Бобровая плотина
 | этой статьи Начальный раздел может быть слишком коротким, чтобы адекватно суммировать ключевые моменты . ( ноябрь 2021 г. ) |
или Бобровая плотина бобровое водохранилище — плотина , построенная бобрами ; он создает пруд , который защищает от хищников, таких как койоты, волки и медведи, и сохраняет им пищу зимой. Эти структуры изменяют природную среду таким образом, что общая экосистема строится на этих изменениях, что делает бобров ключевым видом и инженерами экосистем . Ночью они активно строят, неся грязь передними лапами и древесину между зубами.
Строительство
[ редактировать ]
Минимальный уровень воды от 0,6 до 0,9 метра (от 2,0 до 3,0 футов) необходим, чтобы подводный вход в бобровые хатки не блокировался льдом зимой. [ нужна ссылка ] В озерах, реках и крупных ручьях с достаточно глубокой водой бобры могут не строить плотин, а обитать в береговых норах и хатках. [ 1 ]
Бобры начинают строительство с отклонения потока, чтобы уменьшить напор воды. Затем ветки и бревна вбиваются в ил русла ручья, чтобы сформировать основу. [ 1 ] палки, кора ( лиственных Затем для строительства надстройки используются деревьев), камни, грязь, трава, листья, массы растений и все остальное, что есть под рукой. Бобры могут переносить материал под собственным весом; [ нужна ссылка ] они тащат бревна по оползням и сплавляют их по каналам, чтобы поставить на место. [ 2 ] Как только плотина затопляет достаточно места на нужную глубину, чтобы образовать защитный ров для хатки (часто занимающий много акров), бобры начинают строительство хатки. [ 3 ]
Деревья диаметром около 90 сантиметров (3,0 фута) могут быть использованы для строительства плотины, хотя в среднем они составляют от 10 до 30 сантиметров (от 3,9 до 11,8 дюйма). Длина бревна зависит от диаметра дерева и размера бобра. Зарегистрированы случаи, когда бобры валили деревья высотой 45 метров (148 футов) и диаметром 115 сантиметров (45 дюймов). Бревна такого размера не предназначены для использования в качестве элементов конструкции плотины; скорее, кора используется в пищу, а иногда и для того, чтобы добраться до верхних ветвей. Бобру требуется около 20 минут, чтобы срубить осину шириной 15 см (5,9 дюйма), прогрызая вокруг ствола бороздку в форме песочных часов. Челюсти бобра достаточно мощные, чтобы за один укус срезать саженец диаметром 1,5 сантиметра (0,59 дюйма). [ 3 ]
Работы по техническому обслуживанию плотины и домиков часто проводятся осенью. [ нужна ссылка ]
если бобры считаются собирателями центральных мест , их каналы можно считать продолжением их «центрального места» далеко за пределы домика. Согласно исследованию 2004–2012 годов, в ходе которого были нанесены на карту бобровые пруды и вырублены пни, [ 4 ]
Некоторые люди считают [ как кто? ] что, строя плотины, бобры выражают поведение, связанное с использованием орудий труда. [ 5 ]
Размер
[ редактировать ]Длина бобровых плотин обычно варьируется от нескольких метров до примерно 100 метров (330 футов). [ 6 ] Каналы могут иметь длину более 0,5 км (1600 футов). [ 7 ] Самая большая известная бобровая плотина находится в национальном парке Вуд-Баффало в Альберте , Канада, и имеет длину 775 метров (2543 фута). [ 8 ] Спутниковые фотографии, предоставленные NASA WorldWind, показывают, что в 1975 году плотины не существовало, но она появилась на последующих изображениях. Он имеет два или более домиков и представляет собой комбинацию двух оригинальных плотин. На изображениях Google Earth видно, как строятся новые плотины, которые в конечном итоге могут присоединиться к основной плотине и увеличить общую длину еще на 50–100 метров (от 160 до 330 футов) в течение следующего десятилетия. [ 9 ] Координаты: 58 ° 16'15 "с.ш. 112 ° 15'6" з.д. / 58,27083 ° с.ш. 112,25167 ° з.д. .
