Прибрежный буфер - Riparian buffer

Прибрежный буфер из растительности, окружающий ручей фермы в Стори Каунти, Айова

А прибрежный буфер или буфер потока это растительный площадь (а "буферная полоса ") рядом с ручей, обычно покрытый лесом, что помогает притенять и частично защищать ручей от ударов соседних землепользование. Он играет ключевую роль в увеличении качество воды в связанных потоках, реки, и озера, таким образом обеспечивая экологические преимущества. С упадком многих водные экосистемы из-за сельское хозяйство, прибрежный буферы стали очень распространенными сохранение практика, направленная на повышение качества воды и снижение загрязнение.

Льготы

Прибрежные буферы действуют, чтобы перехватить осадок, питательные вещества, пестициды, и другие материалы в поверхностный сток и уменьшить количество питательных веществ и других загрязняющие вещества на мелководье поток подземных вод.[1] Они также служат для обеспечения место обитания и коридоры дикой природы в основном в сельскохозяйственных районах. Они также могут сыграть ключевую роль в сокращении эрозия путем предоставления берег реки стабилизация.

Преимущества качества воды

Прибрежные буферы задерживают отложения и питательные вещества. Они противодействуют эвтрофикация в озерах и прудах, расположенных ниже по течению, что может нанести ущерб водной среде обитания из-за большого убивает рыбу которые происходят при крупномасштабном эвтрофикации. Прибрежные буферы удерживают химические вещества, такие как пестициды, которые могут быть вредными для водных организмов, из воды. Некоторые пестициды могут быть особенно вредными, если они биоаккумулировать в организме, при этом химические вещества достигают опасного уровня, когда они готовы к употреблению человеком. Прибрежные буферы также стабилизируют берег, окружающий водоем, что важно, поскольку эрозия может стать серьезной проблемой в сельскохозяйственных регионах, когда срезанные (размытые) берега могут вывести землю из эксплуатации. Эрозия также может привести к осаждение и заиление озер, прудов и водохранилищ ниже по течению. Заиливание может значительно сократить продолжительность жизни резервуары и плотины которые создают резервуары.

Преимущества среды обитания

Прибрежные буферы могут выступать в качестве критически важной среды обитания для большого количества видов, особенно тех, кто потерял место обитания за счет ввода в производство земель сельскохозяйственного назначения. Среда обитания, обеспечиваемая буферами, также служит коридорами для видов, среда обитания которых была фрагментирована из-за различных видов землепользования. Добавляя этот участок земли с растительностью рядом с источником воды, он увеличивает биоразнообразие позволяя видам восстановиться на территории после перемещения из-за неохраняющего землепользования. Благодаря этому восстановлению можно увеличить количество местных видов и биоразнообразие в целом. Большой деревья в первой зоне прибрежного буфера обеспечивают тень и, следовательно, охлаждение воды, повышая продуктивность и улучшая качество среды обитания водных видов. Когда ветки и пни (крупный древесный мусор ) попадают в ручей из прибрежной зоны, создаются дополнительные особенности среды обитания ручья. Углерод добавляется как источник энергии для биота в потоке.

Экономическая выгода

Буферы увеличивают стоимость земли и позволяют выращивать прибыльные альтернативные культуры. Растительность, такая как черный орех и фундук, которые можно выгодно собрать, можно включить в прибрежный буфер. Арендная плата за охоту также может быть увеличена, поскольку более крупная среда обитания означает, что земля будет более востребована для охотничьих целей. Создание буферных зон на основе их гидрологической функции вместо традиционно используемого метода фиксированной ширины может быть экономически выгодным в практике ведения лесного хозяйства.[2]

дизайн

Вид с уровня земли прибрежного буфера между прудом Мансон (за кадром слева) и сельскохозяйственной операцией (за кадром справа), в Келоуна, Британская Колумбия

Прибрежный буфер обычно делится на три разные зоны, каждая из которых имеет свою особую цель для фильтрации стока и взаимодействия с прилегающей водной системой. Дизайн буфера является ключевым элементом эффективности буфера. Обычно рекомендуется выбирать местные виды для посадки в этих трех зонах, при этом общая ширина буферной зоны составляет 50 футов (15 м) с каждой стороны ручья.[3]

