리파리안 존 복원

리파리안존 복원은 하천, 하천, 샘, 호수, 범람원 및 기타 수문 생태계의 리파리안존 서식지를 생태적으로 복원하는 것이다.리파리언 존 또는 리파리언 지역은 땅과 강 또는 하천 사이의 경계선이다.Riparian은 또한 지구의 15개의 육지 생물군 중 하나의 적절한 명칭입니다; 가장자리와 강둑을 따라 있는 식물과 동물 군집의 서식지는 Riparian 식생이라고 불리며, 수생 식물과 그들을 선호하는 동물들로 특징지어집니다.리파리안 존은 토양 보존, 서식지의 생물 다양성, 초원, 삼림, 습지 또는 수면 아래 지표면 아래 특징과 같은 동물 및 수생 생태계에 미치는 영향 때문에 생태, 환경 관리 및 토목 공학에서 중요하다.일부 지역에서는 리파리아 삼림, 리파리아 숲, 리파리아 완충 지대 또는 리파리아 스트립이라는 용어가 리파리아 지역을 특징짓는 데 사용됩니다.

자연 지질학적 힘에 영향을 미치는 인류의 활동에 의해 세계의^[1] 많은 지역에서 리파리안 지역이 변화 및/또는 열화되었기 때문에 리파리안 지역 복원의 필요성이 인식되고 있다.리파리아 생태계의 독특한 생물 다양성과 자연, 식물 리파리아가 침식을 방지하고, 품위 있는 것에서부터 완전히 건강한 것까지 이르는 수질을 유지하고, 서식지와 야생동물 통로를 제공하고, 그리고 물속의 생물군(수생 생물군)의 건강을 유지하는 데 있어 제공하는 잠재적인 혜택은 급증으로 이어졌다.지난 수십 ^[1][2]년 동안 강변 생태계를 목표로 한 복원 활동 중 하나였습니다.복구 작업은 일반적으로 리파리안 존 프로세스에 대한 생태학적 이해와 ^[2]열화의 원인에 대한 지식에 의해 유도된다.이들은 종종 스트림 복원 프로젝트와 상호 의존적입니다.

리파리안 존 열화의 원인

리파리언 존 교란은 두 가지 주요 범주로 분류된다. 하천 형태학 및 수문 과정의 변화를 통해 리파리언 커뮤니티에 간접적으로 영향을 미치는 수문학적 변경과 토지 개간 또는 교란을 통해 리파리언 커뮤니티의 직접적인 변경을 초래하는 서식지 변경이다.

수문학적 수정

댐과 다이버전

댐은 주로 사람이 사용할 수 있는 물을 저장하고 수력 발전 및/또는 홍수를 통제하기 위해 강에 건설된다.댐 상류의 자연 강변 생태계는 새로 조성된 저수지가 강변 서식지를 범람하면 파괴될 수 있다.댐은 또한 홍수 사건의 규모, 빈도 및 시기를 변경하고 ^[3][4]상류에서 공급되는 침전물과 영양소의 양을 줄임으로써 하류 하천 지역에 상당한 변화를 일으킬 수 있다.농업, 산업 및 인간의 사용을 위해 하천 수로에서 물을 돌리면 하류로 흐르는 물의 양이 줄어들며,^[4] 이와 유사한 영향을 미칠 수 있습니다.

자연적인 강우병 체계에서, 정기적인 홍수는 강우병 식물의 일부를 제거할 수 있다.이를 통해 범람원의 일부를 재생에 사용할 수 있게 되고 연속된 ^[1]타임라인을 효과적으로 "리셋"할 수 있습니다.빈번한 교란은 자연적으로 많은 초기 ^[5]승계 종족에게 유리하다.많은 연구에 따르면 댐과 우회도로 인한 홍수의 감소는 지역사회 승계가 일반적인 단계를 넘어 진행되어 지역사회 ^[2][5]구조의 변화를 야기할 수 있다.

