Инвазивни свойства и екологични въздействия на евразийското водно фолио, Myriophyllum spicatum

Инвазивни свойства

В допълнение към ниските си нужди от хранителни вещества, EWM е в състояние да поеме хранителни вещества от утайката чрез своите корени, той е в състояние да понася и да расте добре в райони, където има ниски концентрации на хранителни вещества във водния стълб, когато други макрофити са гладни от хранителни вещества (Смит 1990). Също така е в състояние да расте добре в сушилни години, когато има малко хранителни вещества във водните тела от оттичане от околния вододел.

Нашествието от чужди видове има много екологични и икономически последици. Те променят екологичните общности, могат да намалят услугите, предоставяни от екосистемите (горски продукти, риболов, земеделски системи), и да повлияят на развлекателните дейности (Horsch и Lewis 2009).

Екологични въздействия

Има някои екологични ползи от наличието на EWM във водно тяло? Например EWM е нискокачествена храна за водоплаващи птици (Elser 1967, Nichols 1975), произвежда кислород, филтрира хранителни вещества, може да стабилизира субстрата и при ниска плътност може да осигури подслон и храна за някои безгръбначни и риби (Keast 1984, Engel 1987); обаче гъстите популации на МРЕ често водят до големи екологични въздействия и имат последици към местните местообитания и местните организми. EWM може да наруши хранителните мрежи както в лимановите, така и в сладководните водни тела, но въздействието не е преобладаващо в лимановите системи (Duffy and Baltz 1998, Martin и Valentine 2011, Martin и Valentine 2014). Инвазивните видове представляват важна заплаха за биологичното разнообразие, на второ място след загубите на местообитания (Wilcove et al. 1998). Доказано е, че EWM измества местните видове за период от 2 до 3 години. Например, EWM замени змиорката в езерото Мендота, WI (Lind and Cottam 1969), Elodea в Deviled Lake, WI (Lillie and Budd 1992) и много популации от местни макрофити в езерото Wingra, близо до Madison, WI (Nichols and Mori 1971 ).

Химия и качество на водата

Подобно на много водни инвазивни видове, EWM може да промени химическите и физичните свойства на водата, когато расте в гъсти насаждения. Доказано е, че разлагането на EWM ускорява еутрофикацията чрез освобождаване на хранителни вещества, особено фосфор, който е бил преместен от утайката в растителната тъкан по време на растежа, във водния стълб (Carpenter 1980). Тъй като EWM самореже листата си и също загива през есента, големи популации от EWM водят до натрупване на биомаса върху утайката. Разлагането на биомасата на EWM и повишените темпове на дишане на микробите ще доведат до по-ниски нива на разтворен кислород във водния стълб (Grace 1978, Bates 1985). Инвазивните растения, които образуват гъсти насаждения, като EWM, могат да намалят смесването; следователно атмосферният кислород, разтворен в интерфейса вода-атмосфера, не се разпръсква по целия воден стълб (Fleming and Dibble 2015).? Ограничението на EWM върху потока и смесването на водния стълб може също да доведе до изменение на температурния профил с до 10 ° C на метър (Dale and Gillespie 1977, Aiken et al. 1979), допълнително намаляване на разтворения кислород.

Наличност на светлина

EWM може да образува плътни навеси, особено в мътни води, които ще блокират светлината да достигне до субстрата, ограничавайки растежа на макрофитите под него (Madsen et al. 1991). EWM расте рано и се удължава бързо, като по този начин му дава конкурентно предимство за светлина пред местните растения, включително местното северно водно фолио (Valley и Newman 1998). В плитка по-чиста вода, където светлината не е ограничаваща, EWM може да бъде в неблагоприятно положение при отглеждане с утвърдени местни растения (Abernethy et al. 1996, Valley and Newman 1998), особено ако гъстотата на местните растения е висока (Agami and Waisel 2002 ).

Ефекти върху динамиката на хранителната мрежа

Плътните насаждения на EWM също влияят върху степента на хищничество на рибоядни риби. Например басът на Largemouth има затруднения при влизането и търсенето на плячка в гъсти щандове на EWM (Engel 1987), което може да доведе до увеличаване на синята и намаляване на баса.

EWM е нискокачествен източник на храна, така че макар и да е годен за консумация, той не е предпочитан от водолюбивите птици. Плътните популации на EWM ще изместят желаните растителни видове, което ще доведе до нискокачествено местообитание за водолюбивите птици (Elser 1967).

Ефекти върху местообитанието

Плътните насаждения също ще променят разпространението на безгръбначни и риби (Frodge et al. 1990, Boylen et al. 1999). В средата на 1900 г. EWM е засаден в езера, за да се подобри местообитанието на рибите, а при леки нашествия е доказано, че EWM е от полза за безгръбначни и риби. Той служи като субстрат, върху който може да расте храната, а също така служи като убежище за малки, нахранващи риби (Pardue and Webb 1985, Killgore et al. 1989, Chaplin and Valentine 2009, Valinoti et al. 2011). От друга страна, гъстата растителност ще намали успеха на хищничеството на по-големите хищни риби, като например голям бас, което води до намаляване на популациите на тези риби (Engel 1987). EWM също ще намали успеха на хвърлянето на хайвера чрез покриване на местата за хвърляне на хайвера (Newroth 1985.).
Плътните нападения ще променят хидрологията на забавящите течения на водното тяло и действието на вълната. Тогава стоящата вода осигурява местообитание за комари (Bates 1985) и паразити Schostosomatidae, които причиняват сърбеж на плувците (церкарен дерматит) (Jacobs 2009).
Намаляването на разтворения кислород във водния стълб чрез намаляване на смесването и повишено разлагане може също да измести рибите и другите животни (Madsen et al. 1991, Madsen 2005, Fleming and Dibble 2015).

