Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Соленого болота )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Соленое болото во время отлива , среднего отлива, прилива и очень высокого прилива ( весенний прилив ).

Солончак или солончаковый , также известный как прибрежные солончаки или приливное болото , является прибрежной экосистемой в верхней прибрежной приливной зоне между сушей и открытой соленой водой или солоноватой водой , регулярно затоплен приливами. Здесь преобладают густые насаждения солеустойчивых растений, таких как травы , травы или низкие кустарники . [1] [2] Эти растения имеют наземное происхождение и необходимы для устойчивости солончаков в улавливании и связывании отложений.. Соляные болота играют большую роль в водной пищевой сети и доставке питательных веществ в прибрежные воды. Они также поддерживают наземных животных и обеспечивают защиту побережья . [2]

Основная информация [ править ]

Устьевый солончак вдоль реки Heathcote , Крайстчерч , Новая Зеландия
Соль болото на Sapelo Айленд, Джорджия, США

Соляные болота встречаются на береговой линии с низким энергопотреблением в умеренных и высоких широтах [3], которые могут быть стабильными, возникающими или погружающимися в зависимости от того, больше ли осаждение , равно или меньше относительного повышения уровня моря ( скорость опускания плюс изменение уровня моря ), соответственно. Обычно эти береговые линии состоят из илистых или песчаных отмелей (известных также как приливные отмели или сокращенно от илистых отмелей ), которые питаются наносами из впадающих рек и ручьев. [4] Обычно это защищенные участки, такие как набережные, эстуарии.и с подветренной стороны барьерных островов и кос . В тропиках и субтропиках их заменяют мангровые заросли ; местность, которая отличается от солончака тем, что вместо травянистых растений преобладают солеустойчивые деревья. [1]

Большинство солончаков имеют невысокую топографию с небольшими высотами, но огромную территорию, что делает их чрезвычайно популярными среди людей. [5] Соляные болота расположены среди различных форм рельефа в зависимости от их физических и геоморфологических условий. Такие болотные формы рельефа включают дельтовые болота, эстуарии, задний барьер, открытое побережье, заливы и болота затопленных долин . Дельтовые болота связаны с большими реками, многие из которых встречаются в Южной Европе, например, Камарг , Франция в дельте Роны или дельте Эбро в Испании. Они также широко распространены в реках дельты Миссисипи вСоединенные Штаты . [2] В Новой Зеландии большинство солончаков находится в верховьях эстуариев в районах, где мало волнового воздействия и высока седиментация. [6] Такие болота расположены в региональном парке Авиту в Окленде , в устье Манавату и в устье Эйвон-Хиткот в Крайстчерче . Заболоченные болота чувствительны к изменению формы заграждений на обращенной к суше стороне, из которых они были образованы. [2] Они распространены на большей части восточного побережья США и на Фризских островах . В больших неглубоких прибрежных бухтах могут находиться солончаки, в том числе залив Моркам иПортсмут в Великобритании и залив Фанди в Северной Америке. [2]

Иногда в лагуны включаются солончаки, и разница не очень заметна; Венецианская лагуна в Италии , например, состоит из этих видов животных и или живых организмов , принадлежащих к этой экосистеме. Они оказывают большое влияние на биоразнообразие местности. Экология солончаков включает сложные пищевые сети, которые включают первичных продуцентов (сосудистые растения, макроводоросли, диатомовые водоросли, эпифиты и фитопланктон), первичных потребителей (зоопланктон, макрозоа, моллюски, насекомые) и вторичных потребителей. [7]

Низкая физическая энергия и высокая трава служат убежищем для животных. Многие морские рыбы используют солончаки в качестве рассадников для своих детенышей, прежде чем они перейдут в открытые воды. Птицы могут выращивать своих птенцов среди высокой травы, потому что болото является убежищем от хищников и обильными источниками пищи, в том числе рыбой, пойманной в водоемах, насекомыми, моллюсками и червями. [8]

Мировое распространение [ править ]

Солончаки в 99 странах (в основном во всем мире) были нанесены на карту Mcowen et al. 2017. [9] В общей сложности 5 495 089 га нанесенных на карту солончаков в 43 странах и территориях представлены в шейп-файле многоугольника Географической информационной системы. Эта оценка находится на относительно низком уровне по сравнению с предыдущими оценками (2,2–40 млн га). Самые обширные солончаки в мире находятся за пределами тропиков, в частности, на низинных незамерзающих побережьях, заливах и эстуариях Северной Атлантики, которые хорошо представлены в их глобальном наборе полигональных данных. [9]

Формирование [ править ]

Формирование начинается по мере того, как приливные отмели поднимаются над уровнем моря за счет накопления наносов , а затем скорость и продолжительность приливных паводков уменьшаются, так что растительность может колонизировать открытую поверхность. [10] Приход пропагул из пионерных видов , таких как семена или корневища участков в сочетании с разработкой подходящих условий для их прорастания и создания в процессе колонизации. [11] Когда реки и ручьи приходят к низкому градиенту приливных, то сброс скорость уменьшает и суспендирует осадокоседает на приливной плоской поверхности, чему способствует обратный эффект прилива. [4] Маты из нитчатых сине-зеленых водорослей могут прикреплять частицы осадка размером с ил и глину к своим липким оболочкам при контакте [12], что также может повышать сопротивление эрозии отложений. [13] Это способствует процессу наращивания наносов, позволяя колонизирующим видам (например,  Salicornia spp.) Расти. Эти виды удерживают отложения, смытые приливом, вокруг их стеблей и листьев и образуют низкие илистые холмы, которые в конечном итоге сливаются, образуя террасы осадконакопления, рост которых вверх поддерживается подповерхностной корневой сетью, которая связывает осадок. [14]После того, как растительность укоренилась на террасах осадконакопления, дальнейшее улавливание и накопление наносов может привести к быстрому росту поверхности болота вверх, что приведет к быстрому уменьшению глубины и продолжительности приливных паводков. В результате в этом районе могут населять конкурентоспособные виды, которые предпочитают более высокие возвышения по сравнению с уровнем моря, и часто возникает смена растительных сообществ . [10]

Приливные наводнения и зонирование растительности [ править ]

Солончак на берегу Атлантического океана в Коннектикуте .

