Koncepcja impulsu powodziowego - Flood pulse concept
Pojęcie puls powódź wyjaśnia, w jaki sposób okresowy powódź i susza (impuls powódź) kontrolować wymianę bocznej wody, składników odżywczych i organizmów między głównego koryta (lub jeziora) i podłączonego zalewowych. Roczna puls powódź jest najważniejszym aspektem i najbardziej biologicznie produktywne cechą rzeki „s ekosystemu . opisanie ruchu, dystrybucji i jakości wody w ekosystemach rzecznych oraz dynamicznej interakcji w strefie przejściowej między wodą a lądem (strefy przejściowe wodno-lądowe - ATTZ). Kontrastuje to z wcześniejszymi teoriami ekologicznymi, które uważały powodzie za zdarzenia katastroficzne.
tło
Rzeczne systemy zalewowe składają się z obszaru otaczającego rzekę, który jest okresowo zalewany przez wylew rzeki, a także przez opady, zwany strefą przejścia wodno-lądowego (ATTZ). ATTZ to obszar pokryty wodą tylko podczas powodzi. Powodzie te z kolei tworzą unikalne siedlisko, które jest niezbędne do przetrwania wielu różnych gatunków. Koncepcja impulsu powodziowego jest wyjątkowa, ponieważ obejmuje odległe rzeki i strumienie, które dodają aspekt boczny do poprzednich koncepcji, np. koncepcja kontinuum rzeki (RCC), która zawiodła w wyjaśnieniu procesów zachodzących w dużych rzekach i ich obszarach zalewowych. Z tej bocznej perspektywy rzeki można postrzegać jako zbiór systemów wodnych opartych na szerokości.
Powódź składa się z wielu etapów. Po pierwsze, na początku powodzi, składniki odżywcze napływają z obszaru, w którym zaczyna się powódź. W okresach powodzi najważniejszym elementem jest tzw . litoral ruchomy . Wraz z początkiem powodzi i wzrostem poziomu wody składniki pokarmowe, które zostały zmineralizowane w fazie suchej, zostają zawieszone wraz z osadami w wodach powodziowych i głównej rzece. Ruchomy przybrzeżny składa się z wody od linii brzegowej do kilku metrów głębokości w rzece. Ten puls wody jest głównym motorem wysokiej produktywności i tempa rozkładu, ponieważ przenosi składniki odżywcze do i z systemu i jest dobrą pożywką dla wielu gatunków organizmów estuarialnych . W tym momencie tempo produkcji przekracza tempo rozkładu. Gdy poziom wody się ustabilizuje, tempo rozkładu przewyższa tempo produkcji, często przyczyniając się do niedoboru rozpuszczonego tlenu . Kiedy woda zaczyna się cofać, poruszający się wybrzeże cofa się, koncentrując składniki odżywcze i przyczyniając się do wzrostu fitoplanktonu .
Żywe społeczności i typy powodzi
Impuls powodziowy pomaga utrzymać różnorodność genetyczną i gatunkową w ekosystemie łęgowym, a także dostarcza tlen, który wspomaga faunę i rozkład. Impuls powodziowy zwiększa również plony, zwiększając powierzchnię wód i zalewając ziemię biotą rzeczną. Systemy równin zalewowych służą również jako trasy migracji, miejsca hibernacji i miejsca tarła dla wielu gatunków. W przypadku piranii czerwonobrzuchy , ich dwa roczne sezony reprodukcyjne zależą od pulsu powodziowego. Jednak impuls powodziowy może obezwładnić niektóre gatunki; gdy impulsy powodziowe występują w nietypowych momentach lub trwają zbyt długo, roślinność lądowa może zostać przytłoczona. Co więcej, cofanie się powodzi na końcu impulsu powodziowego może prowadzić do niedoboru tlenu.
Wpływ człowieka
Rzeczne systemy zalewowe mogą być zarówno naturalne, jak i stworzone przez człowieka; te ostatnie występują, gdy zapory i wały tworzą równinę zalewową. Ludzie mieli kilka wpływów na puls powodzi. Poprzez zmiany ekosystemów, takie jak tamy, usuwanie gruzu, kanały, wały, nawigacja, nawadnianie, skażenie, wycinanie lasów, gaszenie pożarów, wprowadzanie gatunków i spływy rolnicze, ludzie przyczynili się do zniszczenia terenów podmokłych i wyginięcia gatunków. Biota polega na równinach zalewowych w zakresie zaopatrzenia w żywność, tarła i schronienia, a impulsy powodziowe, które są zbyt szybkie lub powolne, przerywają to. Może to mieć niszczący wpływ na ekosystemy nadbrzeżne .
Krytyka i alternatywne koncepcje
Koncepcja impulsu powodziowego jest jednym z trzech podstawowych modeli opisujących ekosystemy dużych rzek . Inne obejmują koncepcję kontinuum rzeki (RCC) i koncepcję szeregowej nieciągłości . Pokrewne teorie obejmują koncepcję spirali składników odżywczych . Wielu teoretyków krytykuje koncepcję impulsu powodziowego i uważa, że inne koncepcje mogą pomóc w wyjaśnieniu zjawisk zachodzących w dużych rzekach. . Niektórzy twierdzą, że koncepcja impulsu powodziowego jest niewystarczająca, ponieważ dotyczy tylko systemów umiarkowanych i tropikalnych . Koncepcja impulsu powodziowego zawiera wiele założeń; wielu teoretyków sprzeciwia się tej koncepcji na podstawie tych założeń. Koncepcja impulsu powodziowego zakłada, że wszystkie systemy są albo hierarchiczne, albo liniowe, że cechy fizyczne kontrolują struktury biologiczne oraz że istnieje dynamiczna równowaga między rytmem biologicznym i fizycznym. Ze względu na krytykę koncepcji impulsu powodziowego niektórzy teoretycy preferują koncepcję kontinuum rzecznego. Jednak Junk i in. twierdzą, że koncepcja kontinuum rzecznego jest niewystarczająca, ponieważ opiera się na badaniach przeprowadzonych na małych strumieniach o klimacie umiarkowanym i została błędnie zastosowana do wszystkich systemów wodnych; co więcej, koncepcja kontinuum rzecznego nie wyjaśnia siedlisk, które oscylują między stanami loticznymi i leniwymi , podczas gdy koncepcja impulsu powodziowego odpowiednio obejmuje te systemy.