鄢郭馨,张明祥,张振明,*

1 北京林业大学生态与自然保护学院,北京 100083

2 黄河流域生态保护国家林业和草原局重点实验室,北京 100083

风或水流运动产生的外部机械力是植物等有机体的主要压力来源,并且会对植物群落造成常规的干扰[1],因此,一些研究从植物的生物力学方面进行切入来探讨植物体所产生的变化。植物生物力学可以简单地定义为利用机械学的概念和方法研究植物生物系统的结构和功能[2]。对于草本植物,它们依靠膨大的、几何状的地面组织来机械支撑叶和茎,一些蕨类植物则是利用皮下纤维层来支撑叶片[3]。这些植物体中的纤维具有机械功能,其茎秆横截面的形状与组织的位置都会影响机体的硬度与强度[2]。

正是由于植物结构所具有的机械功能,滨海湿地中的盐沼植物群落能够起到海岸带屏障的作用,消浪、促淤、保护潮滩[4- 5],它们能够消解掉海浪所产生的巨大能量[6-7]。但同时,波浪作用对植物群落也产生了重要影响：在不同的波浪作用下,物种的丰度、分布以及生理应激水平都会发生变化[8-9],植物体枝条、叶片的形态,以及茎秆的柔韧性和刚度也随之做出调整[10- 12],这是由于水流在运动时施加的外部机械力会对植物的结构和功能造成影响,当这种影响超出其抵抗断裂、弯曲以及拔除作用的能力时,植物会发生机械故障[13-14]。而植物在生物力学上的功能则可以帮助它们自身对这种影响做出适应性的反应,植物暴露于水力条件下时,会产生抗性来减少环境的不利影响,即采取耐受型或者避免型的策略,最大化自身的抗破坏性或者最小化所受到的机械力影响[14]。……