홍수 체제의 변화는 외래종이 변화된 조건에 의해 선호될 때 특히 문제가 될 수 있다.예를 들어 댐 규제는 연간 홍수 주기를 방해함으로써 미국 남서부의 범람원 수문학을 변화시킨다.이러한 변형은 토종 목화(Populus deltoides)에 대한 소금기(Tamarix chinensis)의 우위에 관련되었습니다.홍수로 인해 두 종의 씨앗이 결합될 경우 목화나무는 소금보다 경쟁적으로 우수한 것으로 밝혀졌다.그러나 수문학의 변화로 인한 침수가 부족하기 때문에 ^[6]목화에서 소금기가 발아하기에 더 좋은 조건을 만든다.

지하수 유출

리파리안 지역은 고지대 ^[2]종보다 더 많은 양의 담수에 생리적으로 적응된 식물 종의 독특한 군집성을 특징으로 한다.하천 수위의 주기적인 상승과 홍수를 통해 지표수와 직접 접촉하는 경우가 빈번할 뿐만 아니라, 강변 지역은 지하수와 근접한 것이 특징이다.특히 건조한 지역에서는 얕은 지하수, 침출수, 샘이 간혹 ^[2]홍수가 나는 것보다 강가의 식생에 일정한 물을 공급한다.지하수 유출은 물의 가용성을 줄임으로써 강가의 ^[4][7]식생 건강에 영향을 미칠 수 있다.예를 들어, 애리조나에서 흔히 볼 수 있는 리파리안 종인 프레몬트 목화나무(Populus fremontii)와 샌호아킨 버드나무(San Joaquin wilddingii)는 죽은 가지가 더 많고 지하수 ^[8]수위가 낮아지면서 더 많은 사망률을 경험하는 것으로 밝혀졌다.

식물 군락 구성은 지하수 깊이의 경사도에 따라 극적으로 변화할 수 있다. 즉, 지하수 수위가 감소함에 따라 습지 조건에서만 생존할 수 있는 식물은 건조한 조건에 내성이 있는 식물들로 대체될 수 있으며, 서식지 군락의 이동과 경우에 따라서는 리파리아 ^[7]종의 완전한 상실을 야기할 수 있다.연구들은 또한 지하수 수위의 감소가 솔트케다(Tamarix chinensis)와 같은 특정 외래 침입 종의 침입과 지속에 유리할 수 있다는 것을 보여주는데, 이는 지하수 ^[8]수위가 낮을 때 토종 종과 같은 생리적인 물의 스트레스를 보여주는 것으로 보이지 않는다.

하천 채널화 및 제방 구축

하천 채널라이제이션은 일반적으로 항행 개선, 습지 배수 및/^[2]또는 하류 범람수의 신속한 수송을 위해 보다 직선적이고 넓고 깊은 하천 채널을 엔지니어링하는 프로세스입니다.제방은 종종 인간 ^[9]개발과 농업 밭을 홍수로부터 보호하기 위해 수로화와 함께 건설된다.강변 식생은 채널화 과정 중 ^[10]및 후에 직접 제거되거나 손상될 수 있습니다.또한 수로화 및 제방 건설은 하천계의 ^[9]자연 수문학을 수정한다.자연하천을 통해 물이 흐를 때, 더 빠르게 흐르는 물이 외부 제방을 침식하고 더 느리게 흐르는 물의 침전물이 내부 제방에 침전될 때 굽이굽이 생긴다.많은 리파리아 식물 종들은 발아 및 ^[11]묘목의 확립을 위해 이러한 새로운 퇴적물의 영역에 의존한다.수로 고르기 및 제방 건설은 이러한 퇴적 영역을 제거하여 강변 식물 모집에 불리한 조건을 만든다.

제방은 오버뱅크 홍수를 방지함으로써 범람원의 리파리안 식생에 이용 가능한 물의 양을 줄여 이러한 ^[2]조건에서 지속될 수 있는 식생 유형을 변화시킨다.홍수 부족은 범람원의 습지 함몰이 물을 채우지 ^[9]못하기 때문에 강변 생태계의 서식지의 이질성을 감소시키는 것으로 나타났다.서식지의 이질성은 종의 다양성과 관련이 있기 때문에, 제방은 강변 ^[9]생태계의 전반적인 생물 다양성을 감소시킬 수 있다.