Еще одна большая бобровая плотина длиной 2139 футов (650 м). [ 10 ] Высота 14 футов (4,3 м) и толщина у основания 23 фута (7,0 м) была найдена в Три-Форкс, штат Монтана . [ 3 ]
Эффекты
[ редактировать ]
Строительство плотин может помочь восстановить поврежденные водно-болотные угодья. Преимущества водно-болотных угодий включают борьбу с наводнениями ниже по течению, биоразнообразие (за счет обеспечения среды обитания для различных видов) и очистку воды как за счет расщепления токсинов, таких как пестициды, так и за счет удержания ила бобровыми плотинами. Бобровые плотины уменьшают эрозию и уменьшают мутность, которая может быть ограничивающим фактором для некоторых водных организмов. Выгоды могут быть долгосрочными и в значительной степени незамеченными, если водосборный бассейн не будет тщательно контролироваться. Почти половина исчезающих и находящихся под угрозой исчезновения видов в Северной Америке обитают в водно-болотных угодьях. [ 11 ]
В 2012 году был проведен систематический обзор воздействия бобровых плотин на рыб и среду обитания рыб (с уклоном в сторону Северной Америки (88%)). Наиболее часто упоминаемыми преимуществами бобровых плотин были повышенная неоднородность среды обитания , места выращивания и зимовки, убежище для стока и производство беспозвоночных. Наиболее часто упоминаемыми негативными последствиями были затруднение движения рыбы из-за плотин, заиление нерестилищ и низкий уровень кислорода в прудах. Выгоды (184) упоминались чаще, чем затраты (119). [ 12 ]
Борьба с наводнениями
[ редактировать ]
Бобровая плотина может иметь надводный борт над уровнем воды. Когда идут сильные дожди, река или озеро переполняется. После этого плотина постепенно сбрасывает лишнюю накопленную воду, тем самым несколько уменьшая высоту паводковой волны, движущейся по реке. [ 13 ] [ 14 ]
Поверхность любого ручья пересекает окружающий его уровень грунтовых вод. При повышении уровня ручья уклон поверхности зеркала грунтовых вод над бобровой плотиной уменьшается, и вода возле бобровой плотины медленнее стекает в ручей. Это также может помочь уменьшить волны паводков и увеличить поток воды в отсутствие дождя. Другими словами, бобровые плотины сглаживают поток воды за счет увеличения площади, смачиваемой потоком. Это позволяет большему количеству воды просачиваться в землю, где ее поток замедляется. Эта вода в конечном итоге возвращается в ручей. Реки с бобровыми плотинами в верховьях имеют более низкий уровень половодья и более высокий межень.
Поднимая уровень грунтовых вод на водно-болотных угодьях, таких как торфяники , они могут стабилизировать колебания уровня грунтовых вод, что влияет на уровни как углерода, так и воды. В ходе исследования гидрологии бобровых плотин в 2017 году было обнаружено, что наблюдаемые бобровые плотины в торфяниках Скалистых гор увеличивают запасы подземных вод и региональный водный баланс , что может быть полезно для предотвращения засухи. Исследование также показало возможность улучшения улавливания углерода . [ 15 ]
Удаление излишков питательных веществ
[ редактировать ]
Пруды с бобрами могут стать причиной удаления питательных веществ из потока ручья. Сельское хозяйство вдоль берегов рек часто увеличивает нагрузку на фосфаты, нитраты и другие питательные вещества, что может вызвать эвтрофикацию и загрязнить питьевую воду. Помимо ила, бобровая плотина собирает ветки и ветки от деятельности бобров, а также листья, особенно осенью . Основным компонентом этого материала является целлюлоза , полимер мономеров β- глюкозы . (Это создает более кристаллическую структуру, чем крахмал , который состоит из мономеров α-глюкозы . Целлюлоза — это тип полисахарида .) Многие бактерии вырабатывают целлюлазу , которая может отщеплять глюкозу и использовать ее для получения энергии. Подобно тому, как водоросли получают энергию от солнечного света, эти бактерии получают энергию из целлюлозы и составляют основу очень похожей пищевой цепи.
