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环境保护|河狸们,回来了

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▲冬雪在消融的河狸河谷。

1836年,一位名叫斯蒂芬·米克(Stephen Meek)的探险家漫步在美国加利福尼亚州北部克拉马斯山脉的松树山坡上,来到这个称为斯科特谷的沼泽盆地里,看到这里有最特殊的啮齿类动物——河狸,它们杰出建造河坝的能力保护着它们的河塘、沼泽地和草地,以及他所看到的最好的皮毛来源,因此米克等人命名此地为河狸谷。仅1850年,米克的船员就在这里捕获了1800只河狸,将它们的毛皮运到欧洲制成防水帽子。然后更多的捕猎者紧随其后,1929年,一个捕猎者杀死并剥去了山谷里最后一只已知的河狸的皮毛。

,也给斯科特河的鲑鱼带来了灾难,这些鲑鱼曾经栖息在河狸建造的池塘和河道中。当老的河狸大坝倒塌并被冲走时,湿地干涸,溪流侵占了河狸的家。金矿破坏了更多河狸的栖息地。今天,斯科特就像一个工业后的献祭区,它曾经郁郁葱葱的洪泛区被埋在一堆矿渣下面。去年6月的一个闷热的早晨,加州埃特纳市斯科特河流域委员会执行主任珍娜·吉尔莫踩着嘎吱的碎石叹了口气说,这就是我们所说的‘完全冲洗“。

▲河狸在河塘啃噬树枝。

然而,并不是所有的东西都丢失了。除了一堆矿渣外,一条名为“糖溪”的支流已经变成了一个闪闪发光的有几个网球场大小的池塘,周围是柳树和柳树。吉尔莫拉起短裤,涉水而入,凉鞋深深地陷进了巧克力般的泥里。鲑鱼鱼苗像水银一样穿过她的脚踝。就好像她踏进了时间机器,然后被送回以前丰饶的斯科特。

吉尔莫解释说,这片绿洲是一项看似不切实际努力重建河狸谷的结果。在池塘的下游端坐落着使河狸复活成为可能的结构:一种称为河狸与人类的合作成果——河狸坝模型(BDA)人们手工砍倒并剥去道格拉斯杉树干,把它们笔直地横到河床上,在树杆上织成一格柳条。最近返回山谷的几只河狸迅速接管了它,啃掉了附近的树木,用树枝和泥土加固了大坝。

▲在俄勒冈州的桥溪上,创造出一个人工河狸坝。研究人员将原木敲入河床(上图),然后编织一格棍子(下图)。

吉尔摩一边弯下腰来检查一根咬过的棍子一边说:“看到河狸在做这件事真是太棒了,它们比我们做得好得多。”其结果是人工干预过于有序,不可能成为凌乱搭接而成的河狸坝。

吉尔摩的团队只是目前部署河狸坝模型的众多团队之一,河狸坝模型(BDA)也许是美国西部发展最快的河流恢复技术。,自然保护者这样的非营利组织,甚至私人牧场主已经安装了这些结构,以恢复严重侵蚀的溪流,在某些情况下,。在怀俄明州,BDA团队正在为一群脆弱的鸟类创造潮湿的草地。在俄勒冈州,他们正在重建鲑鱼溪流。在犹他州,他们正在帮助灌溉牲畜的牧场。

与其他修复技术相比,BDA具有的优势是成本较低。河狸修复的主要支持者之一犹他州州立大学(USU)地貌学家乔·惠顿(Joe Wheaton)说,依靠啮齿动物的劳动可以节省大量人力。

然而,BDA修复的疯狂发展正在经历成长的痛苦。,一些土地所有者和政府机构不愿帮助一群因砍伐珍贵树木、洪水泛滥和道路涵洞堵塞而声名狼藉的啮齿动物。仅去年一年,美国农业部就杀死了超过23000只被认为讨厌的河狸。

