stringtranslate.com

солоноватое болото

Солоноватый болотистый участок лагуны Сан-Элихо в округе Сан-Диего, Калифорния.

Солоноватые болота развиваются из солончаков , где значительный приток пресной воды разбавляет морскую воду до солоноватого уровня солености . Это обычно происходит выше по течению от солончаков у эстуариев прибрежных рек или вблизи устьев прибрежных рек с обильными сбросами пресной воды в условиях низких приливных диапазонов . [1]

Характеристики

Уровень солености в солоноватых болотах может варьироваться от 0,5 ppt до 35 ppt. [2] Болота также характеризуются низкорослой растительностью и голыми грязевыми или песчаными отмелями. [3] Из-за различий в солености солоноватых болот создается своеобразная экосистема , в которой могут сосуществовать растения как из пресноводных, так и из соленых болот. [4] Уровень солености также меняется с приливами , уменьшаясь во время отлива и увеличиваясь во время прилива, поскольку океанская вода проникает дальше вверх по реке. [5]

Экосистемные услуги

Биоразнообразие

С точки зрения биоразнообразия , солоноватое болото занимает уникальную экологическую нишу . [8] Его растительность является побочным продуктом его уровня солености. Высокая соленость служит эволюционным барьером для большинства растений, создавая менее разнообразное количество видов растений по мере того, как экосистема переходит от пресной к соленой воде. Таким образом, в пресной воде есть только несколько колоний местных растений соленой воды и почти нет пресноводных растений в соленых экосистемах. [4] Однако в солоноватых болотах оба типа растений распространены и на самом деле имеют высокую продуктивность растений. [4] Примерами являются аронник виргинский ( Peltandra virginica ), ситник пониклый ( Juncus effusus ) , рогоз ( Typha ) и пилграсс ( Cladium ). [2]

Эти растения обычно являются галофитами , чтобы выжить в этих условиях. [9] Например, на солоноватых участках в Джорджии, США, доминируют такие виды, как гладкая веретеновидная трава ( Sporobolus alterniflora) , большая веретеновидная трава ( Spartina cynosuroides ) и черный тростник ( Juncus roemerianus ) . [4] Другие сообщества включают капустную пальму ( Sabal palmetto ), песчаную веретеновидную траву ( Spartina bakeri ), черный тростник ( Juncus roemerianus ), солянку ( Distichlis spicata , Paspalum distichum ) и смешанные галофиты ( Batis maritima , Salicomia virginica ). [10] Наряду с соленостью солоноватых болот, которые сталкиваются с высоким физическим стрессом из-за наводнений и волновых течений , создающих адаптивные черты в растительном сообществе. [11]

Эти растительные сообщества также создают среду, которая обеспечивает питомник для мальков рыб, ракообразных [12] и птиц. [13] Фауна использует мелководье и мутность воды, чтобы защитить себя от хищников. Аналогично поверхность болота покрыта растительностью, которая используется нектонными видами для укрытия, оставляя достаточно места для перемещения под ними между стеблями. [14]

Трофические уровни в солоноватом болоте, как было показано, зависят от количества макроорганического вещества в верхнем слое почвы . Считается, что это макроорганическое вещество является источником пищи для детритофагов , которые поддерживают более высокие трофические уровни. Эти материалы накапливаются по мере созревания болота, делая возраст еще одним фактором биоразнообразия солоноватых болот. [14]

