Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Бобровая плотина (значения) .
Бобровая плотина в Алгонкинском парке в Онтарио, Канада
Североамериканский бобр ( Castor canadensis ), один из двух видов бобра.

Бобровые плотины или бобровые водохранилища - это плотины, построенные бобрами для защиты прудов от хищников, таких как койоты, волки и медведи, а также для обеспечения легкого доступа к пище в зимний период. Эти здания изменяют природную среду таким образом, что вся экосистема строится на изменениях, что делает бобров ключевым видом . Бобры работают по ночам и являются плодовитыми строителями, носящими грязь и камни передними лапами и бревно между зубами.

Строительство [ править ]

Бобровая плотина в вулканическом национальном парке Лассен
Бобры используют камни в качестве плотины, когда грязь и ветви менее доступны, как это видно на Беар-Крик , притоке реки Траки , в Альпийских лугах, Калифорния.

Уровень минимальной воды от 0,6 до 0,9 м ( от 2,0 до 3,0 футов) требуется , чтобы держать подводный вход в бобре лож от блокирования льда в течение зимы [ править ] . В озерах, реках и крупных ручьях с достаточно глубокой водой бобры не могут строить плотины и вместо этого живут в береговых норах и хижинах. [1] Если вода недостаточно глубокая, чтобы защитить бобров от хищников, а входы в их хижины не обледенели, бобры строят плотины.

Бобры начинают строительство, отклоняя ручей, чтобы уменьшить напор воды. Затем ветви и бревна забиваются в ил русла ручья, чтобы сформировать основу. [1] Затем для постройки надстройки используются палки, кора ( лиственных деревьев), камни, грязь, трава, листья, массы растений и все остальное. Бобры могут переносить свой собственный вес в материале [ необходима цитата ] ; они тащат бревна по оползням и пропускают их по каналам, чтобы поставить на место. [2] После того, как плотина затопит достаточно площади до нужной глубины, чтобы сформировать защитный ров для сторожки (часто покрывающий несколько акров), бобры начинают строительство сторожки. [3]

Деревья, достигающие в диаметре 90 сантиметров (3,0 фута), могут быть использованы для строительства плотины, хотя средний диаметр составляет от 10 до 30 см. Длина зависит от диаметра дерева и размера бобра. Зафиксированы случаи, когда бобры вырубали бревна высотой 45 м и диаметром 115 см. Бревна такого размера не предназначены для использования в качестве конструктивных элементов плотины, а кора используется в пищу, а иногда и в верхние ветви. Бобру требуется около 20 минут, чтобы спилить осину шириной 15 см, прогрызая на стволе канавку в форме песочных часов. Челюсти бобра достаточно мощные, чтобы за один укус срезать саженец длиной 1,5 см. [3]

Осенью часто проводятся ремонтные работы на плотине и домиках.

Более того, если бобры считаются собирателями в центральных местах , то их каналы могут считаться продолжением их «центрального места» далеко за пределами хижины, согласно исследованию 2004-2012 гг., В котором были нанесены на карту бобровые пруды и вырублены пни. [4]

Некоторые утверждают, что, строя плотины, бобры демонстрируют поведение, связанное с использованием орудий труда. [5] Однако определение использования орудий животными вызывает споры.

Размер [ править ]

Бобровые плотины обычно имеют длину от нескольких метров до примерно 100 метров (330 футов). [6] Кроме того, длина каналов может превышать 0,5 км (1600 футов). [7] Самая большая из известных бобровых плотин находится в Национальном парке Вуд-Баффало в Альберте , Канада, и ее длина составляет 2790 футов (850 м). [8] Спутниковые фотографии, предоставленные NASA World Wind, показывают, что в 1975 году плотины не существовало, но она появлялась на последующих снимках. Он состоит из двух или более домиков и представляет собой комбинацию двух оригинальных плотин. Изображения Google Earth показывают строящиеся новые плотины, которые в конечном итоге могут присоединиться к основной плотине и увеличить общую длину еще на 50–100 м в течение следующего десятилетия.[9] Координаты: 58 ° 16'15 "N 112 ° 15'6" W.

