Водно-болотные угодья

Нагорье против водно-болотных угодий против озерных зон

Пресноводный болотный лес в Бангладеш

Торфяные болота - это пресноводные водно-болотные угодья, которые развиваются в районах со стоячей водой и низким плодородием почвы .

Болота развиваются по берегам рек и озер.

Заболоченный является идеальной отправной точкой экосистемы , которая затоплена с водой , постоянно или сезонно, где преобладают процессы бескислородные. ^[1] Основной фактор , который отличает заболоченные от других наземных форм или водных объектов является характерной растительностью из водных растений , ^{[2] [3]} адаптировано к уникальной спиртовой почве . Водно-болотные угодья выполняют ряд функций, включая очистку воды, хранение воды, переработку углерода и других питательных веществ, стабилизацию береговой линии и поддержку растений и животных. ^[4] Водно-болотные угодья также считаются наиболее биологически разнообразными.всех экосистем, являясь домом для широкого спектра растений и животных. Выполняет ли какое-либо отдельное водно-болотное угодье эти функции и в какой степени оно их выполняет, зависит от характеристик этого водно-болотного угодья, а также земель и водоемов рядом с ним. ^[5] Методы быстрой оценки этих функций, экологического здоровья водно-болотных угодий и общего состояния водно-болотных угодий были разработаны во многих регионах и способствовали сохранению водно-болотных угодий отчасти за счет повышения осведомленности общественности о функциях и экосистемных услугах, которые предоставляют некоторые водно-болотные угодья. ^{[5] [6]}

Водно-болотные угодья естественным образом встречаются на всех континентах. ^[7] Вода в водно-болотных угодьях бывает пресной , солоноватой или соленой . ^[3] Основные типов заболоченных являются болото , болото , болото , а болото ; подтипы включают мангровые леса , карр , покозин , поймы , ^[1] болото , весенний бассейн , раковину и многие другие. ^[8] Многие торфяники являются заболоченными. Водно-болотные угодья могут быть приливными(затоплены приливами) или без приливов. ^[9] Крупнейшие водно - болотные угодья включают в бассейне реки Амазонки , в Западно - Сибирской равнины , ^[10] в Пантанал в Южной Америке, ^[11] и Sundarbans в Ганге - Брахмапутра дельта. ^[12] baygall другой тип водно - болотных угодий находится в лесу государств на побережье Мексиканского залива в США. ^{[13] [14]}

Оценка экосистем на пороге тысячелетия ООН определила, что деградация окружающей среды более заметна в системах водно-болотных угодий, чем в любой другой экосистеме на Земле. ^[15]

Построенные водно-болотные угодья используются для очистки городских и промышленных сточных вод, а также ливневых стоков. Они также могут играть определенную роль в городском дизайне, чувствительном к воде .

Определения [ править ]

Участок земли, на котором образовались лужи воды после ливня , не обязательно будет считаться «водно-болотным угодьем», даже если земля влажная. Водно-болотные угодья обладают уникальными характеристиками: они обычно отличаются от других водоемов или форм рельефа в зависимости от уровня воды и видов растений, которые в них обитают. В частности, водно-болотные угодья характеризуются наличием уровня грунтовых вод, который стоит на поверхности земли или рядом с ней в течение достаточно длительного периода времени каждый год, чтобы поддерживать водные растения . ^{[16] [17]}

Более краткое определение - сообщество, состоящее из гидратной почвы и гидрофитов . ^[1]

Водно-болотные угодья также были описаны как экотоны , обеспечивающие переход между сушей и водоемами. ^[18] Митч и Госселинк пишут, что водно-болотные угодья существуют «... на стыке истинно наземных экосистем и водных систем, что делает их по своей сути отличными друг от друга, но в то же время сильно зависимыми от них обоих». ^[19]

При принятии экологических решений есть подмножества определений, которые согласовываются для принятия нормативных и политических решений.

Технические определения [ править ]

Водно-болотное угодье - это «экосистема, которая возникает, когда в результате затопления водой образуются почвы, в которых преобладают анаэробные и аэробные процессы, которые, в свою очередь, заставляют биоту, особенно укоренившиеся растения, адаптироваться к наводнениям». ^[20] Существуют четыре основных типа болот - болота , болота , болотные и Fen (болота и болота быть типы болот ). Некоторые эксперты также считают влажные луга и водные экосистемы дополнительными типами водно-болотных угодий. ^[1] Самые большие водно-болотные угодья в мире включают болотные леса Амазонки и торфяники Сибири. ^[10]

Определение Рамсарской конвенции [ править ]

Согласно Рамсарскому международному договору о сохранении водно-болотных угодий, водно-болотные угодья определяются следующим образом: ^[21]

• Статья 1.1: «... водно-болотные угодья - это участки болот, топей , торфяников или водоемов , естественных или искусственных, постоянных или временных, с водой, которая является статической или текущей, пресной , солоноватой или соленой , включая участки с морской водой на глубине который во время отлива не превышает шести метров ».
• Статья 2.1: «[Водно-болотные угодья] могут включать прибрежные и прибрежные зоны, прилегающие к водно-болотным угодьям, а также острова или водоемы с морской водой глубиной более шести метров во время отлива, лежащие в пределах водно-болотных угодий».

Региональные определения [ править ]

Хотя приведенное выше общее определение применяется во всем мире, каждый округ и регион, как правило, имеют свое собственное определение для юридических целей. В Соединенных Штатах водно-болотные угодья определяются как «те области, которые затопляются или насыщаются поверхностными или грунтовыми водами с частотой и продолжительностью, достаточными для поддержания, и которые при нормальных обстоятельствах поддерживают преобладание растительности, обычно адаптированной для жизни в условиях насыщенных почв. . К водно-болотным угодьям обычно относятся болота, топи, трясины и аналогичные участки ". ^[22] Это определение использовалось при исполнении Закона о чистой воде . В некоторых штатах США, таких как Массачусетс и Нью-Йорк , есть отдельные определения, которые могут отличаться от определений федерального правительства.

В Кодексе США, термин водно-болотные угодья определяется «как земля, на которой (A) преобладают гидратные почвы, (B) затоплены или насыщены поверхностными или грунтовыми водами с частотой и продолжительностью, достаточными для поддержания преобладания гидрофитной растительности, обычно адаптированной для жизни в почвенные условия и (C) при нормальных обстоятельствах поддерживают преобладание такой растительности ". В связи с этим юридическим определением термин «нормальные обстоятельства» - это условия, которые, как ожидается, будут возникать в течение влажной части вегетационного периода при нормальных климатических условиях (не слишком засушливых или необычно влажных) и при отсутствии значительных нарушений. Заболоченные земли нередко остаются сухими в течение длительных периодов вегетационного периода. Водно-болотные угодья могут быть сухими в сухой сезон и аномально засушливыми периодами во время сезона дождей.но при нормальных условиях окружающей среды почвы на водно-болотных угодьях будут насыщены до поверхности или затоплены, так что почвы станут анаэробными, и эти условия будут сохраняться в течение влажной части вегетационного периода.^[23]

Экология [ править ]

Самым важным фактором образования водно-болотных угодий является наводнение . Продолжительность затопления или длительного насыщения почвы грунтовыми водами определяет, имеет ли образовавшееся водно-болотное угодье водную, болотную или болотную растительность . Другие важные факторы включают плодородие, естественные нарушения, конкуренцию, травоядность , погребение и засоленность. ^[1] Когда торф накапливается, возникают болота и топи .

Характеристики [ править ]

Водно-болотные угодья сильно различаются из-за местных и региональных различий в топографии , гидрологии , растительности и других факторов, включая участие человека.

Гидрология [ править ]

Гидрология водно-болотных угодий связана с пространственной и временной дисперсией, потоком и физико-химическими характеристиками поверхностных и грунтовых вод в их резервуарах. Основываясь на гидрологии, водно-болотные угодья можно разделить на речные (связанные с ручьями), озерные (связанные с озерами и водохранилищами) и болотные (изолированные). Источниками гидрологических потоков в водно-болотные угодья являются преимущественно осадки , поверхностные и подземные воды . Вода вытекает из водно-болотных угодий за счет эвапотранспирации , поверхностного стока и оттока подземных вод. Гидродинамика(движение воды через водно-болотное угодье и из него) влияет на гидропериоды (временные колебания уровня воды), контролируя водный баланс и запасы воды на водно-болотном угодье. ^[24]

Характеристики ландшафта определяют гидрологию и гидрохимию водно-болотных угодий . В О 2 и СО 2 концентрации воды в зависимости от температуры и атмосферного давления . Гидрохимия водно-болотных угодий определяется pH , соленостью , питательными веществами, проводимостью , составом почвы, жесткостью и источниками воды. Химический состав воды водно-болотных угодий варьируется в зависимости от ландшафта и климатических регионов. Водно-болотные угодья, за исключением болот, обычно минеротрофны .

Болота получают большую часть воды из атмосферы ; поэтому их вода обычно имеет низкий минеральный ионный состав. Напротив, грунтовые воды имеют более высокую концентрацию растворенных питательных веществ и минералов.