서식지의 변경

토지 개간

전 세계 많은 곳에서 인간이 농작물을 기르고, 목재를 기르고, 상업 또는 주거 ^[2]목적의 토지를 개발하기 위해 땅을 개간함에 따라 강변 지역 내의 식물들이 완전히 제거되었다.리파리아 식생 제거는 하천 제방의 부식성을 높이고 채널 이행 속도를 높일 수 있습니다(새로 클리어된 제방이 리파, 옹벽 또는 ^[12]콘크리트로 둘러싸여 있지 않은 경우).게다가, 리파리아 식생 제거는 남아있는 리파리아 생태계를 조각내는데, 이것은 서식지 ^[4]사이의 종들의 분산을 막거나 방해할 수 있다.이것은 강변 식물의 다양성을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 크고 방해받지 않는 ^[4]서식지에 의존하는 철새나 다른 종의 풍부함과 다양성을 감소시킬 수 있다.파편화는 또한 고립된 리파리안 패치 사이의 유전자 흐름을 막아 유전적 ^[4]다양성을 감소시킬 수 있다.

가축 방목

소는 물 주변에 모이는 경향이 있어 강가 생태계에 ^[4]해로울 수 있다.사슴과 같은 토종 유제류들이 보통 강변 지역에서 발견되는 반면, 가축들은 토종 식물을 짓밟거나 풀을 뜯어먹으며, 강변 종들이 ^[4][13]견딜 수 있도록 진화하지 않은 부자연스러운 양과 형태의 교란을 일으킬 수 있다.가축 방목은 토종 식물 종의 면적을 줄이고 외래 연간 잡초를 선호하는 교란 빈도를 생성하고 식물 군집 구성을 바꾸는 것으로 나타났다.예를 들어 건조한 남아프리카의 생태계에서 방목은 풀, 초목, 나무 종들의 감소와 비수분 ^[14]관목의 증가를 야기하는 것으로 밝혀졌다.

채굴

모래와 자갈을 위한 수로를 채굴하는 것은 서식지를 직접 파괴하고, 펌핑을 통해 지하수를 제거하며, 수로 형태를 바꾸고, 퇴적물의 흐름을 ^[4]변화시킴으로써 강변 지역에 영향을 미칠 수 있다.반대로 범람원의 채굴 활동은 다른 형태의 인간 ^[4]활동을 통해 자연채집 과정이 영향을 받은 하천을 따라 리파리안 식물(예: 목화나무)을 설립하기 위한 유리한 지역을 조성할 수 있다.금속 채굴은 독성 물질이 ^[4]퇴적물에 쌓일 때 강변 지역에 영향을 미칠 수 있다.

침습성 외전증

강변 생태계에 침입하는 외래종의 수와 다양성은 ^[1]전세계적으로 증가하고 있다.강변 지역은 빈번한 서식지 교란(자연적 및 인위적)과 전파 분산에 있어 하천과 ^[1]하천의 효율성으로 인해 특히 침입에 취약할 수 있다.침입종은 강변 지역의 생태계 구조와 기능에 큰 영향을 미칠 수 있다.예를 들어, 침습성 아카시아 미앤지이와 유칼립투스 종의 조밀한 서식지의 바이오매스가 높으면 물 소비가 증가하고 따라서 남아프리카의 하천에서 ^[1]수위가 낮아집니다.침습성 식물은 또한 식생에 의해 갇힌 침전물의 양에 변화를 일으킬 수 있고, 수로 형태를 바꿀 수 있으며, 식물의 가연성을 증가시켜 화재 ^[1][4]빈도를 높일 수 있습니다.외래동물은 강변지역에도 영향을 미칠 수 있다.예를 들어, 산타 마리아 강변의 야생 버로들은 나무껍질을 벗기고, 토착 목화숲에 있는 캠비움으로 나무들의 ^[4]죽음을 야기합니다.

방법들

리파리안 존을 복원하는 방법은 성능 저하 원인에 따라 결정되는 경우가 많습니다.리파리아 지역 복원에는 수문학적 과정과 지형적 특징을 복원하는 것과 토종 리파리아 식생을 재건하는 두 가지 주요 접근법이 사용된다.

