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程逐渐成为近年来最为活跃的研究领域之一,很重要的原因在于其对于系统内流量调节、生态恢
复、气候变化以及非本土物种入侵的研究具有重要的指导作用。同时,水媒传播与其他传播方式相
比,动力来源丰富且传播路径明确,可以实现繁殖体稳定地传播到更远的区域 [3-6] 。
2 水媒传播概念与特征
2.1 水媒传播概念 除极少数具备特殊结构的植物在果实成熟后通过急剧开裂产生弹力或喷射力
[7]
进行主动输运外,被动输运是繁殖体进行传播的主要方式 ,包括以生物与非生物媒介(或载体)进
行长距离或短距离散播。水媒传播是植物繁殖体(种子、果实、块茎及营养器官)以流动水为媒介
进行传播的一种方式,水媒传播的植物主要是沼泽及海滨植物,植物繁殖体随水流传播或者沉降
[8]
到河床生根发芽,还有一些陆生植物的果实经强降水冲刷进行传播也属于水媒传播。Dammer 最
早将与流动水体相联系的繁殖体散播模式赋予学术术语“Hydrochory”,在希腊语中,“hydro”的含义
为水,“chory”特指植物以某一方式或媒介进行散播,此后的大部分研究者均沿用此定义,且其应
用领域有所延伸,例如,行为能力较弱的小型动物尤其是无脊椎动物通过水流的被动散播 [9-10] 。植
物繁殖体的有效传播可以定义为:成熟并脱落后的繁殖体经媒介或载体进行输运后,沉积到适宜
的生存环境中,完成定植并成功萌发,进入新的生命周期(或保持活性的休眠状态)。如图 1 所示,
植物繁殖体水媒传播过程包括繁殖体生产、输运及定植过程,属于典型的周期性传播事件,其输
运过程包括随流传播、滞留、俘获及解俘获过程,定植过程包括繁殖体萌发、生长及繁殖并进入
下一周期水媒传播过程。
植物繁殖体水媒传播
生产 输运 定植
成熟 脱落 随流 持留 释放 萌发 生长 繁殖
周期性传播事件
图 1 植物繁殖体水媒传播概念及构成
2.2 水媒传播分型与特征 从繁殖体物理特性和迁移机制的差异出发,可以将水媒传播过程区分为
三种类型 [11] :(1)浮水传播(Nautochory),具有完全浮水能力的繁殖体在水流表面散播,包括吸附在
漂浮物体上的随体散播过程;(2)沉水传播(Bythisochory),具备不完全浮水能力的植物繁殖体在水体
及河床表面随水流散播,包括完全沉水以及半漂浮繁殖体的随流散播;(3)降水传播(Ombrochory),
繁殖体受作用在母株上的降雨的驱动进行传播。其中,浮水传播是植物繁殖体进行长距离散播的主
要途径,是维持以及拓展生态系统中的植物物种群落的重要方式,可以很大程度上提高河流和海岸
植物物种的分布范围,实现河口海岸以及不连接流域物种之间的基因交流,提高原始生境遭受巨大
扰动情况下植物物种存续的概率,同时海涂湿地以及不同流域物种之间经由水媒实现的连通,可以
实质上助益适应气候变化条件下新的生态系统的形成。
水媒传布具有明显的空间性特点。一般认为大部分的滨水、水生以及潮滩植物物种主要以水媒
[12]
传播途径进行繁殖扩散,许多生长在河岸带的植物会为适应水媒传播生产种子(果实) ,且以表面
水流为其最为普遍的传播媒介,然而许多陆生植被并没有为了进行水媒传布而产生适应性进化,许
多干旱地区的植物种子缺乏长距离输运的条件,这也是导致这些区域植物群落丰富度低以及抗生态
风险能力弱的因素之一。种子在风力作用下可沿地面滚动形成短距离转移,而随地表径流的迁移过
程可以很大程度上决定种子的最终定植区域。因此,基于坡面流的种子扩散过程明显区别于种子在
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