近日,荷蘭、英國(guó)和比利時(shí)科學(xué)家合作在《皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)B:生物科學(xué)》共同發(fā)表最新研究成果,稱(chēng)通過(guò)生物物理反饋機(jī)制和水生植被自組織產(chǎn)生的流量調(diào)節(jié),河流植物既可以抵抗洪水,又可以防止干涸,從而保護(hù)了生物多樣性。研究團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家洛瑞塔·考納齊亞稱(chēng):“它們?yōu)樗淖兓峁┝颂烊坏木彌_器?!?/p>
通過(guò)將數(shù)學(xué)模型與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)相結(jié)合,該團(tuán)隊(duì)得出了三條結(jié)論:一是,植被生長(zhǎng)和局部流速之間的反饋產(chǎn)生了一個(gè)自組織過(guò)程,該過(guò)程使植被覆蓋度可以根據(jù)水流量的增加而重新調(diào)整;二是,植被內(nèi)和無(wú)植被通道水流區(qū)域內(nèi)的局部流速都不受水流量變化的影響;三是,盡管水流量增加,但具有自組織植被的河道中的水位仍保持恒定。
其中,自組織過(guò)程是指,在高流量時(shí),植被被推向一側(cè)甚至完全移開(kāi),中間保持一條開(kāi)放的通道以進(jìn)行高流量交通。在流量低的時(shí)期,水生植物會(huì)逐漸阻塞水流,從而阻止水的快速流失。這種所謂的自組織過(guò)程抵消了整個(gè)季節(jié)中溪流經(jīng)歷的水流變化。
考納齊亞在接受外媒采訪時(shí)稱(chēng),該發(fā)現(xiàn)“對(duì)水文管理的影響是巨大的”。論文中指出,在當(dāng)前的維護(hù)策略中,豐富的植被生長(zhǎng)通常被認(rèn)為是有問(wèn)題的,因?yàn)樗鼤?huì)響應(yīng)高流量而降低這些水流的水輸送能力。
然而,該研究為河流中水下植被的價(jià)值提供了證據(jù)。這些水生植被通過(guò)自組織過(guò)程,可以確保水流的輸送并在低流量時(shí)為水生生態(tài)群落維持足夠的水位。因此,針對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)能力及其維持多樣化生存環(huán)境能力,人們可能需要重新考慮將植被作為其重要組成部分。
植被通過(guò)自組織的適應(yīng)能力顯示出巨大的潛力,可以減輕洪水和低水位帶來(lái)的影響。考納齊亞表示,“這種基于自然的水位控制方法是利用自然過(guò)程,而不是人為控制來(lái)維持生物多樣性熱點(diǎn)”。
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