Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng và tương tác của nhiều rối loạn do con người tại một vùng đầm lầy muối ở California
Tóm tắt
Nhiều rối loạn đối với hệ sinh thái có thể ảnh hưởng đến cấu trúc cộng đồng bằng cách thay đổi khả năng kháng cự và phục hồi khỏi sự xâm lấn của các loài không bản địa. Việc dự đoán cách mà khả năng xâm lấn phản ứng với nhiều tác động nhân tạo là một thách thức đặc biệt do sự đa dạng của các yếu tố căng thẳng tiềm năng và các phản ứng phức tạp. Sử dụng các thí nghiệm thực địa có sự tác động, chúng tôi đã xem xét tác động tương đối của các rối loạn chủ yếu làm thay đổi các yếu tố abiotic hoặc biotic để thúc đẩy xâm lấn trong các cộng đồng thực vật đầm lầy muối ven biển. Cụ thể, chúng tôi kiểm tra các giả thuyết rằng việc làm giàu nitơ và việc giẫm đạp của con người tạo điều kiện cho sự xâm lấn của các loài cỏ không bản địa vào đầm lầy muối và khả năng của các cộng đồng đầm lầy muối để kháng cự và/hoặc phục hồi từ sự xâm lấn bị điều chỉnh bởi các điều kiện thủy văn. Việc làm giàu nitơ chỉ ảnh hưởng đến sự xâm lấn của các loài thực vật không bản địa ở một trong sáu địa điểm, và chỉ làm tăng sinh khối thực vật bản địa ở trên mặt đất tại hai địa điểm. Tỷ lệ bao phủ của các loài thực vật bản địa trong đầm lầy đã giảm với sự giẫm đạp tại tất cả các địa điểm, nhưng đã phục hồi sớm hơn tại các địa điểm chịu ảnh hưởng của thủy triều so với các địa điểm bị hạn chế thủy triều. Các tương tác đồng sinh giữa giẫm đạp và việc hạn chế dòng chảy thủy triều dẫn đến sự gia tăng tỷ lệ bao phủ của các loài thực vật không bản địa trong các khu vực bị giẫm đạp tại các địa điểm bị hạn chế thủy triều. Tỷ lệ bao phủ của các loài thực vật không bản địa đã phục hồi đến mức trước khi bị giẫm đạp tại các địa điểm hoàn toàn có thủy triều, nhưng vẫn cao hơn tại các địa điểm bị hạn chế thủy triều sau 22 tháng. Do đó, những rối loạn làm giảm khả năng kháng cự sinh học tương tác với những rối loạn thay đổi điều kiện abiotic để thúc đẩy xâm lấn. Điều này cho thấy rằng để bảo tồn hoặc phục hồi hiệu quả tính đa dạng sinh học bản địa trong các hệ thống bị thay đổi, phải xem xét tác động của nhiều rối loạn do con người và các tương tác giữa chúng.
Từ khóa
#xâm lấn #hệ sinh thái #đầm lầy muối #nhân tạo #sinh họcTài liệu tham khảo
Allison SK (1995) Recovery from small-scale anthropogenic disturbances by northern California salt marsh plant assemblages. Ecol Appl 1995:693–702
Bertness MD, Callaway RM (1994) Positive interactions in communities. Trends Ecol Evol 9:191–193
Bertness MD, Ewanchuk PJ, Silliman BR (2002) Anthropogenic modification of New England salt marsh landscapes. Proc Natl Aca Sci USA 99:1395–1398
Boyer KE, Fong P, Vance RR, Ambrose RF (2001) Salicornia virginica in a southern California salt marsh: seasonal patterns and a nutrient-enrichment experiment. Wetlands 21:315–326
Boyer KE, Zedler JB (1998) Effects of nitrogen additions on the vertical structure of a constructed cordgrass marsh. Ecol Appl 8:692–705
Boyer KE, Zedler JB (1999) Nitrogen addition could shift plant community composition in a restored California salt marsh. Res Ecol 7:74–85
Browning BM (1972) The natural resources of Elkhorn Slough: their present and future use. In: Coastal Wetland Series no. 4. California Department of Fish and Game, Sacramento
Bruno J, Stachowicz JJ, Bertness MD (2003) Inclusion of facilitation into ecological theory. Trends Ecol Evol 18:119–125
Caffrey JM, Brown M, Tyler WB, Silberstein M (2002) Changes in a California estuary: a profile of Elkhorn Slough. Elkhorn Slough Foundation, Moss Landing, CA
Christensen NL et al (1996) The report of the Ecological Society of America committee on the scientific basis for ecosystem management. Ecol Appl 6:665–691
Connell JH, Sousa WP (1983) On the evidence needed to judge ecological stability or persistence. Am Nat 121:789–824
Covin JD, Zedler JB (1988) Nitrogen effects on Spartina foliosa and Salicornia virginica in the salt marsh at Tijuana Estuary, California. Wetlands 8:51–65
D’Antonio CM (1993) Mechanisms controlling invasion of coastal plant communities by the alien succulent Carpobrotus edulis. Ecology 74:83–95
Davis MA, Grime JP, Thompson K (2000) Fluctuating resources in plant communities: a general theory of invasibility. J Ecol 88:528–534
Davis MA, Pelsor M (2001) Experimental support for a resource-based mechanistic model of invasibility. Ecol Lett 4:421–428
Dethier MN, Hacker SD (2005) Physical factors vs. biotic resistance in controlling the invasion of an estuarine marsh grass. Ecol Appl 15:1273–1283
Folt CL, Chen CY, Moore MV, Burnaford J (1999) Synergism and antagonism among multiple stressors. Limnol Oceanogr 44:864–877
Gibson KD, Zedler JB, Langis R (1994) Limited response of cordgrass (Spartina foliosa) to soil amendments in a constructed marsh. Ecol Appl 4:757–767
Hester AJ, Hobbs RJ (1992) Influence of fire and soil nutrients on native and non-native annuals at remnant vegetation edges in the western Australian wheatbelt. J Veg Sci 3:101–108
