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在生物多样性评估中,准确估计物种数量至关重要。研究人员针对别布扎国家公园(BNP)河流网络,分析大型植物功能群物种丰富度与水质、水形态因子关系。结果发现其受栖息地水形态质量等影响,BNP 大型植物物种丰富度相对较低。该研究为生态保护提供依据。
在自然生态系统的研究中,生物多样性的准确评估一直是个重要课题。尤其是在像国家公园这样具有重要生态意义的区域,全面了解生物多样性状况,对于环境评估和后续的保护规划极为关键。然而,这些区域往往面积广阔,自然资源差异大,进行可靠的生物多样性清查困难重重。一方面,要对整个区域进行全面细致的调查,需要耗费大量的人力、物力和时间;另一方面,用于清查的资源常常不足,难以充分探索自然资源。就拿大型植物来说,其物种丰富度受多种因素影响,像营养浓度、水流速度、pH 值、水形态变化以及景观格局等,但在不同区域,这些因素对大型植物物种丰富度的具体影响尚不明确。
为了解决这些问题,来自国外研究机构的研究人员聚焦于波兰最大的国家公园 —— 别布扎国家公园(Biebrza National Park,BNP)。该公园以其保存完好的湿地栖息地和河流网络闻名,是欧洲重要的候鸟中途停歇地。研究人员旨在揭示 BNP 河流网络中植物多样化的生态决定因素,综合考虑水质和水形态等因素,分析大型植物(macrophytes)不同功能群的物种丰富度。此次研究成果发表在《Ecohydrology 》上,对生态保护和管理具有重要意义。
研究人员采用了多种技术方法。首先,在 2021 年对整个 BNP 区域进行实地调查,选取 25 个位点记录大型植物和水形态数据,并采集水样用于理化分析。其次,运用 Chao 方法估计物种丰富度,该方法依据稀有物种的出现频率,能校正有限样本量带来的误差,从而更准确地评估生态系统中的物种总数。此外,还对非生物数据进行主成分分析(PCA),以减少数据维度,识别主要环境梯度。
研究结果如下:
- 环境研究结果:在水形态参数中,水文地貌形态评分(HMS)、满岸宽度和水面宽度的变异系数最高;在水的理化指标里,正磷酸盐(P - PO4)和硝态氮(N - NO3)变化最大。
- PCA 分析结果:对水形态数据矩阵进行 PCA 分析,揭示出三个主要变异方向。
研究结论表明,在每个河流位点,平均观察到 24 个大型植物分类单元(α 生物多样性),与波兰其他河流相比,这一数量相对较高。但从已鉴定分类单元的总数(γ 生物多样性)和估计的物种丰富度来看,BNP 区域的数据低于波兰其他流域。BNP 区域大型植物物种丰富度相对较低,主要是由于研究水道栖息地条件的同质性,其多为有机类型,水流呈层流状,底物多样性有限。
在讨论部分,研究人员指出,现代生态学分析方法为研究复杂环境系统提供了有力工具。通过多种分析方法的协同作用,能够同时捕捉到一般趋势和细微变化,提高了研究结果解释的准确性。此次研究明确了影响 BNP 河流网络大型植物物种丰富度的关键因素,为公园的生态保护和管理提供了科学依据。例如,在制定保护策略时,可以根据这些影响因素,对受影响较大的区域进行针对性保护,合理调整河流的营养条件,维持良好的水形态,从而促进大型植物物种的多样性发展,进一步维护整个生态系统的稳定和健康。这对于保护别布扎国家公园独特的生态环境,以及保障欧洲候鸟的栖息地具有重要意义,也为其他类似区域的生物多样性研究和保护提供了参考范例。