Химический состав воды в болотах варьируется от низкого pH и низкого содержания минералов до щелочного с высоким накоплением кальция и магния, потому что они получают воду из осадков, а также из грунтовых вод. ^[25]

Роль солености [ править ]

Соленость оказывает сильное влияние на химический состав водно-болотных угодий, особенно на водно-болотных угодьях вдоль побережья. ^{[1] [26]} и в регионах с большим дефицитом осадков. В неречных водно-болотных угодьях естественная соленость регулируется взаимодействием между грунтовыми и поверхностными водами, на которые может влиять деятельность человека. ^[27]

Почва [ править ]

Углерод является основным питательным веществом, циркулирующим в водно-болотных угодьях. Большинство питательных веществ, таких как сера , фосфор , углерод и азот , содержатся в почве водно-болотных угодий. Анаэробное и аэробное дыхание в почве влияет на круговорот питательных веществ углерода, водорода, кислорода и азота ^[28] и растворимость фосфора ^[29], тем самым внося свой вклад в химические вариации в воде. Водно-болотные угодья с низким уровнем pH и соленой проводимостью могут отражать присутствие сульфатов ^[30], а водно-болотные угодья со средним уровнем засоления могут сильно зависеть от кальция или магния.Биогеохимические процессы на водно-болотных угодьях определяются почвами с низким окислительно-восстановительным потенциалом. ^[31] Заболоченные почвы идентифицируются по редоксиморфным пятнам или низкой цветности , как определено системой цветов Манселла .

Биота [ править ]

Биоты системы включает в себя водно - болотных его флоры и фауны , как описано ниже. Важнейшим фактором, влияющим на биоту, является продолжительность наводнения. ^[1] Другие важные факторы включают плодородие и соленость. В болотах виды сильно зависят от химического состава воды. Химический состав воды, поступающей в водно-болотные угодья, зависит от источника воды и геологического материала, через который она протекает ^[32], а также от питательных веществ, выделяемых органическими веществами в почвах и растениях на возвышенностях на склонах водно-болотных угодий. ^[33] Биота может изменяться в пределах водно-болотного угодья из-за сезона или режима недавних наводнений.

Флора [ править ]

Есть четыре основные группы гидрофитов , которые встречаются в водно-болотных системах по всему миру. ^[34]

Затопленная растительность водно-болотных угодий может расти в условиях соленой и пресной воды. У некоторых видов есть подводные цветы, в то время как у других есть длинные стебли, позволяющие цветам достигать поверхности. ^[35] Подводные виды являются источником пищи для местной фауны, средой обитания для беспозвоночных, а также обладают фильтрационными способностями. Примеры включают морские травы и угрей .

Плавающие водные растения или плавающая растительность обычно имеют небольшие размеры , например, стрелу арум ( Peltandra virginica ).

Деревья и кустарники, составляющие большую часть покрытия насыщенных почв, в большинстве случаев квалифицируют эти районы как болота . ^[1] Верхняя граница болот частично определяется уровнем воды. На это могут повлиять плотины ^{[36]. В} некоторых болотах могут преобладать отдельные виды, например, серебряные кленовые болота вокруг Великих озер . ^{[37] В} других странах, например, в бассейне Амазонки , растет большое количество различных видов деревьев. ^[38] Примеры включают кипарис ( Taxodium ) и мангровые заросли .

Фауна [ править ]

Рыбы в большей степени зависят от экосистем водно-болотных угодий, чем от любой другой среды обитания. Семьдесят пять процентов промысловых запасов рыбы и моллюсков в Соединенных Штатах зависят исключительно от устьев рек. ^[39] Тропические виды рыб нуждаются в мангровых зарослях в качестве важнейших инкубаториев и питомников, а также в системе коралловых рифов в качестве пищи.

Амфибии, такие как лягушки, нуждаются как в наземной, так и в водной среде обитания для размножения и питания. В то время как головастики контролируют популяции водорослей, взрослые лягушки питаются насекомыми. Лягушки используются в качестве индикатора здоровья экосистемы из-за их тонкой кожи, которая поглощает питательные вещества и токсины из окружающей среды, что приводит к скорости вымирания выше среднего в неблагоприятных и загрязненных условиях окружающей среды. ^[40]

Такие рептилии , как аллигаторы и крокодилы , обычны на водно-болотных угодьях некоторых регионов. Аллигаторы встречаются в пресной воде вместе с пресноводными видами крокодилов. Флорида Эверглейдс - единственное место в мире, где сосуществуют и крокодилы, и аллигаторы. ^[41] морской крокодил Обитает эстуарии и мангровые заросли и можно увидеть на береговой линии , граничащей с Большой Барьерный риф в Австралии. ^[42] Змеи , ящерицы и черепахи также можно увидеть на заболоченных территориях. Щелкающие черепахи - один из многих видов черепах, обитающих на водно-болотных угодьях.

Птицы , особенно водоплавающие и болотные птицы , широко используют водно-болотные угодья ^[43]

Млекопитающие включают множество мелких и средних видов, таких как полевки , летучие мыши и утконос, в дополнение к крупным травоядным и высшим видам, таким как бобр , нутри , болотный кролик , флоридская пантера и лось . Водно-болотные угодья привлекают многих млекопитающих из-за обилия семян, ягод и других компонентов растительности, а также из-за большого количества жертв, таких как беспозвоночные, мелкие рептилии и земноводные. ^{[ необходима цитата ]}

Насекомые и беспозвоночные составляют более половины из 100 000 известных видов животных на водно-болотных угодьях. Насекомые и беспозвоночные могут быть погружены в воду или почву, на поверхность и в атмосферу ^[44]. Многие насекомые обитают в воде, почве и атмосфере на разных этапах жизни. Например, обыкновенная журчалка Syritta pipiens обитает на заболоченных территориях и на личиночной стадии живет во влажном гниющем органическом веществе, питаясь тлей. Затем муха посещает цветы, когда они переходят во взрослую стадию.

Водоросли [ править ]

Водоросли - это разнообразные растительные организмы, которые могут различаться по размеру, цвету и форме. Водоросли встречаются в естественных средах обитания, таких как внутренние озера, приливные зоны и влажная почва, и являются специальным источником пищи для многих животных, включая некоторых беспозвоночных, рыб, черепах и лягушек. Выделяют три основные группы водорослей:

• Планктон - это микроскопические свободно плавающие водоросли. Эти водоросли настолько крошечные, что в среднем, если бы 50 из этих микроскопических водорослей были выстроены встык, их размер составлял бы всего один миллиметр. Планктон является основой пищевой сети и отвечает за первичную продукцию в океане, используя фотосинтез для производства пищи.
• Нитчатые водоросли - это длинные нити клеток водорослей, образующие плавающие маты.
• Водоросли Chara и Nitella - это прямостоячие водоросли, которые выглядят как затопленное растение с корнями. ^[45]

Климат [ править ]

Температура [ править ]

Поскольку водно-болотные угодья указывают на количество воды в почве, они встречаются по всему миру в разном климате. ^[46] Температуры сильно различаются в зависимости от расположения водно-болотных угодий. Многие водно-болотные угодья мира находятся в зонах умеренного климата , на полпути между Северным или Южным полюсом и экватором. В этих зонах лето теплое, а зима холодная, но температуры не экстремальные. В водно-болотных угодьях субтропической зоны, например, в Мексиканском заливе , типичная температура может составлять 11 ° C (52 ° F). Водно-болотные угодья в тропиках намного теплее большую часть года. Водно-болотные угодья на Аравийском полуостровеможет достигать температуры выше 50 ° C (122 ° F) и, следовательно, подвергаться быстрому испарению. На северо-востоке Сибири с полярным климатом температура водно-болотных угодий может опускаться до -50 ° C (-58 ° F). Торфяники изолируют вечную мерзлоту в субарктических регионах, таким образом задерживая или предотвращая таяние вечной мерзлоты летом, а также способствуя образованию вечной мерзлоты . ^[47]

Осадки [ править ]

Количество осадков, выпадающих на заболоченное место, широко варьируется в зависимости от его площади. Водно-болотные угодья в Уэльсе , Шотландии и западной Ирландии обычно получают около 1500 мм (59 дюймов) в год. В некоторых местах Юго-Восточной Азии , где проходят сильные дожди, они могут выпадать до 10 000 мм (390 дюймов). В некоторых более засушливых регионах существуют водно-болотные угодья, где ежегодно выпадает всего 180 мм (7,1 дюйма) осадков. ^{[ необходима цитата ]}

Временные вариации: ^[48]

• Многолетние системы
• Сезонные системы
• Эпизодические (периодические или прерывистые) системы
• В одних сегментах может происходить поверхностный поток, в других - подземный.
• Эфемерные (недолговечные) системы
• Мигрирующие виды

Использование водно-болотных угодий [ править ]

Частично в зависимости от географического и топографического положения водно-болотного угодья ^[49] выполняемые им функции могут поддерживать множество экосистемных услуг , ценностей или выгод. Оценка экосистем на пороге тысячелетия Организации Объединенных Наций и Рамсарская конвенция описали водно-болотные угодья в целом как имеющие биосферное и социальное значение в следующих областях, например: ^{[ необходима цитата ]}

• Хранение воды (борьба с наводнениями)
• Восполнение подземных вод
• Стабилизация береговой линии и защита от штормов
• Очистка воды
• Резервуары биоразнообразия
• Опыление
• Продукция водно-болотных угодий
• Культурные ценности
• Отдых и туризм
• Смягчение последствий изменения климата и адаптация

Согласно Рамсарской конвенции:

Экономическая ценность экосистемных услуг, предоставляемых обществу нетронутыми, естественно функционирующими водно-болотными угодьями, часто намного превышает предполагаемые выгоды их преобразования в `` более ценные '' интенсивные виды землепользования - особенно потому, что прибыль от неустойчивого использования часто достается относительно небольшому количеству людей или корпорации, а не разделяются обществом в целом.