Hobbs RJ, Atkins L (1988) Effect of disturbance and nutrient addition on native and introduced annuals in plant communities in the Western Australian wheatbelt. Aus J Ecol 13:171–179
Hobbs RJ, Huenneke LF (1992) Disturbance, diversity, and invasion implications for conservation. Conserv Biol 6:324–337
Hughes TP, Bellwood DR, Folke C, Steneck RS, Wilson J (2005) New paradigms for supporting the resilience of marine ecosystems. Trends Ecol Evol 20:380–386
James ML, Zedler JB (2000) Dynamics of wetland and upland subshrubs at the salt marsh-coastal sage scrub ecotone. Am Midl Nat 143:298–311
Johnstone IM (1986) Plant invasion windows: a time-based classification of invasion potential. Biol Rev 61:369–394
Kercher SM, Zedler JB (2004) Multiple disturbances accelerate invasion of reed canary grass (Phalaris arundinacea L) in a mesocosm study. Oecologia 138:455–464
Kuhn NL, Zedler JB (1997) Differential effects of salinity and soil saturation on native and exotic plants of a coastal salt marsh. Estuaries 20:391–403
Lake JC, Leishman MR (2004) Invasion success of exotic plants in natural ecosystems: the role of disturbance, plant attributes and freedom from herbivores. Biol Conserv 117:215–226
Lenihan HS, Micheli F, Shelton SW, Peterson CH (1999) The influence of multiple environmental stressors on susceptibility to parasites: an experimental determination with oysters. Limnol Oceanogr 44:910–924
Lenihan HS, Peterson CH (1998) How habitat degradation through fishery disturbance enhances impacts of hypoxia on oyster reefs. Ecol Appl 8:128–140
Lindig-Cisneros R, Desmond J, Boyer KE, Zedler JB (2003) Wetland restoration thresholds: can a degradation transition be reversed with increased effort? Ecol Appl 13:193–205
Lotze HK, Worm B (2002) Complex interactions of climatic and ecological controls on macroalgal recruitment. Limnol Oceanogr 47:1734–1741
Macdonald KB (1977) Coastal salt marsh. In: Barbour MG, Major J (eds) Terrestrial vegetation in California. Wiley, New York, pp 263–294
Menge BA, Sutherland JP (1987) Community regulation: variation in disturbance, competition, and predation in relation to environmental stress and recruitment. Am Nat 130:730–757
Moyle PB, Light T (1996) Fish invasions in California: do abiotic factors determine success? Ecology 77:1666–1670
Noe GB, Zedler JB (2001) Spatio-temporal variation of salt marsh seedling establishment in relation to the abiotic and biotic environment. J Veg Sci 12:61–74
Commission Pew Oceans (2003) America’s living oceans: charting a course for sea change. Summary report. In: Pew Oceans Commission. Arlington, VA
Phillips B, Stephenson M, Jacobi M, Ichikawa G, Silberstein M, Brown M (2002) Land use and contaminants. In: Caffrey JM, Brown M, Tyler WB, Silberstein M (eds) Changes in a California estuary: a profile of Elkhorn Slough. Elkhorn Slough Foundation, Moss Landing, CA, pp 237–256
Pickett STA, White PS (1985) The ecology of natural disturbance and patch dynamics. Academic Press, Orlando
Shea K, Chesson P (2002) Community ecology theory as a framework for biological invasions. Trends Ecol Evol 17:170–176
Shumway SW, Bertness MD (1994) Patch size effects on marsh plant secondary succession mechanisms. Ecology 75:564–568
Sih A, Bell AM, Kerby JL (2004) Two stressors are far deadlier than one. Trends Ecol Evol 19:274–276
Tilman D (1997) Community invasibility, recruitment limitation, and grassland biodiversity. Ecology 78:81–92
Traut BH (2005) The role of coastal ecotones: a case study of the salt marsh/upland transition zone in California. J Ecol 93:279–290
Underwood AJ (1997) Experiments in ecology. Cambridge University Press, Cambridge
Underwood AJ, Chapman MG (2001) GMAV5 Institute of Marine Ecology, 5th edn. University of Sydney, Sydney
US Commission on Ocean Policy (2004) An Ocean Blueprint for the 21st Century. Final Report. In: U.S. Commission on Ocean Policy, Washington DC
Van Dyke E, Wasson K (2005) Historical ecology of a central California estuary: 150 years of habitat change. Estuaries 26:173–189
Vitousek PM (1990) Biological invasions and ecosystem processes: towards an integration of population biology and ecosystem studies. Oikos 57:7–13
Woolfolk AM (1999) Effects of human trampling and cattle grazing on salt marsh assemblages in Elkhorn Slough, California. Masters Thesis. Moss Landing Marine Laboratories and California State University Sacramento, Moss Landing, CA, p. 64
Zedler JB (1996) Ecological function and sustainability in created wetlands. In: Falk DA, Millar CI, Olwell M (eds) Restoring diversity: strategies for reintroduction of endangered plants. Island Press, Washington DC, pp 331–342
Zedler JB, Winfield T, Williams P (1980) Salt marsh productivity with natural and altered tidal circulation. Oecologia 44:236–240
Zimmerman RC, Caffrey J (2002) Primary producers. In: Caffrey J, Brown M, Tyler WB, Silberstein M (eds) Changes in a California estuary: a profile of Elkhorn Slough. Elkhorn Slough Foundation, Moss Landing, CA, pp 117–135