Прибрежная зона — граница между сушей и рекой или течением[1]. Термин прибрежный также является подходящей номенклатурой для одного из наземных биомов Земли. Растительные местообитания и сообщества по окраинам и берегам рек называются прибрежной растительностью, для которой характерны влаголюбивые растения. Прибрежные зоны важны в экологии, управлении природными ресурсами и гражданском строительстве из-за их роли в сохранении почв, биоразнообразия их среды обитания и влияния, которое они оказывают на фауну и водные экосистемы, включая луга, леса, водно-болотные угодья или даже нерастительные территории. В некоторых регионах для характеристики прибрежной зоны используются термины прибрежное редколесье, прибрежный лес, прибрежная буферная зона, прибрежный коридор и прибрежная полоса.
Характеристики
правитьПрибрежные зоны могут быть естественными или спроектированными для стабилизации или восстановления почвы. Эти зоны являются важными природными биофильтрами, защищающими водную среду от избыточного заиления, загрязненного поверхностного стока и эрозии[2]. Они обеспечивают укрытие и пищу для многих водных животных, а также тень, которая ограничивает изменение температуры течения. Когда прибрежные зоны повреждены в результате строительства, сельского хозяйства или лесоводства, может произойти биологическое восстановление, обычно путем вмешательства человека в борьбу с эрозией и восстановление растительности. Если территория, прилегающая к водотоку, имеет стоячую воду или насыщенную почву в течение всего сезона, её обычно называют водно-болотным угодьем из-за её характеристик влажного грунта. Из-за их выдающейся роли в поддержании разнообразия видов[3], прибрежные зоны часто являются предметом национальной охраны в плане действий по сохранению биоразнообразия. Они также известны как «буфер растительных отходов».
Исследования показывают, что прибрежные зоны играют важную роль в улучшении качества воды как для поверхностного стока, так и для воды, поступающей в ручьи через подземный сток. Прибрежные зоны могут сыграть определённую роль в снижении загрязнения поверхностного стока нитратами, такими как навоз и другие удобрения с сельскохозяйственных полей, которые в противном случае нанесли бы ущерб экосистемам и здоровью людей. В частности, важно ослабление нитратов или денитрификация нитратов из удобрений в этой буферной зоне. Использование прибрежных зон водно-болотных угодий демонстрирует особенно высокий уровень удаления нитратов, поступающих в течение, и, таким образом, имеет место в управлении сельским хозяйством. Также с точки зрения переноса углерода из наземных экосистем в водные экосистемы прибрежные подземные воды могут играть важную роль[4]. Таким образом, можно провести различие между частями прибрежной зоны, которые соединяют большие части ландшафта с течениями, и прибрежными районами с большим вкладом местных подземных вод[5].
Роли и функции
править
Прибрежные зоны рассеивают энергию течения. Извилистые изгибы реки в сочетании с растительностью и корневой системой замедляют течение воды, что уменьшает эрозию почвы и ущерб от наводнений. Отложения улавливаются, уменьшая количество взвешенных веществ, чтобы сделать воду менее мутной, пополняя почву и создавая берега ручьев. Загрязняющие вещества удаляются из поверхностных стоков, улучшая качество воды за счет биофильтрации.
Прибрежные зоны также обеспечивают среду обитания диких животных, повышенное биоразнообразие и коридоры дикой природы, позволяющие водным и прибрежным организмам перемещаться по речным системам, избегая изолированных сообществ. Прибрежная растительность также может служить кормом для диких животных и домашнего скота.
Прибрежные зоны также важны для рыб, обитающих в реках. Воздействие на прибрежные зоны может повлиять на рыбу, и восстановление зоны не всегда является достаточным для восстановления популяций рыб[6].
Они обеспечивают естественное орошение ландшафта, расширяя сезонные или многолетние потоки воды. Питательные вещества из наземной растительности (например, растительный опад и остатки насекомых) переносятся в водные пищевые сети и являются жизненно важным источником энергии в водных пищевых сетях[7]. Растительность, окружающая ручей, помогает затенять воду, смягчая перепады температуры воды. Резкие перепады температуры воды могут иметь летальные последствия для рыб и других организмов в этом районе[7]. Растительность также способствует попаданию древесных остатков в ручьи, что важно для поддержания геоморфологии.
С социальной точки зрения прибрежные зоны способствуют повышению ценности близлежащей недвижимости за счет удобств и видов, а также улучшают удобство пешеходных и велосипедных дорожек за счет поддержки сетей прибрежных дорог. Пространство создано для прибрежных видов спорта, таких как рыбалка, плавание и спуск на воду гребных судов.
Прибрежная зона действует как буфер жертвенной эрозии для поглощения воздействия факторов, включая изменение климата, увеличение стока в результате урбанизации и увеличение кильватерного следа, без повреждения сооружений, расположенных за зоной отступления.