Если не указано иное, информация об экосистемных услугах основана на следующей серии ссылок. ^[39]

Чтобы заменить эти услуги экосистемы водно-болотных угодий , необходимо потратить огромные суммы денег на водоочистные сооружения, плотины, дамбы и другую жесткую инфраструктуру, и многие из этих услуг невозможно заменить.

Хранение воды (борьба с наводнениями) [ править ]

Основной тип водно-болотных угодий: пойменные и замкнутые впадины.

Водохранилища и защита от наводнений . Система пойменных водно-болотных угодий образована основными реками, расположенными ниже по течению от их истоков . "Поймы крупных рек действуют как естественные водохранилища, позволяя избытку воды распространяться на обширной территории, что снижает ее глубину и скорость. Водно-болотные угодья вблизи истоков ручьев и рек могут замедлять сток дождевой воды и весеннее таяние снега, так что он не стекает прямо с суши в водоемы. Это может помочь предотвратить внезапные разрушительные наводнения вниз по течению ". ^[39] Известные речные системы, которые образуют большие участки поймы, включают реку Нил., внутренняя дельта реки Нигер, пойма реки Замбези, внутренняя дельта реки Окаванго, пойма реки Кафуэ, пойма озера Бангвеулу (Африка), река Миссисипи (США), река Амазонка (Южная Америка), река Янцзы ( Китай), реки Дунай (Центральная Европа) и реки Мюррей-Дарлинг (Австралия).

Воздействие человека: преобразование водно-болотных угодий в возвышенность за счет дренажа и развития заставляет примыкающие или расположенные ниже по течению водные каналы в более узкие коридоры. Это ускоряет гидрологическую реакцию водосбора на штормовые явления, и в некоторых случаях это увеличивает потребность в альтернативных средствах борьбы с наводнениями. Это связано с тем, что вновь образованные каналы должны выдерживать одинаковое количество осадков, в результате чего пики паводков становятся [выше или глубже], а паводковые воды перемещаются быстрее.

Инженерные разработки в области управления водными ресурсами в прошлом веке привели к деградации этих водно-болотных угодий из-за строительства искусственных насыпей. Эти сооружения могут быть классифицированы как дамбы , насыпи, дамбы , плотины , заграждения и плотины, но служат единственной цели - концентрировать воду в выбранном источнике или районе. Источники водно-болотных угодий, которые когда-то медленно распространялись по большой мелководной территории, объединяются в глубокие концентрированные участки. Утрата поймы водно-болотных угодий приводит к более сильным и разрушительным наводнениям. Катастрофическое воздействие человека в поймах реки Миссисипи привело к гибели нескольких сотен человек во время прорыва дамбы в Новом Орлеане, вызванного ураганом Катрина.. Экологические катастрофы из-за антропогенных набережных были замечены в поймах реки Янцзы, поскольку середина реки стала подвержена более частым и разрушительным наводнениям. Некоторые из этих событий включают потерю прибрежной растительности , потерю 30% растительного покрова по всему бассейну реки, удвоение процента земель, затронутых эрозией почвы, и сокращение емкости водохранилища из-за заиления в пойме. озера. ^[39]

Восполнение подземных вод [ править ]

Основной тип водно-болотных угодий: болота , болота и подземные карстовые и пещерные гидрологические системы.

Поверхность воды , которая является вода визуально видно в водно - болотных системах представляет собой лишь часть общего цикла воды , который также включает в себя атмосферную воду и грунтовые воды . Системы водно-болотных угодий напрямую связаны с грунтовыми водами и являются важным регулятором как количества, так и качества воды, находящейся под землей. Системы водно-болотных угодий, которые состоят из проницаемых отложений, таких как известняк, или встречаются в районах с сильно изменяющимся и колеблющимся уровнем грунтовых вод, особенно играют роль в пополнении подземных вод или пополнении запасов воды . Пористые отложенияпозволяют воде просачиваться сквозь почву и вышележащие породы в водоносные горизонты, которые являются источником 95% питьевой воды в мире. Водно-болотные угодья также могут действовать как зоны подпитки, когда окружающий уровень грунтовых вод низкий, и как зона разгрузки, когда он слишком высок. Карстовые (пещерные) системы являются уникальным примером этой системы и представляют собой соединение подземных рек, подверженных воздействию дождя и других форм осадков . Эти водно-болотные системы способны регулировать изменения уровня грунтовых вод на высоте более 130 м (430 футов).

Воздействие на человека : подземные воды являются важным источником воды для питья и орошения сельскохозяйственных культур. Более 1 миллиарда человек в Азии и 65% общественных источников воды в Европе получают 100% воды из подземных вод. Орошение - это массовое использование подземных вод, при этом 80% подземных вод в мире используется для сельскохозяйственного производства. ^[39]

Неустойчивый забор подземных вод стал серьезной проблемой. В Австралийском Содружестве осуществляется лицензирование водных ресурсов для контроля за использованием воды в основных сельскохозяйственных регионах. В глобальном масштабе дефицит грунтовых вод и нехватка воды являются одной из самых серьезных проблем, стоящих перед 21-м веком. ^[39]

Стабилизация береговой линии и защита от штормов [ править ]

Тип водно-болотных угодий: мангровые заросли , коралловые рифы , солончаки.

Системы водно-болотных угодий с приливами и отливами защищают и стабилизируют прибрежные зоны. Коралловые рифы служат защитным барьером для береговой линии. Мангровые заросли стабилизируют прибрежную зону изнутри и будут мигрировать вместе с береговой линией, чтобы оставаться рядом с границей воды. Основное природоохранное преимущество этих систем против штормов и штормовых нагонов - это способность снижать скорость и высоту волн и паводковых вод.

Воздействие на человека : ожидается, что в следующие пятьдесят лет количество людей, которые живут и работают недалеко от побережья, значительно вырастет. По оценкам, из 200 миллионов человек, которые в настоящее время проживают в низинных прибрежных районах, развитие городских прибрежных центров, по прогнозам, увеличит население в пять раз в течение 50 лет. ^[50] Соединенное Королевство приступило к реализации концепции управляемой перестройки побережья. Этот метод управления обеспечивает защиту береговой линии за счет восстановления естественных водно-болотных угодий, а не за счет инженерных разработок. В Восточной Азии освоение прибрежных водно-болотных угодий привело к широкомасштабной трансформации прибрежной зоны, и до 65% прибрежных водно-болотных угодий были уничтожены в результате освоения прибрежных территорий. ^{[51] [52]}В одном из анализов, использующих воздействие ураганов по сравнению с защитой от ураганов, обеспечиваемой естественными водно-болотными угодьями, прогнозируется стоимость этой услуги в размере 33 000 долларов США на гектар в год. ^[53]

Очистка воды [ править ]

Типы водно-болотных угодий: поймы, заболоченные участки с закрытой депрессией, илистые равнины , пресноводные болота , солончаки , мангровые заросли.

Удержание питательных веществ: водно-болотные угодья циркулируют как отложения, так и питательные вещества, балансируя наземные и водные экосистемы . Естественная функция растительности водно-болотных угодий - это поглощение, хранение и (для нитратов) удаление питательных веществ, содержащихся в стоках из окружающей почвы и воды. ^[54] На многих водно-болотных угодьях питательные вещества сохраняются до тех пор, пока растения не погибнут, не будут собраны животными или людьми и доставлены в другое место, или пока микробные процессы не превратят растворимые питательные вещества в газ, как в случае с нитратами.

Ловушки для отложений и тяжелых металлов: осадки и поверхностный сток вызывают эрозию почвы , перенос отложений в виде взвеси в водные пути и через них. Эти отложения перемещаются к более крупным и значительным водным путям в результате естественного процесса, который перемещает воду к океанам. Все типы отложений, которые могут состоять из глины, песка, ила и горных пород, могут переноситься в водно-болотные системы посредством этого процесса. Растительность водно-болотных угодий действует как физический барьер для замедления потока воды и улавливания наносов на короткие или длительные периоды времени. Взвешенные отложения часто содержат тяжелые металлы, которые удерживаются, когда водно-болотные угодья улавливают отложения. В некоторых случаях некоторые металлы попадают через стебли, корни и листья водно-болотных растений. Например, многие плавающие виды растений могут поглощать и фильтровать тяжелые металлы.Водяной гиацинт ( Eichhornia crassipes ), ряска ( Lemna ) и водяной папоротник ( Azolla ) хранят железо и медь, которые обычно встречаются в сточных водах , эти растения также уменьшают количество патогенов . Многие быстрорастущие растения, произрастающие в почвах заболоченных земель, такие как рогоз ( Typha ) и тростник ( Phragmites ), также способствуют поглощению тяжелых металлов. Такие животные, как устрицаможет фильтровать более 200 литров (53 галлона США) воды в день во время выпаса скота, удаляя при этом питательные вещества, взвешенные отложения и химические загрязнители. С другой стороны, некоторые типы водно-болотных угодий способствуют мобилизации и биодоступности ртути (другого тяжелого металла), которая в форме метилртути увеличивает риск биоаккумуляции в рыбе, важной для пищевых сетей животных и собираемой для потребления человеком.

