生態交錯帶

生態交錯帶

生態交錯帶是景觀生態學的重要概念。生態交錯帶是景觀空間聯繫的一種方式,在景觀的能量、物質交換等生態過程中具有重要作用,有效管理生態交錯帶對生物多樣性的保護具有重要意義。

定義


生態交錯帶是“相鄰生態系統之間的過渡帶,其特徵由相鄰的生態系統之間相互作用的空間、時間及強度所決定”。通俗地說,生態交錯帶就是由兩個不同性質斑塊的交界以及各自的邊緣所構成的斑塊之間的過渡帶。

性質


生態應力帶

生態交錯帶代表兩個斑塊同時也代表兩個群落之間的過渡帶,兩個群落處於相互競爭的平衡狀態。其組成、結構對外部環境條件即外部力變化敏感,故為生態應力帶。

選擇透過性

不同的斑塊有不同的環境,適合不同生物生長。因此一部分生物無法穿過生態交錯帶,生態交錯帶像柵欄一樣,會阻礙物種分佈。只有對相鄰斑塊環境適應的生物才能穿過生態交錯帶,因此具有類似生物膜的選擇透過性。

邊緣效應

生態交錯帶最顯著的特徵是具有邊緣效應。
生態交錯帶不僅僅是相鄰斑塊的疊加。在生物力與非生物力的作用下,生態交錯帶趨於複雜化,明顯不同於兩個相鄰群落的環境條件,因此不同斑塊的交界處會發現不同的物種組成和豐富度,即邊緣效應。邊緣效應是極其普遍的自然現象,是景觀生態學研究的重要課題之一。
影響邊緣帶寬度最主要的因素是太陽輻射角。研究表明,面向赤道的邊緣帶比面向極低的寬。另外,風能引起水分和養分的流動,對邊緣帶寬度也有影響,盛行風方向的邊緣帶寬度比兩側的要寬得多。
邊緣效應在性質上有正效應與負效應之分。正效應表現為交錯帶比相鄰群落具有更優良的特性,比如生物多樣性提高;反之,負效應表現為效應區比相鄰群落物種減少,生產力下降等。
一般研究的邊緣效應指正效應,具有邊緣效應的生態交錯帶的主要特徵有食物鏈長,生物多樣性高,種群密度大,種群之間競爭激烈,抗干擾能力差,交界處易發生變異,系統恢復周期長。因此邊緣效應對提高生物多樣性具有重要意義,但同時它的多樣性也更容易被破壞,破壞后更難修復。

應用


生態交錯帶對生物多樣性具有重要意義。生態交錯帶一般包括生活在生態交錯帶內部以及相鄰群落的物種,因此物種數目、密度及多樣性一般都比較高。不同尺度不同類型的生態交錯帶均顯示出較高的生物多樣性。天然及人工的生態系統邊緣植物和動物種類都比較豐富。
人類活動對自然景觀格局造成強烈的改變,引起生態交錯帶的變化和生物多樣性的減少。生態交錯帶對環境變化的反應比對相鄰生態系統更為敏感。
例如(1)人類把森林草地等改造為農田,減小了自然生態交錯帶,改變了原有的生物優勢,破壞了自然的生態關係,使得生物多樣性減小,並使患病蟲害的幾率增加。(2)人類砍伐森林,使得森林景觀破碎,森林內部的動物的生存環境被破壞,森林內部有關動物減少,而森林邊緣適應性廣的捕食者反而會增加。但是,當棲息地斑塊破碎到無真正的內部環境時,生物多樣性會大大減少,甚至導致物種的滅絕。(3)為了河道通航,人類常常清除河道中的礫石、近岸植物,並截彎取直,使河岸縮短,生態環境簡單化,河流生物多樣性降低;河道通航還會引來外來生物,污染河流生態系統。另外,河流洪水泛濫給蝗蟲創造了特殊的邊緣生境,使得草灘落地鑲嵌,溫濕變幅大,易患蝗蟲。因此,有效管理生態交錯帶對保護生物多樣性有重要意義。
管理生態交錯帶時,不僅要考慮斑塊內部的環境,不應把生態交錯帶隔離開來,還必須考慮生態交錯帶與鄰近系統的相互作用及聯繫;不僅要保護物種本身,還要根據物種的習性,保護物種的生存環境。對於物種的保護,可以開拓生態交錯帶,加強邊緣效應,不應以保護個別物種,而應以保護物種的生存環境為目標;而對於需要除去的生物,例如害蟲等,則可以根據害蟲的習性,創造特殊的邊緣效應。另外,生態交錯帶常常是不穩定的,因此要注重保持邊緣地帶的動態特徵,從而更有利於邊緣效應的利用、管理和生物多樣性的保護。
人們已經認識到生態交錯帶的重要性,並進行研究,採取行動,保護生態交錯帶也取得了一定效果。例如水陸交錯帶保護方面人工水庫延伸了生態交錯帶,水庫邊建造的人工瀉湖和人工輔導保護水禽生境,人工運河在乾旱區可以導致中生、水生、沼生植物的出現。但是對生態交錯帶的研究還不夠深入,例如只對少數生物種群研究過邊緣效應,而且研究結果不統一,未研究過它的內在本質及其普遍性。另外,保護生態交錯帶的工作仍存在很大障礙,仍需要社會各方面的努力。