Еще одна большая бобровая плотина длиной 2139 футов (650 м), высотой [8] 14 футов (4,3 м) и толщиной у основания 23 фута (7,0 м) была обнаружена в Три-Форкс, штат Монтана . [3]

Преимущества [ править ]

Бобровая плотина зимой в Мон-Мегантик

Строительство плотин может помочь в восстановлении заболоченных земель. Преимущества водно-болотных угодий включают борьбу с наводнениями вниз по течению, биоразнообразие (путем предоставления среды обитания для различных видов) и очистку воды, как за счет разложения токсинов, таких как пестициды, так и за счет удержания ила бобровыми плотинами. Бобровые плотины уменьшают эрозию, а также уменьшают мутность, которая может быть ограничивающим фактором для некоторых водных организмов. Преимущества могут быть долгосрочными и в значительной степени незамеченными, если за водосбором не будет проводиться тщательный мониторинг. Почти половина исчезающих и находящихся под угрозой исчезновения видов в Северной Америке зависят от водно-болотных угодий. [10]

В 2012 году был проведен систематический обзор воздействия бобровых плотин на рыб и среду обитания рыб (смещение в сторону Северной Америки (88%)). Наиболее часто упоминаемыми преимуществами бобровых плотин были повышенная неоднородность среды обитания, среда для выращивания и зимовки, а также убежище для стока и размножение беспозвоночных. Затруднение передвижения рыб из-за плотин, заиливание нерестилищ и низкий уровень кислорода в прудах были наиболее часто упоминаемыми негативными воздействиями. Выгоды (184) упоминались чаще, чем затраты (119). [11]

Бобровая плотина, изображенная в книге Фрэнсис Фуллер Виктор 1887 года « Одиннадцать лет в Скалистых горах и жизнь на границе» .

Борьба с наводнениями [ править ]

Дополнительная информация: Контроль над наводнениями

Бобра плотины может иметь высоту надводного борта над уровнем воды. Когда идут сильные дожди, река или озеро наполняются. После этого плотина постепенно сбрасывает излишки воды, что несколько снижает высоту паводковой волны, спускающейся по реке. [12] [13]

Поверхность любого ручья пересекает окружающий слой грунтовых вод. При повышении уровня водотока уклон поверхности зеркала грунтовых вод над бобровой плотиной уменьшается, и вода около бобровой плотины медленнее течет в ручей. Это также может помочь уменьшить волны наводнения и увеличить поток воды, когда нет дождя. Другими словами, бобровые плотины сглаживают поток воды, увеличивая площадь, смачиваемую потоком. Это позволяет большему количеству воды просачиваться в землю, где ее поток замедляется. Эта вода в конечном итоге возвращается в ручей. Реки с бобровыми плотинами в верховьях имеют более низкий уровень воды и более высокий уровень воды.

Повышая уровень грунтовых вод на водно-болотных угодьях, таких как торфяники , они могут стабилизировать колебания уровня грунтовых вод, которые влияют на уровни как углерода, так и воды. В исследовании гидрологии бобровых плотин в 2017 году было обнаружено, что контролируемые бобровые дамбы на торфяниках Скалистых гор увеличивают запасы грунтовых вод и региональный водный баланс , что может быть полезно для предотвращения засухи. Исследование также показало потенциал для улучшения связывания углерода . [14]

Удаление лишних питательных веществ [ править ]

Бобры, которые работают во время сильного снегопада, делают надрезы высоко над землей.

Бобровые пруды могут вызвать удаление питательных веществ из ручья. Земледелие на берегах рек часто увеличивает содержание фосфатов, нитратов и других питательных веществ, что может вызвать эвтрофикацию и загрязнение питьевой воды. Помимо ила, бобровая плотина собирает прутья и ветки от бобров, а также листья, особенно осенью. Основной компонент этого материала является целлюлозой , А полимер из β-глюкоза мономеров (Это создает более кристаллическую структуру , чем найденные в крахмале , который состоит из α-глюкоза мономеров. Целлюлоза представляет собой тип полисахарида .) Многие бактерии производят целлюлазыкоторые могут отщеплять глюкозу и использовать ее для получения энергии. Так же, как водоросли получают энергию от солнечного света, эти бактерии получают энергию из целлюлозы и составляют основу очень похожей пищевой цепи.