Водоросли также составляют большую часть биоразнообразия в солоноватых болотах. Наиболее распространенные водоросли, диатомовые , составляют большую часть сообщества водорослей в солоноватых болотах. [15] Диатомовые водоросли являются эукариотическими микроорганизмами, которые имеют клеточную стенку, состоящую из кремния, и могут существовать в пресноводной или морской среде, что делает их хорошими кандидатами для солоноватых болот. [15] Эти диатомовые водоросли могут быть либо планктонными , которые свободно плавают в толще воды, либо бентосными, которые прикрепляются к субстрату. [15] Некоторые примеры диатомовых водорослей, которые можно найти в солоноватых болотах, относятся к родам ( Navicula ), ( Nitzschia ), ( Diploneis ), ( Cyclotella ) , ( Cymbella ), ( Fragilaria ), ( Gyrosigma ), (Tabularia), (Amphora) , ( Cocconeis ) и многим другим. [16] Многие различные организмы в этих солоноватых болотах зависят от диатомовых водорослей как источника пищи, поэтому они экологически важны. Некоторые примеры организмов, которые питаются диатомовыми водорослями, это двустворчатые моллюски , [17] моллюски , [18] рыбы , [18] веслоногие рачки , [18] личинки десятиногих ракообразных , [18] и утки , [19] а также многие другие. Многие организмы в этих солоноватых болотах потребляют диатомовые водоросли, поэтому они очень ценны для поддержания баланса в этих типах экосистем.

Другая группа водорослей, которая присутствует в солоноватых болотах, — это фукусовые водоросли. [20] Это тип бурых макроводорослей в классе Phaeophyceae . [20] Бурые водоросли — это эукариотические страменопилы, что означает, что в какой-то момент они имеют жгутики, и большинство людей знают их как морские водоросли в прибрежных районах. [21] Примерами бурых водорослей, которые были обнаружены в солоноватых болотах, являются Fucus vesiculosus , Ascophyllum nodosum , [20] род Sphacelaria , [22] и многие другие.

Бурые водоросли - Саргассум

Желто-зеленые водоросли также можно найти в солоноватых болотах. Желто-зеленые водоросли являются эукариотическими водорослями в классе Xanthophyceae . [23] Примером этого является Vaucheria . [22]

Зеленые водоросли также можно найти в солоноватых болотах. Некоторые примеры различных родов зеленых водорослей, которые можно найти в солоноватых болотах, это Enteromorpha , Ulothrix , Rhizoclonium , Blidingia , Percursaria и многие другие. [22]

Зеленые водоросли на камнях на Ямайке

Обычно в растительности солоноватых болот доминируют осоки и травы . Растения солоноватых болот устойчивы к солености и часто переносят наводнения. [24] Также в этой местности часто бывают приливные волны, а также сезонные ураганы и тропические штормы. (Джулия Басс) Согласно (Макензи), растения прибрежных болот противостоят солености, воздерживаясь от поглощения соли через свою корневую систему. Вот некоторые примеры растений, которые растут в солоноватых болотах: Panicum hemitomon , Spartina patens , Zostera japonica , Haloxylon recurvum , Juncus roemerianus , Borrichia frutescens , [24] Schoenoplectus americanus , Distichlis spicata и многие другие . [25]

Использование человеком и его воздействие

Солоноватые болота очень важны для контроля наводнений . [11] Однако они часто подвергаются сильному загрязнению и деградации среды обитания из -за мелиорации земель . [12] Например, лагуна реки Индиан претерпела значительные антропогенные изменения с 1940-х годов. Болота часто выкапывались или затапливались , чтобы предотвратить появление комаров, однако это привело к нарушению связи из-за замены болот открытой водой. Эти изменения предотвратили пожары, которые позволили инвазивным видам переместиться в оставшиеся болота. [10]

Солоноватые болотистые среды особенно восприимчивы к человеческой деградации; они являются идеальными территориями для преобразования земель и развития, поскольку они не скалистые и, как правило, расположены в умеренных прибрежных регионах. Солоноватые болота являются территориями, которые могут обеспечить связь как для доступа к земле, так и к воде. [6]

Существует множество способов, которыми люди разрушали и деградировали солоноватые болота. Когда люди отводят воду из этих болот, это приводит к оседанию земли, также известному как просадка. Люди также изменили растительность солоноватые болота, чтобы изменить поток воды и осадка. Солоноватые болота подверглись избыточному воздействию питательных веществ и загрязняющих веществ из промышленных и городских источников. Экологические стрессоры от воздействия человека изменили биоразнообразие солоноватого болота, в основном, на устойчивые к стрессу инвазивные травы. Кроме того, негативные последствия изменения климата , такие как повышение уровня моря , вероятно, начнут наносить вред экосистемам солоноватого болота. [6] [7]