수문학적 과정과 지형적 특성 복원

변화된 흐름 방식이 강변 지역의 건강에 영향을 미치는 경우, 자연 흐름의 재확립이 강변 ^[2]생태계를 효과적으로 복원하는 최선의 해결책이 될 수 있다.댐과 유량 변경 구조물의 완전한 제거는 역사적 조건을 완전히 복원하기 위해 필요할 수 있지만, 이것이 항상 현실적이거나 실현 가능한 것은 아니다.댐 제거의 대안은 연간 보다 일관된 흐름을 유지하는 대신 대량의 물을 한꺼번에 방류함으로써 과거 규모와 시기에 일치하는 주기적인 홍수 펄스를 시뮬레이션하는 것이다.이것은 많은 강변 ^[6]생태계의 건전성을 유지하기 위해 필수적인 오버뱅크 홍수를 허용할 것이다.그러나 단순히 보다 자연스러운 흐름 체제를 복원하는 것 또한 물류상의 제약이 있다. 왜냐하면 법적으로 전용된 물 권리는 그러한 생태학적으로 중요한 ^[2]요소들의 유지를 포함하지 않을 수 있기 때문이다.지하수 펌핑의 감소는 또한 강우식물을 선호하는 지하수 수위를 재정립함으로써 강우 생태계를 복원하는 데 도움을 줄 수 있다. 그러나, 이 또한 지하수 유출 규제에 보통 ^[7]강우식물을 보호하기 위한 조항이 포함되어 있지 않다는 사실에 의해 방해를 받을 수 있다.

채널라이제이션이 스트림 및 리버리안 건강에 미치는 부정적인 영향은 스트림 채널의 물리적 복원을 통해 줄일 수 있습니다.이는 플로우를 이력 채널로 복원하거나 새로운 채널을 생성하여 실행할 수 있습니다.복구가 성공하기 위해서는, 특히 완전히 새로운 채널을 만들기 위해, 복구 계획은 개별 스트림의 지형적 잠재력을 고려하여 그에 ^[15]따라 복구 방법을 맞춤화해야 한다.이는 일반적으로 기준 스트림(안정적이고 자연스러운 상태에서 물리적, 생태적으로 유사한 스트림)의 검사와 형태학적 ^[15]특징에 기초한 스트림 분류 방법을 통해 이루어진다.스트림 채널은 일반적으로 1.5~2년의 타임스케일로 ^[15]플래드 플레인에 오버플로우 할 수 있을 정도로 좁게 설계되어 있습니다.지형복원의 목표는 결국 하천 생태계와 하천 생태계에 중요한 수문학적 과정을 복원하는 것이다.그러나 이러한 유형의 복구는 논리적으로 어려울 수 있다. 많은 경우, 수로의 초기 직선화 또는 수정으로 인해 개발, 농업 ^[2]등을 통해 인간이 이전의 범람원으로 잠식하는 결과를 초래했다.또한 스트림 채널 변경에는 막대한 비용이 소요될 수 있습니다.

대규모 하천 복원 프로젝트의 잘 알려진 한 예는 플로리다 중부의 키시미 강 복원 프로젝트입니다.키시미강은 1962년부터 1971년 사이에 홍수를 통제하기 위해 수로화되었고, 굽이치는 167km의 강을 90km의 배수 ^[16]수로로 만들었다.이는 계절적 범람원의 범람을 효과적으로 제거하여 습지에서 ^[17]고지대 군락지로의 전환을 야기했다.1999년 하천 ^[17]범람원 생태보전성 재건을 목표로 복원계획이 수립됐다.이 프로젝트에는 하천의 주요 부분을 탈수로화하고, 재건된 수로로 물을 유도하고, 물 조절 구조를 제거하고,^[16] 범람원에 계절적 홍수를 복구하기 위한 흐름 방식을 변경하는 작업이 포함됩니다.1단계 복구가 완료된 이후 고지대에서 습지로의 전환이 ^[18]시작되면서 식생과 야생동물 군집의 많은 개선이 기록되었다.하천을 범람원에 다시 연결하기 위해 제방을 뚫는 것도 효과적인 복구 형태가 될 수 있습니다.예를 들어, 중부 캘리포니아의 코썸네스 강에서는 제방 붕괴의 결과로 계절적 홍수가 범람원으로 돌아오면 주로 토착 강변 식물 ^[19]군락이 재정립되는 것으로 나타났다.