位于华盛顿州斯波坎的土地委员会的生态学家乔·坎农说,河狸可能会被吹嘘为生态系统的建筑师,他们已经在该州东部安装了BDA,并重新安置了河狸。“但我们对松鼠投入了更大的保护。”

从我们21世纪的优势来看,很难想象河狸是如何深刻地塑造了这一景观。实际上,北美最好被称为河狸大陆。1805年,探险家梅里韦瑟·刘易斯(Meriwether Lewis)和威廉·克拉克(William Clark)对密苏里河流域进行了勘测,他们遇到了河狸大坝,“它们一直延伸到我们能发现的上游。”1938年,古生物学家鲁道夫·鲁德曼(Rudolf Ruedemann)在《科学》杂志上写道,科学家们估计,多达2.5亿的河狸池塘曾经占据这个大陆,蓄积了足够的水覆盖华盛顿、俄勒冈州和加利福尼亚。美洲河狸甚至为农业铺平了道路:河狸在池塘里捕捉沉积物,“生产了丰富的农田”。

但是河狸大陆却抵挡不了17世纪到达新英格兰并迅速向西蔓延的皮毛捕猎者。到1843年,博物学家约翰·詹姆斯·奥杜邦发现密苏里盆地缺少河狸身影。研究人员估计,在20世纪初,只有不到历史数字1%的10万只河狸存活下来。

在一条健康的、富有河狸的小溪中,河狸坝会减缓水流,捕捉泥沙,并抵消侵蚀,但是在河狸和它们繁衍速度砰地消失后,溪流侵蚀到河床上,在一个叫做切口的过程中切割成了深沟。这些陡峭的、受限制的溪流失去了向冲积平原溢出和补给含水层的能力。一些地下水补给的溪流完全干涸了。

河狸的损失,以及过度放牧和其他活动造成的损害,已导致许多溪流侵蚀到它们的河床。

这段悲惨的历史发生在俄勒冈州中部的桥溪,现在这条45公里长的水道是美国最广泛的BDA实验的地点。19世纪20年代,英国特工故意消灭该地区的河狸,。。但河狸的破坏,再加上未经控制的放牧,留下了持久的遗存。桥溪变成了一条狭窄的沟渠,四周是干涸的牧场。位于华盛顿西雅图的国家海洋和大气管理局西北渔业科学中心的生态系统分析师迈克尔·波洛克(Michael Pollock)说:“这是一个被上帝遗弃的地方。”

桥溪虽然外表严峻,但它并不是贫瘠的。这条河上有一群濒临灭绝的钢头虹鳟鱼,它们就像鲑鱼一样,迁徙到海洋,然后再游回来。尽管它们建造的任何水坝都有冲走的趋势,一群河狸的大坝框架还是幸存下来了。但曾在阿拉斯加研究过河狸和鲑鱼之间联系的波洛克怀疑,如果有机会,啮齿动物可以捕获足够的沉积物,提升桥溪的河床,将其重新连接到河漫滩,淹没侧面河道和回水,幼小的虹鳟鱼可以在其中茁壮成长。在2007年的一项研究中,他发现即使是相对较短的河狸大坝也能捕获大量沉积物。

如果有几座溃决的水坝是好的,波洛克认为更稳定的大坝会更好。所以他决定增加一些像河狸坝一样的结构。对许多鲑鱼生物学家来说,这一实验似乎达到了疯狂的高度:他们警告说,大坝将掩埋淤泥中的关键栖息地,并将静水暴露在阳光下,对幼鱼来说池塘里水的温度太热了。

该计划还引起了后勤方面的头痛。人们怎么能用工具而不是牙齿来模仿大自然最有天赋的建设者呢?当波洛克和他的同事犹他州立大学生态学家尼克·布维斯(Nick Bouwes)要求公司设计人工河狸大坝时,每座建筑的价格又回到了5万美元。