Солоноватые болота могут быть восстановлены с помощью вмешательства человека. Исследования показали, что при условии правильного проведения восстановления рыбы не различают восстановленные и естественные болота. [14]

Сохранение и угрозы

Как и в большинстве мест обитания, наибольшую угрозу для солончаковых болот представляют люди. Традиционно, прямая деятельность человека, такая как дноуглубительные работы и разработка, является основной причиной разрушения. Загрязнение также представляет угрозу для солончаковых болот через химический сток. [5] После деградации может потребоваться не менее 30–90 лет, чтобы восстановленная болотная почва стала эквивалентной естественному болоту с точки зрения профиля азота и органического углерода . В некоторых случаях этот процесс может занять более 200 лет, чтобы достичь характеристик водно-болотных угодий определенных сообществ. [26]

Для сохранения ключевым моментом является ограничение человеческой деятельности. Установка пассивной системы управления может помочь восстановить определенные виды, используя роль солончаковых болот как экологического питомника. [27] Для некоторых районов периодический выпас скота может помочь создать лучшую среду обитания для определенных видов птиц. [13] Солоноватые болота являются уникальным типом водно-болотных угодий, и местные обстоятельства имеют первостепенное значение для рассмотрения либо сохранения, либо биоразнообразия, либо восстановления.

 Солоноватые болота также отлично подходят для снижения загрязнения питательными веществами, такими как азот. [28] Существует много источников азота, попадающего в водные системы, особенно в Техасе. В Техасе много молочных ферм, а также ранчо и сельскохозяйственных угодий. Все это источники азота в водных системах Техаса. Наличие большого количества азота в водной системе может вызвать эвтрофикацию, вредоносное цветение водорослей и гибель рыбы. [28] В водно-болотных угодьях азот используется сосудистой и несосудистой растительностью для роста, поэтому азот удаляется естественным образом и предотвращается попадание большого количества азота в прибрежный регион, создавая бескислородные среды обитания в океане. [28] Сохранение солоноватых болотных водно-болотных угодий может быть последним средством, помогающим предотвратить эти потенциальные проблемы.