Прибрежные солончаки можно отличить от наземных местообитаний по ежедневным приливным потокам, которые происходят и постоянно затопляют территорию. [1] Это важный процесс доставки отложений, питательных веществ и воды для растений в болота. [5] На больших высотах в верхней зоне болот приливные приливы намного меньше, что приводит к более низким уровням солености . [1] Соленость почвы в нижней зоне болот довольно постоянна из-за ежедневного годового приливного стока. Однако в верхней части болота изменчивость солености проявляется в результате менее частых наводнений и климатических колебаний. Осадки могут снизить соленость и эвапотранспирациюможет повышать уровень в засушливые периоды. [1] В результате появляются микроместа обитания, населенные различными видами флоры и фауны, в зависимости от их физиологических способностей. Флора солончаков подразделяется на уровни в соответствии с индивидуальной переносимостью растениями солености и уровня грунтовых вод. Растительность, встречающаяся у воды, должна выдерживать высокие концентрации соли, периодическое погружение в воду., и определенное количество движения воды, в то время как растения, находящиеся дальше от суши, в болотах, могут иногда испытывать засушливые условия с низким содержанием питательных веществ. Было обнаружено, что верхние болотные зоны ограничивают виды из-за конкуренции и отсутствия защиты среды обитания, в то время как нижние болотные зоны определяются способностью растений переносить физиологические стрессы, такие как соленость, погружение в воду и низкий уровень кислорода. [15] [16]

Высокое болото в природном центре соленых болот Морского парка в Бруклине , Нью-Йорк

Солончаки Новой Англии подвержены сильным приливным воздействиям и демонстрируют отчетливую зональность. [16] В низинных болотах с высокими приливными водами преобладает монокультура кордовой травы , Spartina alterniflora , затем направляется к суше, соответственно видны зоны соленого сена, Spartina patens , черный камыш, Juncus gerardii и кустарник Iva frutescens . [15] Все эти виды имеют разные допуски, что делает различные зоны вдоль болота наиболее подходящими для каждого человека.

Разнообразие видов растений относительно невелико, поскольку флора должна быть терпимой к соли, полному или частичному погружению, а также к бескислородному грязевому субстрату. Наиболее поваренной соли , болотные растения glassworts ( Salicornia SPP.) И cordgrass ( Спартина SPP.), Которые имеют распространение во всем мире. Часто они являются первыми растениями, которые приживаются в илистой отмели и начинают свою экологическую смену в солончаке. Их побеги поднимают основной поток прилива над поверхностью ила, в то время как их корни распространяются в субстрат и стабилизируют липкую грязь и переносят в нее кислород, чтобы другие растения также могли прижиться. Такие растения, как морская лаванда ( Limonium spp.),подорожники ( Plantago spp.), а также различные осоки и тростник вырастают после того, как первые виды зарастили ил .

Соляные болота довольно фотосинтетически активны и являются чрезвычайно продуктивными средами обитания. Они служат хранилищами большого количества органических веществ и полны разложения, которое питает широкую пищевую цепочку организмов от бактерий до млекопитающих. Многие галофитные растения, такие как кордовый трава, вообще не пасутся высшими животными, а отмирают и разлагаются, чтобы стать пищей для микроорганизмов, которые, в свою очередь, становятся пищей для рыб и птиц.

Захват наносов, их накопление и роль приливных ручьев [ править ]

Кровавое болото в Джорджии, США

Факторы и процессы, влияющие на скорость и пространственное распределение отложений в солончаках, многочисленны. Отложение осадка может происходить, когда болотные виды создают поверхность для прилипания осадка, а затем оседает на поверхность болота, когда осадок отслаивается во время отлива. [10] Количество отложений, прилипающих к видам солончаков, зависит от типа болотных видов, близости вида к наносам, количества биомассы растений и высоты над уровнем моря. [17] Например, в исследовании Восточный остров Chongming и остров Jiuduansha приливных болот в устье реки Янцзы, Китай, количество отложений, приставших к видам Spartina alterniflora , Phragmites australis и Scirpus mariqueter, уменьшалось по мере удаления от самых высоких уровней концентрации взвешенных отложений (обнаруженных на краю болота, граничащем с приливными ручьями или илистыми лугами ); уменьшилось с теми видами на самых высоких высотах, которые испытали наименьшую частоту и глубину приливных наводнений; и увеличивается с увеличением биомассы растений. Spartina alterniflora , к которой прилипло больше всего наносов, может вносить вклад в> 10% от общего нарастания наносов на поверхности болота в результате этого процесса. [17]

Виды соляных болот также способствуют наращиванию наносов, уменьшая скорость течения и способствуя выпадению осадка из взвеси. [10] Скорость течения может быть уменьшена, поскольку стебли высоких болотных видов вызывают гидравлическое сопротивление, что сводит к минимуму повторное взвешивание наносов и способствует их отложению. [18] Было показано, что измеренные концентрации взвешенных наносов в толще воды снижаются от открытой воды или приливных ручьев, прилегающих к краю болота, к внутренней части болота [17] [18] [19], вероятно, в результате прямого оседание на поверхность болота под воздействием полога болота. [18] [19]

Затоплению и отложению наносов на поверхности болота также способствуют приливные ручьи [19], которые являются обычным явлением для солончаков. [4] [10] [14] [19] [20] Их типичные дендритные и извилистые формы обеспечивают пути для прилива, чтобы подниматься и затоплять поверхность болота, а также для отвода воды, [14] и они могут способствовать увеличению количества отложений, чем солончак, граничащий с открытым океаном. [20]Отложение наносов коррелирует с размером отложений: более крупные отложения будут откладываться на более высоких отметках (ближе к ручью), чем более мелкие отложения (дальше от ручья). Размер отложений также часто коррелирует с определенными следами металлов, и поэтому приливные ручьи могут влиять на распределение и концентрацию металлов в солончаках, что, в свою очередь, влияет на биоту. [21] Соляные болота, однако, не нуждаются в приливных ручьях для облегчения движения наносов по их поверхности [18], хотя солончаки с такой морфологией, кажется, редко изучаются.