Кроме того, популяции бактерий поглощают соединения азота и фосфора, когда они проходят в водном потоке, и сохраняют эти и другие питательные вещества в бобровом пруду и окружающей среде.

Удаление пестицидов и гербицидов [ править ]

Сельское хозяйство вносит в реки гербициды и пестициды . Некоторые из этих токсичных веществ метаболизируются и разлагаются бактериями на богатом целлюлозой дне бобровой плотины.

Денитрификация [ править ]

Некоторые ученые считают , что каскад азота , производство более фиксированного азота , чем естественные циклы могут превратить обратно в газообразный азот, может быть большая проблема в нашей экологии , как производство диоксида углерода [ править ] . Исследования показали, что бобровые плотины вдоль ручья способствуют денитрификации (превращению азотных соединений обратно в азот). Бактерии в грязи и растительных остатках, которые собираются у плотин, превращают нитраты в газообразный азот. Газ вырывается на поверхность и снова смешивается с атмосферой. [15]

Лосось и форель [ править ]

Большая европейская бобровая плотина возле Олдена, Ямтланд , Швеция

Бобровые плотины и связанные с ними пруды могут служить рассадниками для лосося и форели . [16] Первые признаки этого были замечены после подписания в 1818 году соглашения между британским правительством Канады и правительством Америки, разрешившего американцам доступ к водоразделу Колумбии. Компания Гудзонова залива в приступе досады приказала своим звероловам истребить пушных зверей в этом районе. Бобр был первым, кто вымер в этом месте. В последующие годы промыслы лосося резко упали, хотя в то время не существовало ни одного из факторов, связанных с сокращением промыслов лосося. [17]

Есть несколько причин, по которым бобровые плотины увеличивают количество лососей. Они производят пруды, достаточно глубокие, чтобы молодь лосося могла укрыться от хищных болотных птиц . Они улавливают питательные вещества в своей экологии, и особенно в пульсе питательных веществ, представленном миграцией взрослого лосося вверх по течению. Эти питательные вещества помогают кормить молодь после переваривания желточного мешка . Плотины обеспечивают спокойную воду, что означает, что молодь лосося может использовать энергию для роста, а не для плавания по течению; Более крупные смолты с запасом пищи имеют лучшую выживаемость, когда достигают моря. Наконец, бобровые плотины сохраняют воду чистой, что благоприятно для всех лососевых .

Лягушки [ править ]

Доказано, что бобровые плотины полезны для популяций лягушек и жаб , вероятно, потому, что они обеспечивают охраняемые территории для личинок для созревания в более теплой, хорошо насыщенной кислородом воде. [18] Исследование, проведенное в Альберте, Канада, показало, что «ловушки-ловушки на бобровых прудах ловят в 5,7 раза больше недавно подвергшихся метаморфизму древесных лягушек, в 29 раз больше западных жаб и в 24 раза больше бореальных хоровых лягушек, чем в соседних свободно текущих ручьях». [19]

Птицы [ править ]

Бобровые плотины помогают перелетным певчим птицам . Стимулируя рост видов растений, которые имеют решающее значение для сокращающихся популяций певчих птиц, бобровые плотины помогают создавать пищу и среду обитания. Было показано, что наличие бобровых плотин связано с увеличением разнообразия певчих птиц. [20] Они также могут иметь положительное воздействие на местных водоплавающих птиц, таких как утки, которые нуждаются в стоячих водоемах. [21]

Жизненный цикл потока [ править ]

Осушенный бобровый пруд в государственном парке Аллегани

Создание водно-болотных угодий [ править ]

Если бобровый пруд становится слишком мелким из-за накопления наносов или запасы деревьев истощаются, бобры покидают участок. В конце концов дамба прорвется, и вода потечет. Богатый толстый слой ила, веток и мертвых листьев за старой плотиной является идеальной средой обитания для некоторых видов водно-болотных угодий.