Кроме того, популяции бактерий поглощают соединения азота и фосфора, когда они проходят с потоком воды, и сохраняют эти и другие питательные вещества в бобровом пруду и окружающей среде. [ 16 ]
Удаление пестицидов и гербицидов
[ редактировать ]Сельское хозяйство вносит в водотоки гербициды и пестициды . Некоторые из этих токсикантов метаболизируются и разлагаются бактериями на богатом целлюлозой дне бобровой плотины.
Денитрификация
[ редактировать ]Некоторые учёные полагают, что азотный каскад (производство большего количества фиксированного азота, чем естественные циклы могут превратить обратно в газообразный азот), может быть такой же большой проблемой для экологии Земли, как и производство углекислого газа. [ 17 ] Исследования показали, что бобровые плотины вдоль ручья способствуют денитрификации (превращению соединений азота обратно в азот). Бактерии в грязи и растительных остатках, скапливающихся у плотин, превращают нитраты в газообразный азот. Газ пузырится на поверхности и снова смешивается с атмосферой. [ 18 ]
Лосось и форель
[ редактировать ]
Бобровые плотины и связанные с ними пруды могут стать питомниками лосося и форели . [ 19 ] Первым признаком этого стало соглашение 1818 года между британским правительством Канады и правительством Америки, разрешающее американцам доступ к водоразделу Колумбии. Компания Гудзонова залива в порыве досады поручила своим охотникам истребить пушных зверей в этом районе. Бобр был первым человеком, вымершим на местном уровне. В последующие годы вылов лосося резко сократился, хотя в то время не существовало ни одного из факторов, связанных с сокращением вылова лосося. [ 20 ]
Есть несколько причин, по которым бобровые плотины увеличивают вылов лосося. [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] Они образуют пруды, достаточно глубокие, чтобы молодь лосося могла укрыться от хищных болотных птиц . Они улавливают питательные вещества в своей экологии и, в частности, в пульсе питательных веществ, представленном миграцией взрослых лососей вверх по течению. Эти питательные вещества помогают кормить молодь после желточного мешка переваривания . Плотины обеспечивают спокойную воду, а это означает, что молодь лосося может использовать энергию для роста, а не для навигации по течению; более крупные смолты с запасом еды имеют лучшую выживаемость, когда достигают моря. Наконец, бобровые плотины сохраняют воду чистой, что благоприятно для всех лососевых рыб .
Лягушки
[ редактировать ]Было доказано, что бобровые плотины полезны для популяций лягушек и жаб , вероятно, потому, что они обеспечивают защищенные места для созревания личинок в более теплой, хорошо насыщенной кислородом воде. [ 24 ] Исследование, проведенное в Альберте, Канада, показало, что «ловушки на бобровых прудах ловят в 5,7 раз больше недавно метаморфизованных лесных лягушек, в 29 раз больше западных жаб и в 24 раза больше бореальных лягушек, чем в близлежащих свободно текущих ручьях». [ 25 ]
Птицы
[ редактировать ]Бобровые плотины помогают мигрирующим певчим птицам . Стимулируя рост видов растений, которые имеют решающее значение для сокращающихся популяций певчих птиц, бобровые плотины помогают создавать пищу и среду обитания. Было показано, что наличие бобровых плотин связано с увеличением разнообразия певчих птиц. [ 26 ] Они также могут оказать положительное воздействие на местных водоплавающих птиц, таких как утки, которым необходима среда обитания со стоячей водой. [ 27 ]
Нарушение
[ редактировать ]
Бобровые плотины могут иметь разрушительные последствия; наводнение может нанести значительный материальный ущерб, а когда наводнение происходит рядом с полотном железной дороги, оно может вызвать сход с рельсов из-за размывания путей. Когда бобровая плотина прорывается , возникающий в результате паводок может затопить водопропускную трубу .
