Nature Water
间歇性溪流水文复苏的生物地球化学和群落生态学响应
文章信息
文章标题:Biogeochemical and community ecology responses to the wetting of non - perennial streams
期刊名称:Nature Water
作者:Adam Nicholas Price等
发表时间:2024 年 9月
DOI:10.1038/s44221 - 024 - 00298 - 3
亮点
1.间歇性溪流的水文复苏机制多样,从洪水到地下水上升不等;
2.阐述了地下水驱动、局部径流和上游来水3种水文复苏机制下的生物地球化学和群落生态学响应;
3.强调多学科综合理解间歇性溪流水文复苏动态对预测和管理气候变化影响的关键作用。
摘要
干湿水文状态之间的转换是间歇性河流和溪流的主要特征,它们构成了全球河网的大部分。虽然过去的研究主要集中在溪流干涸的特征上,但对水文、生态学和生物地球化学在溪流水文复苏过程中如何响应和相互作用的关注较少。水文复苏机制差异很大,从剧烈的洪水和泥石流到地下水上升导致的逐渐饱和。这种复苏的变化影响生态和生物地球化学功能,包括养分处理、沉积物运输和生物群落的聚集。在此,我们综合了描述不同水文复苏机制下的水文机制、相关的生物地球化学和生物响应,并确定研究重点,以增进我们对间歇性性溪流水文复苏机制的理解,从而为下游生态系统的管理和保护行动提供信息。
研究概况
间歇性河流和溪流在全球河网中占多数,其干湿状态转换是主要特征,但以往对水文复苏过程研究较少。水文复苏机制多样,包括洪水、泥石流、地下水上升等,对生态和生物地球化学功能有重要影响。本研究旨在综合描述不同水文复苏机制下的水文、生物地球化学和生态过程及对下游生态系统的影响,将水文复苏机制分为地下水驱动、局部径流和上游来水3种类型,分别讨论其作用下的生物地球化学和群落生态学响应。
结果
地下水驱动的水文复苏最慢,受地下水源和地质结构影响,其水化学性质独特,如溶解氧低等。
上游来水驱动的水文复苏取决于上游的水源,如降雨、融雪等,其对下游的化学和热特征有影响。
上游来水驱动的水文复苏可重新连接栖息地,但大坝等人类活动可能干扰自然的干湿循环,影响生态过程。