生態過渡帶

蘆原是湖濱過渡帶的一種常見形式。河床往往會積聚有機物，然後被樹木占據，迫使蘆葦進一步進入湖中。

生態過渡帶（英語：ecotone），又名群落交錯區，是兩個生物群落之間的過渡區域，兩個群落在其中交錯並融合。過渡帶可寬可窄，並且可能是局部的（如田野和森林之間的區域），也可能是區域性的（如森林和草地生態系之間的過渡）。過渡帶可能在地表上呈現為兩個群落在廣闊區域中的漸變融合，也可能表現為鮮明的邊界。

詞源

英文ecotone一詞是由阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士（Alfred Russel Wallace）創造的，他於1859年首次觀察到兩個生物群系之間的突變的邊界。該詞語由表示生態的「ecology」和「-tone」構成，後者源於希臘語的tonos，即「對立（tension）」——換言之，即生態處於緊張對立狀態的地方。

特徵

圖1和圖2顯示了面積均等且均質的群落簡單生態過渡帶的兩種情況。圖3顯示了相互包含的情況，從而產生了多重的生態過渡帶，圖4中的生態過渡帶則更為複雜。圖5和圖6顯示了經過處理的森林或堤岸的邊緣，可在不過度改變環境的情況下大大延長過渡帶。圖7顯示了常見的相互滲透的情況（例如森林邊緣的常見的情景）。圖8顯示了一個可能因動物改變其環境而形成的過渡帶。

生態過渡帶有多個顯著特徵。首先，過渡帶的植被種類可能急劇轉換，從而使兩個群落之間有明顯的界線。例如，草地顏色或植物區系的變化可能表明此地是過渡帶。第二，外貌（植物物種的外觀）的變化可能表明該地是過渡帶。水體（例如河口）也可能有過渡帶，其邊界的特徵是地區內存在的大型植物或植物物種的高度不同，因為它們可能導致兩個區域的日照的差異。因此科學家常研究顏色的變化和植物高度的變化。第三，物種的變化可能表明該地是過渡帶。過渡帶一側會有其特有的生物物種。

其他一些因素可能顯示生態過渡帶的存在，又或模糊其存在，例如遷徙和新植物的移生。它們稱作空間質量效應（spatial mass effects），如果某些生物跨越過渡帶，將無法形成自我維持的族群。如果不同的物種可以在兩個生物群系的兩個群落中生存，則過渡帶會被認為具有較高的物種多樣性；生態學家在研究食物鏈和生物的演替時會對此進行測量。最後，過渡帶中外來物種的豐度可以揭示生物群系的類型或兩個群落共用空間的效率。因為過渡帶是兩個群落交融的區域，所以許多不同形式的生命必須在一起生存並爭奪空間。因此，生態過渡帶可以形成多樣化的生態系。

形成

物理環境的變化可能導致形成清晰的邊界，例如森林和開墾的土地之間的界面。在另一些情況下，界面區域可能是逐漸混合的，其中兩側群落的物種以及特有的本地物種都存在於過渡帶中。山脈經常會因山坡上的各種氣候條件而產生這種過渡帶。由於其地勢的阻隔，它們還可能在物種之間形成邊界。法國旺圖山就是一個很好的案例，它標誌著法國北部和南部的植物相和動物相的邊界。大多數濕地也都是過渡帶。過渡帶的空間變異通常是由於擾動而形成的，擾動形成了將原有植被斑塊分開的異質的斑塊。不同強度的擾動可能會導致滑坡、土地的變化或沉積物移動，從而形成這些植被斑塊和生態過渡帶。

競爭中的植物會在自我維持能力範圍之內，在生態過渡帶的一側增殖。在其範圍以外，則由鄰近群落的競爭者占領。因此，過渡帶內就出現了優勢物種的轉變。過渡帶對行動性強的動物特別重要，有了過渡帶，牠們就能夠在短距離內開闢多個棲息地。過渡帶不僅包含了雙方社區共同的物種，而且還包含了兩個物種。它也可能包括許多高度定居的物種，這些物種傾向於在這些過渡地區定居。群落交錯區的植物和動物種類增加的現象被稱為邊緣效應，這主要是當地範圍廣泛的適宜的環境條件或生態棲位所形成的。

生態過渡帶和生態梯度

生態過渡帶通常與生態梯度息息相關，生態梯度即兩個體系之間的「物理過渡帶」。生態過渡帶和生態梯度的概念有時容易混淆：生態梯度可以透過化學（例如：pH或鹽度梯度）或微氣候（水熱梯度）來表明兩個生態系之間存在生態過渡帶。

相比之下：

• 生態梯度是生命功能的一種或兩種物理物理化學要素的環境變量的一種變異，由此導致某些物種存在或不存在。生態梯度可以是溫躍層、化變層（化學梯度）、鹽躍層（鹽度梯度）或密度躍層（由溫度或鹽度引起的水密度變化）等。
• 生態梯度的過渡不太明顯（較不清晰），內部條件更穩定，因此植物物種豐富度更高。
• 生態過渡帶描述的是物種豐度的變化，從而導致生境的變化，通常並不嚴格取決於區分不同生態系的主要物理因素。過渡帶通常不引人注目且更難測量。
• 生態過渡帶是兩個群落相互作用的區域。過渡帶可通過兩個群落之間的土壤梯度和土壤成分的明顯變化來識別。
• 生態過渡帶過渡更加清晰明確，條件更不穩定，因此物種豐富度相對較低。

例子

• 克拉過渡帶位於連接泰國-馬來半島和亞洲大陸的克拉地峽以北的北緯11°-13°之間，是區域尺度過渡帶的一個案例。它是北部大陸的東南亞生物地理區域的濕潤落葉林和南部巽他古陸區域的季節性濕生龍腦香科喬木林之間的過渡帶。這已證實是印度支那和巽他動物相之間的生物地理過渡。當地緯度範圍內大約有152種鳥類。群體遺傳學研究還發現，克拉過渡帶是限制東方蜜蜂（Apis cerana）和大蜜蜂（Apis dorsata）以及無刺蜜蜂Trigona collina和Trigona pagdeni的基因交流的主要物理屏障。
• 華萊士線穿過印度尼西亞的峇里島和龍目島之間的龍目海峽，是將東洋界與華萊士區分隔開來的邊界。它以阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士（Alfred Russel Wallace）的名字命名，華萊士於1859年首次觀察到兩個生物群系之間的突變邊界。生物學家認為，正是龍目島海峽本身的深度使兩側的動物彼此隔離。但現已發現，過去某些象象鼻蟲之類的不能飛行的動物曾參與過幾次海侵事件，過程中華萊士線以東的陸地上的物種遷往了峇里島。在更新世大冰期海平面下降時，峇里島、爪哇島和蘇門答臘島彼此相連，並與亞洲大陸相連，共有了亞洲動物。龍目海峽的深水使龍目島和小巽他群島和亞洲大陸相互隔絕。這些島嶼因而被澳大利亞的動物群所占據。
• 喀麥隆的Mbam Djerem國家公園的生態交錯帶寬達1000 km，其廣泛的物種內部的差異被認為是物種形成的徵兆。
• 生態過渡帶的一般例子包括鹽鹼灘和河岸帶。

參見

• 生態梯度
• 生態型
• 系統發育生態棲位保守性
• 植物功能型
• 里山
• 生物地理分布區