Высота болотных видов важна; эти виды на более низких высотах испытывают более длительные и частые приливные паводки и, следовательно, имеют возможность для большего отложения наносов. [17] [22] Виды, обитающие на больших высотах, могут извлечь выгоду из большей вероятности затопления во время самых высоких приливов, когда увеличенная глубина воды и поверхностные потоки болот могут проникать внутрь болота. [19]

Человеческие воздействия [ править ]

Спартина alterniflora (Солтмарш Cordgrass). Уроженец восточного побережья США. Считается ядовитым сорняком на северо-западе Тихого океана

Побережье - очень привлекательная природная достопримечательность для людей своей красотой, ресурсами и доступностью. По состоянию на 2002 год более половины населения мира, по оценкам, проживало в пределах 60 км от прибрежной береговой линии [2], что делало береговые линии очень уязвимыми для антропогенных воздействий в результате повседневной деятельности, оказывающей давление на окружающую природную среду. В прошлом солончаки воспринимались как прибрежные «пустоши», что приводило к значительным потерям и изменению этих экосистем за счет рекультивации земель для нужд сельского хозяйства, городского развития, производства соли и отдыха. [5] [23] [24] Косвенные эффекты деятельности человека, такие как азотная нагрузка.также играют важную роль в районе солончаков. Соляные болота могут пострадать от усыхания на высоких болотах и от вымирания на низких болотах .

Мелиорация земель [ править ]

Рекультивация земель для ведения сельского хозяйства путем преобразования болот в возвышенности исторически была обычной практикой. [5] Дамбы часто строились, чтобы учесть этот сдвиг в изменении земель и обеспечить защиту от наводнений дальше вглубь суши. В последнее время мелиорированы и приливные отмели. [25] В течение многих столетий, сельскохозяйственные животные , такие как овцы , крупный рогатый скот и паслись на очень плодородной земли соли болотной. [1] [26] Мелиорация земель для нужд сельского хозяйства привела ко многим изменениям, таким как сдвиги в структуре растительности, седиментации, засоленности, водотока, утрате биоразнообразия и больших поступлений питательных веществ. Было предпринято множество попыток искоренить эти проблемы, например, в Новой Зеландии кордегSpartina anglica была завезена из Англии вустье реки Манавату в 1913 году, чтобы попытаться вернуть землю в устье для ведения сельского хозяйства. [6] Сдвиг в структуре от голой приливной равнины к пастбищам произошел в результате увеличения осадконакопления, и кордравы распространились на другие эстуарии вокруг Новой Зеландии. Местные растения и животные изо всех сил пытались выжить, поскольку им соперничали чужие. В настоящее время предпринимаются усилия по удалению этих видов кордовых трав, так как повреждения постепенно обнаруживаются.

В устье Блит в Суффолке на востоке Англии мелиорации средней части эстуария (болота Ангела и Булкэмпа), заброшенные в 1940-х годах, были заменены приливными отмелями с уплотненными почвами сельскохозяйственного использования, покрытыми тонким слоем грязи. Небольшая колонизация растительности произошла за последние 60–75 лет и объясняется сочетанием слишком низкой отметки поверхности для развития первых видов и плохого дренажа из уплотненных сельскохозяйственных почв, действующих как водоупоры . [27]Наземным почвам такого типа необходимо перейти от пресной к засоленной поровой воде за счет изменения химического состава и структуры почвы, сопровождаемого осаждением свежих эстуарных отложений, прежде чем сможет закрепиться растительность солончаков. [11] Структуру растительности, видовое богатство и состав растительного сообщества солончаков, естественно восстановленных на мелиорированных сельскохозяйственных землях, можно сравнить с прилегающими эталонными солончаками для оценки успешности восстановления болот. [28]

Вверх по течению сельского хозяйства [ править ]

Обработка земли выше по течению от солончака может привести к увеличению поступления ила и увеличению скорости накопления первичных наносов на приливных отмелях, так что виды-первопроходцы могут распространяться дальше по отмелям и быстро расти вверх от уровня приливного затопления. В результате болотные поверхности в этом режиме могут иметь обширный обрыв на краю, обращенном к морю. [29] В устье Плам-Айленда, Массачусетс (США), стратиграфические исследования показали, что в течение 18 и 19 веков болото расширялось над сублиторальной и илистой средой, увеличиваясь в площади с 6 км 2 до 9 км 2 после того, как европейские поселенцы вырубили землю. вверх по течению и увеличил скорость подачи осадка. [30]

Городское развитие и азотная нагрузка [ править ]

Chaetomorpha linum - обычные морские водоросли, встречающиеся в солончаках.

Преобразование болот в возвышенности для ведения сельского хозяйства в прошлом веке было омрачено преобразованием в целях городского развития. Прибрежные города во всем мире вторглись в бывшие солончаки, а в США рост городов ориентировался на солончаки в качестве мест для захоронения отходов. Загрязнение эстуариев органическими, неорганическими и токсичными веществами в результате городского развития или индустриализации является мировой проблемой [25], и отложения в солончаках могут уносить это загрязнение с токсическим воздействием на виды растений и фауны. [29] Городское развитие солончаков замедлилось примерно с 1970 года из-за растущего осознания экологическими группами того, что они предоставляют полезные экосистемные услуги. [5] Это высокопродуктивные экосистемы., а когда чистая продуктивность измеряется в граммах –2 год –1, они сравняются только с влажными тропическими лесами. [25] Кроме того, они могут помочь уменьшить волновую эрозию морских стенок, предназначенных для защиты низинных участков суши от волновой эрозии. [11]

Денатурализация сухопутных границ солончаков из-за вторжения городов или промышленных предприятий может иметь негативные последствия. В устье реки Эйвон-Хиткот / Ихутаи, Новая Зеландия, численность видов и физические свойства прилегающих окраин были тесно связаны, и было обнаружено, что большая часть солончаков проживает вдоль участков с естественными окраинами в устьях рек Эйвон и Хиткот; и наоборот, искусственные окраины содержали небольшую болотную растительность и ограничивали отступление к суше. [31] Оставшиеся болота, окружающие эти городские районы, также находятся под огромным давлением со стороны человеческого населения, поскольку антропогенное обогащение азотом проникает в эти места обитания. Нагрузка азотом в результате использования человека косвенно влияет на солончаки, вызывая сдвиги в структуре растительности и вторжение неместных видов.[15]