Создание луга [ править ]

По мере того, как заболоченное место заполняется растительными остатками и высыхает, пастбищные виды заселяют его, и заболоченное место может в конечном итоге стать лугом, пригодным для выпаса скота на ранее засаженной деревьями территории. Это обеспечивает ценную нишу для многих животных, которые в противном случае были бы исключены.

Речной лес [ править ]

Наконец, луг будет заселен речными деревьями, как правило, осинами, ивами и другими видами, которые нравятся бобрам. Тогда бобры, вероятно, снова заселят этот район, и цикл начнется снова.

Bottomland [ править ]

Каждый раз, когда жизненный цикл ручья повторяется, на дно долины добавляется еще один слой органической почвы. Долина медленно заполняется, а ровная поверхность внизу расширяется. Исследования немногочисленны, но кажется вероятным, что часть поймы в Северной Америке была создана или, по крайней мере, дополнена усилиями поколений бобров, которые там жили. [ необходима цитата ]

Разрушение [ править ]

Байдарочники пытаются запустить бобровую плотину в Алгонкинском парке . Высота плотины около 1 м (3 фута 3 дюйма).
Экспериментальная труба, проходящая через бобровую плотину, позволяющая мигрирующим рыбам пересекать плотину во время нереста.

Бобровые плотины могут быть разрушительными; наводнение может нанести значительный материальный ущерб, а когда затопление происходит рядом с полотном железной дороги, оно может вызвать сход с рельсов из-за размывания путей. Когда бобровая плотина прорывается, вызванное внезапным наводнением может затопить водопропускную трубу.

Традиционные решения проблем с бобрами были сосредоточены на отлове и удалении всех бобров в этом районе. Хотя это иногда необходимо, обычно это краткосрочное решение, поскольку популяции бобров значительно вернулись в США (после почти полного истребления в девятнадцатом веке) и, вероятно, будут постоянно переселять подходящую среду обитания. [22] Современные решения включают относительно рентабельные проточные устройства, не требующие особого обслуживания .

Завезенные в районы, где нет естественных хищников, как, например, на Огненной Земле , бобры затопили тысячи акров земли и считаются чумой. Одним из заметных отличий Огненной Земли от большей части Северной Америки является то, что деревья на Огненной Земле не могут быть вырублены [ цитата ], как ивы, тополя, осины и другие североамериканские деревья. Таким образом, ущерб, нанесенный бобрами, кажется более серьезным. Разрушение бобра не ограничивается человеческой географией; бобры могут разрушить среду гнездования исчезающих видов.

Основная статья: Уничтожение бобров на Огненной Земле

См. Также [ править ]

  • Воздействие бобров на окружающую среду
  • Затор , скопление древесного мусора на реке или ручье