Емкость: способность систем водно-болотных угодий накапливать или удалять питательные вещества и улавливать отложения и связанные с ними металлы очень эффективна и действенна, но каждая система имеет свой порог. Избыточное поступление питательных веществ из сточных вод удобрений, сточных вод или неточечного загрязнения вызовет эвтрофикацию . Эрозия верхнего течения в результате обезлесения может привести к разрушению водно-болотных угодий, что приведет к их сокращению и серьезной утрате биоразнообразия.из-за чрезмерной седиментационной нагрузки. Сохранение высоких уровней металлов в отложениях проблематично, если отложения снова перестанут взвешиваться или если в будущем изменятся уровни кислорода и pH. Способность растительности водно-болотных угодий накапливать тяжелые металлы зависит от конкретного металла, кислорода и pH-состояния донных отложений водно-болотных угодий и вышележащих вод, скорости потока воды (время выдержки), размера водно-болотных угодий, сезона, климата, типа растений и других факторов.

Воздействие человека : способность водно-болотных угодий накапливать отложения, питательные вещества и металлы может быть уменьшена, если отложения уплотняются, например, транспортными средствами или тяжелым оборудованием, или регулярно обрабатываются. Неестественные изменения уровня воды и источников воды также могут повлиять на функцию очистки воды. Если функции очистки воды нарушены, чрезмерное количество питательных веществ попадает в водные пути и вызывает эвтрофикацию . Это вызывает особую озабоченность в прибрежных системах с умеренным климатом. ^{[55] [56]} Основными источниками эвтрофикации прибрежных районов являются промышленно производимый азот, который используется в качестве удобрения в сельском хозяйстве, а также стоки септических отходов. ^[57]Азот является ограничивающим питательным веществом для фотосинтетических процессов в солевых системах, однако его избыток может привести к перепроизводству органических веществ, что в свою очередь приводит к образованию зон гипоксии и аноксии в толще воды. ^[58] Без кислорода другие организмы не могут выжить, включая экономически важные виды рыб и моллюсков.

Примеры: Примером того, как естественные водно-болотные угодья используются для обеспечения некоторой степени очистки сточных вод, являются водно-болотные угодья Восточной Калькутты в Калькутте, Индия . Заболоченные земли занимают 125 квадратных километров (48 квадратных миль) и используются для очистки сточных вод Калькутты. Питательные вещества, содержащиеся в сточных водах, поддерживают рыбные хозяйства и сельское хозяйство.

Построенные водно-болотные угодья [ править ]

Построенные водно-болотные угодья имитируют функции естественных водно-болотных угодий по улавливанию ливневых вод, снижению нагрузки по питательным веществам и созданию разнообразных мест обитания диких животных. Они эффективно удалили примерно 45% общего азота и примерно 60% всех взвешенных веществ. Размер не был значимой переменной при определении эффективности водно-болотных угодий. ^[59] Функция большинства систем естественных водно-болотных угодий не заключается в управлении сточными водами . Тем не менее, их высокий потенциал для фильтрации и очистки загрязнителей был признан инженерами-экологами, которые специализируются в области очистки сточных вод.. Эти построенные системы водно-болотных угодий представляют собой строго контролируемую среду, которая имитирует появление почвы, флоры и микроорганизмов в естественных водно-болотных угодьях, чтобы помочь в очистке сточных вод. Построенные водно-болотные угодья могут использоваться для очистки неочищенных сточных вод, ливневых вод, сельскохозяйственных и промышленных стоков . Они построены с режимами потока, микробиотическим составом и подходящими установками для обеспечения наиболее эффективного процесса очистки. Другими преимуществами построенных водно-болотных угодий являются контроль времени удержания и гидравлические каналы. ^[60] Наиболее важными факторами построенных водно-болотных угодий являются процессы потока воды в сочетании с ростом растений.

Построенные системы водно-болотных угодий могут быть системами поверхностного стока только с свободно плавающими макрофитами , макрофитами с плавающими листьями или погруженными макрофитами; однако типичные системы свободной водной поверхности обычно построены из надводных макрофитов. ^[61] Водно-болотные угодья, построенные из подземных водотоков с вертикальным или горизонтальным режимом водотока, также широко распространены и могут быть интегрированы в городские районы, поскольку они требуют относительно небольшого пространства. ^[62]

Проектирование водно-болотных угодий [ править ]

Дизайн построенного водно-болотного угодья может сильно повлиять на окружающую среду. При строительстве требуется широкий спектр навыков и знаний, и они могут легко нанести ущерб строительной площадке, если все сделано неправильно. Длинный список профессий, от инженеров-строителей до гидрологов, биологов-дикой природы и ландшафтных архитекторов.необходимы в этом процессе проектирования. Ландшафтный архитектор может использовать широкий спектр навыков, чтобы помочь выполнить задачу по созданию водно-болотного угодья, о котором могут не думать другие профессии. Экологические ландшафтные архитекторы также имеют квалификацию для создания проектов восстановления водно-болотных угодий в сотрудничестве с учеными, занимающимися водно-болотными угодьями, которые повышают общественную ценность и оценку проекта за счет хорошо продуманного доступа, интерпретации и просмотра проекта. ^[63] Ландшафтная архитектура имеет долгую историю взаимодействия с эстетическим аспектом водно-болотных угодий. Ландшафтные архитекторы также руководствуются законами и постановлениями, связанными со строительством водно-болотных угодий. ^[64]

Резервуары биоразнообразия [ править ]

Богатое биоразнообразие водно-болотных угодий становится центром внимания международных договоров и организации Всемирного фонда дикой природы из-за большого количества видов, присутствующих на водно-болотных угодьях, небольшой глобальной географической области водно-болотных угодий, количества эндемичных видов.водно-болотным угодьям и высокой продуктивности систем водно-болотных угодий. Сотни тысяч видов животных, 20 000 из них позвоночные, обитают в системах водно-болотных угодий. Скорость открытия пресноводных рыб составляет 200 новых видов в год. Воздействие сохранения биоразнообразия проявляется на местном уровне через создание рабочих мест, устойчивость и продуктивность сообществ. Хорошим примером является бассейн Нижнего Меконга, который проходит через Камбоджу, Лаос и Вьетнам. Поддерживая более 55 миллионов человек, устойчивость региона повышается за счет экскурсий по дикой природе. По оценкам штата Флорида, США, доходы штата от рекреационной деятельности, связанной с дикой природой, составили 1,6 миллиарда долларов США.

Биоразнообразие речных бассейнов: в пределах бассейна Амазонки обитает 3000 видов пресноводных рыб, функция которых заключается в рассеянии семян деревьев. Один из его ключевых видов, сом пирамутаба, Brachyplatystoma vaillantii , мигрирует более чем на 3300 км (2100 миль) от своих питомников около устья реки Амазонки к нерестилищам в притоках Анд, на высоте 400 м (1300 футов) над уровнем моря. , раздача семян растений по маршруту.

Продуктивные приливно-отливные зоны: приливные илистые отмели имеют уровень продуктивности, схожий с уровнем продуктивности некоторых водно-болотных угодий, даже при небольшом количестве видов. Обилие беспозвоночных, обитающих в грязи, является источником пищи для перелетных водоплавающих птиц .

Критическая среда обитания на стадии жизненного цикла : илистые равнины, солончаки, мангровые заросли и заросли водорослей имеют высокий уровень как видового богатства, так и продуктивности, и являются домом для важных районов разведения многих промысловых рыбных запасов.

Генетическое разнообразие: популяции многих видов географически ограничены только одной или несколькими системами водно-болотных угодий, часто из-за длительного периода времени, когда водно-болотные угодья были физически изолированы от других водных источников. Например, количество эндемичных видов на озере Байкал в России классифицирует его как горячую точку биоразнообразия и одно из самых биоразнообразных водно-болотных угодий во всем мире. Данные исследования Мазеповой и соавт. позволяют предположить, что количество эндемичных для озера Байкал видов ракообразных (более 690 видов и подвидов) превышает количество таких же групп животных, населяющих все пресные водоемы Евразии вместе взятые. 150 видов свободноживущих Platyhelminthesв одиночку аналогичен всему количеству во всей Восточной Сибири. Численность байкальских бычков, насчитывающая 34 вида и подвидов, более чем в два раза превышает численность аналогичной фауны, обитающей в Евразии. На юге Байкала всего в шести прибрежных пунктах отбора проб было обнаружено около 300 видов свободноживущих нематод . «Если учесть, что около 60% животных не встречаются больше нигде, кроме Байкала, можно предположить, что озеро может быть центром биоразнообразия Евразийского континента». ^[65]

Воздействие человека: утрата биоразнообразия в системах водно-болотных угодий происходит из-за изменений в землепользовании, разрушения среды обитания, загрязнения, эксплуатации ресурсов и инвазивных видов. Уязвимые, находящиеся под угрозой исчезновения виды насчитывают 17% водоплавающих птиц, 38% пресноводных млекопитающих, 33% пресноводных рыб, 26% пресноводных земноводных, 72% пресноводных черепах, 86% морских черепах, 43% крокодилы и 27% видов, строящих коралловые рифы. Интродукция гидрофитов в различные системы водно-болотных угодий может иметь разрушительные последствия. Интродукция водного гиацинта , местного растения из Южной Америки, в озеро Виктория в Восточной Африке, а также ряски.в неместные районы Квинсленда, Австралия, захватили целые системы водно-болотных угодий, задушив водно-болотные угодья и сократив разнообразие других растений и животных. Во многом это связано с их феноменальной скоростью роста и способностью плавать и расти на поверхности воды.