Ссылки

  1. ↑ Полевое руководство по прибрежным водно-болотным растениям юго-востока США , Ральф В. Тайнер, стр. 15
  2. ^ ab "Пресноводные и соленые водно-болотные угодья в Северной Каролине" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2021-04-17.
  3. ^ Вернберг, Ф. Джон (1993). «Процессы солончаков: Обзор». Экологическая токсикология и химия . 12 (12): 2167–2195. doi :10.1002/etc.5620121203. ISSN  1552-8618.
  4. ^ abcd Więski, Kazimierz; Guo, Hongyu; Craft, Christopher B.; Pennings, Steven C. (2010-01-01). «Функции экосистемы приливных пресных, солоноватых и соленых маршей на побережье Джорджии». Estuaries and Coasts . 33 (1): 161–169. doi :10.1007/s12237-009-9230-4. ISSN  1559-2731. S2CID  2199915.
  5. ^ ab "Путеводитель по солончаковатым приливным болотам - Программа природного наследия Нью-Йорка". guides.nynhp.org . Получено 17.04.2021 .
  6. ^ abcdefg Гедан, К. Бромберг; Силлиман, BR; Бертнесс, MD (2009-01-01). «Столетия антропогенных изменений в экосистемах солончаков». Annual Review of Marine Science . 1 (1): 117–141. doi :10.1146/annurev.marine.010908.163930. ISSN  1941-1405. PMID  21141032.
  7. ^ ab Coverdale, Tyler C.; Brisson, Caitlin P.; Young, Eric W.; Yin, Stephanie F.; Donnelly, Jeffrey P.; Bertness, Mark D. (2014-03-27). "Косвенное воздействие человека обращает вспять столетия секвестрации углерода и аккреции солончаков". PLOS ONE . 9 (3): e93296. doi : 10.1371/journal.pone.0093296 . ISSN  1932-6203. PMC 3968132. PMID 24675669  . 
  8. ^ Коньетти, Джузеппе; Мальтальяти, Ферруччо (1 января 2000 г.). «Биоразнообразие и адаптивные механизмы фауны солоноватой воды». Бюллетень по загрязнению морской среды . 40 (1): 7–14. дои : 10.1016/S0025-326X(99)00173-3. ISSN  0025-326X.
  9. ^ Dijkema, Kees S. (1990-01-01). «Соляные и солоноватые болота вокруг Балтийского моря и прилегающих частей Северного моря: их растительность и управление». Biological Conservation . 51 (3): 191–209. doi :10.1016/0006-3207(90)90151-E. ISSN  0006-3207.
  10. ^ ab Шмальцер, Пол А. (1995-07-01). «Биоразнообразие соленых и солоноватых болот лагуны реки Индиан: исторические и современные модели». Бюллетень морской науки . 57 (1): 37–48.
  11. ^ ab Карус, Яна; Пол, Майке; Шредер, Борис (2016). «Растительность как самоадаптивная прибрежная защита: снижение скорости течения и морфологическая пластичность пионера солоноватых болот». Экология и эволюция . 6 (6): 1579–1589. doi :10.1002/ece3.1904. ISSN  2045-7758. PMC 4801978. PMID 27087929  . 
  12. ^ ab Cattrijsse, A; Makwaia, Es; Dankwa, Hr; Hamerlynck, O; Hemminga, Ma (1994). «Нектонные сообщества приливного ручья европейского эстуарного солоноватоводного болота» (PDF) . Серия «Прогресс морской экологии» . 109 : 195–208. Bibcode :1994MEPS..109..195C. doi : 10.3354/meps109195 . ISSN  0171-8630.
  13. ^ ab Mandema, Freek S.; Tinbergen, Joost M.; Ens, Bruno J.; Koffijberg, Kees; Dijkema, Kees S.; Bakker, Jan P. (2015-09-01). «Умеренный выпас скота на солончаках и солоноватых болотах приносит пользу птицам, размножающимся вдоль материкового побережья Ваттового моря». The Wilson Journal of Ornithology . 127 (3): 467–476. doi :10.1676/13-133.1. ISSN  1559-4491. S2CID  83788168.
  14. ^ abc Hampel, H; Cattrijsse, A; Vincx, M (2003-01-01). «Ценность среды обитания развивающегося эстуарного солоноватого болота для рыб и макроракообразных». Журнал ICES по морской науке . 60 (2): 278–289. doi : 10.1016/S1054-3139(03)00013-4 . ISSN  1054-3139.
  15. ^ abc Pfister, Laurent; McDonnell, Jeffrey J.; Wrede, Sebastian; Hlubikova, Dasa; Matgen, Patrick; Fenicia, Fabrizio; Ector, Luc; Hoffmann, Lucien (5 августа 2009 г.). «Реки живы: о потенциале диатомовых водорослей как индикатора источника воды и гидрологической связности». Гидрологические процессы . 23 (19): 2841–2845. doi :10.1002/hyp.7426. S2CID  33508939 – через онлайн-библиотеку Wiley.