더 짧은 도달 거리(2km 길이)와 더 낮은 제방의 탈채널화는 또한 자연 범람원의^[20] 전형적인 공간적 및 시간적 이질성을 개선하기 위해 자연적(또는 거의 자연적) 홍수 상태와 함께 효과적인 복구 접근법임이 입증되었다.

인간이 채널을 계속 유지하거나 수정하지 않는 한 스트림 채널은 사람의 개입 없이 채널라이제이션에서 회복되는 경우가 많습니다.점차 수로 바닥과 하천 둑이 퇴적물을 쌓기 시작하고 굽이굽이 형성되며 목질 식생이 자리를 잡아 둑을 안정화시킬 것이다.그러나 이 과정은 수십 년이 걸릴 수 있습니다. 서부 ^[10]테네시의 채널라이즈드 스트림에서는 스트림 채널 재생에 약 65년이 걸린다는 연구 결과가 나왔습니다.보다 능동적인 복원 방법을 사용하면 프로세스를 가속화할 수 있습니다.

리파리아 식생 복원

퇴화된 강변지대를 조성하는 것은 강변 복구의 일반적인 관행이다.경건함은 능동적 또는 수동적 수단 또는 이 둘의 조합을 통해 달성될 수 있습니다.

활발한 식생 회복

자연적으로 이용 가능한 전파의 부족은 복원 ^[21]성공의 주요 제한 요인이 될 수 있습니다.그러므로, 적극적으로 자생식물을 심는 것은 종종 리파리아 ^[22]종의 성공적인 정착을 위해 중요하다.적극적으로 식생을 복원하는 일반적인 방법에는 방송용 씨앗 파종과 직접 씨앗, 플러그 또는 묘목을 심는 방법이 있습니다.버드나무와 같은 클론 종을 재정립하는 것은 종종 땅에 ^[4]직접 나무를 심는 것만으로 이루어질 수 있다.생존율을 높이기 위해 어린 식물들은 울타리나 나무 ^[23]쉼터를 갖춘 초본으로부터 보호해야 할 수도 있다.예비 연구에 따르면 직접 씨를 뿌리는 목질 종이 용기 ^[24]스톡을 심는 것보다 더 비용 효율적일 수 있습니다.

기준 사이트는 종종 심을 적절한 종을 결정하기 위해 사용되며 씨앗이나 절단을 위한 소스로 사용될 수 있다.레퍼런스 커뮤니티는 ^[25]복원이 완료된 후 복원 사이트의 이상적인 모습을 나타내는 모델 역할을 합니다.그러나 복원된 사이트와 기준 사이트의 조건이 동일한 ^[25]종을 지원할 수 있을 만큼 유사하지 않을 수 있기 때문에 기준 사이트 사용에 대한 우려가 제기되었다.또한 복원된 리파리아 지역은 다양한 종의 조합을 지원할 수 있기 때문에 생태복원학회는 ^[25]복원목표를 수립하기 위해 여러 개의 기준지를 사용할 것을 권고한다.

활성 식생 복원에서 실용적인 질문은 특정 식물이 다른 식물의 모집과 지속을 촉진하는지(승계 이론에 의해 예측됨), 또는 초기 공동체 구성이 장기적인 지역사회 구성을 결정하는지(우선순위 효과)^[21][26] 여부이다.전자가 적용되는 경우, 먼저 촉진성 종을 심고 조건이 적절해지면(예: 층상 종에 의해 충분한 그늘이 제공되는 경우) 종속 종을 심기를 기다리는 것이 더 효과적일 수 있다.만약 후자가 적용된다면,^[26] 아마도 처음에 모든 원하는 종을 심는 것이 최선일 것이다.