Продукция и продуктивность водно-болотных угодий [ править ]

Продуктивность водно-болотных угодий зависит от климата, типа водно-болотных угодий и наличия питательных веществ. Низкий уровень воды и периодическое высыхание дна заболоченных земель во время засух (фаза сухих болот) стимулируют набор растений из разнообразного банка семян и повышают урожайность за счет мобилизации питательных веществ. Напротив, паводок во время паводков (фаза заболачивания озера) вызывает круговорот в популяциях растений и создает большее вкрапление покрова элементов и открытой воды, но снижает общую продуктивность. Во время цикла покрытия, который варьируется от открытой воды до полного растительного покрова, годовая чистая первичная продуктивность может изменяться в 20 раз. ^[66] Травы плодородных пойм, таких как Нил, дают самый высокий урожай, включая такие растения, как Arundo donax.(гигантский тростник), Cyperus papyrus (папирус), Phragmites (тростник) и Typha , ^{[ цитата необходима ]}

Водно-болотные угодья естественным образом производят множество растительности и других экологических продуктов, которые можно собирать для личного и коммерческого использования. ^[67] Наиболее важными из них являются рыбы, которые полностью или частично проходят свой жизненный цикл в системе водно-болотных угодий. Пресноводная и морская рыба являются основным источником белка для одного миллиарда человек и составляют 15% от рациона еще двух миллиардов человек. Кроме того, рыба создает рыбную промышленность, которая обеспечивает 80% дохода и занятости жителей развивающихся стран. Еще одним основным продуктом питания, обнаруженным в системах водно-болотных угодий, является рис, популярное зерно, которое потребляется из расчета одной пятой от общего количества калорий в мире. В Бангладеш, Камбодже и Вьетнаме, где рисовые поля преобладают на ландшафте, потребление риса достигает 70%. ^[68]Некоторые местные растения водно-болотных угодий в Карибском бассейне и Австралии собирают устойчиво для получения лекарственных соединений; к ним относятся красный мангровый лес ( Rhizophora mangle ), который обладает антибактериальным, ранозаживляющим, противоязвенным действием и антиоксидантными свойствами. ^[68]

Пища, преобразованная в подсластители и углеводы, включает саговую пальму из Азии и Африки (кулинарное масло), азиатскую пальму нипа (сахар, уксус, алкоголь и корм) и сбор меда из мангровых зарослей. Это не только дополнительное диетическое питание, но и питает целые деревни. Прибрежные деревни Таиланда получают ключевую часть своего дохода от производства сахара, в то время как страна Куба перемещает более 30 000 ульев каждый год, чтобы отслеживать сезонное цветение мангровых зарослей Авиценнии . ^{[ необходима цитата ]}

Другие продукты, полученные из мангрового дерева: ^{[ необходима цитата ]}

• Дрова
• Соль (образуется при испарении морской воды)
• Корм для животных
• Традиционные лекарства (например, из коры мангрового дерева)
• Волокна для текстиля
• Красители и дубильные вещества

Воздействие на человека: чрезмерный вылов рыбы является серьезной проблемой для устойчивого использования водно-болотных угодий. Возникают опасения по поводу некоторых аспектов фермерского рыболовства, при котором используются естественные водные пути для вылова рыбы для потребления людьми и фармацевтических препаратов. Эта практика стала особенно популярной в Азии и южной части Тихого океана. Его воздействие на гораздо более крупные водные пути вниз по течению отрицательно сказалось на многих малых островных развивающихся государствах. ^[69]

Аквакультура продолжает быстро развиваться во всем Азиатско-Тихоокеанском регионе, особенно в Китае, при этом мировые холдинги в Азии составляют 90% от общего числа аквакультурных хозяйств и 80% их глобальной стоимости. ^[68] Некоторая аквакультура уничтожила огромные площади водно-болотных угодий с помощью таких методов, как уничтожение мангровых зарослей креветочной индустрией. Несмотря на то, что пагубное воздействие крупномасштабного разведения креветок на прибрежную экосистему во многих азиатских странах было широко признано в течение довольно долгого времени, оказалось, что его трудно проверить в отсутствие других возможностей трудоустройства для людей, занятых таким занятием. Также растущий спрос на креветки во всем мире обеспечил большой и готовый рынок для этой продукции. ^{[ необходима цитата]}

Угрозы рисовым полям в основном возникают из-за ненадлежащего управления водными ресурсами, интродукции инвазивных чужеродных видов, сельскохозяйственных удобрений, пестицидов и изменений в землепользовании. Промышленное производство пальмового масла угрожает биоразнообразию водно-болотных экосистем в некоторых частях Юго-Восточной Азии, Африки и других развивающихся стран. ^{[ необходима цитата ]}

Чрезмерная эксплуатация продуктов водно-болотных угодий может происходить на уровне сообщества, что иногда наблюдается в прибрежных деревнях Южного Таиланда, где каждый житель может получить для себя все потребляемые продукты мангрового леса (дрова, древесина, мед, смолы, крабов и моллюсков), которые затем становится угрозой из-за роста населения и постоянного сбора урожая. ^{[ необходима цитата ]}

Дополнительные функции и использование водно-болотных угодий [ править ]

Некоторые типы водно-болотных угодий могут служить противопожарными преградами, которые помогают замедлить распространение небольших лесных пожаров. Более крупные водно-болотные угодья могут влиять на местный характер выпадения осадков. Некоторые бореальные водно-болотные системы в верховьях водосбора могут помочь продлить период стока и поддерживать температуру воды в связанных водах ниже по течению. Услуги по опылению поддерживаются многими водно-болотными угодьями, которые могут быть единственной подходящей средой обитания для опыления насекомых, птиц и млекопитающих в высокоразвитых районах. Вполне вероятно, что водно-болотные угодья выполняют и другие функции, преимущества которых для общества и других экосистем еще предстоит обнаружить. ^{[ необходима цитата ]}

Водно-болотные угодья и изменение климата [ править ]

Водно-болотные угодья выполняют две важные функции в отношении изменения климата. Они обладают смягчающим действием благодаря своей способности поглощать углерод , превращать парниковый газ ( диоксид углерода ) в твердый растительный материал в процессе фотосинтеза , а также благодаря своей способности накапливать и регулировать воду. ^{[70] [71]} Во всем мире водно-болотные угодья накапливают примерно 44,6 миллиона тонн углерода в год. ^[72] В солончаки и мангровые болота , в частности, средняя скорость улавливания углерода составляет 210 г СО ₂ м ^-2 г ^-1 , а торфяники секвестр примерно20-30 г СО ₂ м ^-2 г ^-1 . ^{[72] [73]} Прибрежные водно-болотные угодья, такие как тропические мангровые заросли и некоторые солончаки умеренного пояса , как известно, являются поглотителями углерода, который в противном случае способствует изменению климата в его газообразных формах (двуокись углерода и метан). Способность многих приливных водно-болотных угодий накапливать углерод и минимизировать поток метана из приливных отложений привела к спонсированию инициатив по голубому углероду , которые призваны улучшить эти процессы. ^[74]

Однако, в зависимости от характеристик, некоторые водно-болотные угодья являются значительным источником выбросов метана, а некоторые также являются источниками выбросов закиси азота ^{[75] [76],} которая представляет собой парниковый газ с потенциалом глобального потепления в 300 раз больше, чем двуокись углерода, и является доминирующим. озон -depleting вещества , выбрасываемого в 21 - м веке. ^[77] Было показано, что избыток питательных веществ, в основном из антропогенных источников, значительно увеличивает потоки N ₂ O из болотных почв в результате процессов денитрификации и нитрификации (см. Таблицу ниже). ^{[78] [75] [79]}Исследование, проведенное в приливной зоне солончаков Новой Англии, показало, что избыток питательных веществ может увеличить выбросы N ₂ O, а не улавливать их. ^[78]

Данные о потоках закиси азота из водно-болотных угодий в южном полушарии отсутствуют, как и исследования на основе экосистем, включая роль доминирующих организмов, которые изменяют биогеохимию отложений. Водные беспозвоночные производят экологически значимые выбросы закиси азота из-за попадания в организм денитрифицирующих бактерий, которые живут в сублиторальных отложениях и толще воды ^[94] и, таким образом, могут также влиять на производство закиси азота в некоторых водно-болотных угодьях.

