文摘
当我们想到工程师,我们认为的机器,就像一辆汽车。生态系统有工程师吗?当有机体可以做出大的改变环境,我们称之为一个生态系统工程师。在旧金山河口等水生生态系统,水下植物可能是重要的生态系统工程师,因为他们可以改变水流和水的清晰度。河口,称为巴西水蕴草的植物,通过引入人类,是一个最重要的生态系统工程师。这种植物叶子和茎,陷阱的微小粒子漂浮在水中,使水更清晰。manbetxapp在线登录清晰的水使得更多的植物更容易成长,这些变化帮助一些非鱼类数量的增加,一些本地物种下降。引进巴西伊乐藻导致一个完全不同的生态系统,还影响到人们如何使用和河口的照顾。
生态系统工程师是什么?
你认为一个工程师吗?人类工程师做的事情,比如机器或建筑物。所以,这是什么意思是一个动物或植物生态系统工程师吗?科学家研究动物和植物群落使用这个术语来描述生物进行很大的改变自己的环境(1]。
海狸是一个很好的例子,生态系统工程师。海狸有锋利的牙齿,他们使用减少整个树!他们在小溪和河流桩削减木材,制作一个大坝。一旦他们完成,大坝上方的水位上升,创建一个池塘。池塘的边缘也洪水,创建一个新的称为栖息地湿地。这些新池塘和湿地吸引新物种的鱼,昆虫,甚至鸟。这不是不可思议吗?还有许多其他的例子生态系统工程师、白蚁和蚂蚁建立土堆和隧道在土壤中。虽然这些土堆和隧道工程,他们甚至改变水在土壤和植物可以生长的类型在这个领域(1]。
是什么侵入性的生态系统工程师吗?
你现在知道生态系统工程师可以非常强大。现在,让我们想想当一个生态工程物种涉及到一个从未去过的地方。一般来说,介绍了物种带来的是人类,故意或偶然,一个生态系统,不同于他们最初进化的地方。当引入物种也是一个生态系统工程师,它可以改变生态系统是如何工作的,甚至其他物种将住在那里。
许多物种被介绍给一个新的生态系统,但从未茁壮成长。然而,一些可以在家里变得相当和传播在整个生态系统,争夺食物和空间本地物种已经住在那里。当这种情况发生时,这些引进的物种被称为外来入侵物种。
当入侵物种也是生态系统工程师,他们可以改变生态系统的基本部分和对本地物种造成伤害。小龙虾是一个很好的例子。小龙虾是生态系统工程师,因为他们的洞穴沉积物去寻找食物。当他们入侵河流和湖泊水下植物,挖掘破坏植物根系,植物死亡。当这些植物死亡,其他小植物,浮在水里,叫着浮游植物,开始蓬勃发展,因为更大的植物不再。通过广泛的穴居,小龙虾可以入侵生态系统工程师,因为他们导致水下植物消失,使浮游植物的增长。想象这些变化如何影响动物被用来喂养或生活在水下的植物。他们可能无法住在他们家湖或河了。一般来说,一旦入侵生态系统工程师的家庭在一个新地方,生态系统很可能永远不会再是相同的。
植物也可以工程师
在河流和河口、水下植物(称为水生植物)是一些研究入侵生态系统工程师。水生植物的叶子和茎缓慢流动的水和淤泥和粘土的陷阱悬浮微粒。manbetxapp在线登录当这些粒子遇到一个补丁的manbetxapp在线登录水生植物,有些人会被困在植物或跌至底部,成为沉积物的一部分。这个捕获的粒子让水更清晰。manbetxapp在线登录清晰的水,更多的阳光可以穿透。更多的阳光对植物有好处,因为他们需要成长。
当一个新的水生植物抵达一个生态系统,它将陷阱只是其中一些浮动粒子。manbetxapp在线登录水在一个小区域会放晴。慢慢地,随着水清除,工厂将会得到更多的阳光,更多的增长,和一个小的工厂将开始传播覆盖面积较大,甚至整个河从一边到另一边在某些情况下!植物越多,沉积物将建立在底部,最终减少水深(图1)。巴西伊乐藻(图2)是一种侵入性的生态系统工程师创建沉积物,清除水,减少水的深度。让我们看看会发生什么当这种植物来一个新的生态系统。
- 图1 -水生植物生态系统工程。
- (一)最初的水有许多悬浮粒子,使其模糊的和多云的。manbetxapp在线登录(B)当第一个水生植物开始生长,他们捕捉一些悬浮粒子,并导致其他粒子落入底部沉积物,创建一个小补丁的清水。manbetxapp在线登录(C)随着植物继续澄清水,更多的植物生长,因为阳光可以穿透更深的水。
- 图2 -(一)巴西伊乐藻,后用耙被拉出水面。
- (B)一床厚厚的巴西伊乐藻在旧金山河口。(图片来源:j·路易斯·康拉德)。
入侵水生植物生态系统工程师的旧金山河口
旧金山河口,巴西伊乐藻介绍了在1950年之前,可能因为人们扔掉的鱼从鱼缸和植物进入河口水域(现在是非法的)。今天,巴西水蕴草蔓延整个河口,尽管引入了其他水生植物物种,它仍然是最主要的一个。一些地区,几乎没有植物30年前现在几乎完全覆盖着入侵植物。巴西伊乐藻等水生植物的入侵到旧金山河口的水比以前更清晰。科学家估计,在一些地区,超过三分之二的清晰的增加可能是由于入侵植物生态系统工程的传播(2]!在床的巴西伊乐藻,沉积物可以积累两倍之前浅地区的旧金山河口(3]。
巴西伊乐藻在旧金山港湾也改变了鱼类生活在浅水区域。此前,浅地区原生鱼类栖息、小鱼等。婴儿鲑鱼也用浅地区饲料,当他们经过河口海洋。今天,是更为常见的鱼类如大嘴鲈鱼和引入翻车鱼(图3)。巴西伊乐藻之间的联系和变化最常见种类的鱼?
