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为探究河岸植物水传播（hydrochory）随季节及地貌差异的变化，研究人员在自由流动的北方河流布置种子陷阱，收集全年种子。发现春季洪水期种子量占 88.7%，水传播对维持河岸植物多样性至关重要，为河流生态管理提供依据。
在河流生态系统中，种子传播作为连接种群动态的关键过程，对河岸植被的组成和多样性维持起着至关重要的作用。水传播（hydrochory）作为河岸植物种子的主要传播方式之一，其传播模式如何随季节水文变化和不同地貌单元的差异而改变，一直是生态学领域尚未完全明晰的问题。以往研究虽关注到河流纵向梯度和局部地貌异质性对植物分布的影响，但缺乏对全年尺度下水传播过程的系统性分析，尤其是水文事件（如春季洪水）与地貌特征（如湖泊、缓流区、急流区）对种子沉积模式的相对作用尚不明确。在此背景下，来自瑞典卡尔斯塔德大学（Karlstad University）河流生态与管理小组（RivEM）联合瑞典于默奥大学（Ume? University）、德国波鸿鲁尔大学（Ruhr University Bochum）以及中国西南大学的研究人员，开展了一项针对自由流动北方河流的全年种子沉积研究，旨在揭示水传播过程对水文模式和地貌变化的响应机制，相关成果发表在《Ecosystems》期刊。
研究人员选取瑞典北部 Vindel 河支流 Hjuksan 河作为研究场地，该河流曾因木材漂浮进行过渠道化改造，部分河段已恢复地貌复杂性，主要包含湖泊、缓流区和急流区三种河流过程域（RPDs），分别代表不同的河床坡度、基质粗糙度和水力复杂性。研究采用 25×25 cm 的人造草皮种子陷阱（Astroturf mats），在 12 个研究断面（4 个湖泊、4 个缓流区、4 个急流区）沿垂直于河道的 5 条样带布置，每个样带在夏季低水位边缘（0 cm）和河岸带（低水位以上 40 cm）各设置一个陷阱，分别在春季洪水前后进行采样，收集全年种子。通过发芽实验检测种子活力，并结合种子漂浮时间、传播机制等功能特征进行分析。研究运用广义线性混合模型（GLMMs），分析种子数量、物种丰富度与时间（春季洪水前 / 期间）、海拔（0 cm/40 cm）及河流过程域（RPDs）的关系。
研究结果
种子沉积的时间与空间分布
全年共收集到 18,219 粒种子，隶属于 77 个物种，其中 88.7%（16,157 粒）的种子在春季洪水期间沉积。春季洪水前，种子主要沉积在低水位边缘陷阱，而洪水期间种子在河岸带陷阱的分布更为均匀。无论是种子数量还是物种丰富度，春季洪水期间均显著高于其他时期，且在所有地貌单元（湖泊、缓流区、急流区）中均呈现这一趋势。湖泊在洪水前低水位边缘的种子沉积量显著高于河岸带，可能与湖面开阔、风力辅助传播及平缓的河岸坡度有关。
种子活力与功能特征分析
发芽实验表明，仅有 6.6%（1,199 粒）的种子具有活力，涉及 26 个物种。洪水前，低水位边缘的活种子数量更多；洪水期间，河岸带的活种子数量增加。功能特征分析显示，春季洪水期间沉积的种子漂浮能力较低，但水传播物种（hydrochoric species）的丰富度更高，尽管其种子数量并非最多。风传播物种（如桦树 Betula spp.）在活种子中占比最大，但水传播物种（如苔草属 Carex spp.）是物种最丰富的群体。
地貌单元与传播机制的关系
不同地貌单元中，湖泊在洪水前低水位边缘沉积的长漂浮种子（漂浮时间 > 2 天）更多，而缓流区和急流区在洪水期间的种子功能组成差异不显著。尽管水传播种子在各地貌单元均有分布，但其物种丰富度在春季洪水期间达到峰值，表明水传播对河岸植物多样性的贡献主要体现在物种组成而非种子数量上。
结论与讨论
本研究首次在全年尺度上系统分析了自由流动河流中河岸植物种子水传播的时空模式，证实水文模式（尤其是春季洪水）对种子沉积的影响远大于地貌变化。春季洪水作为主要水文事件，不仅输送了大量种子，还通过扩大沉积范围（如河岸带）促进了植物多样性的空间拓展。尽管活种子比例较低，但水传播物种的高丰富度表明其在维持河岸植被功能多样性中具有不可替代的作用。研究结果为河流生态系统管理提供了重要启示：水流调控（如筑坝或气候变化导致的洪峰改变）可能通过干扰水传播过程，影响河岸植被的组成和多样性，尤其是依赖春季洪水传播的物种。未来需进一步关注水文事件与植物物候的匹配性，以及不同传播机制的协同作用，以更全面理解河岸生态系统的动态维持机制。该研究不仅深化了对水传播过程的科学认知，也为基于环境水流（e-flows）的河流修复提供了理论依据，有助于在全球变化背景下保护河岸生态系统的结构与功能。
