Изменение климата находит этому инвазивному виду достойное применение

Плюсы и минусы этих распространенных тростников сложны.

Отредактировано 2023-17-06
Фотография изменения климата

На побережьях США встречается множество инвазивных видов, включая рыб, крабов, моллюсков и болотные травы. Поскольку общее мнение таково, что инвазивные виды вредны, управляющие земельными ресурсами и сообщества тратят много времени и ресурсов на их удаление. Часто это происходит до того, как становится известно об их реальном воздействии, хорошем или плохом.

Тростник обыкновенный Phragmites australis - это высокая многолетняя трава с длинными листьями, которая вторгается в пресные и солоноватые водно-болотные угодья. Там он вытесняет местные виды, уменьшая растительное разнообразие. Руководители часто уничтожают его гербицидами и заменяют на солоноватых болотах местным видом Spartina alterniflora, или кордграссом, во время проектов восстановления.

Но, несмотря на свою плохую репутацию, Phragmites приносит много пользы, которая, как правило, неизвестна и не оценена по достоинству. Изучая экологию солончаков и воздействие стрессовых факторов, включая инвазивные растения, в течение многих лет, я пришел к выводу, что удаление этого инвазивного вида везде, где он встречается - особенно вдоль уязвимых береговых линий - очень дорогая и часто глупая процедура.

Обеспечение пищей и жильем

Phragmites действительно является родным в Соединенных Штатах, но местная форма составляет лишь незначительную часть верхового болота - зоны, которая обычно находится над водой. Новая генетическая разновидность появилась много десятилетий назад и вторглась в солоноватые болота.

В Европе и Азии, где Phragmites также является местным видом, он ценится как важный вид водно-болотных угодий. В Китае, где появилась Spartina alterniflora, ученые и менеджеры болот обеспокоены последствиями того, что этот захватчик заменит их любимый Phragmites. Отношение людей к инвазивным видам может быть несколько субъективным.

Поле в Огайо зарастает инвазивным PhragmitesПоле в штате Огайо зарастает инвазивным Phragmites. USGS

В 1990-х годах моя исследовательская группа изучила ограниченный объем знаний о том, как вторжение Phragmites влияет на прибрежные районы Средней Атлантики. Мы нашли несколько исследований, указывающих на то, что рыбы и беспозвоночные в приливных ручьях на болотах Phragmites в Новой Англии и Средней Атлантике были примерно столь же многочисленны и разнообразны, как и на болотах Spartina. Другими словами, мы не обнаружили серьезного негативного воздействия от вторжения Phragmites.

Мы также провели ряд поведенческих лабораторных исследований, изучая отношения эстуарных животных к Phragmites (тростник) и Spartina (кордграсс). Эти исследования показали, что креветки, крабы и киллифиш одинаково выбирают оба растения, и что оба растения обеспечивают креветкам сопоставимую защиту от их хищника - киллифиша.

Чтобы проверить эти результаты в полевых условиях, мы провели исследования в приливном ручье с кордграссом на одной стороне и тростником на другой. Здесь мы снова обнаружили сопоставимое количество животных в иле на обеих сторонах ручья.

Результаты исследований могут быть разными в разных местах. Некоторые исследователи обнаружили, что сообщества рыб схожи в обоих болотах, в то время как другие показали, что они менее плотные в Phragmites. Некоторые исследования показали, что в болотах Phragmites численность киллифиш была явно меньше.

Болотные растения также служат пищей для многих животных после того, как они умирают и разлагаются, производя детрит, который попадает в пищевые сети эстуария. Когда мы измельчили разлагающиеся листья Phragmites и Spartina и скормили их крабам-стригунам и травяным креветкам, эти два растения обеспечили равноценное питание. Оба растения способствовали выживанию и росту крабов, но ни одно из них не способствовало выживанию креветок более трех недель.