Воздействие человека, такое как сточные воды, городские стоки, сельскохозяйственные и промышленные отходы, попадает в болота из близлежащих источников. Соляные болота ограничены азотом [15] [32], и с увеличением уровня питательных веществ, поступающих в систему в результате антропогенного воздействия, виды растений, связанные с солончаками, реструктурируются в результате изменения конкуренции. [5] Например, в солончаке Новой Англии происходит сдвиг в структуре растительности, где S. alterniflora распространяется из нижнего болота, где он преимущественно находится, в верхнюю зону болота. [15] Кроме того, в тех же болотах тростник Phragmites australisвторгается в эту область, расширяется до более низких болот и становится доминирующим видом. P. australis - агрессивный галофит, который может вторгаться в нарушенные районы в больших количествах, превосходя местные растения. [5] [33] [34] Эта потеря биоразнообразия наблюдается не только в сообществах флоры, но и во многих животных, таких как насекомые и птицы, поскольку их среда обитания и пищевые ресурсы изменяются.

Повышение уровня моря [ править ]

Из-за таяния морских льдов Арктики и теплового расширения океанов в результате глобального потепления уровень моря начал повышаться. Как и все береговые линии, это повышение уровня воды, по прогнозам, отрицательно скажется на солончаках, затопляя и размывая их. [35] [8] Повышение уровня моря приводит к появлению более открытых водных зон в солончаках. Эти зоны вызывают эрозию по краям, в результате чего болото размывается и превращается в открытую воду, пока не развалится все болото. [36]

Хотя солончаки подвержены угрозам повышения уровня моря, они также являются чрезвычайно динамичной прибрежной экосистемой. На самом деле соляные болота могут иметь способность идти в ногу с повышением уровня моря, к 2100 году средний уровень моря может увеличиться на 0,6–1,1 метра. [37] Болота подвержены эрозии и нарастанию, которые играют роль в так называемой биогеоморфной обратной связи. [38] Растительность соляных болот улавливает отложения, чтобы оставаться в системе, что, в свою очередь, позволяет растениям расти лучше, и, таким образом, растения лучше улавливают отложения и накапливают больше органических веществ. Этот цикл положительной обратной связи потенциально позволяет темпу уровня дна солончака идти в ногу с повышением уровня моря. [37]Однако эта обратная связь также зависит от других факторов, таких как продуктивность растительности, наличие наносов, оседание почвы, накопление биомассы, а также сила и частота штормов. [37] В исследовании, опубликованном Ю. SN Best в 2018 году [37] они обнаружили, что биоаккумуляция была фактором номер один в способности солончаков не отставать от уровня SLR. Устойчивость солончака к восстановлению зависит от скорости повышения уровня его дна больше, чем скорость повышения уровня моря, в противном случае болото будет захвачено и затоплено.

Накопление биомассы можно измерить в виде накопления органической биомассы над землей и накопления неорганической биомассы под землей посредством улавливания и осаждения отложений из суспензии. [39]Растительность солончаков способствует увеличению осаждения наносов, поскольку снижает скорость течения, разрушает турбулентные водовороты и помогает рассеивать энергию волн. Болотные виды растений известны своей устойчивостью к повышенному воздействию соли из-за обычного затопления болот. Эти виды растений называются галофитами. Галофиты - важная часть биоразнообразия солончаков и их способность адаптироваться к повышенным уровням моря. При повышении уровня моря растительность солончаков, вероятно, будет более подвержена более частым затоплениям, и они должны быть адаптируемыми или терпимыми к вытекающему из этого повышенному уровню солености и анаэробным условиям. Существует общий предел высоты (над уровнем моря) для выживания этих растений,где любое место ниже оптимальной линии приведет к аноксии почвы из-за постоянного погружения, а слишком высокое значение выше этой линии будет означать опасные уровни засоления почвы из-за высокой скорости эвапотранспирации в результате уменьшения погружения.[39] Наряду с вертикальным накоплением наносов и биомассы, также необходимо учитывать жилые помещения для роста болотных угодий. Жилое пространство - это земля, на которой могут накапливаться дополнительные отложения, а сбоку заселяться болотная растительность. [40] Это боковое жилое пространство часто ограничено антропогенными сооружениями, такими как прибрежные дороги, морские стены и другие формы освоения прибрежных земель. Исследование Лизы М. Шиле, опубликованное в 2014 г. [41]обнаружили, что при различных темпах повышения уровня моря болота с высокой продуктивностью растений были устойчивы к повышению уровня моря, но все достигли высшей точки, где для дальнейшего выживания требовалось жилое пространство. Наличие жилых помещений позволяет формировать новую среднюю / высокую среду обитания, а болотам - избежать полного затопления.

Борьба с комарами [ править ]

Ранее в 20-м веке считалось, что осушение солончаков поможет сократить популяции комаров , таких как Aedes taeniorhynchus , комар из черных солончаков. Во многих местах, особенно на северо-востоке Соединенных Штатов, жители и местные органы власти вырыли ровные канавы в глубине болотистой равнины. Конечным результатом, однако, было истощение среды обитания рыб-киллеров . Морская рыба - хищник комаров , поэтому потеря среды обитания фактически привела к увеличению численности комаров и отрицательно повлияла на болотных птиц, которые охотились на рыбную ловлю. Эти канавы все еще можно увидеть, несмотря на некоторые попытки засыпать канавы. [42]

Травоядность и биотурбация крабов [ править ]

Крабы, такие как показанный здесь туннельный грязевой краб Helice crassa из Новой Зеландии, занимают особую нишу в экосистемах солончаков .

