基本介紹
- 中文名：河岸森林
- 外文名：Riparian Forest
- 別名：河岸林 、濱岸林
- 所屬分類：生態環境
名詞釋義,生態功能,主要威脅,神聖林帶,地貌變化,河流動態,北美河流,巴爾幹河流,粗木碎片,森林濕地,保護機制,
名詞釋義
“河岸”(Riparian)一詞是指溪流、河流、池塘、湖泊和一些濕地沿岸的生物群落和環境。"河岸森林"(Riparian Forest)一詞是指直接毗鄰河流和溪流的植被。河岸森林從活躍河道橫向延伸到高地，從而包括活躍的洪泛區和緊鄰的階地。太平洋沿岸生態區的河岸森林在植物區系和結構上是該地區最多樣化的植被。作為位於陸地——水交錯帶的複雜生態系統，河岸森林普遍保持高水平的β和γ多樣性，表現出高養分循環率和生產力，提供專門的生態功能（例如，維持水質），並對生態系統產生強烈影響。通過改變景觀中的物質和信息流（即聲音、視覺通信）來改善鄰近的生態系統。河岸森林的改變所產生的影響遠遠超出了特定活動的範圍，整個河流走廊都感受到了生態後果。
河岸森林（RF）是鄰近河流或溪流的森林生態系統的一部分，直接影響水生系統和野生動物。
河岸森林
生態功能
河岸森林的空間範圍在整個排水網路的縱向和橫向上有所不同。範圍是山谷形態、物理過程（例如氣候和水文）以及植物遺產和生活史策略的函式。因此，了解河岸森林動態的基礎是流域的地貌和其中發生的物理過程。河岸森林的植物在不同的環境中具有多種形態、生理和繁殖適應能力。具體的適應包括與洪水、沉積物沉積、物理磨損和莖折斷相關的適應。例如，一些河岸植物樹種在大型木質碎片(LWD)上建立和生長，而其他樹種則需要漫灘外的礦質土壤，甚至其他樹種需要飽和或淹沒土壤。三個密切相關的過程和相互作用決定了河岸森林的發展和結構模式：對干擾、土壤動力學和與演替相關的生物特徵的反應。幾個案例研究說明了自然環境中演替模式的多樣性。
河岸森林有助於控制沉積物、減少洪水的破壞性影響並有助於穩定河岸。河岸帶是高地陸地環境和水生環境之間的過渡帶。該地區發現的生物適應周期性洪水，許多時候需要它來保持健康和完善各自的生活方式。河岸森林結構和生態系統功能之間複雜的互動關係不僅賦予森林活力，也賦予溪流環境活力。在河道中，隨鑽測井部分控制水和沉積物的流動，從而創造和維持各種棲息地。根部改善河岸穩定性並吸收養分。洪泛區植被捕獲並保留顆粒，而森林冠層控制光照狀況，並以葉子、針葉和木材的形式為生物體提供季節性營養。河岸對小氣候和植物多樣性的影響是由幾個層次時空尺度上的森林結構決定的。河流調節和森林管理引起的水文變化改變了河岸植被建立和維護所必需的各種過程。河岸森林不僅受到水文狀況變化的影響，還受到人類引起的物質運輸變化的影響。這兩種變化的特定地點生態後果仍然難以預測，但包括物種組成和分布的變化以及沉積物保濕的變化和土壤生物地球化學循環。引言河岸森林是生物圈最複雜的生態系統之一，也是最重要的生態系統之一。
河岸森林
主要威脅
對河岸森林的威脅：
- 由於土壤質量良好，已被清理用於農業用途；
- 歷史上，樹木用作輪船、蒸汽機車等的木材燃料；
- 城市發展（住房、道路、購物中心等）；
- 放牧；
- 礦業；
- 水文遭到破壞，例如水壩和堤壩，從而減少了洪水的數量和/或頻率；
- 入侵物種。
神聖林帶
河岸森林有許多恐怖的林帶，並且由於這些神聖的林帶，河岸森林受到當地人和森林居民的保護。俄羅斯聯邦擁有許多具有文化重要性的動植物群。人類對河岸林帶的保護是人與自然之間的神聖關係。神聖的林帶是包含具有文化重要性的各種植物物種的區域。這些區域在未伐木的條件下仍然是河岸森林斑塊，位於河流和溪流的源頭附近。這些是古老原始森林的殘餘物，包含各種受到民族社區固有文化和宗教信仰保護的物種。