Распространение семян фрагмитаPhragmites может распространяться с помощью воздушного рассеивания семян или через корневища (подземные стебли). Great Lakes Phragmites Collaborative, CC BY-ND

Среда обитания для наземных животных и растений

Болота являются местом обитания многих видов птиц, как круглогодично, так и во время миграции. Phragmites поддерживает множество птиц и других наземных животных, хотя и не так много, как Spartina.

Исследования, сравнивающие плотность особей или количество видов в тростнике по сравнению с другими растениями, показывают разные результаты. Обширные, плотные заросли высокого тростника, по-видимому, поддерживают меньше видов размножающихся птиц, чем небольшие заросли, редкие заросли и заросли тростника, смешанного с другими растениями.

В некоторых случаях Phragmites, по-видимому, приносит пользу зимующим птицам, певчим птицам, поедающим семена во время миграции или зимой, животным, укрывающимся от наводнений в высоких зарослях тростника, и мелким млекопитающим, таким как ватаги, которые прячутся в тростниковых зарослях. Другим видам он, по-видимому, вредит: Например, он затеняет места гнездования черепах и вытесняет другие виды растений в высоком солончаке.

Поглощение загрязняющих веществ и буферизация береговой линии

За последние несколько десятилетий многие исследования показали, что болота помогают очищать окружающую среду, фильтруя воду и удаляя загрязняющие вещества. Spartina и Phragmites поглощают сопоставимое количество металлических загрязнителей из отложений своими корнями, но Spartina отправляет больше этих токсичных материалов в свои стебли и листья, из которых металлы выводятся обратно в экосистему. Phragmites удерживает больше загрязняющих веществ в своих корнях, отделяя их от остальной экосистемы.

Phragmites также лучше удерживает другие загрязняющие вещества, включая азот и двуокись углерода. Поглощая избыток азота из воды, Phragmites помогает уменьшить цветение водорослей и образование "мертвых зон" с низким содержанием кислорода. А поглощая больше углекислого газа, он снижает уровень углекислого газа в атмосфере, замедляя изменение климата.

Приливные болота в Новой Англии и средней Атлантике очень уязвимы к повышению уровня моря. Многие из них недостаточно быстро повышают свою высоту, чтобы идти в ногу со временем, и рискуют оказаться под водой, если не смогут повышать высоту быстрее или не переместиться вглубь суши. А когда крутые склоны, дома или дороги расположены на суше болота, оно не может мигрировать вглубь.

накопление растительной массы на побережьеПрибрежным болотам угрожает повышение уровня моря, но накопление растительной массы может помочь компенсировать этот процесс. Cahoon et al. через USGS, CC BY-ND

Phragmites создает больше детрита при отмирании и задерживает больше осадков, что позволяет болотам подниматься быстрее, чем Spartina. Он создает и стабилизирует болотные почвы, которые накапливают углерод; он также защищает приливные болота от эрозии, связанной с повышением уровня моря. Сейчас, когда болота находятся под серьезной угрозой из-за изменения климата, эта функция особенно важна.

Некоторые люди не любят камыш, потому что он растет высоким и густым и закрывает домовладельцам вид на воду. Однако во время шторма более высокие и густые растения обеспечивают лучшую защиту, чем более короткие и редкие.

Полезный захватчик

Двадцать лет назад болотные биологи Дж.Э. Рут и Дж.К. Стивенсон заметили, что Phragmites "может предоставить управляющим ресурсами стратегию борьбы с повышением уровня моря, а существующие меры контроля не учитывают этого". Это наблюдение по-прежнему актуально.

Phragmites поддерживает множество животных, хотя и несколько меньше, чем Spartina, и выполняет другие ценные функции. Учитывая нынешнюю обеспокоенность по поводу повышения уровня моря и выживания болот, я считаю, что уничтожать его повсеместно непрактично и дорого, он вредит чувствительным видам и растрачивает ресурсы.

На мой взгляд, предпочтительный подход должен заключаться в отказе от попыток искоренить Phragmites везде, где он появляется. Более эффективный подход заключается в изменении его насаждений для создания среды обитания для определенных видов при сохранении других ценных функций.