Прибрежная зона — граница между сушей и рекой или течением[1]. Термин прибрежный также является подходящей номенклатурой для одного из наземных биомов Земли. Растительные местообитания и сообщества по окраинам и берегам рек называются прибрежной растительностью, для которой характерны влаголюбивые растения. Прибрежные зоны важны в экологии, управлении природными ресурсами и гражданском строительстве из-за их роли в сохранении почв, биоразнообразия их среды обитания и влияния, которое они оказывают на фауну и водные экосистемы, включая луга, леса, водно-болотные угодья или даже нерастительные территории. В некоторых регионах для характеристики прибрежной зоны используются термины прибрежное редколесье, прибрежный лес, прибрежная буферная зона, прибрежный коридор и прибрежная полоса.
Прибрежные зоны могут быть естественными или спроектированными для стабилизации или восстановления почвы. Эти зоны являются важными природными биофильтрами, защищающими водную среду от избыточного заиления, загрязненного поверхностного стока и эрозии[2]. Они обеспечивают укрытие и пищу для многих водных животных, а также тень, которая ограничивает изменение температуры течения. Когда прибрежные зоны повреждены в результате строительства, сельского хозяйства или лесоводства, может произойти биологическое восстановление, обычно путем вмешательства человека в борьбу с эрозией и восстановление растительности. Если территория, прилегающая к водотоку, имеет стоячую воду или насыщенную почву в течение всего сезона, её обычно называют водно-болотным угодьем из-за её характеристик влажного грунта. Из-за их выдающейся роли в поддержании разнообразия видов[3], прибрежные зоны часто являются предметом национальной охраны в плане действий по сохранению биоразнообразия. Они также известны как «буфер растительных отходов».
Исследования показывают, что прибрежные зоны играют важную роль в улучшении качества воды как для поверхностного стока, так и для воды, поступающей в ручьи через подземный сток. Прибрежные зоны могут сыграть определённую роль в снижении загрязнения поверхностного стока нитратами, такими как навоз и другие удобрения с сельскохозяйственных полей, которые в противном случае нанесли бы ущерб экосистемам и здоровью людей. В частности, важно ослабление нитратов или денитрификация нитратов из удобрений в этой буферной зоне. Использование прибрежных зон водно-болотных угодий демонстрирует особенно высокий уровень удаления нитратов, поступающих в течение, и, таким образом, имеет место в управлении сельским хозяйством. Также с точки зрения переноса углерода из наземных экосистем в водные экосистемы прибрежные подземные воды могут играть важную роль[4]. Таким образом, можно провести различие между частями прибрежной зоны, которые соединяют большие части ландшафта с течениями, и прибрежными районами с большим вкладом местных подземных вод[5].
Роли и функции
Прибрежные зоны рассеивают энергию течения. Извилистые изгибы реки в сочетании с растительностью и корневой системой замедляют течение воды, что уменьшает эрозию почвы и ущерб от наводнений. Отложения улавливаются, уменьшая количество взвешенных веществ, чтобы сделать воду менее мутной, пополняя почву и создавая берега ручьев. Загрязняющие вещества удаляются из поверхностных стоков, улучшая качество воды за счет биофильтрации.
Прибрежные зоны также обеспечивают среду обитаниядиких животных, повышенное биоразнообразие и коридоры дикой природы, позволяющие водным и прибрежным организмам перемещаться по речным системам, избегая изолированных сообществ. Прибрежная растительность также может служить кормом для диких животных и домашнего скота.
Прибрежные зоны также важны для рыб, обитающих в реках. Воздействие на прибрежные зоны может повлиять на рыбу, и восстановление зоны не всегда является достаточным для восстановления популяций рыб[6].
Они обеспечивают естественное орошение ландшафта, расширяя сезонные или многолетние потоки воды. Питательные вещества из наземной растительности (например, растительный опад и остатки насекомых) переносятся в водные пищевые сети и являются жизненно важным источником энергии в водных пищевых сетях[7]. Растительность, окружающая ручей, помогает затенять воду, смягчая перепады температуры воды. Резкие перепады температуры воды могут иметь летальные последствия для рыб и других организмов в этом районе[7]. Растительность также способствует попаданию древесных остатков в ручьи, что важно для поддержания геоморфологии.
С социальной точки зрения прибрежные зоны способствуют повышению ценности близлежащей недвижимости за счет удобств и видов, а также улучшают удобство пешеходных и велосипедных дорожек за счет поддержки сетей прибрежных дорог. Пространство создано для прибрежных видов спорта, таких как рыбалка, плавание и спуск на воду гребных судов.
