Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Прибрежный буфер из растительности, окружающий ручей на ферме в округе Стори, штат Айова.

Прибрежный буфер или поток буфер является прозябавшей областью (а « буфер полоса ») вблизи потока , как правило , покрыты лесами , который помогает оттенку и частично защитить поток от воздействия смежных землепользований . Он играет ключевую роль в повышении качества воды в связанных ручьях, реках и озерах , обеспечивая тем самым экологические преимущества. С упадком многих водных экосистем за счет сельского хозяйства , прибрежные буферные стали очень распространенным явлением сохраненияпрактика, направленная на повышение качества воды и уменьшение загрязнения .

Преимущества [ править ]

Прибрежные буферы задерживают отложения , питательные вещества , пестициды и другие материалы в поверхностных стоках и уменьшают количество питательных веществ и других загрязнителей в неглубоких подземных водах . [1] Они также служат для создания коридоров среды обитания и диких животных в основном в сельскохозяйственных районах. Они также могут сыграть ключевую роль в снижении эрозии за счет стабилизации берега ручья .

Преимущества качества воды [ править ]

Прибрежные буферы задерживают отложения и питательные вещества. Они противодействуют эвтрофикации в озерах и прудах, расположенных ниже по течению, что может нанести ущерб водной среде обитания из-за большой гибели рыбы, которая происходит при крупномасштабном эвтрофикации. Прибрежные буферы удерживают химические вещества, такие как пестициды, которые могут быть вредными для водных организмов, из воды. Некоторые пестициды могут быть особенно вредными, если они биоаккумулируются в организме, причем химические вещества достигают опасного уровня, когда они готовы к употреблению человеком. Прибрежные буферы также стабилизируют берег, окружающий водоем, что важно, поскольку эрозия может стать серьезной проблемой в сельскохозяйственных регионах, когда срезанные (размытые) берега могут вывести землю из эксплуатации. Эрозия также может привести к образованию отложений.и заиление озер, прудов и водохранилищ ниже по течению. Заиление может значительно сократить срок службы водохранилищ и дамб , образующих водохранилища.

Преимущества среды обитания [ править ]

Прибрежные буферные зоны могут выступать в качестве критически важной среды обитания для большого числа видов, особенно тех, которые утратили среду обитания из-за ввода сельскохозяйственных угодий в производство. Среда обитания, обеспечиваемая буферами, также служит коридорами для видов, среда обитания которых была фрагментирована из-за различных видов землепользования. Добавляя этот засаженный растительностью участок земли рядом с источником воды, он увеличивает биоразнообразие , позволяя видам восстановиться после перемещения из-за неохраняющего землепользования. Благодаря этому восстановлению можно увеличить количество местных видов и биоразнообразие в целом. Большие деревьяв первой зоне прибрежного буфера обеспечивают тень и, следовательно, охлаждение воды, повышая продуктивность и улучшая качество среды обитания водных видов. Когда ветви и пни ( крупные древесные остатки ) падают в ручей из прибрежной зоны, создается больше особенностей среды обитания ручья. Углерод добавляется в поток в качестве источника энергии для биоты .

Экономические выгоды [ править ]

Буферы увеличивают стоимость земли и позволяют выращивать прибыльные альтернативные культуры. Такие растения, как черный грецкий орех и фундук , которые можно эффективно собирать, могут быть включены в прибрежный буфер. Арендная плата за охоту также может быть увеличена, поскольку более крупная среда обитания означает, что земля будет более востребована для охотничьих целей. Создание буферных зон на основе их гидрологической функции вместо традиционно используемого метода фиксированной ширины может быть экономически выгодным в практике ведения лесного хозяйства. [2]

Дизайн [ править ]

Воспроизвести медиа
Вид с уровня земли на прибрежный буфер между прудом Мансон (за кадром слева) и сельскохозяйственной операцией (за кадром справа) в Келоуне, Британская Колумбия

Прибрежный буфер обычно делится на три разные зоны, каждая из которых имеет свою конкретную цель для фильтрации стока и взаимодействия с прилегающей водной системой. Дизайн буфера является ключевым элементом эффективности буфера. Обычно рекомендуется выбирать местные виды для посадки в этих трех зонах, при этом общая ширина буферной зоны составляет 50 футов (15 м) с каждой стороны ручья. [3]