Повышенное поглощение азота листьями болотных видов может способствовать увеличению скорости роста листьев в зависимости от длины и увеличению травоядности крабов. Краб-роющий Neohelice granulata часто посещает солончаки к юго-западу от Атлантического океана, где среди популяций болотных видов Spartina densiflora и Sarcocornia perennis встречаются высокоплотные популяции . В лагуне Мар-Чикита , к северу от Мар-дель-Плата , Аргентина , количество травоядных Neohelice granulata увеличилось, что является вероятной реакцией на повышенную питательную ценность листьев оплодотворенной Spartina densiflora.участков по сравнению с участками без удобрений. Независимо от того, удобрялись ли участки или нет, выпас Neohelice granulata также снижал скорость роста листьев, зависящую от длины, летом, одновременно увеличивая скорость их старения, зависящую от длины . Возможно, этому способствовало усиление действия грибов на раны, оставленные крабами. [43]

На солончаках Кейп-Код , штат Массачусетс (США), на берегах ручьев вымирают виды Spartina spp. (кордграсс), который краб Sesarma reticulatum отнес к травоядным . На 12 обследованных участках солончаков Кейп-Код от 10% до 90% берегов ручья испытали отмирание кордграсса в сочетании с сильно обнаженным субстратом и высокой плотностью нор крабов. Популяции Sesarma reticulatum увеличиваются, возможно, в результате деградации прибрежной пищевой сети в регионе. [44] Голые участки, оставленные интенсивным выпасом кордграсса Sesarma reticulatum на Кейп-Коде, подходят для заселения другим роющим крабом,Uca pugnax , которые, как известно, не потребляют живые макрофиты.Было показано, чтоинтенсивное биотурбация донных отложений солончаков в результате роющей деятельности этого краба резко снижает успешностьпрорастания семян Spartina alterniflora и Suaeda maritima и установленную выживаемость проростков либо путем захоронения, либо обнажения семян, либо путем выкорчевывания или захоронения установленных сеянцев. [45] Однако биотурбация крабов также может иметь положительный эффект. В Новой Зеландии туннельный грязевой краб Helice crassa.получил величественное имя «экосистемный инженер» за его способность создавать новые среды обитания и изменять доступ питательных веществ к другим видам. Их норы обеспечивают путь для переноса растворенного кислорода в воде норы через оксидный осадок стенок норы в окружающий бескислородный осадок, что создает идеальную среду обитания для особых бактерий, циркулирующих по азоту. Эти нитратредуцирующие (денитрифицирующие) бактерии быстро потребляют растворенный кислород, попадающий в стенки нор, создавая слой оксидной грязи, более тонкий, чем на поверхности грязи. Это обеспечивает более прямой путь диффузии для экспорта азота (в форме газообразного азота (N 2 )) в промывочную приливную воду. [46]

Восстановление и управление [ править ]

Глистник ( Salicornia spp. ) Вид, эндемичный для высокогорной зоны болот .

Восприятие заливных солончаков как прибрежных «пустошей» с тех пор изменилось, и теперь мы признаем, что они являются одной из самых биологически продуктивных сред обитания на земле, конкурирующей с тропическими тропическими лесами . Соляные болота являются экологически важными местами обитания местных мигрирующих рыб и служат защищенными местами кормления и кормления. [24] В настоящее время во многих странах они защищены законодательством о защите этих экологически важных мест обитания. [47] В США и Европе им теперь предоставлен высокий уровень защиты в соответствии с Законом о чистой воде и Директивой о местообитаниях.соответственно. С учетом воздействия этой среды обитания и ее важности, теперь осознается растущий интерес к восстановлению солончаков путем управляемого отступления или рекультивации земель. Однако многим азиатским странам, таким как Китай, еще предстоит признать ценность болот. С их постоянно растущим населением и интенсивным развитием вдоль побережья ценность солончаков обычно игнорируется, а земли продолжают осваиваться. [5]

Баккер и др. (1997) [48] предлагает два варианта восстановления солончаков. Первый - отказаться от вмешательства человека и покинуть солончак для завершения своего естественного развития. Такие проекты восстановления часто оказываются безуспешными, поскольку растительность стремится вернуться к своей первоначальной структуре, а естественные приливные циклы смещаются из-за изменений почвы. Второй вариант, предложенный Баккером и соавт. (1997) [48] заключается в восстановлении разрушенной среды обитания в ее естественном состоянии либо на исходном участке, либо в качестве замены на другом участке. В естественных условиях восстановление может занять 2–10 лет или даже дольше, в зависимости от характера и степени нарушения, а также относительной зрелости затронутого болота. [47]Болота на начальной стадии своего развития будут восстанавливаться быстрее, чем зрелые болота [47], поскольку они часто первыми колонизируют землю. Важно отметить, что восстановление часто можно ускорить за счет пересадки местной растительности.

Тростник обыкновенный ( Phragmites australis ) - инвазивный вид в деградированных болотах на северо-востоке США.

Этот последний подход часто является наиболее практичным и, как правило, более успешным, чем позволить области естественным образом восстановиться самостоятельно. Солончаки в штате Коннектикут в США долгое время были территорией, которую нельзя было засыпать и дноуглубить. В 1969 году был принят Закон о приливных водно-болотных угодьях, который прекратил эту практику [34], но, несмотря на введение закона, система все еще деградировала из-за изменений в приливном потоке. Одна из областей в Коннектикуте - болота на Барн-Айленде. Эти болота были обвалованы, а затем засыпаны солеными и солоноватыми болотами в 1946–1966 годах. [34] В результате болото перешло в состояние пресной воды, и в нем преобладали инвазивные виды P. australis , Typha angustifolia и T. latifolia.которые имеют небольшую экологическую связь с этим районом. [34]

К 1980 году была запущена программа реставрации, которая длится уже более 20 лет. [34] Эта программа была нацелена на воссоединение болот, вернув приливные потоки вместе с экологическими функциями и характеристиками болот в их первоначальное состояние. В случае с Барн-Айленд началось сокращение инвазивных видов, восстановление приливно-болотной растительности наряду с такими видами животных, как рыбы и насекомые. Этот пример подчеркивает, что для эффективного восстановления систем солончаков необходимо много времени и усилий. Время восстановления болота может зависеть от стадии развития болота; тип и степень нарушения; географическое положение; а также факторы экологического и физиологического стресса для флоры и фауны, связанной с болотами.

