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河流植物是水文变化的“天然缓冲器”

来源:科技日报 作者:卢子建 发布时间:2020-07-29 14:48:30 浏览次数: 【字体:

近日,荷兰、英国和比利时科学家合作在《皇家学会学报B:生物科学》共同发表最新研究成果,称通过生物物理反馈机制和水生植被自组织产生的流量调节,河流植物既可以抵抗洪水,又可以防止干涸,从而保护了生物多样性。研究团队首席科学家洛瑞塔·考纳齐亚称:“它们为水文变化提供了天然的缓冲器。”

通过将数学模型与现场数据相结合,该团队得出了三条结论:一是,植被生长和局部流速之间的反馈产生了一个自组织过程,该过程使植被覆盖度可以根据水流量的增加而重新调整;二是,植被内和无植被通道水流区域内的局部流速都不受水流量变化的影响;三是,尽管水流量增加,但具有自组织植被的河道中的水位仍保持恒定。

其中,自组织过程是指,在高流量时,植被被推向一侧甚至完全移开,中间保持一条开放的通道以进行高流量交通。在流量低的时期,水生植物会逐渐阻塞水流,从而阻止水的快速流失。这种所谓的自组织过程抵消了整个季节中溪流经历的水流变化。

考纳齐亚在接受外媒采访时称,该发现“对水文管理的影响是巨大的”。论文中指出,在当前的维护策略中,丰富的植被生长通常被认为是有问题的,因为它会响应高流量而降低这些水流的水输送能力。

然而,该研究为河流中水下植被的价值提供了证据。这些水生植被通过自组织过程,可以确保水流的输送并在低流量时为水生生态群落维持足够的水位。因此,针对河流生态系统适应能力及其维持多样化生存环境能力,人们可能需要重新考虑将植被作为其重要组成部分。

植被通过自组织的适应能力显示出巨大的潜力,可以减轻洪水和低水位带来的影响。考纳齐亚表示,“这种基于自然的水位控制方法是利用自然过程,而不是人为控制来维持生物多样性热点”。

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