Торфяные болота в Юго-Восточной Азии [ править ]

В Юго-Восточной Азии заболоченные леса и почвы осушаются, сжигаются, заминированы и истощаются, что серьезно способствует изменению климата. ^[95] В результате осушения торфа органический углерод, который накапливался за тысячи лет и обычно находится под водой, внезапно подвергается воздействию воздуха. Он разлагается и превращается в двуокись углерода (CO ₂ ), которая выбрасывается в атмосферу. Торфяные пожары вызывают тот же процесс и, кроме того, создают огромные облака дыма, пересекающие международные границы, как это происходит каждый год в Юго-Восточной Азии. Хотя торфяники составляют лишь 3% площади суши в мире, их деградация вызывает 7% всех выбросов CO ₂ от ископаемого топлива .

Благодаря строительству плотин Wetlands International останавливает осушение торфяников в Юго-Восточной Азии, надеясь уменьшить выбросы CO ₂ . Параллельные методы восстановления водно-болотных угодий включают лесовосстановление с использованием местных пород деревьев, а также формирование коллективных пожарных дружин. Такой устойчивый подход можно увидеть в центральной части Калимантана и Суматры , Индонезия .

Нарушение водно-болотных угодий [ править ]

Водно-болотные угодья, функции и услуги, которые они предоставляют, а также их флора и фауна, могут быть затронуты несколькими типами нарушений. ^[96] Нарушения (иногда называемые стрессорами или изменениями) могут быть связаны с человеком или естественными, прямыми или косвенными, обратимыми или нет, а также изолированными или кумулятивными. При превышении уровней или закономерностей, обычно встречающихся в водно-болотных угодьях определенного класса в конкретном регионе, преобладающими из них являются следующие: ^{[97] [98]}

Нарушения можно разделить на следующие категории:

Незначительное беспокойство

Стресс, поддерживающий целостность экосистемы. ^[99]

Умеренное беспокойство

Целостность экосистемы нарушена, но она может восстановиться со временем без посторонней помощи. ^[99]

Ухудшение или серьезное беспокойство

Для восстановления экосистемы может потребоваться вмешательство человека. ^[99]

Вот лишь некоторые из многих источников этих нарушений: ^[95]

• Дренаж
• Разработка
• Чрезмерный выпас
• Добыча полезных ископаемых
• Неустойчивое водопользование

Частично они могут проявляться как:

• Нехватка воды
• Воздействие на исчезающие виды
• Нарушение мест обитания диких животных
• Дисбаланс в количестве наносов и фильтрации питательных веществ

Химия воды [ править ]

Антропогенное поступление азота в водные системы резко повлияло на содержание растворенного азота в водно-болотных угодьях, увеличив доступность питательных веществ, что приводит к эвтрофикации ., ^{[100] [101]} Из-за низкого содержания растворенного кислорода (DO) и относительно низкого баланса питательных веществ в водно-болотных угодьях. окружающей среды, они очень восприимчивы к изменениям химического состава воды. Ключевые факторы, которые оцениваются для определения качества воды, включают:

• Анализ основных анионов : (HCO ₃ ^- , Cl ^- , NO ₃ ^- , SO ₄ ^2- )
• Анализ основных катионов (Ca ²⁺ , Mg ²⁺ , Na ⁺ , K ⁺ )
• pH
• Проводимость - проводимость увеличивается с увеличением количества растворенных в воде ионов.
• Мутность
• Растворенный кислород
• Температура
• Общее количество растворенных твердых веществ
• Выбросы газов ( углекислый газ и метан ; CO ₂ и CH ₄ )

Эти химические факторы могут использоваться для количественной оценки нарушений водно-болотных угодий и часто предоставлять информацию о том, питается ли водно-болотное угодье поверхностными или грунтовыми водами из-за различных ионных характеристик двух источников воды. ^[102] Водно-болотные угодья способны влиять на химический состав воды водотоков или водоемов, которые взаимодействуют с ними, и могут поглощать ионы, которые возникают в результате загрязнения воды, такого как дренаж кислых шахт или городской сток., ^{[103] [104]} Кроме того, водно-болотные угодья являются являются важными источниками выбросов метана и являются крупнейшим естественным источником атмосферного метана в мире. ^[105]

Сохранение [ править ]

Водно-болотные угодья исторически были жертвой значительных усилий по осушению при строительстве недвижимости или наводнений для использования в качестве рекреационных озер или производства гидроэлектроэнергии . Некоторые из наиболее важных сельскохозяйственных территорий в мире - это водно-болотные угодья, которые были преобразованы в сельскохозяйственные угодья. ^{[106] [107] [108] [109]} С 1970-х годов больше внимания уделялось сохранению водно-болотных угодий для их естественного функционирования, однако к 1993 году половина водно-болотных угодий мира была осушена. ^{[110] [ требуется полная ссылка ]}

Чтобы поддерживать водно-болотные угодья и поддерживать их функции, следует минимизировать изменения и нарушения, выходящие за пределы нормального диапазона изменений.

Уравновешивание сохранения водно-болотных угодий с потребностями людей [ править ]

Водно-болотные угодья являются жизненно важными экосистемами, которые обеспечивают средства к существованию миллионам людей, живущих внутри и вокруг них. В Цели развития тысячелетия (ЦРТ) , называемая для различных секторов , чтобы объединить усилия для обеспечения водно - болотных сред в контексте устойчивого развития и улучшении благосостояния людей. Трехлетний проект, осуществляемый Wetlands International в партнерстве с Международным институтом управления водными ресурсами, показал, что можно сохранить водно-болотные угодья, одновременно улучшая условия жизни людей, живущих среди них. В тематических исследованиях, проведенных в Малави и Замбии, изучалось, как дамбо- влажные, травянистые долины или впадины, где вода просачивается на поверхность, - можно устойчиво возделывать для улучшения условий жизни. Неправильно используемые или чрезмерно используемые дамбо часто приходят в негодность, однако, благодаря обмену знаниями между местными фермерами и экологическими менеджерами, был разработан протокол с использованием методов управления почвой и водными ресурсами. Результаты проекта включали высокий урожай сельскохозяйственных культур, развитие устойчивых методов ведения сельского хозяйства и адекватное управление водными ресурсами, обеспечивающее получение достаточного количества воды для использования в качестве ирригации. До проекта были случаи, когда люди умирали от голода из-за нехватки еды. К его концу многие люди получили доступ к воде, достаточной для выращивания овощей. Ключевым достижением было то, что сельские жители имели надежные запасы продовольствия в долгие засушливые месяцы. Они также извлекли выгоду и другими способами:питание было улучшено за счет выращивания более широкого спектра сельскохозяйственных культур, и сельские жители также могли вкладывать средства в здравоохранение и образование, продавая продукцию и экономя деньги.^[111]

Рамсарская конвенция [ править ]

Конвенция о водно-болотных угодьях, имеющих международное значение, особенно в качестве местообитаний водоплавающих птиц , или Рамсарская конвенция, представляет собой международный договор, разработанный для решения глобальных проблем, связанных с утратой и деградацией водно-болотных угодий. Основные цели договора - перечислить водно-болотные угодья, имеющие международное значение, и способствовать их разумному использованию с конечной целью сохранения водно-болотных угодий мира. Методы включают ограничение доступа к большей части водно-болотных угодий, а также просвещение общественности по борьбе с неправильным представлением о том, что водно-болотные угодья являются пустошами. Конвенция тесно сотрудничает с пятью международными организациями-партнерами. Это: Birdlife International , МСОП , Международный институт управления водными ресурсами ,Wetlands International и Всемирный фонд дикой природы . Партнеры предоставляют технические знания, помогают проводить или облегчают полевые исследования и оказывают финансовую поддержку. IOP также регулярно участвуют в качестве наблюдателей во всех заседаниях Конференции Сторон и Постоянного комитета и в качестве полноправных членов Группы по научно-техническому обзору.

Оценка [ править ]

Ценность водно-болотных угодий для местных сообществ, а также ценность систем водно-болотных угодий в целом для Земли и человечества - одна из самых важных оценок, которые можно проводить для устойчивого развития.. Обычно это включает сначала картирование водно-болотных угодий региона, затем оценку функций и экосистемных услуг, которые водно-болотные угодья предоставляют по отдельности и в совокупности, и оценку этой информации для определения приоритетов или ранжирования отдельных водно-болотных угодий или типов водно-болотных угодий с точки зрения сохранения, управления, восстановления или развития. В течение более длительного периода необходимо вести инвентаризацию известных водно-болотных угодий и проводить мониторинг репрезентативной выборки водно-болотных угодий для определения изменений, вызванных как естественными, так и человеческими факторами. Такой процесс оценки используется для информирования лиц, принимающих решения, таких как правительства, о важности конкретных водно-болотных угодий в пределах их юрисдикции.