許多環保主義者強調神聖的林帶，並為宗教尊重和對自然世界的現實理解做出了貢獻。那些居住在神聖林帶內和周圍的社區由於其文化或精神意義而保護它們，或者可能出於多種原因，例如宗教習俗、分水嶺價值以及許多其他生態服務。促進林帶動植物的可持續利用和保護是人類宗教信仰和/或禁忌所發揮的重要作用。通過社會和社區對自然資源的可持續管理，可以實現生物多樣性的保護和棲息地的改善。河岸棲息地的快速動態變化和演替使物種具有耐受潛力。由於氣候變化帶來的許多不利變化，造成物種污染，從而導致多樣性下降。在這種背景下，俄羅斯聯邦的神聖林帶棲息著不同的動物和生物群，保護了許多森林植物物種，並在休閒河岸地區提供了鳥類的棲息地。
伊利湖支流沿岸的一片河岸林區
地貌變化
河岸森林群落通過生理和結構適應，利用地貌表面作為再生棲息地，為幼苗的建立和成熟提供合適的機會，從而進一步生產種子，從而在河流和地貌擾動中生存下來。在這裡，將日本亞洲季風帶的河流流域分為源頭河、辮狀河和低梯度曲流河，並在時間和空間維度上描述擾動狀況和再生棲息地的可用性。河岸擾動的嚴重程度和頻率範圍從沉積物清除、土壤性質變化到洪水，復發間隔從季節性到數百年或數千年不等。優勢物種表現出獨特的生活史策略，這些策略經常在生命階段發生變化，並成功地適應再生棲息地的空間和時間變化。
河流動態
日本亞洲季風帶的河岸森林受到各種地貌和河流擾動的影響，由於融雪引起的季節性和極端洪水、季風和颱風引發的強降雨以及高溫，這些擾動可能在流域範圍內縱向變化。梯度地形和廣闊的構造區域。再生地點的時間和空間可用性也可能根據擾動狀況而變化。因此，優勢物種表現出各種生活史策略來應對再生棲息地的時間和空間可靠性，這是由動態的干擾機制決定的。確定的每個生活史階段的具體策略。這些策略存在於三種地貌類型的棲息地中，這三種地貌類型按其干擾狀況進行區分。對於所有類型的河岸系統來說，長壽和風擴散是應對時間和空間上不可靠的再生棲息地的重要策略。在再生棲息地的時間和空間可靠性都極低的棲息地中，營養生長是補充幼苗再生的重要策略。結構適應對於大多數物種來說都很常見。對於某些物種來說，成熟和種子傳播的時期與干擾頻率和時間相一致，以在時間和空間上增加其繁殖潛力。
物種通過在每個生命發育階段採用不同的策略來適應再生棲息地的可靠性，從而在河岸地區定居。各種干擾機制促進了物種和生命階段不同的多種生活史策略，從而有助於河岸森林中的物種共存。
北美河流
北美的奇爾卡特河(Chilkat River)流經阿拉斯加和加拿大太平洋沿岸淡水生態區。奇爾卡特河流域沒有關於藻類、藍細菌、無脊椎動物或生態系統過程的報告或研究的已知記錄。
植物：河岸森林由糖楓、椴木和紅橡樹組成，潮濕地區還生長著榆樹、河樺、銀楓和白蠟樹。奇珀瓦河中水生植物很常見。新興物種包括箭頭、水防風草、穗狀花序、軟莖蘆葦和甜旗。兩種常見的沉水物種是常見的水草和綠葉水草。該盆地已知三種外來物種：卷葉水草、歐亞水草和蘆葦金絲雀草。奇爾卡特河流域的河岸和漫灘森林群落包括黑楊、西特卡雲杉、紙樺、柳樹、榿木和紅柳山茱萸。灌木沼澤群落中常見的林下植被包括臭甘藍、沼澤木賊、草甸木賊和沼澤紫羅蘭。草本群落常見植被有鮮莎草草甸、藍芥草甸、雜草藍芥草甸、雜草等。
