编辑推荐：
为探究温带沼泽中优势湿地植物生长形式对地表微地形的影响及生态后果，研究人员利用原位地面激光扫描（TLS）技术，分析了五种典型莎草 - 禾草沼泽植被的草丛特征。结果表明不同植物影响草丛特征，水情变化影响微地形。该研究为湿地生态系统保护提供重要依据。
在广袤的温带湿地世界里，一场关乎生态平衡与生物多样性的 “秘密战争” 正在上演。湿地植物们各自施展 “生存绝技”，努力在这片特殊的土地上扎根、繁衍。其中，一些莎草科植物（如 Carex acuta）形成的持久且独特的草丛（tussocks），不仅是自身适应环境的智慧结晶，更是整个湿地生态系统的关键 “拼图”。这些草丛改变了湿地的地表微地形，为其他生物提供了多样化的栖息家园，促进了物种的多样性。然而，随着环境的变化，尤其是水情的波动，这些 “生态工程师” 的命运也面临着挑战。它们的逐渐衰退可能会对湿地的物种多样性和地表微地形产生深远的影响。但以往，获取微地形的详细信息困难重重，传统的实地测量方法既耗时又复杂，还可能破坏植被。在这样的背景下，为了揭开湿地微地形与植物之间的神秘关系，来自捷克科学院全球变化研究所（Global Change Research Institute of the Czech Academy of Sciences）和捷克科学院植物研究所（Institute of Botany of the Czech Academy of Sciences）的研究人员 Ji?í Du?ek、Jan Novotny 等人开展了一项极具意义的研究。
研究人员以位于捷克南波希米亚州特雷博恩镇附近的莎草 - 禾草沼泽为研究对象，该沼泽是 “湿草地” 大型湿地复合体的一部分，属于捷克长期生态研究网络和综合碳观测系统。研究人员利用原位地面激光扫描（TLS）技术，在植被休眠期对研究区域进行扫描，获取了详细的草丛结构数据。随后，他们对数据进行处理和分析，计算出草丛的高度、二维面积、周长、圆形度等特征，并研究了不同植被段中草丛的密度和间距。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先是植被测绘，利用 GPS Ashtech Magellan mobile mapper version 10 在 2017 年生长季对研究区域进行多次巡查，绘制植被图，确定单一优势种和混合植被区域；其次是地面激光扫描，使用 Riegl VZ - 400 地面激光扫描仪在 2017 年 3 月 16 日进行原位扫描，扫描时设置特定参数，建立扫描位置网络，扫描后对数据进行坐标转换、滤波、分割等处理；最后是数据计算与分析，利用 R 统计软件计算草丛各项特征，并进行统计检验和聚类分析。
研究结果如下：
- 草丛结构的二维面积（footprint）：不同植被段中草丛二维面积占比不同，CarCalAcoGly 段最高。个体多边形二维面积差异大，Gly、Car 段与其他段有显著差异，最大草丛在 CarCalAcoGly 和 Gly 段，最小在 CarCal 和 Car 段。
- 草丛结构的周长：周长分布略呈正偏态，Gly、Car 段与其他段周长有显著差异，最长周长在 Gly 和 CarCalAcoGly 段，最短在 CarCal 和 Car 段。
- 地表草丛结构的高度：高度分布对称，部分段有轻微正偏态。不同植被段平均草丛高度有差异，Car 和 CarCal 段最高，Gly 段最低。
- 地表草丛结构的圆形度：Car 和 CarCal 段草丛更圆，CarCalGly、CarCalAcoGly 和 Gly 段草丛形状与圆形差异明显，CarCalAcoGly 和 Gly 段草丛呈拉长形状。
- 草丛结构的密度和间距：平均草丛密度为 2.32 ± 0.135 个 /m2，不同植被段有差异。不同植被段草丛间距相似，无显著差异，最频繁间距在 5 - 7m，分布呈轻微正偏态。
研究结论与讨论部分指出，该研究区域的微地形主要由 Carex acuta 的草丛结构塑造，它是主要的生态工程师。其他湿地植物（如 Glyceria maxima、Acorus calamus 和 Calamagrostis canescens）会改变已形成的莎草草丛特征。水情波动对草丛发育和微地形有重要影响，不同水情情景（Great wet、Optimum wet 和 Sufficiently wet）下，植被发展和微地形会有不同变化。例如，长期干旱和洪水会影响草丛生长，适度短期洪水有助于维持莎草草丛和湿地植物多样性。
这项研究意义重大，它揭示了湿地植物与微地形之间的紧密联系，为理解湿地生态系统的结构和功能提供了新的视角。研究结果有助于预测水情变化对湿地生态系统的影响，为湿地的保护和管理提供科学依据，对于维护湿地生物多样性和生态平衡具有重要的指导价值。论文发表在《Scientific Reports》上，为全球湿地生态研究贡献了重要成果。
