Вертикальные и продольные вариации растительных сообществ зоны просадки муссонного речного водохранилища в Южной Корее
Растительные сообщества в зонах просадки водохранилищ имеют важное экологическое значение, поскольку они обеспечивают целый ряд экосистемных услуг, таких как:
- стабилизация береговой линии;
- улучшение качества воды;
- повышение биоразнообразия;
- смягчение последствий изменения климата.
Поэтому одна их таких зон была подвергнута исследованию, которое заключалось в выявлении основных экологических факторов, влияющих на эти растительные сообщества в зоне просадки водохранилища Соянго в Южной Корее, где наблюдается муссонный климат, а затем:
- выяснить реакцию различных видов растений;
- сравнить состав семян почвы вдоль основных экологических градиентов.
Область исследования
Структура растительного сообщества зоны просадки была исследована в водохранилище Соянго, которое расположено в гористой местности водосборного бассейна реки Ханган в Южной Корее. Это водохранилище было построено в 1973 году для получения многочисленных выгод, например, для предотвращения наводнений, водоснабжения, выработки гидроэлектроэнергии и для рекреационного использования. Данное водохранилище является крупнейшим в Южной Корее с площадью водной поверхности 70 км2, оно имеет дендритную морфологию и речную морфологию, что объясняется его расположением в горной местности. Кроме того, в связи с очень широким диапазоном колебаний уровня воды в 1974-2017 годах была сформирована большая зона понижения, максимальная длина которой составляла 37 м
Он был затоплен в глубоких каньонах, основной канал которых имеет длину 60 км и среднюю ширину 0,5 км. Вдоль этого главного канала расположено множество ветвей, образующих дендритную форму, причем ветви простираются вверх по затопленным долинам до 5 км от главной оси. Средняя глубина составляет 34 м, максимальная - 118 м.
Исследование почвенных семян водохранилища
В ходе исследования были выбраны шесть растительных сообществ для сравнения почвенных отмелей между сообществами, в которых преобладают растения с разной жизненной историей и на разных возвышенностях.
В конце марта шесть квадратов (1 м × 1 м) были случайным образом выбраны в пределах каждой производственной единицы в зоне сокращения численности. На каждом квадратном участке произвольно отбирались пять кернов почвы (диаметром 5 см и глубиной 5 см). Образцы из каждого квадранта тщательно размешивались и перемешивались, и проба отбиралась для анализа в семенном банке.
Почвенный банк семян анализировался путем измерения прямого появления саженцев. Шесть образцов насыпной почвы каждой растительной общины были разбрызганы на поверхность лотка для проращивания (250 мм × 380 мм × 80 мм глубиной), заполненного 3-сантиметровым стерильным компостом для заливки. С апреля 2013 года лотки для проращивания содержались в оранжерее в течение 108 дней с ежедневным поливом. Положение лотков менялось случайным образом каждые 2 недели. Все идентифицируемые саженцы подсчитывались и затем удалялись для предотвращения переполненности через 19, 49, 75 и 108 дней. Саженцы, которые было трудно идентифицировать, пересаживали в отдельные горшки и позволяли расти до тех пор, пока не стала возможной идентификация.
Результаты
В зоне просадки были определены два основных экологических градиента, влияющих на структуру растительного сообщества; это вертикальный и продольный градиенты. Что касается вертикального измерения, гидрологического градиента наводнений/облучения, то ежегодное преобладание растительного сообщества вблизи воды превратилось в многолетнее преобладающее сообщество на самой высокой возвышенности.
В продольном измерении от плотины до верхнего течения видовой состав растений изменился от сообщества лесных массивов на возвышенности к сообществу равнинных рек, и это коррелировало со степенью уклона, размером частиц почвы и содержанием влаги в почве.
Сходство видового состава семенного фонда с сохранившейся растительностью было выше в однолетних сообществах на низкой высоте, чем в многолетних сообществах на большей высоте.
Выводы
Структура растительного сообщества и почвенного покрова в зоне просадки муссонного речного водохранилища изменилась, во-первых, по вертикали и, во-вторых, по продольным уклонам. Почвенный банк семян может играть важную роль в восстановлении растительности после нарушений, вызванных наводнением/облучением в зоне просадки.
Важно понимать вертикальные и продольные экологические градиенты, влияющие на структуру сообществ растений береговой линии и роль почвенных семян в быстрой регенерации растительности для сохранения и восстановления зоны просадки муссонного водохранилища.
