进入潮滩的先驱物种每天遭受两次攻击。 这对于成年植物来说可能是可以忍受的,但幼苗很脆弱。 理想情况下,植物会尽快生长。 Greg Fivash 及其同事的一项新研究检验了微形貌的影响。 令人惊讶的是,他们发现 即使是 2 厘米的高度变化也会对生长速度产生影响.

该研究比较了增长 海蓬子,一年生草本植物。 Fivash 和他的同事们在许多花盆里种植它,有些花盆比平常高出一个小土丘,有些略微凹陷,有些则刚好平坦。 然而,正如 Fivash 解释的那样, 水杨属 您可能不是第一个与沼泽地土墩联系在一起的植物。 “水杨属 实际上是一个物种,通常不会自行形成沉积物丘。 这是您可能对克隆草种(如众所周知的草种)的期望 斯巴达 团体。 反而, 水杨属 是一种在条件合适时往往会大量入侵泥滩的物种。 由于其身材矮小和一年生的性质,它需要大量入侵 水杨属 让它开始改变它的环境并在岁月之间延续。 然而,我们知道它可能会发生,因为历史卫星数据 水杨属 在很短的时间内将数公里的潮间带泥滩变成盐沼。 一个这样的区域是 荷兰西斯海尔特的 Hoogeplaat设立的区域办事处外,我们在美国也开设了办事处,以便我们为当地客户提供更多的支持。“
“除了我们可以使用一年生物种来在更快的时间尺度上进行恢复的白日梦之外, 水杨属 只是在实验室做实验的好物种。 由于其多汁、无叶的身体结构,我们能够通过拍摄非常准确地预测植物质量的照片来追踪它的生长。 这样,我们就能够将重复次数增加到令人难以置信的数量。 本文中的第一个实验包含 17,393 株植物。 任何其他盐沼先驱团体都不可能做到这一点。”
通过观察植物的生长方式,Fivash 及其同事发现,在略微隆起的土丘上的植物生长速度提高了约 25%。 实验结果令团队中的一些人感到意外。 “我对 2 厘米的沉积物海拔会对植物产生一些影响并不完全感到惊讶,”Fivash 说。 “另一方面,我的主管在一切都完成后告诉我,他对实验的成功感到非常惊讶。 然而,我已经在该领域的另一项实验中看到了这种现象,而凸起的表面高度的影响是我们最好的主要假设,用于解释我们在其他方面无法解释的实地结果。 不过我不得不承认,我们仍然没有设法在实验室环境中复制我们在实地看到的增长效应的强度。”
那么为什么这些植物长得这么好呢? 实验中的潮汐将种子从土堆中带走。 相反,他们留在有空心的花盆里。 Fivash 说:“这可能是对种子如何聚集在泥滩上的空洞中的现实近似,但这并不意味着你实际上会在这些地方发现更多的幼苗。” “事实上,情况恰恰相反,这可能与晚年发生的过程有关。 这些水池内部的沉积物固结不良往往会使它们更容易被侵蚀,因此对生活在其中的植物来说更加危险。 这与我们证明的证据相结合,植物在排水不畅的环境中生长会稍微慢一些,因此更容易被波浪和潮汐连根拔起。”
然而,这并不是竞争减少对工厂有帮助的问题。 奇怪的是,由于周期性的洪水,地势较高的植物受益于吸收更多的氧气。 Fivash 解释了洪水如何帮助植物呼吸。 “主要想法是,当沉积物流失时,沉积物中的空间会排空水并充满空气。 这种空气被生活在沉积物中的微生物脱氧,因此它似乎不会直接缓解沉积物中的缺氧(至少在不完全干燥的沉积物中不会)。 然后,当潮汐返回时,混合良好且充氧良好的潮汐水将所有脱氧气体推出沉积物,因为它明显比沉积物空间中的气体密度大。 这个过程为沉积物提供了大量氧气,在某些情况下甚至在地表以下几厘米处。”
“此外,整个过程似乎在沉积物丘中被夸大了。 在我们的实验中,它们保持高氧水平的时间更长,而且这种影响在沉积物中的影响也更深。 这使它成为我们在新员工身上看到的成长收益的有力候选解释。”
Fivash 说他正在写另一篇论文,他希望今年能完成,他在这篇论文中探讨了微地形如何帮助恢复预测。 “从初步结果来看,这显然适用于恢复,也适用于其他盐沼物种,”他说。 “莫斯曼等人。 在生态学杂志 最近还在他们自己的实地实验中证明,这些土丘对开拓区的其他物种有积极影响。 然而,我认为真正的好处是如果我们能够产生像沉积物丘这样的栖息地(或我们发现的任何其他有益环境),从而自然地建立。 这样一来,与种植相同的植物相比,我们可以用更少的努力来转化更大的区域。”
“我个人的感觉是,泥滩地形的作用在盐沼建立的研究中没有得到充分发挥。 如果我们能够说服其他科学家考虑这种现象的重要性,它可能会在我们着手尝试恢复和扩大盐沼方面带来重大突破。 泥滩拓扑结构可以通过多种方式进行操作。 有些已经存在,而另一些可能仍有待发现。 如果我们能够将盐沼植被的建立与这些地形特征联系起来,那么它将为一些非常新的应用打开大门。”
有趣的是,虽然有实际应用,但 Fivash 还指出,该研究对一些基础进化科学也具有价值。 “从一个完全不同的角度来看,从进化的角度来看,潮汐运动可以减轻沉积物中的缺氧可能会让那些研究湿地物种如何对抗特定环境限制的人大开眼界。”