在瑞典北部,驯鹿的觅食行为与土壤湿度相互作用,共同决定了苔原植物群落的结构

《Journal of Vegetation Science》:Reindeer Grazing and Soil Wetness Interact to Drive Tundra Plant Community Structure in Northern Sweden

【字体: 时间:2025年10月09日 来源:Journal of Vegetation Science 2.7

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  苔原植被受底因(土壤湿度、NDVI、坡向)和顶因(驯鹿啃食时长)交互影响。研究显示土壤湿度与啃食时长存在显著互作效应,高湿区啃食时长缩短,植被以莎草和草本为主,干旱区啃食时长延长,植被以灌木和地衣为优势。底因因素对植被多样性影响强于啃食行为,其中土壤湿度贡献率最高。研究强调需关注气候变化下土壤湿度和啃食强度的协同作用,以预测苔原植被动态。

  在北极苔原生态系统中,植物群落的形成受到多种因素的共同影响,其中非生物因素(如土壤湿度、地形坡度)与生物因素(如驯鹿放牧)之间的相互作用尤为复杂。这项研究聚焦于瑞典维德尔菲耶伦山脉的苔原生态系统,通过分析2019年和2020年采集的驯鹿活动数据以及植被组成,探讨了这些因素如何共同塑造当地植物群落的结构和多样性。研究结果揭示了驯鹿放牧行为与土壤湿度之间的显著互动关系,并表明非生物因素在植物群落形成中占据主导地位。

研究发现,驯鹿更倾向于在较为干燥的地区进行放牧,且放牧时间较长。这表明,放牧行为与土壤湿度之间存在重要的相互作用,干旱环境可能更适合驯鹿的觅食活动。然而,放牧对植被组成的整体影响较弱,尤其是在较为湿润的地区,植物多样性反而更高。此外,研究还发现,南部迎风坡的放牧时间较长,但这些地区的植被结构更受非生物条件的影响,而北部迎风坡则表现出更强的非生物驱动效应。这种差异可能源于地形对气候条件的调节作用,例如南部迎风坡通常温度较高、土壤水分更充足,而北部迎风坡则更寒冷、土壤更干燥。

土壤湿度是影响植物多样性的关键因素,对所有植被组别(包括地衣、苔藓、草本植物、灌木和草本植物)都具有显著的正面影响。在湿润的环境中,草本植物和杂草的种类更为丰富,而在干燥的地区,灌木和地衣则更为常见。这种现象可能与不同植物种类对水分的需求和适应性有关。例如,草本植物通常对水分条件较为敏感,而在水分充足的环境中更容易生长和繁衍,从而提高其多样性。相比之下,灌木和地衣则能够在较干旱的条件下生存,并且它们的生长周期与水分条件有更紧密的联系。

此外,研究还发现,放牧时间与植物群落结构之间存在一定的关系。在南部迎风坡,随着放牧时间的增加,草本植物的比例也有所上升,而北部迎风坡则表现出相反的趋势。这可能表明,放牧对某些植被组别(如草本植物)的影响在特定条件下更为显著。然而,整体来看,放牧对植物多样性的影响相对较小,特别是在干旱地区,植物的种类分布更多地受到土壤水分的影响。

研究还强调了地形对植被组成和放牧行为的重要性。南部迎风坡通常具有更高的植被多样性,这可能与该地区更丰富的水分和更适宜的生长条件有关。北部迎风坡虽然在某些方面表现出更强的非生物驱动效应,但其植被组成更多地受到地形因素的限制。因此,地形不仅影响了植被的分布,也间接影响了驯鹿的放牧行为。

在讨论部分,研究指出,土壤湿度在解释植被结构和多样性方面比放牧更为重要。这与之前的研究结论一致,表明在极端环境条件下,生物因素对植物群落的影响可能不如非生物因素显著。然而,放牧仍然在某些方面对植物群落产生了一定的影响,尤其是在南部迎风坡,放牧时间的延长可能导致草本植物比例的增加,而灌木和地衣的比例则可能减少。

研究还探讨了放牧对灌木群落的影响。尽管放牧对灌木相对丰富度没有显著影响,但在南部迎风坡,较长的放牧时间与灌木比例的减少有关。这可能与放牧对灌木的干扰有关,例如通过踩踏和选择性采食,可能会影响灌木的生长和繁殖。然而,研究也指出,由于驯鹿密度较低,这种影响可能并不显著。

此外,研究还强调了未来气候变化对苔原植被的潜在影响。随着全球气温的升高,高海拔地区的气候条件可能会发生显著变化,这可能会影响土壤水分和植被组成。因此,理解放牧与非生物因素之间的相互作用对于预测未来苔原植被的变化至关重要。特别是在气候变化背景下,放牧强度的变化可能会对植物群落的稳定性产生深远影响。

总的来说,这项研究为理解北极苔原生态系统中植物群落的形成机制提供了新的视角。通过结合放牧行为和非生物因素的分析,研究揭示了这些因素如何共同作用于植被结构和多样性。研究结果表明,非生物因素在塑造植物群落方面具有主导地位,而放牧的影响则相对有限。然而,放牧与土壤湿度之间的相互作用仍然值得进一步研究,特别是在未来气候变化和土地利用变化的背景下。
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