動物：奇爾卡特河的大部分流域，鮭魚是晚秋產卵者，其中包括奇爾卡特河主幹流和發生地下水上升流的側沼澤。棕熊和黑熊季節性地被吸引到奇卡特河以產卵的鮭魚為食。駝鹿在十一月和春季穿過該地區。其他哺乳動物包括錫特卡黑尾鹿、土狼、紅狐、山貓、狼獾和狼。沿河發現了美洲水貂、黃鼠狼和北美水獺，以魚、小鳥、鳥蛋和小腐肉為食。
整個奇珀瓦河流域有110種已知魚類，其中一些物種僅在UCB或LCB中發現。LCB獨有且常見的倒食動物包括大型和小型河魚。體型較大的倒食性動物包括淡水石首魚、短頭紅馬魚、銀紅馬魚和鏟鼻鱘，它們通常沿河底進食，以水生昆蟲、軟體動物和甲殼類動物為食。較小的無脊椎動物，例如國家列為受威脅/特別關注的物種紅鰭鱸魚、西部沙鱸和雜草鱸魚，通常以水體或表面的無脊椎動物為食。雜食性魚類包括小口魚、海峽鰷魚和牛頭鰷魚，所有這些魚類都以小型無脊椎動物和植物為食。
城市森林：城市化城市河岸森林——所有本地和人工種植樹木的總和，它們在組成上與天然河岸森林不同，因為管理實踐限制了它們隨時間的變化。城市森林的管理很複雜，因為有眾多利益相關者，每個利益相關者對於哪些要素對於管理至關重要以及如何最好地管理這些要素有著不同的觀點。城市森林管理正處於採用基於生態的設計實踐的早期階段。洛里默（Lorimer 2001年）認為，為了使城市森林可持續發展，管理必須包括自然、長期干擾歷史中發生的干擾。一種自然干擾是海狸。然而，社會對海狸的容忍度一直較低，加上媒體的負面關注，這意味著許多城市仍然沒有海狸的存在，儘管有些城市譬如北美人口最多的大都市區——西雅圖、紐約市和溫哥華，正在有意振興海狸種群，以增強城市綠地的生態系統功能。在歐洲，野化工作和保護正在促進華沙、布拉迪斯拉發、斯德哥爾摩和維也納等主要城市的河狸自然繁殖。
巴爾幹河流
如今，天然低地河岸森林在巴爾幹地區十分罕見，是受威脅最嚴重的天然林地類型之一。傳統上，農村和家庭使用的木材砍伐在河流沿岸頻繁進行，並且在阿爾巴尼亞仍然很普遍。只有少數低地地區逃脫了大範圍的退化。大面積的河岸森林十分罕見，而且是局部地區的，卡姆奇亞下游就存在這樣的一片殘餘森林。沿著埃夫羅斯河，希臘和土耳其邊境仍然保留著完整的河岸森林，包括楊柳林和小型河濱濕地，它們是河岸植物和野生動物的避難所。
巴爾幹半島最著名的低地河岸硬木森林之一位於內斯托斯三角洲(Nestos Delta)，即所謂的Kotza Orman。在巴爾幹西部地區，斯庫台湖沿岸和阿奇盧斯三角洲的弗拉克索斯地區存在著重要的低地森林。然而，在大多數地區，白蠟木或橡木的硬木、喜濕木材極為罕見，通常僅保留小塊倖存的樹木。總體而言，巴爾幹地區外來河岸植物群落的比例低於西歐和西地中海。
巴爾幹半島南部的一些前低地河岸森林（例如阿爾費奧斯下游和一些埃夫羅塔斯支流）已被桉樹種植園所取代。在巴爾幹半島北部和中部，雜交楊樹種植園和刺槐、紫穗槐等品種現已廣泛分布。天堂樹臭椿也是低地地區定居點附近廣泛分布的外來物種。在低地地區，入侵的巨型蘆葦藤覆蓋了受干擾和森林砍伐的溪流和運河。這些茂密的竹子般的灌木叢阻礙了柳樹和其他河岸植物的再生。
粗木碎片
河岸森林位於世界上許多未受干擾的靜水（即湖泊）和流水（即河流、溪流）系統的邊緣。水生粗木質碎片（或粗木質棲息地（CWH）、粗木質材料、粗木質結構、大型木質碎片）可定義為從河流落入湖泊、溪流和河流的樹木和樹木碎片（活的和死的）。粗木質碎片是許多水生生態系統的自然特徵，可能在許多生態系統過程中發揮重要作用。例如，許多生態系統過程和生物體依賴於或進化適應湖泊和溪流中粗木本碎片池（即，粗木本碎片的集合）的存在。人為的土地利用變化和棲息地退化可能威脅到粗木質殘骸對水生生態系統的自然平衡和生態貢獻。注粗木質碎片在靜水系統中鮮為人知的作用，並整合和綜合河流和溪流中粗木質碎片研究的知識，以比較和對比水生生態系統的生態功能。
