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]
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]
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.
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]
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]
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]
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.