Оценка [ править ]

Методы быстрой оценки используются для оценки, ранжирования, оценки или категоризации различных функций, экосистемных услуг , видов, сообществ, уровней нарушения и / или экологического здоровья.водно-болотного угодья или группы водно-болотных угодий. Это часто делается для определения приоритетности конкретных водно-болотных угодий с точки зрения сохранения (предотвращения) или для определения степени, в которой потеря или изменение функций водно-болотных угодий должны быть компенсированы, например, путем восстановления деградированных водно-болотных угодий в другом месте или обеспечения дополнительной защиты существующих водно-болотных угодий. Методы быстрой оценки также применяются до и после восстановления или изменения водно-болотного угодья, чтобы помочь отслеживать или прогнозировать влияние этих действий на различные функции водно-болотных угодий и услуги, которые они предоставляют. Как правило, оценки считаются «быстрыми», если они требуют только одного посещения водно-болотного угодья продолжительностью менее одного дня, что в некоторых случаях может включать интерпретацию аэрофотоснимков и географической информационной системы.(ГИС) анализ существующих пространственных данных, но не подробный лабораторный анализ воды или биологических образцов после посещения. Из-за временных и финансовых ограничений уровни различных функций водно-болотных угодий или других атрибутов обычно не измеряются напрямую, а скорее оцениваются относительно других оцениваемых водно-болотных угодий в регионе с использованием переменных на основе наблюдений, иногда называемых «индикаторами», которые предполагаются или известно, что предсказывает производительность указанных функций или атрибутов.

Для достижения согласованности среди лиц, выполняющих оценку, экспресс-методы представляют переменные индикаторов в виде вопросов или контрольных списков в стандартных формах данных, а большинство методов стандартизируют процедуру выставления баллов или рейтинга, которая используется для объединения ответов на вопросы в оценки уровней указанных функций относительно уровни, оцененные в других водно-болотных угодьях («калибровочных участках»), ранее оцененные в регионе. ^[112] Методы быстрой оценки, отчасти потому, что они часто используют десятки индикаторов, относящихся к условиям, окружающим водно-болотное угодье, а также внутри самого водно-болотного угодья, стремятся обеспечить более точные и воспроизводимые оценки функций и услуг водно-болотных угодий, чем простое описание класса водно-болотных угодий. тип. ^[5]Потребность в быстрой оценке водно-болотных угодий возникает в основном, когда государственные органы устанавливают крайние сроки для принятия решений, касающихся водно-болотных угодий, или когда количество водно-болотных угодий, нуждающихся в информации об их функциях или состоянии, велико.

В Северной Америке и некоторых других странах стандартизированные методы быстрой оценки водно-болотных угодий имеют долгую историю, они разрабатывались, калибровались, тестировались и применялись в различной степени в нескольких различных регионах и типах водно-болотных угодий с 1970-х годов. Однако несколько методов быстрой оценки прошли полную проверку. При правильном выполнении валидация - очень дорогостоящее мероприятие, которое включает сравнение рейтингов ряда водно-болотных угодий на основе результатов методов быстрой оценки с рейтингами, основанными на менее быстрых и значительно более дорогостоящих, многократных, подробных измерениях уровней тех же функций или других атрибуты в той же серии водно-болотных угодий.

Инвентарь [ править ]

Хотя разработка глобального реестра водно-болотных угодий оказалась большой и сложной задачей, многие усилия в более локальных масштабах оказались успешными. Текущие усилия основаны на имеющихся данных, но как классификация, так и пространственное разрешение иногда оказывались недостаточными для принятия решений по управлению окружающей средой на региональном или конкретном участке. На ландшафте сложно выделить небольшие, длинные или узкие заболоченные участки. Многие из современных спутников дистанционного зондирования не обладают достаточным пространственным и спектральным разрешением для мониторинга состояния водно-болотных угодий, хотя многоспектральные данные IKONOS и QuickBird могут предложить улучшенное пространственное разрешение, если оно составляет 4 м или выше.Большинство пикселей представляют собой просто смесь нескольких видов растений или типов растительности, и их трудно изолировать, что приводит к невозможности классифицировать растительность, которая определяет водно-болотные угодья. Улучшенная информация дистанционного зондирования в сочетании с хорошими знаниями о водно-болотных угодьях будет способствовать расширению усилий по мониторингу и картированию водно-болотных угодий. Это также будет чрезвычайно важно, потому что мы ожидаем увидеть серьезные изменения в составе видов из-за антропогенного землепользования и естественных изменений в окружающей среде, вызванных изменением климата.Это также будет чрезвычайно важно, потому что мы ожидаем увидеть серьезные изменения в составе видов из-за антропогенного землепользования и естественных изменений в окружающей среде, вызванных изменением климата.Это также будет чрезвычайно важно, потому что мы ожидаем увидеть серьезные изменения в составе видов из-за антропогенного землепользования и естественных изменений в окружающей среде, вызванных изменением климата.

Мониторинг [ править ]

За водно-болотным угодьем необходимо вести постоянный мониторинг, чтобы оценить, функционирует ли оно на экологически устойчивом уровне или деградирует. Деградированные водно-болотные угодья потеряют качество воды, потеряют чувствительные виды и нарушат функционирование почвенно-геохимических процессов.

Картография

Практически за многими естественными водно-болотными угодьями трудно наблюдать с земли, поскольку они довольно часто труднодоступны и могут потребовать воздействия опасных растений и животных, а также болезней, переносимых насекомыми или другими беспозвоночными ... Поэтому картографирование с использованием аэрофотоснимков является одним из эффективных способов. инструмент для мониторинга водно-болотных угодий, особенно крупных водно-болотных угодий, а также может использоваться для мониторинга состояния многочисленных водно-болотных угодий в водоразделе или регионе. Для картирования водно-болотных угодий можно использовать многие методы дистанционного зондирования. Технология дистанционного зондирования позволяет получать своевременные цифровые данные на повторяющейся основе. Такой повторный охват позволяет проводить сезонный и / или ежегодный мониторинг водно-болотных угодий, а также прилегающих типов земного покрова и землепользования. Использование цифровых данных обеспечивает стандартизированную процедуру сбора данных и возможность интеграции данных вгеоинформационная система . Традиционно для этой цели использовались Landsat 5 Thematic Mapper (TM), Landsat 7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM +) и спутниковые системы SPOT 4 и 5. Однако совсем недавно мультиспектральные данные IKONOS и QuickBird с пространственным разрешением 4 на 4 м (13 на 13 футов) и 2,44 на 2,44 м (8,0 на 8,0 футов), соответственно, оказались отличными источниками данных при картировании. и мониторинг небольших местообитаний водно-болотных угодий и растительных сообществ.

Например, Управление водно-болотных угодий Детройт-Лейкс произвело оценку водно-болотных угодий в штате Мичиган, США, с помощью дистанционного зондирования. Благодаря использованию этой технологии спутниковые снимки были сделаны на большой географической территории и в течение длительного периода. Кроме того, использование этого метода было менее затратным и трудоемким по сравнению со старым методом, использующим визуальную интерпретацию аэрофотоснимков . Для сравнения, большинство аэрофотоснимков также требуют наличия опытных интерпретаторов для извлечения информации на основе структуры и текстуры, в то время как интерпретация данных дистанционного зондирования требует анализа только одной характеристики (спектральной).

Однако существует ряд ограничений, связанных с этим типом получения изображений. Анализ водно-болотных угодий оказался трудным, поскольку получение данных часто связано с другими целями, такими как анализ земного покрова или землепользования.

Дальнейшие улучшения

Методы разработки системы классификации для конкретной представляющей интерес биоты могут помочь с технологическим прогрессом, который позволит проводить идентификацию с очень высокой степенью точности. Вопрос о стоимости и экспертных знаниях, связанных с технологией дистанционного зондирования, по-прежнему является фактором, препятствующим дальнейшему развитию в области получения изображений и обработки данных. Будущие улучшения в текущем картографировании растительности водно-болотных угодий могут включать использование более свежих и лучших геопространственных данных, когда они будут доступны.

Восстановление [ править ]

Реставрационные и восстановительные экологи намерены вернуть водно-болотные угодья к их естественной траектории, напрямую помогая естественным процессам экосистемы. ^[99] Эти прямые методы различаются в зависимости от степени физических манипуляций с природной средой, и каждый связан с разными уровнями восстановления. ^[99] Восстановление необходимо после нарушения или возмущения водно - болотного угодья. ^[99] Нарушения включают экзогенные факторы, такие как наводнение или засуха. ^[99] Другой внешний ущерб может быть антропогенным.беспокойство, вызванное сплошной вырубкой деревьев, добычей нефти и газа, плохо продуманной установкой инфраструктуры, чрезмерным выпасом домашнего скота, непродуманной рекреационной деятельностью, изменением водно-болотных угодий, включая выемку грунта, осушение и засыпку, а также другие негативные антропогенные воздействия. ^{[99] [19]} Нарушение создает различные уровни стресса для окружающей среды в зависимости от типа и продолжительности нарушения. ^[99] Не существует единого способа восстановления водно-болотных угодий, и требуемый уровень восстановления будет зависеть от уровня нарушения, хотя каждый метод восстановления требует подготовки и администрирования. ^[99]

Уровни восстановления [ править ]

Факторы, влияющие на выбранный подход, могут включать ^[99]

• Бюджет
• Ограничения шкалы времени
• Цели проекта
• Уровень беспокойства
• Ландшафтные и экологические ограничения
• Политическая и административная повестка дня
• Социально-экономические приоритеты

1. Предписанная естественная регенерация

   Здесь нет биофизических манипуляций, и экосистема остается для восстановления только на основе процесса сукцессии . ^[99] Основное внимание в этом методе уделяется устранению и предотвращению возникновения дальнейших нарушений. ^[99] Для того, чтобы этот тип восстановления был эффективным и успешным, необходимо провести предварительное исследование, чтобы понять вероятность того, что водно-болотное угодье будет восстановлено с помощью этого метода. ^[99] В противном случае могут потребоваться некоторые биофизические манипуляции для повышения скорости преемственности до приемлемого уровня, определенного руководителями проекта и экологами. ^[99] Вероятно, это будет первый метод подхода к наименьшему уровню нарушения, поскольку он наименее интрузивный и наименее затратный.^[99]