토착 강변 공동체를 복원하는 중요한 요소로서, 복원 전문가들은 종종 침입한 종들을 제거하고 그들이 재정립하는 것을 막아야 한다.이는 제초제 도포, 기계적 제거 등을 통해 달성할 수 있다.하천이나 하천의 긴 범위에서 복구가 이루어질 경우, 상류에서 외래종으로부터의 전파가 복구 ^[1]시도에 방해가 되지 않도록 프로젝트를 시작하여 하류에서 작업하는 것이 종종 유용하다.외래식물의 ^[1]미래 군락을 막기 위해서는 토종 종족의 확립이 필수적이라고 생각된다.

수동 식생 복원

리파리아식물의 적극적인 식재는 리파리아 생태계를 재건하는 가장 빠른 방법일 수 있지만, 방법은 자원을 엄청나게 ^[4]많이 소모할 수 있다.인간에 의한 교란이 중단되거나 수문학적 과정이 ^[27]복원되면 강엽식물이 스스로 되살아날 수 있다.예를 들어, 많은 연구에 따르면 배타적 울타리를 통해 강변 지역에서 방목하는 소를 막는 것은 강변식물의 견고성과 덮개를 빠르게 증가시키고 또한 보다 자연스러운 지역사회 구성으로 전환할 수 ^[13][28]있다.리파리아 식생에 유리한 주기적인 홍수와 같은 수문학적 과정을 단순히 복원함으로써 원주민 공동체는 스스로 재생될 수 있다(예: 코숨네스 강 ^[19]범람원).토종 종자의 성공적인 모집은 지역 또는 상류 종자 소스가 복원 사이트에 전파를 성공적으로 분산시킬 수 있는지 또는 토종 종자 은행이 ^[4][22]존재하는지 여부에 달려 있습니다.수동적인 식생 회복의 한 가지 잠재적인 장애물은 외래종이 우선적으로 강변 지역에 ^[1]서식할 수 있다는 것이다.활발한 제초작업은 원하는 자생식물 군락이 다시 형성될 가능성을 높일 수 있다.

동물의 생명 회복

복구는 종종 식물 군집 재건에 초점을 맞춥니다. 아마도 식물이 ^[21]군집 내 다른 유기체의 토대를 형성하기 때문일 것입니다.동물 공동체의 복구는 종종 "꿈의 필드" 가설을 따릅니다."만들면 온다"^[26]많은 동물 종들이 서식지가 ^[4]복원된 지역을 자연스럽게 회상하는 것으로 밝혀졌다.예를 들어,^[29] 아이오와 주의 한 리파리안 회랑에 리파리안 식생이 재정립된 후 몇몇 조류 종의 개체수가 눈에 띄게 증가했습니다.일부 리파리안 복원 노력은 캘리포니아 중부의 밸리 엘더베리 롱혼 딱정벌레와 같은 특정 동물 종을 보존하기 위한 것일 수 있습니다. 벨리는 리파리안 나무 종(블루 엘더베리, 삼부쿠스 멕시카나)^[30]에 의존합니다.복원 노력이 핵심 종을 대상으로 할 경우, 복원 ^[4]성공을 보장하기 위해 개별 종의 필요성(예: 강변 식생의 최소 폭 또는 범위)에 대한 고려가 중요하다.

생태계의 관점

복원 실패는 토양 특성(예: 염도, pH, 유익한 토양 생물군 등), 지표수 및 지하수 수준, 흐름 ^[4]상태 등 적절한 생태계 조건이 재정립되지 않을 때 발생할 수 있다.따라서 성공적인 복원은 많은 생물적 요소와 비생물적 요소를 모두 고려하는 것에 달려있을 수 있다.예를 들어 공생균류, 무척추동물 및 미생물을 포함한 토양 생물군의 복원은 영양 순환 역학을 ^[4]개선할 수 있다.물리적인 프로세스의 복원은 건강한 리버리안 ^[19]커뮤니티를 재정립하기 위한 전제 조건일 수 있습니다.궁극적으로, 열화의 원인을 고려하고 수문학과 식생 및 기타 생명체의 재확립 모두를 대상으로 하는 접근방식의 조합이 강변 지역 복원에 가장 효과적일 수 있다.

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