斯洛伐克Záhorie保護景觀區的河岸森林
森林濕地
河岸和洪泛區森林提供了許多物理、化學和生物功能，當這些生態系統轉變為其他用途時，這些功能就會消失。海岸線植被的喪失導致河流變窄和河內生態系統服務的喪失，包括營養物質的加工。與幾乎所有濕地的情況一樣，森林濕地也出現了嚴重而廣泛的損失。在美國中南部的密西西比沖積河谷，截至1999年，森林覆蓋率不足洪泛區的25%，而歷史上，洪泛區完全被森林覆蓋。大部分損失歸因於農業排水。剩餘的森林碎片化，面積很少，不到100個斑塊，但足夠大，超過4000公頃，足以支持繁殖鳥類和大型哺乳動物的自我維持密度。
由於農業和城郊開發等人類活動緊鄰溪流和水道，河岸森林的損失甚至更大。斯威夫特（Swift，1984年）估計，在歐洲人定居之前，美國48個領土上大約有30-4000萬公頃的河岸棲息地。如今，剩餘面積約為10-1400萬公頃。密西西比河三角洲、農業中西部、西南沙漠和加利福尼亞州的下降幅度最大。在中西部，河岸棲息地損失估計為70%至95%（Willard等，1989年）。在加利福尼亞州、亞利桑那州和新墨西哥州，河岸森林減少了85%–95%，其中大部分損失歸因於放牧（NRC，2002）。
在歐洲，據估計80%的河岸棲息地在過去200年中已經消失（Naiman等，1993年）。在世界範圍內，水壩的建設、使用硬結構穩定河岸、渠道化、堤壩、地下水和地表水的抽取以及植被的去除都是造成其損失的原因（Brinson等，1981；Goodwin等，1997；NRC，2002）。
如今，河岸和漫灘森林由於其對溪流水質和整體溪流健康的價值，受到生態系統恢復的高度重視（NRC，2001）。
河岸森林緩衝區
保護機制
過濾帶也稱為緩衝帶，是在農田和地表水之間種植的植被區域，以阻止沉積物和污染物進入環境敏感區域。過濾帶的一個子類別是河岸森林緩衝區，國家農林業中心(NAC)將其描述為毗鄰水體的區域，其中包含“樹木、灌木和/或其他多年生植物的組合”。與過濾帶一樣，河岸森林緩衝區的管理“與周圍景觀不同，主要是為了提供保護效益”。
河岸森林緩衝區和過濾帶通常具有類似的環境目標：過濾農業徑流中的污染物（包括農藥、廢物和化肥），防止其進入附近水體。 除了改善水質之外，這兩種保護措施還提供了許多次要的環境效益。 例如，額外的植被覆蓋和多樣化的根系可以穩定原本高度侵蝕的土壤。
此外，各種過濾帶，包括森林河岸緩衝區，都可以通過為現有野生動物種群提供棲息地並幫助保護授粉昆蟲種群來支持生物多樣性。
由於森林河岸緩衝區包括樹木，而其他過濾帶通常不包括樹木，因此它們還具有一些獨特的優勢。 森林緩衝區提供遮蔭，可以培育在較低溫度下繁衍生息的陸地和水生物種。 此外，樹木等多年生植被對於長期大氣固碳特別有效，使森林河岸緩衝區成為農民減少其經營活動中溫室氣體足跡的潛在工具。
森林河岸緩衝區不僅能帶來環境效益，還能帶來經濟效益。 農民可以通過選擇生產水果、堅果或裝飾花卉的緩衝物種來實現收入來源多樣化。 此外，緩衝區可以通過減緩水流來保護現有農田免受洪水破壞，從而為這些作物的收入提供保險。
與所有保護實踐一樣，森林河岸緩衝區的成功取決於規劃。 仔細考慮適當的物種、補充性保護措施和緩衝帶的寬度將取決於個體情況、土壤質量、地形、作物類型、基礎設施和當地市場。