Зона 1
Эта зона должна в основном затенять источник воды и действовать как стабилизатор берега. В зоне должны быть крупные местные породы деревьев, которые быстро растут и могут быстро выполнять эти задачи. Хотя обычно это самая маленькая из трех зон и поглощает наименьшее количество загрязняющих веществ, большинство загрязняющих веществ было устранено Зоной 2 и Зоной 3.[4]
Зона 2
Обычно состоит из родных кусты, эта зона обеспечивает среду обитания диких животных, в том числе места гнездования птица виды. Эта зона также замедляет и поглощает загрязнения, которые не попали в зону 3. Зона является важным переходом между лугами и лесами.[4]
Зона 3
Эта зона важна как первая линия защиты от загрязнений. Он состоит в основном из родных травы и служит в первую очередь для замедления стекания воды и начала поглощения загрязняющих веществ до того, как они достигнут других зон. Хотя эти полосы для травы должны быть одной из самых широких зон, их также проще всего установить.[4]
Русловая зона
Зона русла прибрежной зоны тесно связана с Зоной 1. Зона 1 содержит упавшие ветки, деревья и корни деревьев, которые, в свою очередь, замедляют поток воды, уменьшая эрозионные процессы, связанные с увеличением потока воды и наводнениями. Этот древесный мусор также увеличивает среду обитания и укрытие для различных водных видов.

Национальный центр агролесоводства США разработал инструмент проектирования фильтрующих полос под названием AgBufferBuilder, который представляет собой компьютерную программу на основе ГИС для проектирования вегетативных фильтрующих полос вокруг сельскохозяйственных полей, которая использует анализ местности для учета пространственно неоднородного стока.

Управление лесным хозяйством

логирование иногда рекомендуется как практика управления прибрежными буферными газами, обычно для обеспечения экономического стимула. Однако некоторые исследования показали, что вырубка леса может нанести вред популяциям диких животных, особенно птицам. Исследование, проведенное Университетом Миннесоты, показало, что существует корреляция между заготовкой древесины в прибрежных буферах и сокращением популяции птиц.[5] Поэтому лесозаготовки, как правило, не приветствуются как экологическая практика, и их оставляют для выполнения на специально отведенных для них участках.

Стимулы сохранения

В Программа сохранения заповедника (CRP), программа помощи сельскому хозяйству в Соединенные Штаты, предоставляет землевладельцам множество стимулов, побуждающих их устанавливать прибрежные буферные зоны вокруг водных систем, которые имеют высокую вероятность неточечного загрязнения воды и сильно подвержены эрозии. Например, Небраска Система Riparian Buffer Payments предлагает оплату стоимости установки, бонус за регистрацию и ежегодные арендные платежи.

Эти стимулы предлагаются агрономам, чтобы компенсировать им экономический ущерб, связанный с изъятием этой земли из производства. Если земля сильно подвержена эрозии и дает небольшую экономическую выгоду, иногда может быть более экономичным воспользоваться преимуществами этих программ CRP.[6]

Эффективность

Прибрежные буферы подверглись тщательной проверке на предмет их эффективности, что привело к тщательному тестированию и мониторингу. Исследование, проведенное Университет Джорджии на протяжении девяти лет контролировали количество удобрений, которые достигли водораздела от источника внесения. Было обнаружено, что эти буферы удалили не менее 60% азот в сток, и не менее 65% фосфор от внесения удобрений. То же исследование показало, что эффективность Зоны 3 была намного выше, чем у Зоны 1 и 2 при удалении загрязняющих веществ.[7] Но другое исследование, проведенное в 2017 году, не обнаружило эффективности (или очень ограничивающей способности) для сокращения глифосат и AMPA выщелачивание в ручьи; спонтанная травянистая растительность RBS столь же эффективна, как Salix плантации и измерения глифосата в стоке через год предполагают неожиданную стойкость и даже способность RBS потенциально способствовать проникновению глифосата в почву на глубину до 70 см.[8][требуется разъяснение ]