Традиционные решения проблем с бобрами заключаются в отлове и удалении всех бобров в этом районе. Хотя иногда это необходимо, обычно это кратковременное решение, поскольку популяции бобров заметно вернулись в Соединенные Штаты (после почти полного истребления в девятнадцатом веке) и, вероятно, будут постоянно заселять подходящую среду обитания. [ 28 ] Современные решения включают в себя относительно экономичные и не требующие особого обслуживания расходомерные устройства .
Завезенные в районы, где нет естественных хищников, например, на Огненной Земле , бобры затопили тысячи акров земли и считаются чумой. Одним из заметных отличий Огненной Земли от большей части Северной Америки является то, что деревья на Огненной Земле нельзя вырубать. [ нужна ссылка ] а также ивы, тополя, осины и другие деревья Северной Америки. Таким образом, ущерб от бобров кажется более серьезным. Разрушение бобра не ограничивается человеческой географией; бобры могут разрушить места гнездования исчезающих видов.
Потепление в Арктике позволяет бобрам расширить свою среду обитания дальше на север, где их плотины затрудняют передвижение на лодках, влияют на доступ к пище, влияют на качество воды и ставят под угрозу популяции рыб, расположенных ниже по течению. [ 29 ] Бассейны, образованные плотинами, накапливают тепло, тем самым изменяя местную гидрологию и вызывая локальное таяние вечной мерзлоты , что, в свою очередь, способствует глобальному потеплению. [ 29 ]
Жизненный цикл потока
[ редактировать ]
Создание водно-болотных угодий
[ редактировать ]Если бобровый пруд становится слишком мелким из-за накопления наносов или запасы деревьев истощаются, бобры покидают это место. В конце концов дамба будет прорвана, и вода вытечет. Богатый толстый слой ила, веток и опавших листьев за старой плотиной является идеальной средой обитания для некоторых видов водно-болотных угодий.
Создание луга
[ редактировать ]По мере того как водно-болотные угодья заполняются растительными остатками и высыхают, их колонизируют пастбищные виды, и водно-болотные угодья могут в конечном итоге превратиться в луг, пригодный для выпаса скота на ранее засаженных деревьями территориях. Это обеспечивает ценную нишу для многих животных, которые в противном случае были бы исключены. Создание бобровой плотины также увеличивает количество растений, из которых были построены плотины (например, ивы), для размножения путем обрезки , способствуя росту дополнительных корней.
Речной лес
[ редактировать ]Наконец, луг будет заселен речными деревьями, обычно осиной, ивой и другими видами, любимыми бобрами. Тогда бобры, скорее всего, повторно заселят эту территорию, и цикл начнется снова.
Боттомленд
[ редактировать ]Каждый раз, когда жизненный цикл ручья повторяется, на дно долины добавляется еще один слой органической почвы. Долина медленно заполняется, а плоская область внизу расширяется. Исследования скудны, но вполне вероятно, что части поймы Северной Америки были созданы или, по крайней мере, дополнены усилиями поколений бобров, живших там. [ 30 ]
Аналоги
[ редактировать ]Люди иногда строят в ручьях сооружения, похожие на бобровые плотины, либо для того, чтобы получить преимущества бобровых плотин в местах, где нет бобров, либо для того, чтобы побудить бобров поселиться на определенной территории. [ 31 ] Их часто называют «аналогами бобровой плотины» (BDA), хотя используются и другие названия. [ 32 ] Когда цель состоит в том, чтобы привлечь бобров, иногда участок в его нынешнем состоянии оказывается непригодным, например, он слишком эродирован, чтобы бобры могли построить плотину обычным способом. Строители BDA могут использовать строительные методы, выходящие за рамки возможностей бобра, например, вбивать деревянные столбы в русло ручья, чтобы укрепить горизонтальные ветви, которые в противном случае были бы смыты. Есть надежда, что бобры, которые бродят мимо или попадают сюда, захотят жить там и возьмут на себя строительство и обслуживание плотины.
См. также
[ редактировать ]- Воздействие бобров на окружающую среду
- Затор , скопление древесного мусора на реке или ручье.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Бейкер, Б.В.; Хилл, EP (2003). Фельдхаммер; Томпсон; Чепмен (ред.). «Бобр (Castor canadensis)» (PDF) . Дикие млекопитающие Северной Америки: биология, управление и охрана (второе изд.). Балтимор, Мэриленд: Издательство Университета Джонса Хопкинса: 288–310. Архивировано из оригинала (PDF) 23 января 2020 г. Получено 8 марта 2020 г. - через APHIS Министерства сельского хозяйства США.