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Бейкер, BW; Хилл, EP (2003). Фельдхаммер; Томпсон; Чепмен (ред.). "Бобр (Castor canadensis)" (PDF) . Дикие млекопитающие Северной Америки: биология, управление и охрана (второе изд.). Балтимор, Мэриленд, США: Издательство Университета Джона Хопкинса: 288–310 - через USDA APHIS.
  2. ^ «Сравнительные коллекции мозга млекопитающих: североамериканский бобр (Castor canadensis)» . neurosciencelibrary.org . Проверено 8 марта 2020 .
  3. ^ a b c Падение, С. (2007). "Бобровые картинки и факты" . Архивировано 11 августа 2013 года . Проверено 2 сентября 2013 года .
  4. ^ Эбботт, Мэтью; Фульц, Брэндон; Уилсон, Джон; Николсон, Джоди; Черный, матовый; Томас, Адам; Кот, Аманда; Берроуз, Мэллори; Шаффер, Бентон; Бенсон, Дэвид (01.01.2012). «Каналы, вынутые бобром, и их пространственная связь с бобровыми пнями» . Слушания Академии наук Индианы (Том 121, № 2) .
  5. ^ «15 замечательных животных, которые используют инструменты» . Сеть Матери-Природы. Архивировано 11 сентября 2013 года . Проверено 3 сентября 2013 года .
  6. ^ "Самая большая в мире бобровая плотина обнаружена в северной Канаде" . Phys.org . Проверено 8 марта 2020 .
  7. ^ Grudzinski, Bartosz P .; Cummins, Hays; Ванг, Тенг Кенг (2019-09-15). «Бобровые каналы и их воздействие на окружающую среду». Прогресс в физической географии: Земля и окружающая среда . 44 (2): 189–211. DOI : 10.1177 / 0309133319873116 . ISSN 0309-1333 . S2CID 204257682 .  
  8. ^ a b Strege, Дэвид. «Исследователь первым достиг крупнейшей в мире бобровой плотины» . Архивировано из оригинального 24 сентября 2014 года . Проверено 24 сентября 2014 года .
  9. ^ Ти, Дж. «Изучение среды обитания и распространения бобра с помощью Google Earth: самая длинная бобровая плотина в мире» . Архивировано 16 сентября 2013 года . Проверено 2 сентября 2013 года .
  10. ^ «Про бобров» . Бобры: водно-болотные угодья и дикая природа. Архивировано 13 августа 2013 года . Проверено 3 сентября 2013 года .
  11. ^ Кемп, PS, Уортингтон, TA, Лэнгфорд, EL, Дерево, ARJ и Gaywood, MJ (2012). Качественные и количественные эффекты реинтродукции бобра на речную рыбу. Рыба и рыболовство, 13 (2): 158–181 DOI: 10.1111 / j.1467-2979.2011.00421.x
  12. ^ Бобры сокращают наводнения и загрязнение и увеличивают популяцию диких животных
  13. ^ Испытание речного выдры бобра: отчет о науке и доказательствах
  14. ^ Карран, Дэниел Дж .; Westbrook, Cherie J .; Бедард ‐ Хон, Анджела (2018). «Опосредованная бобрами динамика уровня грунтовых вод в болоте Скалистых гор». Экогидрология . 11 (2): e1923. DOI : 10.1002 / eco.1923 . ISSN 1936-0592 . S2CID 133775598 .  
  15. ↑ Лазарь, Юлия; Адди, Келли; Голд, Артур; Гроффман, Питер; Маккинни, Ричард; Келлог, Дороти (16 сентября 2015 г.). «Бобровые пруды: возрождающиеся стоки азота для сельских водоразделов на северо-востоке Соединенных Штатов» . Журнал качества окружающей среды . 44 (5): 1684–1693. DOI : 10,2134 / jeq2014.12.0540 . PMID 26436285 . 
  16. ^ Grannes, SG (2008). "Информационный сайт Бобровой плотины" . Архивировано 12 сентября 2013 года . Проверено 30 августа 2013 года .
  17. ^ "Бобры" . nwcouncil.org . Архивировано 14 ноября 2012 года . Проверено 2 мая 2018 .
  18. ^ "wildextra.com - ресурсы и информация по дикой природе" . www.wildlifeextra.com . Архивировано из оригинального 20 декабря 2016 года . Проверено 2 мая 2018 .
  19. ^ «Бобры, помогающие выжить лягушкам и жабам» . Science Daily . 11 января 2007 года. Архивировано 10 июня 2015 года.
  20. ^ "Бобры: плотина хороша для певчих птиц" . Science Daily . 9 октября 2008 года. Архивировано 30 мая 2017 года.
  21. ^ Нумми, Петри; Суонтаканен, Эева-Мария; Холопайнен, Сари; Вяэнянен, Вели-Матти (2019). «Влияние фасилитации бобра на обыкновенного бирюзового: пары и выводки по-разному реагируют на масштабы участка и ландшафта». Ибис . 161 (2): 301–309. DOI : 10.1111 / ibi.12626 . ЛВП : 10138/302629 . ISSN 1474-919X . 
  22. ^ Поллок, Майкл М .; Морган Хейм; Даниэль Вернер (2003). «Гидрологические и геоморфологические эффекты бобровых плотин и их влияние на рыб» (PDF) . Симпозиум Американского рыболовного общества . 37 : 213–233 . Проверено 20 февраля, 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • "Worth a Dam" (информационно-просветительский сайт о бобрах)
  • «Бобровая плотина»  . Новая энциклопедия Кольера . 1921 г.
  • Видео, как бобр строит плотину