为17950m2.河口流速为332890m3/s，平均流速为290m3/s.涨水的范围在0.4和派特斯河和源头之间，4.8为中间值，相当于河。流很窄的一个范围，即从河口190km处。河岸宽度为3-91km。凯利斯河岸堤基底主要是沙粒。河岸上游经常会出现泥炭，在接近河底，富含很高比例的精细沉淀物。研究方法野外调查是在1985年7月20-28日于特纳河以及1986年7月21日-8月3日于凯利斯河间进行的。在特纳河和凯利斯河分别有46和37个样点，均是在地图上有系统的标记的，起于河流的源头，沿河流每隔10km设定一个样点。样点连续标号，从最上游的地段开始。每一个样点长200米，从最高水位线到最低水位线的整个河堤。 我们记录了在每一段样点出现的维管束植物。为了分析人类对植被的影响，我们区分了了本地的自然植物和杂草种类。没有简单的方法断定一个物种是否是自然或是杂草，我们分了人工的栖息地，尤其是荒地，耕地和牧场为杂草种类。这并不是说在河堤上出现的物种均是认为干扰的结果。，相反地，河岸可能是某些物种原始的栖息地。但是，这些物种的丰富度能够很好地表明人类影响。环境因子最近的评论假设认为，沿河生物群落与外界变量存在很紧密的联系。因此，为了验证物种丰度与样地特性之间可能存在的关系，我们记录了6种环境变量：与养料的距离，水渠的宽度，冰的冲刷，河堤基底的细致度，河堤基底异质性以及河堤的高度。数据分析沿两条河流的每个样点的物种丰度的重要值经过了计算。尽管研究的样点都是长200米，河堤的坡度变化也会造成宽度和面积的变化。没矫正由于样点面积变化才产生丰度上的差异，我们采用了变形后的物种丰度，此时丰度=物种数量/样点的面积。为测试下游物种丰度变化，我们采用通过逐步式的多次倒推方法进行多项式的推导。这种方法能确定这个新的条件很大的提高了方程式的匹配。由于我们的目标是得到合理的方程式，我们仅测试了线性和二次的关系。物种丰度和六个环境变量的相关也经过了计算。由于几个变量非整条分布，我们全部采用了Kendall的 ，由于物种丰度常常与环境因子成二次关系，我们也测试了二次方程是否比线性方程更优。结果变形过的总体物种丰度未与河岸的位置呈现出线性或二次关系。自然的物种丰度与两条河流的下游位置都呈明显的二次关系。对于杂草物种，二次模型与线性模型效果相当。（图形1）矩阵的相互关系表明由于两条河中基地异质性和产生的变量与总体物种丰度呈相关。特别的是，特纳河的总体丰度随着河堤高度增加，而对已凯利斯河是与冰的冲刷和基地细致度呈相关。沿凯利斯河，自然物种丰度随冰的冲刷和基底异质性与精度呈正比，对于特纳河不存在这种关联。讨论沿河岸多样性格局现有的理论强调原始的条件。尽管这两条河相对其他的欧洲、苏联、北美河流来说可以认为是原始的，但还是存在一定程度的认为干扰。我们将几个典型的人工栖息地作为人类影响的指示。结果证明是很恰当的评估，由于杂草物种丰度沿下游河岸达到最大值，这一地段收到人为很大的干扰，很大面积的土地地形受到影响。在上游人工栖息地很少，河岸上几乎不存在杂草。与之形成对比的是，两条河岸自然物种丰度与下游距离呈二次相关。相反，下游杂草物种丰度的递增表明近河岸人工干预的啊创建者效应。但是，不能排除下游杂草物种数量上的优势部分是因为近河岸更温和的气候。表2. 物种丰度和瑞士北部特纳以及凯利斯河岸环境特点。也许有人会认为是下游河岸高度的增大会加大流量的状态，使得更多的不同种物种共存。尽管我们考虑到了不同地区和认为因素的影响，但是二次方程无法解释特纳河15%和凯利斯河25%的物种丰度的差异。这表明距离这一单独变量与统领物种丰度的生态因素有关。生物因素，如竞争结果。由于我们研究了整河流，其结果支持整体物种丰度在原始河流的中游达到最大值的假设。适度干预的假设预测在干预程度中等时物种丰度达到最大值。自然物种丰度在下游二次相关表明随着河岸的变化干预的因素也在不断变化。但是，峡道的宽度与河岸高度，与干预相关的唯一的明显的因素表明这种趋势沿两河岸并不与自然物种丰度相关（除了与凯利斯河峡道自然物种丰度呈二次关系外）或许干预并不与单一的某一变量相关。表3 凯利斯河的植物丰富度和河岸生境特点，计算后的的物种丰富如表2所示。自然植物种丰度呈二次变化y (y=23.5 + 0.043x-0.0001I5x2 , R=25,n =37, P .01) 在河流的下呈一次方程变化 (T=0.53,n = 2 7, P .001) 并呈线性变化(y=-0.68+ 0.0085x,r = 0.26, P .01). 相关性分析表明所有衡量物种丰度的标准与两河岸环境因素的不同关系。两条河之间的不一致性表明河流包含了非常复杂的成分，其中有极少的几个因素会对整个河流产生很大的影响。或许，个因素之间的相对重要性在不同的选择区域中变化很大。唯一与总体丰度相关的一个因素是基底的异质性和细致度。总体的物种丰度随着基底的异质性增大而增大，并在基底的精细度达到中度时呈最大值。这表明当基底的种类很多并且基底的颗粒大小中等时，自然物种和杂草物种共同出现的几率最大。物种丰度与基底异质性的相互关系符合沃德和斯坦福关于物种多样性与环境异质性应与河流沿岸紧密相连的假说一致。形成基底异质性的过程不是很明显，冰川消失等史前因素是很重要的。但是，随着河流基底异质性与冰冲刷关系的原来越紧密的联系，表明在融雪时漂流的冰块通过腐蚀、转移和分解产生了丰富的基质。同时，冰冲刷