- ^ «Сравнительные коллекции мозга млекопитающих: североамериканский бобр (Castor canadensis)» . Neurosciencelibrary.org . Архивировано из оригинала 5 октября 2016 г. Проверено 8 марта 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с Фолл, С. (2007). «Фотографии и факты о бобрах» . Архивировано из оригинала 11 августа 2013 года . Проверено 2 сентября 2013 г.
- ^ Эбботт, Мэтью; Фульц, Брэндон; Уилсон, Джон; Николсон, Джоди; Блэк, Мэтт; Томас, Адам; Кот, Аманда; Берроуз, Мэллори; Шаффер, Бентон; Бенсон, Дэвид (01 января 2012 г.). «Каналы, выкопанные бобрами, и их пространственная связь с вырубленными бобрами пнями» . Труды Академии наук Индианы . 121 (2). Архивировано из оригинала 30 мая 2020 г. Проверено 8 марта 2020 г.
- ^ «15 замечательных животных, которые используют инструменты» . Сеть «Мать-природа». Архивировано из оригинала 11 сентября 2013 года . Проверено 3 сентября 2013 г.
- ^ «Самая большая в мире бобровая плотина обнаружена на севере Канады» . физ.орг . Проверено 8 марта 2020 г.
- ^ Грудзинский, Бартош П.; Камминс, Хейс; Ванг, Тенг Кенг (15 сентября 2019 г.). «Бобровые каналы и их воздействие на окружающую среду». Прогресс в физической географии: Земля и окружающая среда . 44 (2): 189–211. дои : 10.1177/0309133319873116 . ISSN 0309-1333 . S2CID 204257682 .
- ^ «Самая большая в мире бобровая плотина» . Архивировано из оригинала 5 мая 2023 года . Проверено 8 октября 2023 г.
- ^ Ти, Дж. «Изучение среды обитания и распространения бобров с помощью Google Earth: самая длинная бобровая плотина в мире» . Архивировано из оригинала 16 сентября 2013 года . Проверено 2 сентября 2013 г.
- ^ Стреге, Дэвид. «Исследователь первым достиг самой большой в мире бобровой плотины» . Архивировано из оригинала 24 сентября 2014 года . Проверено 24 сентября 2014 г.
- ^ «О бобрах» . Бобры: водно-болотные угодья и дикая природа. Архивировано из оригинала 13 августа 2013 года . Проверено 3 сентября 2013 г.
- ^ Кемп, П.С., Уортингтон, Т.А., Лэнгфорд, Э.Л., Три, ARJ и Гейвуд, MJ (2012). «Качественное и количественное воздействие реинтродуцированных бобров на речную рыбу». Рыба и рыболовство , 13(2): 158–181. два : 10.1111/j.1467-2979.2011.00421.x
- ^ «Бобры сокращают наводнения и загрязнение окружающей среды, а также увеличивают популяцию диких животных» . Хранитель . 17 февраля 2020 г. Проверено 31 мая 2021 г.
- ^ «Суд над бобрами речной выдры | Университет Эксетера» . www.exeter.ac.uk . Проверено 31 мая 2021 г.
- ^ Карран, Дэниел Дж.; Уэстбрук, Чери Дж.; Бедард-Хон, Анджела (2018). «Динамика уровня грунтовых вод в болотах Скалистых гор, вызванная бобрами». Экогидрология . 11 (2): e1923. дои : 10.1002/eco.1923 . ISSN 1936-0592 . S2CID 133775598 .
- ^ «Бобры хорошо справляются с плотинной очисткой воды» . Наука Дейли . Университет Эксетера. 19 мая 2018 г. Проверено 9 июля 2021 г.
- ^ Филдс, Скотт (2004). «Глобальный азот: цикличность выходит из-под контроля» . Перспективы гигиены окружающей среды . 112 (10): А556–А563. дои : 10.1289/ehp.112-a556 . ПМК 1247398 . ПМИД 15238298 .