Роль в лесозаготовке
правитьЗащита прибрежных зон часто является важным фактором при проведении лесозаготовительных работ. Нетронутая почва, почвенный покров и растительность обеспечивают тень, растительную подстилку и древесный материал, а также уменьшают вынос эродированной почвы с убранной площади. Такие факторы, как типы почвы и структура корней, климатические условия и растительный покров, определяют эффективность прибрежной буферной зоны. Деятельность, связанная с лесозаготовками, такая как внесение отложений, интродукция или удаление видов, а также поступление загрязнённой воды, приводит к деградации прибрежных зон[8].
Растительность
править
Ассортимент деревьев прибрежной зоны отличается от деревьев водно-болотных угодий и обычно состоит из растений, которые являются либо водными растениями, либо травами, деревьями и кустарниками, которые растут в непосредственной близости от воды.
Северная Америка
правитьКромка воды
правитьТравянистые многолетники:
- Carex stricta
- Iris virginica
- Peltandra virginica
- Sagittaria lancifolia
Затопленная прибрежная зона
правитьТравянистые многолетники[9]:
- Eleocharis obtusa
- Eleocharis quadrangulata
- Sagittaria latifolia
- Schoenoplectus americanus
- Schoenoplectus tabernaemontani
Западная часть
правитьВ западной части Северной Америки и на побережье Тихого океана прибрежная растительность включает:
Прибрежные деревья[10]
- Abies grandis
- Acer macrophyllum
- Alnus rhombifolia
- Alnus rubra
- Chamaecyparis lawsoniana
- Cornus nuttallii
- Fraxinus latifolia
- Picea sitchensis
- Platanus racemosa
- Populus fremontii
- Populus tremuloides
- Populus trichocarpa
- Prunus emarginata
- Quercus agrifolia
- Quercus garryana
- Salix lasiolepis
- Salix lucida
- Sequoia sempervirens
- Taxus brevifolia
- Thuja plicata
- Umbellularia californica
Прибрежные кустарники[10]
- Acer circinatum
- Cornus sericea
- Lonicera involucrata
- Oemleria cerasiformis
- Oplopanax horridus
- Rhododendron occidentale
- Ribes spp.
- Rosa pisocarpa
- Rubus spp.
- Salix spp.
- Spiraea douglasii
- Symphoricarpos albus
Другие растения
- Adiantum
- Aquilegia spp.
- Carex spp.
- Dryopteris
- Festuca californica
- Juncus spp.
- Leymus condensatus
- Melica californica
- Mimulus spp.
- Polypodium
- Polystichum
- Pteridium
- Woodwardia
Азия
правитьВ Азии существуют различные типы прибрежной растительности, но взаимодействие между гидрологией и экологией такое же, как и в других географических регионах[11].
Австралия
править
Типичная прибрежная растительность в умеренном климате Нового Южного Уэльса, Австралия, включает:
- Acacia melanoxylon
- Acacia pravissima
- Acacia rubida
- Bursaria lasiophylla
- Casuarina cunninghamiana
- Eucalyptus bridgesiana
- Eucalyptus camaldulensis
- Eucalyptus melliodora
- Eucalyptus viminalis
- Kunzea ericoides
- Leptospermum obovatum
- Melaleuca citrina
- Melaleuca ericifolia
- Melaleuca paludicola
Центральная Европа
правитьTypical riparian zone trees in Europe include:
Восстановление
правитьРасчистка земель, сопровождаемая наводнениями, может быстро разрушить берег реки, унося ценные травы и почвы вниз по течению, а затем позволяя солнцу высушить землю. Прибрежные зоны могут быть восстановлены путем перемещения, реабилитации и времени[8]. Методы естественного последовательного земледелия использовались в Верхней долине Хантер в Новом Южном Уэльсе, Австралия, в попытке быстро восстановить разрушенные хозяйства до оптимальной производительности[12].
Техника естественного последовательного земледелия включает в себя создание препятствий на пути воды, чтобы уменьшить энергию наводнения и помочь воде осаждать почву и просачиваться в зону затопления. Другой метод заключается в быстром установлении экологической преемственности путем поощрения роста быстрорастущих растений, таких как «сорняки» (виды-первопроходцы). Они могут распространяться вдоль водотока и вызывать ухудшение состояния окружающей среды, но могут стабилизировать почву, накапливать углерод в земле и защищать землю от высыхания. Сорняки улучшат русла ручьёв, чтобы деревья и травы могли вернуться, а затем в идеале заменить сорные растения. Существует несколько других методов, используемых правительственными и неправительственными учреждениями для решения проблемы деградации прибрежных районов и русла рек, начиная от установки сооружений регулирующих русло, таких как бревенчатые пороги, до использования штифтовых волнорезов или закладки камней.
-
Прибрежная зона Коттонвуд-Крик на юго-востоке штата Орегон до восстановления, 1988 -
Прибрежная зона Коттонвуд-Крик во время восстановления, 2000 -
Прибрежная зона Коттонвуд-Крик после восстановления, 2002
См. также
правитьПримечания
править- ↑ Riparian Areas Environmental Uniqueness, Functions, and Values. Архивировано 11 июня 2020 года.