Зона 1
Эта зона должна в основном затенять источник воды и действовать как стабилизатор берега. Зона должна включать крупные местные породы деревьев, которые быстро растут и могут быстро выполнять эти задачи. Хотя обычно это самая маленькая из трех зон и поглощает наименьшее количество загрязняющих веществ, большинство загрязняющих веществ было устранено Зоной 2 и Зоной 3. [4]
Зона 2
Эта зона, обычно состоящая из местных кустарников , обеспечивает среду обитания для диких животных, включая места гнездования видов птиц . Эта зона также замедляет и поглощает загрязнения, которые не попали в зону 3. Зона является важным переходом между лугами и лесами. [4]
Зона 3
Эта зона важна как первая линия защиты от загрязнений. Он состоит в основном из местных трав и служит, прежде всего, для замедления стока воды и начала поглощения загрязняющих веществ до того, как они достигнут других зон. Хотя эти полосы для травы должны быть одной из самых широких зон, их также проще всего установить. [4]
Русловая зона
Зона русла прибрежной зоны тесно связана с Зоной 1. В зоне 1 есть упавшие ветки, деревья и корни деревьев, которые, в свою очередь, замедляют поток воды, уменьшая эрозионные процессы, связанные с увеличением потока воды и наводнениями. Этот древесный мусор также увеличивает среду обитания и укрытие для различных водных видов.

Национальный центр агролесоводства США разработал инструмент для проектирования фильтрующих полос под названием AgBufferBuilder, который представляет собой компьютерную программу на основе ГИС для проектирования вегетативных фильтрующих полос вокруг сельскохозяйственных полей, которая использует анализ местности для учета пространственно неоднородного стока.

Управление лесами [ править ]

Лесозаготовки иногда рекомендуются в качестве практики управления прибрежными буферами, обычно для обеспечения экономического стимула. Однако некоторые исследования показали, что вырубка леса может нанести вред популяциям диких животных, особенно птицам. Исследование, проведенное Университетом Миннесоты, показало, что существует корреляция между заготовкой древесины в прибрежных буферах и сокращением популяции птиц. [5] Таким образом, лесозаготовки, как правило, не приветствуются как экологическая практика, и их оставляют делать на специально отведенных для них участках.

Стимулы сохранения [ править ]

Программа Conservation Reserve Program (CRP), программа помощи сельскому хозяйству в Соединенных Штатах , предоставляет землевладельцам множество стимулов, побуждающих их устанавливать прибрежные буферные зоны вокруг водных систем, которые имеют высокую вероятность неточечного загрязнения воды и сильно подвержены эрозии. Например, система прибрежных буферных платежей штата Небраска предлагает оплату стоимости установки, бонус за регистрацию и ежегодные арендные платежи.

Эти стимулы предлагаются агрономам, чтобы компенсировать им экономический ущерб, связанный с изъятием этой земли из производства. Если земля сильно подвержена эрозии и дает небольшую экономическую выгоду, иногда может быть более экономичным воспользоваться преимуществами этих программ CRP. [6]

Эффективность [ править ]

Прибрежные буферы подверглись тщательной проверке на предмет их эффективности, что привело к тщательному тестированию и мониторингу. В исследовании, проведенном Университетом Джорджии на протяжении девяти лет, отслеживалось количество удобрений, которые достигли водораздела от источника внесения. Было обнаружено, что эти буферы удаляли не менее 60% азота в стоке и не менее 65% фосфора при внесении удобрений. То же исследование показало, что эффективность Зоны 3 была намного выше, чем у Зоны 1 и 2 при удалении загрязняющих веществ. [7] Но другое исследование, проведенное в 2017 году, не обнаружило эффективности (или очень ограничивающей способности) для снижения глифосата и AMPA.выщелачивание в ручьи; спонтанная травянистая растительность RBS столь же эффективен, как и плантации Salix, и измерения глифосата в стоке через год предполагают неожиданную стойкость и даже способность RBS потенциально способствовать проникновению глифосата на глубину до 70 см в почву. [8] [ требуется пояснение ]

Долгосрочная устойчивость [ править ]

После первоначальной установки прибрежного буфера требуется относительно небольшое обслуживание, чтобы поддерживать буфер в хорошем состоянии. Когда деревья и травы достигают зрелости, они естественным образом восстанавливаются и становятся более эффективным буфером. Устойчивость прибрежного буфера делает его чрезвычайно привлекательным для землевладельцев, поскольку они выполняют относительно мало работы и все же получают платежи. Прибрежные буферные зоны могут стать наиболее эффективными способами защиты водного биоразнообразия, качества воды и управления водными ресурсами в развивающихся странах, у которых нет средств для установки систем очистки и водоснабжения в средних и малых городах.

