五大湖沿岸湿地的动态稳定性（第二部分）：基于50年研究对新兴沼泽植被的分析

《Wetlands》：Dynamic Stability in a Great Lakes Coastal Wetland, Part II: Analysis of the Emergent Marsh Vegetation from a 50-year Study

水位波动驱动淡水湿地植物群落组成和生物量变化，退水期促进种子库萌发并增加多样性，涨水期淹没耐淹性差的物种。本研究基于密歇根湖塞尔湾50年湿地植被数据，揭示水位波动下多年生草本植物通过地下茎网络和种子库维持湿地稳定性的机制，提出"持久地下茎-循环种子库模型"，修正传统植被响应模型。

　　

摘要

水位波动影响着淡水湿地中植物物种的组成和数量。水位下降会刺激种子库中种子的萌发，从而增加植物多样性；而水位上升则会导致不耐水淹的植物死亡，从而降低多样性。早期的短期研究已经量化了这些动态变化的某些方面，但未能充分考虑到那些具有密集根茎网络的长寿命多年生植物。为了明确植物的响应机制，需要对经历多次水位变化的自然湿地进行长期研究。我们研究了密歇根湖北部塞西尔湾50年的植被数据集，该数据集涵盖了自1918年以来观察到的所有水位波动范围，重点关注了沼泽区的植被情况。这些数据非常适合用于检验关于沿海湿地物种耐淹性、物种对水位变化的响应以及湿地在水位变化下的长期稳定性的假设。分析结果显示，在这50年间，整个沼泽区的植被组成保持了惊人的稳定性，其外缘区域的植被类型始终一致。某些特征性物种构成了主要的植被群落，同时有三种常见的植物在整个湿地范围内普遍存在。值得注意的是，分析表明，传统的关于植被随水位变化而变化的模型低估了具有根茎的植物对长期水淹的耐受能力，而这种能力对于维持沿海湿地的生态功能至关重要。我们提出了一个新的概念模型——持久根茎循环种子库模型（Persistent Rhizome Recurrent Seed Bank Model），该模型结合了我们的研究结果。