- 图3 -(一)历史上,旧金山河口的浅水区域可能是多云,相对较少的淹没和浮游植物,并且居住着土著鱼类如图里栖息,萨克拉门托黑鲸,迁移婴儿鲑鱼。
- (B)今天,这些浅水区域充满了水下水生植物,澄清水大大,有浮游植物在水的边缘。通常发现大嘴鲈鱼等非翻车鱼redear翻车鱼,蓝鳃太阳鱼。
大嘴鲈鱼和翻车鱼被引入到旧金山河口在100年前,早在巴西伊乐藻。多年来,这些鱼并不很常见。然而,一旦入侵植物变得普遍,大嘴鲈鱼和太阳鱼的数量增加(4]。这些鱼在清水周围有大量的植物,这正是巴西伊乐藻创建的栖息地。清水帮助这些鱼和捕获猎物。植物提供藏匿的地方帮助小鱼避免致命的遭遇更大的鱼。土著鱼类的习惯使用黑暗的水来躲避捕食者,但随着清水由植物,原生鱼无处藏身。大嘴鲈鱼等更多的捕食者,被吃掉的几率远高于以前。不幸的是,本地鱼的数量已经在旧金山河口显著下降。
工厂的工程师也改变了河口
当植物生态系统工程师改变类型的鱼生活在旧金山的河口,也改变了人们的生活。例如,它已经成为受欢迎的鱼在河口大嘴鲈鱼。现在比赛抓住最大的大嘴鲈鱼和奖励获奖者可以很多钱!但巴西部分地区水蕴草太厚了船只很难通过水道。加州政府努力控制使用化学物质,使它从种植植物。然而,植物已经变得如此普遍,他们很难控制,他们可能会一直存在于旧金山河口。科学家正在努力理解哪些化学物质是安全的,效果最好,如果有其他方法控制植物。
有许多意见是否入侵植物生态工程带来的变化是“好”还是“坏。“这一切都取决于我们的价值生态系统:我们是否有历史价值的栖息地湿地和本地鱼类,或者我们是否值钓大嘴鲈鱼。由人民生活在旧金山河口和使用,以及政府负责管理,是否入侵植物和鱼类的数量应该减少。尽管有这些不同的意见,我们都同意,当入侵植物生态系统工程师,他们可以对其他生态系统产生广泛的影响,从鱼到人!
术语表
生态系统工程师:↑任何有机体,改变其环境通过其行为(如海狸砍伐树木)或其物理结构(比如水下植物捕获微小粒子在水里)。manbetxapp在线登录
湿地:↑土地与水饱和。所有类型的湿地沼泽和沼泽。
介绍了物种:↑被人类物种带到一个生态系统,故意或偶然。在水生生态系统中,人类可以不小心把他们的船只以外的新物种。
本地物种:↑物种生活在一个地区,他们最初的进化。另一种具有相同含义的术语是“本土物种。”
外来入侵物种:↑物种引入一个新的生态系统,造成伤害,如战胜并取代已经生活在那里的物种。
沉积物:↑固体材料落定湖的底部,河流,或任何水道。沉积物可以由粒子的岩石、矿物、植物或动物的遗骸。manbetxapp在线登录
浮游植物:↑小,微生物生活在水里,从太阳获取能量,就像植物一样。
河口:↑身体的水,河流与海洋和水域受海洋潮汐兴衰的影响。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
引用
[1]↑琼斯,c·G。劳顿,j . H。,Shachak m .“生物生态系统工程师,”生态系统管理、eds f . b .参孙和f·l·克诺夫(纽约:Springer)。130 - 47页。
[2]↑Hestir, e . L。Schoellhamer, d . H。格林伯格,J。Morgan-King, T。贾斯廷,s . l . 2016。水下水生植被的影响扩张在萨克拉门托-圣华金三角洲浊度下降趋势。Estuar海岸。39:1100-12。doi: 10.1007 / s12237 - 015 - 0055 - z
[3]↑德雷克斯勒,j . Z。Khanna S。花边,j . r . 2020。碳储存和沉积物捕获水蕴草属densa木板。全球入侵,淡水大型植物。Sci总环绕。755:142602。doi: 10.1016 / j.scitotenv.2020.142602
[4]↑布朗,l R, Michniuk, d . 2007。沿海鱼的组合alien-dominated Sacramento-San华金三角洲,加利福尼亚州,1980 - 1983和2001 - 2003。Estuar海岸。30:186 - 200。doi: 10.1007 / BF02782979