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[科普中国]-成带现象

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概念

植物和动物在环境适宜的地带聚居,叫做成带现象。成带现象可以小规模地出现。1

成带现象也指在野生动物的多样性中,沿着样条从栖息地的一头到另一头的进行性变化。例如在岩石岸边,离低潮带最近的生物,诸如贻贝,显示出既能浸没在海中.也能暴露在空气中生活的适应性;在峭壁上,或在沙丘上的生物,适应生活在海浪的飞溅中,但不能在水下生活哪怕很短时间。2

内容在每个栖息地,水生或近海生物群落特点的成带现象非常明显。其分布带随着从陆地到海洋的盐浓度和湿度的变化而相互变化。淡水和海洋水生生态系统的共同特点是独特栖息带的形成或有独特生物体栖息的生命带。垂直区反映水深以及大洋性生物群落(开阔水面)和底栖生物群落(海峡、湖底或海床)的差异。水平区反映距海岸远近的不同。不同的基质产生了多样性,特别是柔软沉淀物同硬岩表面形成对照。

在沿海栖息地中,局部地区的成带现象是很普遍的。在岩石海岸中,由于不同生物在潮汐水位上下的高度不同,各物种的颜包也不尽相同,因此成带现象很明显。在沙滩和潮滩等松软沉积物海岸中,成带现象不明显。在低潮时,由于水分保持等因素的物理差异很明显,大部分无脊椎动物都埋藏在底部物质之中,所以研究起来非常困难。为了识别沙砾海岸中处于不同水层的生物群落差异,需要采用特殊的采集方法以及进行实验室分析。

海洋生态学家们大致划分出三个沿岸栖息带,三个栖息带呈逐层堆叠的方式分布,它们是:潮上带、真沿岸带和潮下带,但还会经常使用其他的名称。

潮上带(有时也称至上带或浪花带)是一片永远也不会沉浸于海水以下的区域。但是会受下方碎浪中升起的浪花的影响,潮上带的范围是从浪花的最高点至高潮的制高点,潮上带的生物会受到海洋的影响,但严格来讲并不属于它的一部分。海岸上比潮上带更低一点的地方是真沿岸带,俗称潮间带,这是因为该栖息带位于大潮极高水位(EHWS)和极低水位(ELWS)之间,因此这一区域在高潮时会被海水淹没,而在低潮时则会暴露于空气之中。最低的沿岸带——潮下带或亚沿岸带——总是位于海水以下,但仍会受到波浪作用的影响,也可称为近岸带,其范围从大潮极低水位至海岸的外部边缘。

海藻的垂直成带在沿岸地带十分明显。这与海藻中各种色素所能吸收的光的波长有关。叶绿素是陆生植物用来进行光合作用的色素,出现在绿色海草中,绿色海草主要吸收红光(有时也吸收蓝光)波长,它们只生长在真沿岸带上部较浅的地方,因为红光无法到达较深的水域。在红藻中。叶绿素被吸收绿波和橙波的色素所替代。它们可利用大部分波长的可见光,且可以在不同深度的海岸环境中生存,但红藻大多集中在真沿岸带的下部和潮下带的上部。褐藻含有叶绿素和藻褐素,它吸收蓝绿光的短波波长,主要生存在潮间带的中部和下部,向下直至潮下带上部30~50英尺(约10~15米)处。除了阳光以外,动物的垂直分布还由其他因素来决定。3

纵向(垂直)成带现象是河流系统的特点,这一模式在河流连续体概念里得到确认,概括了表面特征的变化。记录了它从源自丘陵的上游小溪到中等溪流再到低地大河的过程。坡度、流量、水深,以及河流荷重颗粒大小、浊度、河道宽度、陆地物质输入、水温、阴影量和直射阳光,所有这些都影响内流的水量,进而影响河流系统中不同部分的生物群系和食物链。成带分布的垂直成分在潜流带以及靠近河床和河岸的地下水和河水汇集的浸水底层形成。

像在海洋中一样,在湖中,垂直区和水平区在一定程度上合并。最基本的分区是在底栖带(湖底沉淀物)和水栖息地本身之间。后者随着离岸距离和水深深度而改变。近岸区或者湖滨区由浅水水域组成,光和氧气存在那里。它可以分别定义为:低水位和高水位之间的地区(类似于海洋生物群落中的海滨区概念)。有根挺水植物可能生长的地区,或有充足光线供给水下植物生长的地区。基质,不论是松散的沉淀物还是坚硬的岩石,影响着占据湖滨区的实际生物种类。4

河流属流水型生态系统,是陆地和海洋联系的纽带,在生物圈的物质循环中起着主要作用。湖泊和水库的水温和某些水化学成分发生明显的变化,由此而影响着生物群落的结构。鱼类在河流中的纵向分布就属这方面的例子。弗吉尼亚州山区一条河流中鱼类分布的纵向变化和水温、流速以及pH的变化率有关。当然这种纵向替换并不是均匀的连续变化,特殊条件和特殊种群可以在整个河流中再现。5

分类成带现象一般分为垂直成带现象和水平成带现象两类。

①水平成带现象

从赤道至极地,从沿海至内陆,在水平方向上形成不同的生物带和植被带的现象。影响地球表面植被水平分布的主要因素是气候,特别是物候条件中的热量和水分条件的组合状况。

②垂直成带现象

在一个地区,随着山体海拔的升高,热量和水分状况发生有规律的变化,出现与形成不同气候带相应的生物带和植被带的现象。

垂直分布和水平分布是群落成带现象的一个重要特征。在群落中,植物是沿着一定的环境梯度分布的。长在山坡上的森林,从山脚到山顶可能出现不同物种组成的区带。沿河分布的森林,从河边到离河较远的地方,由于离水源的远近,植物形成带状的分布。6