- ^ Лазарь, Юлия; Адди, Келли; Голд, Артур; Гроффман, Питер; МакКинни, Ричард; Келлог, Дороти (16 сентября 2015 г.). «Бобровые пруды: возрождающиеся поглотители азота для сельских водоразделов на северо-востоке США» . Журнал качества окружающей среды . 44 (5): 1684–1693. дои : 10.2134/jeq2014.12.0540 . ПМИД 26436285 .
- ^ Гранн, С.Г. (2008). «Информационный сайт Бобровой плотины» . Архивировано из оригинала 12 сентября 2013 года . Проверено 30 августа 2013 г.
- ^ «Бобры» . wwwcouncil.org . Архивировано из оригинала 14 ноября 2012 года . Проверено 2 мая 2018 г.
- ^ «Когда Бивер встретил лосося: как проточные устройства, щадящие рыбу, поддерживают развитие их отношений» . WWF.CA. 7 апреля 2021 г.
- ^ Смит, Джозеф М.; Мазер, Марта Э. (июль 2013 г.). «Бобровые плотины поддерживают биоразнообразие рыб за счет увеличения неоднородности среды обитания по всей сети ручьев с низким уклоном». Пресноводная биология . 58 (7): 1523–1538. дои : 10.1111/fwb.12153 .
- ^ «Руководство по проектированию реставрации речных пейзажей» . lowtechpbr.restoration.usu.edu .
- ^ «wildlifeextra.com – ресурсы и информация о дикой природе» . www.wildlifeextra.com . Архивировано из оригинала 20 декабря 2016 года . Проверено 2 мая 2018 г.
- ^ «Бобры помогают выжить лягушкам и жабам» . Наука Дейли . 11 января 2007 г. Архивировано из оригинала 10 июня 2015 г.
- ^ «Бобры: плотина хороша для певчих птиц» . Наука Дейли . 9 октября 2008 г. Архивировано из оригинала 30 мая 2017 г.
- ^ Нумми, Петри; Суонтаканен, Эева-Мария; Холопайнен, Сари; Вяэнянен, Вели-Матти (2019). «Влияние помощи бобра на обыкновенного чирка: пары и выводки по-разному реагируют в масштабах участка и ландшафта». Ибис . 161 (2): 301–309. дои : 10.1111/ibi.12626 . hdl : 10138/302629 . ISSN 1474-919Х . S2CID 90166178 .
- ^ Поллок, Майкл М.; Морган Хайм; Даниэль Вернер (2003). «Гидрологическое и геоморфическое воздействие бобровых плотин и их влияние на рыб» (PDF) . Симпозиум Американского рыболовного общества . 37 : 213–233 . Проверено 20 февраля 2016 г.
- ^ Jump up to: а б Милман, Оливер (4 января 2022 г.). «Черт побери: бобры направляются на север, в Арктику, поскольку тундра продолжает нагреваться» . Хранитель . Архивировано из оригинала 4 января 2022 года.
- ^ Левин, Ребекка; Мейер, Грант (31 мая 2019 г.). «Нарушение, вызванное бобрами, выходит за пределы действующих плотин, улучшая морфодинамику ручьев и пополнение прибрежных растений» . Научные отчеты . 9 (1): 8124. Бибкод : 2019NatSR...9.8124L . дои : 10.1038/s41598-019-44381-2 . ПМК 6544642 . ПМИД 31148552 .
- ^ Бэкхаус, Фрэнсис (2021). Бобры — радикальные грызуны и инженеры экосистем . Книгоиздательство Орка. стр. 81, 100–103. ISBN 9781459824690 .
- ^ Гольдфарб, Бен (2018). Стремится: Удивительная тайная жизнь бобров и почему они важны (1-е изд.). Издательство Челси Грин. ISBN 9781603587396 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- «Worth a Dam» (информационно-образовательный сайт о бобрах)
- . Новая энциклопедия Кольера . 1921.
- Видео бобра, строящего плотину