  16. ^ Парсонс, Майкл Л.; Дортч, Квей; Тернер, Р. Юджин; Рабалес, Нэнси Н. (декабрь 1999 г.). «История солености прибрежных маршей, реконструированная по останкам диатомовых водорослей». Эстуарии . 22 (4): 1078. doi :10.2307/1353085. ISSN  0160-8347. JSTOR  1353085. S2CID  84822337.
  17. ^ Давенпорт, Джон; Эзгета-Балич, Дарья; Пехарда, Мелита; Скейич, Санда; Нинчевич-Гладан, Живана; Матиевич, Славица (апрель 2011 г.). «Дифференциальное по размеру питание Pinna nobilis L. (Mollusca: Bivalvia): эксплуатация детрита, фитопланктона и зоопланктона». Устьевые, прибрежные и шельфовые науки . 92 (2): 246–254. doi :10.1016/j.ecss.2010.12.033. ISSN  0272-7714.
  18. ^ abcd Lebour, Marie V. (октябрь 1922 г.). «Пища планктонных организмов». Журнал Морской биологической ассоциации Соединенного Королевства . 12 (4): 644–677. doi :10.1017/S0025315400009681. ISSN  1469-7769. S2CID  53656496.
  19. ^ Аткинсон, Кэтлин М. (1972-11-15). «Птицы как переносчики водорослей». British Phycological Journal . 7 (3): 319–321. doi : 10.1080/00071617200650331 . ISSN  0007-1617.
  20. ^ abc Tyrrell, Megan C.; Dionne, Michele; Eberhardt, Sarah A. (май 2012 г.). «Фукоидные водоросли солончаков: недооцененные инженеры экосистем северных умеренных солончаков». Estuaries and Coasts . 35 (3): 754–762. doi :10.1007/s12237-011-9472-9. ISSN  1559-2723. S2CID  86377945.
  21. ^ Кок, Дж. Марк; Питерс, Акира Ф.; Коэльо, Сусана М. (август 2011 г.). «Бурые водоросли». Current Biology . 21 (15): R573–R575. doi : 10.1016/j.cub.2011.05.006 . ISSN  0960-9822. PMID  21820616. S2CID  9779828.
  22. ^ abc Nienhuis, PH (1987), Huiskes, AHL; Blom, CWPM; Rozema, J. (ред.), "Экология солончаковых водорослей в Нидерландах: обзор", Растительность между сушей и морем , Дордрехт: Springer Netherlands, стр. 66–85, doi :10.1007/978-94-009-4065-9_6, ISBN 978-94-010-8305-8, получено 2023-03-02
  23. ^ Галлахер, Сьюзен Б. (1981). «Vaucheria (Xanthophyceae, Vaucheriaceae) побережья Мексиканского залива Центральной Флориды». Бюллетень морской науки . 31 (1): 184–190 – через Ingenta.
  24. ^ ab Jenkins, Mackenzie L.; Schafer, Jennifer L. (2022). «Структура сообщества растений солончаков на острове Хорс, Южная Каролина». Журнал Академии наук Южной Каролины . 20 (2): 9–12 – через Academic Search Complete.
  25. ^ Габриэль, Джаред Р.; Рид, Джессика; Ванг, Ле; Моздзер, Томас Дж.; Уигхэм, Деннис Ф.; Мегонигал, Дж. Патрик; Лэнгли, Дж. Адам (сентябрь 2022 г.). «Межвидовая конкуренция распространена и стабилизирует производство растений в солоноватых болотах, сталкивающихся с повышением уровня моря». Эстуарии и побережья . 45 (6): 1646–1655. doi :10.1007/s12237-021-01043-9. ISSN  1559-2723. S2CID  245856791.
  26. ^ Крафт, Кристофер; Брум, Стивен; Кэмпбелл, Карлтон (2002). «Пятнадцать лет развития растительности и почвы после создания солоноватоводных болот». Restoration Ecology . 10 (2): 248–258. doi :10.1046/j.1526-100X.2002.01020.x. ISSN  1526-100X. S2CID  55198244.
  27. ^ Ага, Микки; Якулик, Чарльз Б.; Райли, Мелисса К.; Петерсон, Блэр; Тодд, Брайан Д. (01.10.2020). «Управление солоноватыми приливными болотами и экология сокращающейся популяции пресноводных черепах». Environmental Management . 66 (4): 644–653. doi :10.1007/s00267-020-01326-0. ISSN  1432-1009. PMID  32651626. S2CID  220462500.
  28. ^ abc Cheng, FY; Van Meter, KJ; Byrnes, DK; Basu, NB (декабрь 2020 г.). «Максимальное удаление нитратов в США путем защиты и восстановления водно-болотных угодий». Nature . 588 (7839): 625–630. doi :10.1038/s41586-020-03042-5. ISSN  1476-4687. PMID  33328640. S2CID  229300707.