- ↑ Gregory, Stanley V.; Swanson, Frederick J.; McKee, W. Arthur; Cummins, Kenneth W. (1991). "An Ecosystem Perspective of Riparian Zones". BioScience. 41 (8): 540—551. doi:10.2307/1311607. ISSN 0006-3568. Архивировано 1 марта 2022. Дата обращения: 17 марта 2022.
- ↑ The Ecology of Interfaces—Riparian Zones. Архивировано 23 ноября 2018 года.
- ↑ Ledesma, José L.J.; Grabs, Thomas; Bishop, Kevin H.; Schiff, Sherry L.; Köhler, Stephan J. (August 2015). "Potential for long-term transfer of dissolved organic carbon from riparian zones to streams in boreal catchments". Global Change Biology. 21 (8): 2963—2979. doi:10.1111/gcb.12872. PMID 25611952.
- ↑ Leach, J.A.; Lidberg, W.; Kuglerová, L.; Peralta-Tapia, A.; Ågren, A.; Laudon, H. (July 2017). "Evaluating topography-based predictions of shallow lateral groundwater discharge zones for a boreal lake-stream system". Water Resources Research. 53 (7): 5420—5437. doi:10.1002/2016WR019804.
- ↑ Sievers, Michael; Hale, Robin; Morrongiello, John R. (March 2017). "Do trout respond to riparian change? A meta-analysis with implications for restoration and management". Freshwater Biology. 62 (3): 445—457. doi:10.1111/fwb.12888.
- ↑ 1 2 Pusey, Bradley J.; Arthington, Angela H. (2003). "Importance of the riparian zone to the conservation and management of freshwater fish: a review". Marine and Freshwater Research. 54 (1): 1—16. doi:10.1071/mf02041. ISSN 1448-6059. Архивировано 21 марта 2022. Дата обращения: 17 марта 2022.
- ↑ 1 2 Bren, L.J. (01-10-1993). "Riparian zone, stream, and floodplain issues: a review". Journal of Hydrology. 150 (2): 277—299. doi:10.1016/0022-1694(93)90113-N. ISSN 0022-1694.
{{cite journal}}: Проверьте значение даты:|date=(справка) - ↑ List of trees and plants (xls). Архивировано 18 июля 2011 года.
- ↑ 1 2 Cooke, Sarah Spear. A Field Guide to the Common Wetland Plants of Western Washington and Northwestern Oregon. — Seattle, Washington : Seattle Audubon Society, 1997. — ISBN 978-0-914516-11-8.
- ↑ Riparian Vegetation Along the Middle and Lower Zones of the Chalakkudy River, Kerala, India. Kerala Research Programme Centre for Development Studies. Архивировано 19 марта 2009 года.
- ↑ Fryirs, Kirstie; Brierley, Gary J. (April 2010). "Antecedent controls on river character and behaviour in partly confined valley settings: Upper Hunter catchment, NSW, Australia". Geomorphology. 117 (1—2): 106—120. doi:10.1016/j.geomorph.2009.11.015. ISSN 0169-555X.
Дополнительная литература
править- Nakasone, H.; Kuroda, H.; Kato, T.; Tabuchi, T. (2003). "Nitrogen removal from water containing high nitrate nitrogen in a paddy field (wetland)". Water Science and Technology. 48 (10): 209—216. doi:10.2166/wst.2003.0576. PMID 15137172.
- Mengis, M.; Schif, S.L.; Harris, M.; English, M.C.; Aravena, R.; Elgood, R.J.; MacLean, A. (1999). "Multiple Geochemical and Isotopic Approaches for Assessing Ground Water NO3− Elimination in a Riparian Zone". Ground Water. 37 (3): 448—457. doi:10.1111/j.1745-6584.1999.tb01124.x.
- Parkyn, Stephanie. (2004). Review of Riparian Buffer Zone Effectiveness. Ministry of Agriculture and Forestry (New Zealand), www.maf.govt.nz/publications.
- Tang, C.; Azuma, K.; Iwami, Y.; Ohji, B.; Sakura, Y. (2004). "Nitrate behaviour in the groundwater of a headwater wetland, Chiba, Japan". Hydrological Processes. 18 (16): 3159—3168. Bibcode:2004HyPr...18.3159T. doi:10.1002/hyp.5755.
- Riparian Bibliography, National Agroforestry Center Архивировано 24 апреля 2015 года.
- Conservation Buffer Design Guidelines Архивировано 12 мая 2015 года.
Ссылки
править
- Riparian Forest Buffers, National Agroforestry Center Архивная копия от 29 мая 2016 на Wayback Machine
- Dissertation on riparian vegetation of Chalakudy River
- Restoration strategies for riparian habitats, U.S. military
- National Riparian Service Team, Bureau of Land Management Архивная копия от 17 мая 2016 на Wayback Machine
- Riparian Habitat Restoration in the Las Vegas Wash Архивная копия от 15 июля 2019 на Wayback Machine
- Red River Basin Riparian Project Архивная копия от 5 июля 2008 на Wayback Machine
- Riparian Forest Buffers, Kansas State University