Несмотря на то, что во всем мире было приложено много усилий для восстановления солончаков, необходимы дальнейшие исследования. Есть много неудач и проблем, связанных с восстановлением болот, что требует тщательного длительного контроля. Информацию обо всех компонентах экосистемы солончаков следует понимать и отслеживать, начиная с седиментации, питательных веществ и влияния приливов и заканчивая моделями поведения и толерантностью видов как флоры, так и фауны. [47] Как только будет получено лучшее понимание этих процессов, и не только на местном уровне, но и в глобальном масштабе, тогда можно будет предпринять более разумные и практические усилия по управлению и восстановлению, чтобы сохранить эти ценные болота и вернуть их в исходное состояние.

Несмотря на то, что люди расположены вдоль береговых линий, всегда будет возможность нарушений, вызванных деятельностью человека, несмотря на количество восстановительных работ, которые мы планируем осуществить. Дноуглубительные работы, трубопроводы для морских нефтяных ресурсов, строительство автомагистралей, случайные разливы токсичных веществ или просто небрежность - вот примеры, которые в течение некоторого времени сейчас и в будущем будут основными факторами, влияющими на деградацию солончаков. [47]

Атлантическая ребристая мидия, обитающая на низком болоте.

В дополнение к восстановлению систем солончаков и управлению ими на основе научных принципов, следует использовать возможность для ознакомления общественности с их биологической важностью и их предназначением как естественного буфера для защиты от наводнений. [24] Поскольку солончаки часто расположены рядом с городскими районами, они, вероятно, будут принимать больше посетителей, чем удаленные водно-болотные угодья . Видя болото физически, люди с большей вероятностью обратят внимание на окружающую среду и будут лучше осведомлены об этом. Пример участия общественности произошел в государственном морском заповеднике Фамоса-Слау в Сан-Диего , где группа «друзей» более десяти лет работала, пытаясь помешать развитию этого района. [49] В конце концов, участок в 5 гектаров был куплен Сити, и группа работала вместе над его восстановлением. Проект включал в себя удаление инвазивных видов и пересадку аборигенов, а также публичные беседы с другими местными жителями, частые прогулки с птицами и мероприятия по очистке. [49]

Методы исследования [ править ]

Для понимания гидрологической динамики солончаков и их способности улавливать и накапливать наносы используются разнообразные и сочетания методологий. Ловушки для наносов часто используются для измерения скорости нарастания поверхности болота, когда требуется краткосрочное развертывание (например, менее одного месяца). Эти круглые ловушки состоят из предварительно взвешенных фильтров, которые прикрепляются к поверхности болота, затем сушатся в лаборатории и повторно взвешиваются для определения общего количества отложившихся отложений. [19] [20]

Для более долгосрочных исследований (например, более одного года) исследователи могут предпочесть измерять образование отложений с помощью маркерных участков горизонта . Горизонты-маркеры состоят из минерала, такого как полевой шпат, который залегает на известной глубине в субстрате заболоченных земель, чтобы зафиксировать увеличение перекрывающего субстрата в течение длительных периодов времени. [22] Чтобы измерить количество отложений, взвешенных в водной толще, ручные или автоматизированные пробы приливной воды можно пролить через предварительно взвешенные фильтры в лаборатории, а затем высушить, чтобы определить количество отложений на объем воды. [20]

Другой метод оценки концентраций взвешенных отложений заключается в измерении мутности воды с помощью оптических датчиков обратного рассеяния, которые можно калибровать по образцам воды, содержащим известную концентрацию взвешенных отложений, чтобы установить регрессионную зависимость между ними. [17] Высота поверхности болота может быть измерена с помощью стержня стадиона и транзита, [20] электронного теодолита , [19] кинематической глобальной системы позиционирования в реальном времени, [17] лазерного уровня [22] или электронного дальномера ( тахеометр ). Гидрологическая динамика включает глубину воды, измеряемую автоматически с помощьюдатчик давления , [19] [20] [22] или с выраженным деревянным колом, [18] и скорость воды, часто с использованием электромагнитного тока метров. [18] [20]

См. Также [ править ]

  • Байю
  • Пляжный луг
  • План действий по сохранению биоразнообразия
  • Синий углерод
  • Водное пространство
  • Болото
  • Солоноватое болото
  • Калифорнийский прибрежный солончак
  • Фен
  • Халлиген (острова соленых лугов)
  • Галофит
  • Высокое болото
  • Лагуна
  • Низкое болото
  • Мангровое болото
  • Марш
  • Месопотамские болота
  • Грязевой
  • Средство просмотра океанских данных : содержит набор данных о солончаках со всего мира.
  • Outwelling
  • Сообщество растений
  • Соль плоская
  • Водоросли
  • Соленое болото
  • Приливное болото
  • Пресноводное болото
  • Водно-болотные угодья