Прибрежная зона действует как буфер жертвенной эрозии для поглощения воздействия факторов, включая изменение климата, увеличение стока в результате урбанизации и увеличение кильватерного следа, без повреждения сооружений, расположенных за зоной отступления.
Роль в лесозаготовке
Защита прибрежных зон часто является важным фактором при проведении лесозаготовительных работ. Нетронутая почва, почвенный покров и растительность обеспечивают тень, растительную подстилку и древесный материал, а также уменьшают вынос эродированной почвы с убранной площади. Такие факторы, как типы почвы и структура корней, климатические условия и растительный покров, определяют эффективность прибрежной буферной зоны. Деятельность, связанная с лесозаготовками, такая как внесение отложений, интродукция или удаление видов, а также поступление загрязнённой воды, приводит к деградации прибрежных зон[8].
Растительность
Ассортимент деревьев прибрежной зоны отличается от деревьев водно-болотных угодий и обычно состоит из растений, которые являются либо водными растениями, либо травами, деревьями и кустарниками, которые растут в непосредственной близости от воды.
В Азии существуют различные типы прибрежной растительности, но взаимодействие между гидрологией и экологией такое же, как и в других географических регионах[11].
Расчистка земель, сопровождаемая наводнениями, может быстро разрушить берег реки, унося ценные травы и почвы вниз по течению, а затем позволяя солнцу высушить землю. Прибрежные зоны могут быть восстановлены путем перемещения, реабилитации и времени[8]. Методы естественного последовательного земледелия использовались в Верхней долине Хантер в Новом Южном Уэльсе, Австралия, в попытке быстро восстановить разрушенные хозяйства до оптимальной производительности[12].
Техника естественного последовательного земледелия включает в себя создание препятствий на пути воды, чтобы уменьшить энергию наводнения и помочь воде осаждать почву и просачиваться в зону затопления. Другой метод заключается в быстром установлении экологической преемственности путем поощрения роста быстрорастущих растений, таких как «сорняки» (виды-первопроходцы). Они могут распространяться вдоль водотока и вызывать ухудшение состояния окружающей среды, но могут стабилизировать почву, накапливать углерод в земле и защищать землю от высыхания. Сорняки улучшат русла ручьёв, чтобы деревья и травы могли вернуться, а затем в идеале заменить сорные растения. Существует несколько других методов, используемых правительственными и неправительственными учреждениями для решения проблемы деградации прибрежных районов и русла рек, начиная от установки сооружений регулирующих русло, таких как бревенчатые пороги, до использования штифтовых волнорезов или закладки камней.
Прибрежная зона Коттонвуд-Крик на юго-востоке штата Орегон до восстановления, 1988
Прибрежная зона Коттонвуд-Крик во время восстановления, 2000
Прибрежная зона Коттонвуд-Крик после восстановления, 2002
↑ 12Cooke, Sarah Spear. A Field Guide to the Common Wetland Plants of Western Washington and Northwestern Oregon. — Seattle, Washington : Seattle Audubon Society, 1997. — ISBN 978-0-914516-11-8.
Nakasone, H.; Kuroda, H.; Kato, T.; Tabuchi, T. (2003). "Nitrogen removal from water containing high nitrate nitrogen in a paddy field (wetland)". Water Science and Technology. 48 (10): 209—216. doi:10.2166/wst.2003.0576. PMID15137172.
Mengis, M.; Schif, S.L.; Harris, M.; English, M.C.; Aravena, R.; Elgood, R.J.; MacLean, A. (1999). "Multiple Geochemical and Isotopic Approaches for Assessing Ground Water NO3− Elimination in a Riparian Zone". Ground Water. 37 (3): 448—457. doi:10.1111/j.1745-6584.1999.tb01124.x.
Parkyn, Stephanie. (2004). Review of Riparian Buffer Zone Effectiveness. Ministry of Agriculture and Forestry (New Zealand), www.maf.govt.nz/publications.
Tang, C.; Azuma, K.; Iwami, Y.; Ohji, B.; Sakura, Y. (2004). "Nitrate behaviour in the groundwater of a headwater wetland, Chiba, Japan". Hydrological Processes. 18 (16): 3159—3168. Bibcode:2004HyPr...18.3159T. doi:10.1002/hyp.5755.