生物多样性的改变及其影响
人类活动在旱地历来低于在其他一些地区,由于环境的严酷和约束,水资源集约农业和城市发展的地方。然而,大量放牧牲畜已经普遍在许多半干旱和和强大的影响力干旱的环境。最近,科技发展促进水从地下的收购了密集的人类活动干扰和在沙漠地区。人类活动的主要方式导致了生物多样性的变化在干旱的土地上是:
•介绍食草动物(家畜、野生动物、引入游戏动物)为半干旱和干旱生态系统;
•创建的水点或在干旱地区来源;
•引进非本土植物,故意(如改进范围)或意外;
•删除穴居和食草动物的捕食者和为饲料视为竞争对手;
•精耕细作以前干旱地区灌溉农田,在某些情况下,紧随其后的是放弃现在的土地(通常与盐渍化或其他土壤退化);
•去除薪材的树木或大灌木或其他目的。
现在我们总结了在干旱的土地上,这些活动对生物多样性的影响和审查的证据表明,这些改变生物多样性生态系统功能的影响方面。虽然下面的讨论,而一般,我们强调,我们期待更多的干旱系统更容易受到任何生物多样性的减少。这个漏洞是预测,因为整体下降的物种丰富度与增加干旱,一个给定的官能团是假定包含更少的物种更干燥系统;这样的机会,一些改变消除alt组的成员将增加与增加干旱。
5.4.1之前牲畜放牧
大型食草动物施加影响的生态系统,从改变特定植物物种的相对多度和竞争能力(通过选择性摄食)影响土壤结构(通过践踏)和养分循环(通过养分空间转移和改变系统养分输入的形式)。人类和牲畜使用干燥系统一直受到水的可用性;然而,国内食草动物的生物量一直超过原来的本地食草动物,即使在干旱地区(如在南美洲,Ocsterheld等。1992),与顺向潜在改变生态系统的过程。至少,这些食草动物是消除植物生物量和减少植被,随之而来的对在土壤表面侵蚀和径流的影响。
在半干旱地区,光放牧可以增加生物多样性物种通过进口和创建空缺或生幼苗,但重放牧,尤其是在干燥条件和地区缺乏大型食草动物,将消除一些物种物种(或组),因此有可能减少在物种多样性和功能组级别。美味物种最初是丰富的,他们可能会减少到小或孤立的人群;这种变化在丰度和分布可能负面影响遗传多样性(并最终对人口性能)剩下的人口(Huenneke 1991),植物物种多样性会减少当牲畜造成某些高度的地方灭绝物种的植物或敏感的物理干扰放牧和践踏,当这些物种损失超过建立grazing-tolerant率或杂草丛生的物种(Milchunas等。1988;Westoby等。1989;Milchunas和Lauenroth 1993)。这种效果是最明显的在这些地区缺乏最近动物放牧的有蹄类动物(如澳大利亚),相对于旧世界沙漠拥有许多本地臌胀食草动物(Milchunas和Lauenroth 1993;斯塔福德史密斯和皮卡1993)。有例子植物成分的变化造成损失的(有时是相当晚后)原生动物多样性(琼斯1981; Jepson-Innes and Bock 1989; Heske and Campbell 1991).