Долгосрочная устойчивость

После первоначальной установки прибрежного буфера требуется относительно небольшое обслуживание, чтобы поддерживать буфер в хорошем состоянии. Когда деревья и травы достигают зрелости, они естественным образом восстанавливаются и становятся более эффективным буфером. Устойчивость прибрежного буфера делает его чрезвычайно привлекательным для землевладельцев, поскольку они выполняют относительно мало работы и все же получают платежи. Прибрежные буферные зоны могут стать наиболее эффективными способами защиты водного биоразнообразия, качества воды и управления водными ресурсами в развивающихся странах, у которых нет средств для установки систем очистки и водоснабжения в средних и малых городах.

Выбор видов

Отбор видов на основе района в Небраске, например:

В зоне 1
Хлопковое дерево, бурый дуб, каркас, болотный белый дуб, вяз сибирский, медовый локус, серебряный клен, черный орех и северный красный дуб.[9]
В зоне 2
Абрикос маньчжурский, Серебряный буйвол, Карагана, Черная вишня, Черноснежка, Сэндчерри, Кизильник по-пекински, Крабапс Среднего Запада, Золотая смородина, Бузина, Боярышник Вашингтонский, Лещина американская, Жимолость амурская, Сирень обыкновенная, Клен амурский, Слива американская и Скункбуш сумах.[9]
В зоне 3
Western Wheatgrass, Big Bluestem, Sand Bluestem, Sideoats Grama, Blue Grama, Hairy Grama, Buffalo Grass, Sand Lovegrass, Switchgrass, Little Bluestem, Indiangrass, Prairie Cordgrass, Prairie Dropseed, Tall Dropseed, Needleandthread, Green Needlegrass.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Служба охраны природных ресурсов США (NRCS). (2006).«Национальный стандарт природоохранной практики: буфер прибрежных лесов». Код 391. Январь 2006 г.
  2. ^ Tiwari, T .; Lundström, J .; Kuglerová, L .; Laudon, H .; Öhman, K .; Агрен, А. М. (февраль 2016 г.). «Стоимость прибрежных буферных зон: сравнение гидрологически адаптированных прибрежных буферных зон для конкретных участков с традиционной фиксированной шириной». Исследование водных ресурсов. 52 (2): 1056–1069. Bibcode:2016WRR .... 52.1056T. Дои:10.1002 / 2015WR018014.
  3. ^ Доски, М .; Schultz, D .; Айзенхарт, Т. (январь 1997 г.). «Прибрежные буферы для сельскохозяйственных земель» (PDF). Примечания к агролесоводству. № 3. Линкольн, Северная Каролина: Национальный центр агролесоводства, Лесная служба США.
  4. ^ а б c Совместное расширение штата Мэриленд (1998 г.). Проектирование, создание и обслуживание буферных зон прибрежных лесов (отчет). Университет Мэриленда.
  5. ^ Журнал управления дикой природой; Апрель 2005 г. 69 Выпуск 2, с. 689-698, 10 стр.
  6. ^ Кооперативное расширение Университета Небраски. «Преимущества прибрежных лесных буферов (посадки деревьев, кустарников и трав на берегу реки)». University Press, Линкольн, штат Невада.
  7. ^ Дарем, Шарон. «Эффективные прибрежные буферы». Юго-Восточная Фарм Пресс. 4 февраля 2004 г., стр. 26
  8. ^ Эно-Этье, Л., Люкотт, М., Моинг, М., Паке, С., Маккарио, С., Смедбол, Э., ... и Лабрек, М. (2017). Узкие буферные полоски из травянистых растений или Salix miyabeana «SX64» как средство для минимизации вымывания глифосата и аминометилфосфоновой кислоты с полей пропашных культур.. Наука об окружающей среде в целом, 598, 1177-1186.
  9. ^ а б Ассоциация районов ресурсов Небраски (2003 г.). «Деревья сохранения для Небраски».

внешние ссылки