2. Вспомогательная естественная регенерация

   Есть некоторые биофизические манипуляции, но они не вторгаются. ^[99] Примеры методов, которые не ограничиваются водно-болотными угодьями, включают предписанные ожоги небольших площадей, стимулирование микробиоты почвы и рост растений с использованием нуклеационных посевов, при которых растения излучаются из первоначального места посадки, ^[113] и содействие разнообразию ниш или увеличение ряд ниш, способствующих их использованию различными видами. ^[99] Эти методы могут облегчить процветание естественных видов, устраняя конкуренцию из окружающей их среды, и могут ускорить процесс наследования. ^[99]

3. Частичная реконструкция

   Здесь есть смесь между естественной регенерацией и управляемым контролем окружающей среды. ^[99] Эти манипуляции могут потребовать некоторых инженерных и более инвазивных биофизических манипуляций, включая разрыв подпочвы , агрохимические применения, такие как гербициды и инсектициды, укладку мульчи, механическое рассредоточение семян и крупномасштабную посадку деревьев. ^[99] В этих обстоятельствах водно-болотное угодье повреждено, и без помощи человека оно не восстановится в течение приемлемого периода времени, определенного экологами. ^[99] Опять же, эти методы восстановления необходимо будет рассматривать для каждого участка отдельно, поскольку для каждого участка потребуется свой подход, основанный на уровнях нарушения и динамики экосистемы.^[99]

4. Полная реконструкция

   Самый дорогой и трудоемкий метод реконструкции, требующий инженерной и тщательной реконструкции. ^[99] Поскольку происходит перестройка всей экосистемы, важно учитывать естественную траекторию экосистемы и чтобы виды растений в конечном итоге вернули экосистему к ее естественной траектории. ^[99]

Важные соображения [ править ]

• Создаваемые водно-болотные угодья могут полностью соответствовать растительному составу естественных водно-болотных угодий через 10–100 лет.
• Искусственные водно-болотные угодья не имеют гидрированной почвы. Почва имеет очень низкий уровень органического углерода и общего азота по сравнению с естественными системами водно-болотных угодий, и это снижает производительность некоторых функций.
• Органические вещества, добавленные в деградировавшие естественные водно-болотные угодья, в некоторых случаях могут помочь восстановить их продуктивность. ^[114]

Законодательство [ править ]

Международные усилия

• Рамсарская конвенция ^[19]
• План управления водоплавающими птицами в Северной Америке ^[19]

Национальные усилия Канады

• Федеральная политика по сохранению водно-болотных угодий ^[115]
• Другая индивидуальная политика на провинциальном и территориальном уровне ^[115]

Список типов водно-болотных угодий [ править ]

Следующий список используется в Австралии для классификации водно-болотных угодий по типу: ^[116]

• A - Водно-болотные угодья морской и прибрежной зоны

1. Морские воды - постоянное мелководье глубиной менее шести метров во время отлива; включает морские заливы, проливы
2. Сублиторальные водные слои; включает заросли водорослей, водоросли, тропические морские луга
3. коралловые рифы
4. Скалистые морские берега; включая скалистые прибрежные острова, морские скалы
5. Песчаные, галечные или галечные пляжи; включает песчаные косы, косы, песчаные островки
6. Приливная грязь, песок или солончаки
7. Приливные болота; включает солончаки, солончаки, солончаки, солончаки, солоноватые приливные и пресноводные болота.
8. Приливно-болотные угодья, покрытые лесом; включает мангровые болота, болота нипа, приливные пресноводные болотные леса
9. От солоноватых до соленых лагун и болот с одним или несколькими относительно узкими выходами на море
10. Пресноводные лагуны и болота в прибрежной зоне
11. Неприливные пресноводные лесные водно-болотные угодья

• B - Внутренние водно-болотные угодья

1. Постоянные реки и ручьи; включает водопады
2. Сезонные и нерегулярные реки и ручьи
3. Внутренние дельты (постоянные)
4. Поймы рек; включает равнины рек, бассейны затопленных рек, сезонно затопляемые луга, саванны и пальмовые саванны
5. Постоянные пресноводные озера (> 8 га); включает большие старицы
6. Сезонные / непостоянные пресноводные озера (> 8 га), пойменные озера
7. Постоянные соленые / солоноватоводные озера
8. Сезонные / непостоянные соленые озера
9. Постоянные пресноводные водоемы (<8 га), болота на неорганических почвах; с надводной растительностью, заболоченной, по крайней мере, большую часть вегетационного периода
10. Сезонные / непостоянные пресноводные водоемы и болота на неорганических почвах; включает в себя луга , выбоины; сезонно затопляемые луга, осоковые болота
11. Приозерные илистые отмели в пресноводных озерах и прудах
12. Постоянные засоленные / солоноватые болота
13. Сезонные солончаки
14. Кустарниковые болота; кустарниковые пресноводные болота, кустарниковые заросли, ольховые заросли на неорганических почвах
15. Пресноводный болотный лес; сезонно затопляемый лес, лесные болота; на неорганических почвах
16. Торфяники; лес, кустарник или открытое болото
17. Альпийские и тундровые болота; включает альпийские луга, тундровые бассейны, временные воды от таяния снега
18. Пресноводные источники, оазисы и каменные бассейны
19. Геотермальные водно-болотные угодья
20. Внутренние подземные карстовые водно-болотные угодья

• C - Искусственные водно-болотные угодья

1. Площадки для хранения воды; водохранилища, плотины, плотины гидроэлектростанций, водохранилища (обычно> 8 га)
2. Пруды, включая фермерские пруды, пруды для хранения запасов, небольшие резервуары (обычно <8 га)
3. Пруды аквакультуры; пруды с рыбой, пруды с креветками
4. Добыча соли; солонки, физиологические растворы
5. Раскопки; гравийные карьеры, карьеры, горные бассейны
6. Очистки сточных вод; канализационные фермы, отстойники, бассейны окисления
7. Орошаемые земли и оросительные каналы; рисовые поля, каналы, канавы
8. Сезонно затопляемые пашни, сельхозугодья

Существуют и другие системы классификации водно-болотных угодий. В США наиболее известны классификационная система Cowardin ^[117] и гидрогеоморфная система классификации (HGM).

Названия водно-болотных угодий [ править ]

Варианты названий систем водно-болотных угодий:

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме водно-болотных угодий .

• Бринсон, М. (1993). Гидрогеоморфная классификация водно-болотных угодий .
• «Руководство инженерного корпуса армии США 1987 года по разграничению водно-болотных угодий» (PDF) .
• Дуган, Патрик, изд. (1993). Водно-болотные угодья в опасности . Серия атласов сохранения мира.
• Терра Нуова Восточная Африка. Водно-болотные угодья в засушливых районах .
• Фредриксон, Ли Х. (1983). Водно-болотные угодья: исчезающий ресурс . Ежегодник сельского хозяйства.
• Габо, AA (2007). Характеристика водно-болотных угодий: использование местными сообществами и роль в поддержании биоразнообразия в полузасушливом районе Иджара, Кения .
• Маккензи, WH; Моран, младший (2004). Водно-болотные угодья Британской Колумбии: Руководство по идентификации (PDF) . Справочник по землеустройству 52. Министерство лесов.
• Maltby, E .; Баркер Т., ред. (2009). Справочник по водно-болотным угодьям . Оксфорд: Wiley-Blackwell.
• Mitsch, WJ; Gosselink, JG; Андерсон, CJ; Чжан, Л. (2009). Экосистемы водно-болотных угодий . Хобокен, Нью-Джерси: Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0470286302.
• Романовский, N (2013). Живые воды . Мельбурн, Виктория: Издательство CSIRO. ISBN 9780643107564.
• Зедлер, Джой Б. (2005). «Ресурсы водно-болотных угодий: состояние, тенденции, экосистемные услуги и возможность восстановления» . Ежегодный обзор окружающей среды и ресурсов . 30 : 39–74. DOI : 10.1146 / annurev.energy.30.050504.144248 .
• Морено-Матеос, Дэвид; Власть, Мэри Э .; Comín, Francisco A .; Йоктенг, Роксана (2012). «Структурные и функциональные потери в восстановленных экосистемах водно-болотных угодий» . PLOS Биология . 10 (1): e1001247. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1001247 . PMC  3265451 . PMID  22291572 .
• «Удаление питательных веществ с водно-болотных угодий: обзор доказательств» .
• Рингеваль, Бруно; Де Нобле-Дюкудре, Натали; Ciais, Philippe; Буске, Филипп; Приджент, Екатерина; Папа, Фабрис; Россоу, Уильям Б. (2010). «Попытка количественно оценить влияние изменений площади водно-болотных угодий на выбросы метана в сезонных и межгодовых временных масштабах» (PDF) . Глобальные биогеохимические циклы . 24 (2): н / д. Bibcode : 2010GBioC..24.2003R . DOI : 10.1029 / 2008GB003354 . S2CID  111387523 .