人类的食草动物系统缺乏大型本地人口改变了干旱的风景通过改变自然特征的规模比造成分裂。半干旱范围景观组合而不是片状(Mclntyre和巴雷特1992年),这意味着植被变化以连续的方式沿着梯度(如放牧强度或水分可用性),而不是突然。人类对生物的影响(直接和配水)加剧了梯度和改变的这些特性,但是碎片等不易观察到(Mclntyre和Lavorel 1994)。景观的空间多样性改变放牧,这样植物覆盖和土壤资源的相对同质性的半干旱生态系统类似于更多的异构或片状分布的真正的干旱。删除特定公会的草本植被可以导致的扩张的补丁(交替与灌木岛屿),和集中资源和生物活性的相对较小的地区的溶合。简而言之,景观丰富(许多不同类型的补丁),景观异质性和景观粮食都可以增加。然而,没有实验证据可以区分植物群体多样性的变化的影响的影响干扰本身(弗里德尔et al . 1993年)。
生产能力的半干旱环境下可以减少放牧时grazing-sensitive物种的损失不是同样富有成效的入侵者或增加者所取代。即使在总净初级生产力(NPP)是相同的(例如:没有区别意味着草地NPP单位面积在奇瓦瓦沙漠与沙漠化沙漠灌木丛网站;L.F. Huenneke,未发表的数据,1990 - 93),可以有经济损失或饲料生产(霜和史密斯1991)。生产可以减少如果食草动物删除叶面积,导致增加的比例水蒸发到空气中,而不是使用的植物。一些半干旱生态系统组成不同的组合不同的植物生长形式,生理机能和生活历史,形成不同的公会对水的利用。行会的成员(如使用浅水多年生牧草在炎热的季节)反应类似于扰动(如都grazing-sensitive),消除官能团会直接影响生态层面流程(格林1992年)。半干旱草原经常被这些压力转化为灌丛带,导致一个非常不同的结构和显示的生物量(施莱辛格et al . 1990年)。在大多数情况下,然而,它是不可能分离的影响生物多样性的变化干扰本身的影响(如植物覆盖的移除或物理破坏土壤表面)。
消除了草地放牧和鼓励灌木或裸露的补丁,将会有显著影响土壤表面,可用养分的空间分布。植物树冠和茎减少雨滴的冲击能量,从而减少土壤粒子去除表面的脆弱性和侵蚀。因为大多数生物活性(因此大多数可用的矿物质)仅限于表面的层在沙漠土壤,去除表面的粒子被风或水是至关重要的;因此一群植物的存在与否(如草)会影响系统的脆弱性侵蚀以及营养物质的损失。西(1988)讨论了shrub-centered成堆的损失半沙漠灌丛带,以及由此导致的生产力损失由于消除这些局部的高生物活性的景观。引入hoovcd食草动物最近的这些地区缺乏历史的土壤压实的变化引起的,后边减少渗透(例如圆形等。1992年),同时也生产干表层土壤和增加其易受侵蚀。臌胀牲畜显然已经改变的存在和丰富成壳真菌和蓝细菌,可能有一些影响氮循环,水渗透,等等。
牲畜也可能改变植被结构分散本机或引进的种子植物(阿切尔和Pykc 1991)。例如,有效分散P rosoπ的牲畜被记录在几个大洲(布朗和弓箭手1987)。在没有物质的区域!历史的大型食草动物,家畜的影响提出了解释的退化草地和木本植物的传播。这种生态系统结构的转变,从相对同质的草原的灌木林,可以看作是沙漠化过程的第一步(施莱辛格et al . 1990年)。增加浓度的动物在水点常常被引用为因果因素更极端的萨赫勒地区和其他地区的沙漠化。
5.4.2引入其他动物物种
脊椎动物的介绍有一个成功的记录干旱的地区。在澳大利亚,许多有蹄类动物已经成功地建立了野生种群(骆驼、马、驴、牛、山羊;弗里兰1990),和欧洲兔子也是一个成功的入侵者在干旱的内陆地区。在北美,野生驴和马(和最近推出了大羚羊。羚羊gazella,在新墨西哥州沙漠)已成为普遍,一个重要的管理问题。浏览有蹄类动物的体系结构可以改变植物的树冠和土壤表面的结构,就像做国内股票。兔子(沃伦发掘,尿液厕所和跑道)也改变土壤结构、水文和养分循环。有证据表明,引入食草动物维持更高的密度比在本国范围,在澳大利亚,有可能导致物质!植被退化(弗里兰1990)。其他脊椎动物组织提供一些例子成功的入侵,但还不清楚这是由于更高的丰富的当地人在这些团体(如鸟、蜥蜴)或较小的物种经由人类的数量。
5.4.3水源
或永久水源的水点,和国内的进口物种相关的杂草和害虫,可能增加了多样性在这些干旱地区通过促进物种的引入小说。当然有影响原生生物的丰度和行为(例如袋鼠数量的增加将在澳大利亚额外水资源范围)。人工水源无疑创造新的景观空间格局,形成的动物活动的焦点模式的中心,因此扰动强度梯度(堰I97I)。然而,最近的一项研究表明,放牧强度(以及由此产生的植被梯度)实际上是独立于人工浇水点的位置(范·罗延et al . 1994年)
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