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е Адама, Павла (1990). Экология солончаков . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-24508-7. OCLC  20217629 .CS1 maint: дата и год ( ссылка )
  2. ^ a b c d e f Woodroffe, CD (2002). Побережья: форма, процесс и эволюция . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-81254-2. OCLC  48795910 .
  3. ^ Аллен, JRL, Пай, K (1992). Солончаки : морфодинамика , сохранение, инженерное значение. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Великобритания.
  4. ^ a b c Чепмен, VJ (1974). Соленые болота и соленые пустыни мира. Филлис Клэр Чапман, Германия.
  5. ^ a b c d e f g h Бромберг-Гедан, К., Силлиман, Б. Р., и Бертнесс, Мэриленд (2009). «Столетия изменений, вызванных деятельностью человека в экосистемах солончаков», Annual Review of Marine Science , 1: 117–141.
  6. ^ a b Te Ara - Энциклопедия Новой Зеландии (2005–2010). «Растения лимана» . Проверено 15 марта 2010 г.
  7. ^ Vernberg, FJ 1993. солончак процессы: Обзор. Экологическая токсикология и химия 12: 2167–2195.
  8. ^ a b Скотт, Д. Б., Дж. Фрейл-Готье и П. Дж. Муди. 2014. Прибрежные водно-болотные угодья мира: геология, экология, распространение и применение . Издательство Кембриджского университета, Нью-Йорк
  9. ^ a b Mcowen, Крис; Weatherdon, Лорен; Бохове, Ян-Виллем; Салливан, Эмма; Блит, Саймон; Цоклер, Кристоф; Стэнвелл-Смит, Дэймон; Кингстон, Наоми; Мартин, Корин (21 марта 2017 г.). «Глобальная карта солончаков» . Журнал данных о биоразнообразии . 5 (5): e11764. DOI : 10.3897 / bdj.5.e11764 . ISSN 1314-2828 . PMC 5515097 . PMID 28765720 .   
  10. ^ a b c d e Петик, Дж. (1984). Введение в прибрежную геоморфологию . Эдвард Арнольд, Лондон.
  11. ^ a b c Бурман, Л., Хазелден, Дж., и Бурман, М. (2002). «Новые солончаки для создания и управления старыми солончаками». Изменяющееся побережье , EUROCAST / EUCC, EUROCOAST Littoral 2002: Порту, Португалия; 35–45.
  12. ^ Гинзбург, Р. и Lowenstam, HA (1958). «Влияние морских донных сообществ на осадочной среде осадков». Журнал геологии , 66: (3), 310–318.
  13. ^ Aspden, RJ, Vardy, С. Патерсон, DM (2004). Микробная экология солончаков: микробы, бентосные маты и движение наносов. В книге Фагерацци, С., Марани, М. и Блюм, Л.К. (ред.), Экогеоморфология приливных болот (стр. 115–136). Американский геофизический союз, Вашингтон, округ Колумбия.
  14. ^ a b c Берд, Э. (2008). Прибрежная геоморфология: введение . John Wiley & Sons Ltd, Западный Суссекс, Англия.
  15. ^ a b c d e Бертнесс, доктор медицины, Эванчук, П.Дж., Силлиман, Б.Р. (2002). «Антропогенная модификация ландшафтов солончаков Новой Англии». Труды Национальной академии наук 99 (3): 1395–1398.
  16. ^ а б Рэнд, TA (2000). Распространение семян, пригодность среды обитания и распределение галофитов через приливный градиент солончаков. Журнал экологии 88 (4): 608–621.
  17. ^ Б с д е е Li, H. и Yang, SL (2000). «Захватывающий эффект приливной болотной растительности на взвешенные отложения в дельте Янцзы». Журнал прибрежных исследований , 25: (4), 915–924.
  18. ^ Б с д е е Ши, Z., Гамильтон, LJ и Wolanski, E. (2000). «Приводные течения и перенос взвешенных наносов в пологах солончаков». Журнал прибрежных исследований , 16: (3), 908–914.
  19. ^ a b c d e f g h Рид, Д. Д., Спенсер, Т., Мюррей, А. Л., Френч, Дж. Р. и Леонард, Л. (1999). «Отложение наносов на поверхности болота и роль приливных ручьев: последствия для созданных и управляемых прибрежных болот». Журнал по охране прибрежных районов , 5: (1), 81–90.
  20. ^ Б с д е е г Вуда, N. и Хайн, AC (2007). «Пространственные тенденции осаждения болотных отложений в системе микропливных ручьев, залив Вакасасса, Флорида». Журнал прибрежных исследований , 23: (4), 823–833.
  21. ^ Чен, Си; Торрес, Раймонд (21 марта 2012 г.). «Влияние геоморфологии на распределение содержания металлов в отложениях солончаков». Лиманы и побережья . 35 (4): 1018–1027. DOI : 10.1007 / s12237-012-9494-у . ISSN 1559-2723 . S2CID 129721804 .  
  22. ^ a b c d Кахун, Д. Р., Уайт, Д. А. и Линч, Дж. К. (2011). «Динамика заполнения отложениями и образования водно-болотных угодий в активной трещине в дельте реки Миссисипи». Геоморфология , 131: 57–68.
  23. ^ Хинд, HP (1954). «Вертикальное распределение фанерогамов соляных болот по отношению к уровням прилива». Экологические монографии 24 (2): 209–225.
  24. ^ a b c King, SE, Лестер, JN (1995). «Значение солончаков как морской защиты». Бюллетень загрязнения моря 30 (3): 180–189.
  25. ^ a b c Лонг, С. П. и Мейсон, С. Ф. (1983). Экология солончаков . Blackie & Son Ltd, Глазго.
  26. ^ Андресен, H .; Баккер, JP; Brongers, M .; Heydemann, B .; Ирмлер, У. (1990). «Долгосрочные изменения сообществ солончаков в результате выпаса скота» . Vegetatio . 89 (2): 137–148. DOI : 10.1007 / BF00032166 . ISSN 0042-3106 . JSTOR 20038672 . S2CID 20754802 .   
  27. ^ Французский, JR и Burningham, H. (2003). «Приливные отложения на болотах по сравнению с повышением уровня моря: перспектива эстуариев юго-восточной Англии», Proceedings Coastal Sediments , 1–13.
  28. Перейти ↑ Angus, G. and Wolters, M. (2008). «Естественное возобновление солончаков на ранее освоенных землях». Прикладная наука о растительности , 11: 335–344.
  29. ^ а б Ранвелл, Д.С. (1972). Экология солончаков и песчаных дюн . Chapman and Hall Ltd, Лондон.
  30. ^ Кирван, ML, Мюррей, AB, Доннелли, JP и Корбетт, Д. (2011). «Быстрое расширение водно-болотных угодий во время заселения европейцев и его последствия для выживания болот при современных темпах доставки наносов». Геологическое общество Америки , 39: (5), 507–510.