Выбор видов [ править ]

Отбор видов на основе района в Небраске, например:

В зоне 1
Хлопковое дерево, бурый дуб, каркас, болотный белый дуб, вяз сибирский, медовый локоть, серебряный клен, черный орех и северный красный дуб. [9]
В зоне 2
Абрикос маньчжурский , серебристый буйвол, карагана, черная вишня, черемуха, песчаник, кизильник по-пекински, яблоня среднезападная, золотая смородина, бузина, вашингтонский боярышник, лещина американская, жимолость амурская, сирень обыкновенная, клен амурский, слива американская и сумак скунсовый. [9]
В зоне 3
Western Wheatgrass, Big Bluestem, Sand Bluestem, Sideoats Grama, Blue Grama, Hairy Grama, Buffalo Grass, Sand Lovegrass, Switchgrass, Little Bluestem, Indiangrass, Prairie Cordgrass, Prairie Dropseed, Tall Dropseed, Needleandthread, Green Needlegrass.

См. Также [ править ]

  • Очистка сельскохозяйственных сточных вод
  • Агролесоводство
  • Экоскейпинг
  • Контроль эрозии
  • Загрязнение из неточечных источников

Ссылки [ править ]

  1. ^ Служба охраны природных ресурсов США (NRCS). (2006). «Национальный стандарт природоохранной практики: буфер прибрежных лесов». Код 391. Январь 2006 г.
  2. ^ Тивари, Т .; Lundström, J .; Kuglerová, L .; Laudon, H .; Öhman, K .; Агрен, AM (февраль 2016 г.). «Стоимость прибрежных буферных зон: сравнение гидрологически адаптированных прибрежных буферных зон для конкретных участков с традиционной фиксированной шириной» . Исследование водных ресурсов . 52 (2): 1056–1069. Bibcode : 2016WRR .... 52.1056T . DOI : 10.1002 / 2015WR018014 .
  3. ^ Доски, М .; Schultz, D .; Айзенхарт, Т. (январь 1997 г.). «Прибрежные буферы для сельскохозяйственных земель» (PDF) . Записки по агролесоводству . № 3. Линкольн, Северная Каролина: Национальный центр агролесоводства, Лесная служба США.
  4. ^ a b c Расширение кооперативов Мэриленда (1998). Проектирование, создание и обслуживание буферных зон прибрежных лесов (отчет). Университет Мэриленда.
  5. ^ Журнал управления дикой природой; Апрель 2005 г. 69 Выпуск 2, с. 689-698, 10 стр.
  6. ^ Расширение сотрудничества Университета Небраски. «Преимущества прибрежных лесных буферов (посадки деревьев, кустарников и трав на берегу реки)». University Press, Линкольн, штат Невада.
  7. ^ Дарем, Шарон. «Эффективные прибрежные буферы». Пресса Юго-Восточной Фермы. 4 февраля 2004 г., стр. 26
  8. ^ Эно-Этие, Л., Lucotte, М., Moingt, М., Пак, С., Maccario, С., Smedbol, Э.., ... & Лабрек, М. (2017). Узкие буферные полоски из травянистых растений или Salix miyabeana 'SX64' в качестве средства для минимизации вымывания глифосата и аминометилфосфоновой кислоты с полей пропашных культур . Наука об окружающей среде в целом, 598, 1177-1186.
  9. ^ а б Небраска Ассоциация Районов Ресурсов (2003). «Деревья сохранения для Небраски».

Внешние ссылки [ править ]

  • Национальный центр агролесоводства (USDA)
  • Инструмент проектирования полосы фильтра (AgBufferBuilder; USDA)
  • Обширная библиография прибрежных буферов