Экологические последствия водохозяйственных проектов

Значение изменений, неоднородности и способности к установлению связей. Изменения, вызываемые нарушением режима, являются важным компонентом здоровой экосистемы реки, что необходимо поддерживать при принятии решения о проектировании и эксплуатации водохозяйственных объектов, или восстанавливать, если необходимо смягчить воздействие производимых работ.

Действительно, во многих случаях превосходные результаты при восстановлении могут быть достигнуты путем простого исключения факторов, оказывающих давление на речную систему: восстановлением режима естественного стока, режима наносов и цикла развития растительности при отсутствии необходимости дальнейшей эксплуатации реки.

Если сложная речная система не может быть изменена, например путем предотвращения возникновения паводков или отделения поймы от основного русла береговыми насыпями, то старые ареалы не будут разрушены, а новые среды обитания не будут созданы, сдерживая распространение саженцев.

Это приведет к прогрессирующему старению пойменных лесов, т. к. существующая растительность достигнет пика развития и захватит изначально разнородный речной ландшафт. В результате сформируется однородная речная система, которая может поддерживать меньшее биологическое разнообразие.

Этот пример показывает, что не только морфология реки, но и совокупность ее сред обитания находится в состоянии динамического равновесия, в котором отдельные ареалы постоянно изменяются. Однако общая совокупность различных типов сред обитания остается более или менее неизменной на всем протяжении реки. Концептуальная модель режима поведения сред обитания в речной системе была описана раньше как изменение мозаики ареалов.

Водохозяйственные проекты, как правило, направлены на повышение устойчивости, упрощение и разделение речных систем, вызывая в результате пространственно-однородные условия, которые не в состоянии обеспечить разнообразные среды обитания для самых разных биологических видов.

Например, строительство каналов на реках между дамбами, в результате чего формируется однообразное трапециевидное поперечное сечение с равными глубинами или скоростями течения и отсутствием связи между основным каналом и элементами поймы, которые остаются безводными за дамбами в период паводков.

Аллювиальная река на рисунке II.4.50 характеризуется разнообразием водных сред, используемых для нереста многих видов рыб. Если на этой реке построить канал для судоходства, то в конечном итоге это будет равномерно глубокий, узкий одиночный водоток с гораздо меньшей неоднородностью. Многие среды обитания в боковых рукавах и пойме будут потеряны, и в результате резко уменьшится разнообразие видов рыб.

К сожалению, гидротехнические сооружения в целом влияют на временную динамику реки, препятствуя ее изменению. Например, когда паводки регулируются плотинами, гидрогеоморфологические процессы более не могут перерабатывать пойменные отложения с вышеупомянутыми последствиями.

В речных системах с большим запасом энергии, имеющих большие уклоны и/или испытывающих воздействие паводков в зависимости от размера наносов, тип нарушения, а именно скорость, с которой ареалы обитания создаются и уничтожаются, может быть слишком высокой для обеспечения богатого биологического разнообразия.

Типичными примерами являются петляющие реки с гравийным и песчаным ложем, где отмели и острова так часто обновляются, что большая часть русловых ареалов обитания относительно недавно сформировалась или слаборазвита. Напротив, меандрирующая река с небольшим запасом энергии, которая медленно смещается в сторону, возможно, может иметь пойму, заросшую старой растительностью, с небольшой возможностью формирования новых ареалов обитания.

Такая система будет также слишком однородной для поддержания высокого биологического разнообразия. Действительно, была выдвинута гипотеза, что разнообразие является максимальным в речных экосистемах с промежуточным уровнем нарушения, т. е. со средним запасом энергии.

Такая картина соответствует типу рек между однорукавным извилистым потоком и блуждающим, с низкой тенденцией к формированию петель, высоким уровнем ветвления или многорукавности, умеренной извилистостью, сохранением больших древесных обломков и сильной тенденцией к формированию отмелей, как показано на рисунке II.4.49.

Другими словами, слишком большие изменения — непрерывный возврат системы к исходному состоянию, или слишком малые изменения — сохранение одного типа ареалов, доминирующего над всеми остальными, приводит к снижению разнообразия.

Таким образом, чистая вода является лишь одним из многих компонентов здоровой экосистемы реки.