  31. Перейти ↑ Jupp, K. (2007). Создание физической и биологической основы для восстановления солончаков и управления ими в эстуарии Эйвон-Хиткот. Крайстчерч, Кентерберийский университет.
  32. ^ Langis, R, Zalejko, М, Zedler, JB (1991). «Оценка азота в построенном и естественном соляном болоте залива Сан-Диего». Экологические приложения 1 (1): 40–51.
  33. Перейти ↑ Chambers, RM, Meyerson, LA, Saltonstall, K (1999). «Распространение Phragmites australis на приливно-болотные угодья Северной Америки». Водная ботаника 64: 261–273.
  34. ^ a b c d e Уоррен, Р.С., Фелл, П.Е., Розса, Р., Броули, А.Х., Орстед, А.С., Олсон, И.Т., Свами, В., Ниринг, Вашингтон (2002). «Восстановление солончаков в Коннектикуте: 20 лет науки и управления». Реставрационная экология 10 (3): 497–513.
  35. ^ Валиела, Иван; Льорет, Хавьер; Бойер, Тайнан; Шахтер, Саймон; Ремсен, Дэвид; Эльмстрем, Элизабет; Когсуэлл, Шарлотта; Роберт Тилер, Э. (ноябрь 2018 г.). «Переходные прибрежные ландшафты: повышение уровня моря угрожает солончакам». Наука об окружающей среде в целом . 640–641: 1148–1156. Bibcode : 2018ScTEn.640.1148V . DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2018.05.235 . hdl : 1912/10488 . PMID 30021280 . 
  36. ^ Ганджу, Нил К .; Дефне, Зафер; Кирван, Мэтью Л .; Фагерацци, Серджио; Д'Альпаос, Андреа; Карниелло, Лука (23 января 2017 г.). «Пространственно-интегральные метрики выявляют скрытую уязвимость микропливных солончаков» . Nature Communications . 8 : 14156. Bibcode : 2017NatCo ... 814156G . DOI : 10.1038 / ncomms14156 . ISSN 2041-1723 . PMC 5264011 . PMID 28112167 .   
  37. ^ а б в г Бест, Ü. SN; Van Der Wegen, M .; Dijkstra, J .; Виллемсен, PWJM; Borsje, BW; Роелвинк, Дано Дж. А. (2018). «Переживают ли солончаки с повышением уровня моря? Моделирование волнового воздействия, морфодинамики и динамики растительности» . Экологическое моделирование и программное обеспечение . 109 : 152–166. DOI : 10.1016 / j.envsoft.2018.08.004 .
  38. ^ Баума, TJ; Van Belzen, J .; Балке, Т .; van Dalen, J .; Klaassen, P .; Хартог, AM; Каллаган, Д.П .; Hu, Z .; Стив, MJF; Теммерман, С .; Герман, PMJ (2016). «Краткосрочная динамика илистого грунта определяет долгосрочную циклическую динамику солончака» . Лимнология и океанография . 61 (2016): 2261–2275. Bibcode : 2016LimOc..61.2261B . DOI : 10.1002 / lno.10374 .
  39. ^ а б Ли, Runxiang; Юй Цянь; Ван, Юньвэй; Ван, Чжэн Бин; Гао, Шу; Флемминг, Бург (2018). «Взаимосвязь между продолжительностью затопления и ростом Spartina alterniflora вдоль побережья Цзянсу, Китай» . Estuarine, Coastal and Shelf Science . 213 : 305–313. Bibcode : 2018ECSS..213..305L . DOI : 10.1016 / j.ecss.2018.08.027 .
  40. ^ Schuerch, M .; Спенсер, Т .; Теммерман, С .; Кирван, ML; Wolff, C .; Lincke, D .; McOwen, CJ; Пикеринг, Мэриленд; Reef, R .; Vafeidis, AT; Hinkel, J .; Николла, RJ; Браун, С. (2018). «Будущий ответ глобальных прибрежных водно-болотных угодий на повышение уровня моря» (PDF) . Природа . 561 (7722): 231–247. Bibcode : 2018Natur.561..231S . DOI : 10.1038 / s41586-018-0476-5 . PMID 30209368 . S2CID 52198604 .   
  41. ^ Шиле, LM; Callaway, JC; Моррис, JT; Stralberg, D .; Паркер, VT; Келли, М. (2014). «Оценка роли растительности, наносов и среды обитания возвышенностей в устойчивости болот» . PLOS ONE . 9 (2): e88760. DOI : 10.1371 / journal.pone.0088760 . PMC 3923833 . PMID 24551156 .  
  42. ^ "Восстановление среды обитания Род-Айленда" , Университет Род-Айленда:
  43. ^ Альберти J., Себриан J., Casariego, М., Canepuccia, А., Escapa, М. и Iribarne, О. (2011). «Влияние обогащения питательными веществами и травоядности крабов на продуктивность солончаков на юго-западе Атлантического океана». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии , 405: 99–104.
  44. ^ Holdredge, К., Bertness, MD и Альтьери, AH (2008). «Роль травоядных крабов в гибели солончаков Новой Англии». Биология сохранения , 23: (3), 672–679.
  45. Перейти ↑ Smith, SM, Tyrrell, MC (2012). «Воздействие грязевых крабов-скрипачей (Uca pugnax) на пополнение сеянцев галофитов в районах высыхания солончаков на Кейп-Коде» (Массачусетс, США). Экологические исследования , 27: 233–237.
  46. ^ Vopel, К. и Hancock, Н. (2005). «Морские экосистемы: больше, чем крабовая нора» . Вода и атмосфера , 13: (3), 18–19.
  47. ^ а б в г д Брум, SW, Сенека, ED, Вудхаус, WW (1988). «Восстановление приливных болот». Водная ботаника 32: 1–22.
  48. ^ a b Баккер, Дж. П., Эсселинк, П., Ван Дер Вал, Р., Дейкема, Канзас (1997). «Варианты восстановления прибрежных солончаков и управления ими в Европе», в Урбанске, штат Коннектикут, Уэбб, штат Северная Каролина, Эдвардс, П.Дж. (ред.), « Восстановление экологии и устойчивого развития» . Издательство Кембриджского университета, Великобритания. п. 286-322.
  49. ^ a b Callaway, JC, Zedler, JB (2004). «Восстановление городских солончаков: уроки южной Калифорнии». Городские экосистемы 7: 107–124.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Gedan, Keryn B .; Altieri, Andrew H .; Бертнесс, Марк Д. (2011), «Неопределенное будущее солончаков Новой Англии», Серия «Прогресс морской экологии» , 434 : 229–238, Bibcode : 2011MEPS..434..229G , doi : 10.3354 / meps09084 , JSTOR  24875453

Внешние ссылки [ править ]

  • Друзья Famosa Slough
  • Ресурс по географии для школ
  • Джонсон, CY (2006) «Причина разыскивается, когда болота превращаются в бесплодные квартиры» The Boston Globe
  • Зона изучения морской природы , находящаяся в ведении города Хемпстед: Департамент охраны природы и водных путей, расположенный в Оушенсайд, Нью-Йорк, США.