водно

Фигура 7. Диаграма, изобразяваща потока на въглерод в (оранжеви стрелки) и между (сини стрелки) растителни съобщества в езеро, нападнато с EWM. In sensu Коваленко и Дибъл, 2014 (Коваленко и Дибъл 2014). Изображенията, използвани за създаване на тази диаграма, са получени от публичното достояние, притежават Creative Commons лиценз или са предоставени от автор на този уебсайт. (Вградени фотографски кредити: Александър, Надежда: Национална администрация на архивите и архивите на САЩ, Бауер, Скот: Галерия с изображения на Службата за селскостопански изследвания, Хейс-Понтиус, Ерин: Проект за потоци EPSCoR от Върмонт, Masclef, Am? D? E - Atlas des plantes de France. 1891, The New International Encyclop? Dia, v. 19, 1905, p. 805, Том ?, Ото Вилхелм Флора фон Дойчланд,? Sterreich und der Schweiz 1885, Гера, Германия, Трепте, Андреас: www.photo-natur.de., USDA, NRCS. 2013. База данни РАСТЕНИЯ (https://plants.usda.gov, 26 август 2013 г.). Национален екип за растителни данни, Грийнсборо, NC 27401-4901 САЩ, Национална администрация за океани и атмосфера на САЩ, Кевин Джуно, Мичигански технологичен университет)

Евразийските и хибридните водни мили могат да образуват гъста популация, която намалява проникването на светлина във водния стълб и може да затрудни навигацията на големите риби. Вложките показват хибридната популация на фолио отдолу под повърхността на водата. (К. Джуно)

Икономически въздействия

Смята се, че инвазивните видове струват 1,4 трилиона долара в световен мащаб (Pimentel et al. 2001). В Съединените щати загубите от управление и производство, свързани с инвазивни видове, струват 120 милиарда долара годишно (Pimentel et al. 2005). Една оценка предполага, че инвазивните водни видове могат да доведат до 14,2 милиарда долара щети, загуби и усилия за управление (Pimentel 2005). Управлението на водните плевели, използващо само 2,4-D, може да струва 17 милиона щатски долара на национално ниво и да доведе до до 10 милиарда щатски долара пряко и косвено икономическо въздействие (Rockwell 2003, Lovell et al. 2006). Водните инвазивни видове само в района на Големите езера се оценяват на над 100 милиона долара годишно (Rosaen et al. 2012). През 1999 г. щатът Мичиган присвои 4,2 милиона долара за инвазивни видове, от които 3,4 милиона отидоха за усилията за контрол (GAO 2000). Очаква се EWM да струва $ 400 милиона годишно в САЩ за контрол и щети (Pimentel 2005). Това предполага, че средните разходи за контрол на EWM на хектар са приблизително 2000 $ (Pimentel 2005).

Разходите, свързани с водни инвазивни видове, включват преки оперативни разходи като закупуване на хербициди, труд за прилагане или физическо отстраняване на растенията, въздействие върху промишлени съоръжения и операции за пречистване на вода и намалени местни доходи поради намаляването на туризма. Водните пътища могат да станат непроходими за корабите и корабите да бъдат замърсени, което от своя страна може да повлияе на скоростта на транспорта и да увеличи разходите за почистване. Косвените разходи могат да включват повишени цени на храните поради ниско производство на риба или замърсено риболовно оборудване и засегнати операции и намален туризъм и отдих (Rosaen et al. 2012).

Доказано е, че присъствието на EWM оказва голямо влияние върху ценностите на земята (Horsch и Lewis 2009, Zhang and Boyle 2010, Rosaen et al. 2012). Според данните, събрани в Уисконсин, собствениците на имоти са готови да платят средно с около 30 000 долара повече за имот на езеро без EWM, а присъствието на EWM намалява стойността на имота (земя и конструкции) средно с 8% и стойността на земята с 13 % (Horsch и Lewis 2009). Собствениците на жилища в северозападната част на Тихия океан са готови да платят много по-големи суми, над 94 000 щатски долара, за да живеят на езера без EWM, което съответства на 19% намаление на стойността на имотите (Olden and Tamayo 2014). Модел, създаден от Zhang and Boyle (2010), предполага, че стойностите на имотите намаляват експоненциално, тъй като покритието на EWM се увеличава в езерото. Ако EWM се увеличи в ареалното покритие, например, от приблизително 50? 10% на 70? 10%, има 6,4% спад в стойността на имота. Намаляването на стойностите на собствеността може също така директно да доведе до намаляване на данъка върху имуществото, като по този начин осигури по-малко приходи за местните власти (Olden and Tamayo 2014).

Според проучване, проведено през 2011 г., собствениците на земя в Уисконсин са готови да платят

$ 570 годишно за програма за предотвратяване на EWM от нахлуване в езера. Това е много по-малко от очакваната загуба на благосъстояние от $ 1800 годишно за имот на бреговата линия или капиталовата загуба между $ 20 000 и $ 35 000 след нахлуване на EWM (Provencher et al. 2012); следователно, проактивно предотвратяване на навлизането на МРЕ в езера в мярка, която трябва да се предприеме.

Инвазивното водно фолио може да наруши витлата на лодките и оборудването за лодки (К. Джуно)