布维斯在互联网上搜索并找到了一个更节俭的选择:一种液压测深仪,一种类似于钻锤和火箭筒之间的交叉的机器。2009年,这对搭档用他们的新玩意在3.4公里的桥溪上用竖直的柱子和柳枝编织而成,建造了76个BDA大坝。在2010年至2012年期间,他们又增加了45个大坝。

工作人员试验了尺寸和功能。一些BDA的目的是捕获泥沙,另一些则是通过重新引导水流来拓宽河道。总体目标是将一个流道简单的河流转化为一个复杂的流域。

▲河狸使用树枝、木桩和沉泥搭建河坝,在河坝上游形成一个个水塘。

河狸很快就会搭把手。该项目的协调员尼克·韦伯(Nick Weber)回忆道:“不管我们在哪里建房子,河狸都会来开另一分店。”他在俄勒冈州本德工作。监测研究发现,到2013年,河狸已经加固了近60个坝,建造了115个新水坝。总而言之,桥溪的河狸活动增加了八倍。一些水坝吸收了大量的沉积物,它们被掩埋在淤泥中。就像一棵寻求阳光的植物,河床开始从沟渠上爬出来,把水漫到洪水平原上。小溪的淹没面积增加了三倍,侧沟增加了1200%以上。布维斯说:“我们认为,人居环境的变化需要10年时间,而这将在1到3年内发生。”

虹鳟鱼很快就占了便宜。研究人员在2016年的科学报告中称,桥溪的鱼类产量是附近一条控制河流的近三倍,其幼小的虹鳟鱼存活率也高出52%。其他的研究发现,大坝和池塘实际上有助于降低水温峰值,也许是因为允许水在地下渗水和降温。

当有关桥溪的消息传开时,观察人士意识到,BDA可能比鱼更有帮助。位于俄勒冈州波特兰市的美国农业部自然资源保护局的生态学家杰里米·马斯塔斯(Jeremy Maestas)2015年参观了该地区,并认识到对这种大鼠尾鸡的潜在益处,这是一种地面筑巢的鸟类,是一项重大保护工作的重点。它依靠湿地和潮湿的草甸作为夏季饲料。梅斯塔斯成为了一名BDA福音传道者,领导着美国西部的工作坊。他说:“我们的吸引力正在不断增强。”

一些牧场主也接受了基于河狸的修复。杰伊·王尔德(Jay Wilde)是位于爱达荷州明克溪(Mink Creek)的一名农场主,他多年来一直在努力恢复伯奇溪(Birch Creek)的常年但直到他偶然发现河狸才看到了结果。2015年,他邀请犹他州立大学的科学家在小溪上建造19个生物保护区,并在附近释放5只河狸;第二年夏天,溪流持续时间比往常多了2个月,帮助灌溉放牧草甸。虽然王尔德是一个粗暴的爱嚼烟草的牛人,但他并不是一个河狸爱好者,他已经成为一个坚定的拥护者,甚至在当地的大学里为这个项目的成功做演讲。

▲通过BDA项目和河狸的共同努力,河流可以重新换发生机。上图左侧是刚开始搭建BDA时情景,植被和物种贫瘠,地下水位低;右侧是河狸干预后情景,植被和生物多样性恢复,地下水位明显上升。

然而,尽管有这一势头,发展援助继续遇到障碍。在溪流中建造建筑物通常需要联邦或州的许可,。怀俄明州兰德尔附近的自然保护协会红峡谷牧场经理约翰·考夫曼(John Coffman)在2017年要求在小波波·阿吉河(Little Popo Agie River)上安装10部BDAs时,就知道了这一点。该项目停顿了一年,原因是州官员要求他获得合法权利,可以使用BDAs后面储存的水。尽管设计这些半渗透大坝的目的只是为了延缓、而不是阻止水流向其他用户的下游。虽然考夫曼最终获得了他的水权并建造了他的BDAs,但该州禁止建造超过河流宽度或堤岸高度的建筑物,从而削弱了他们将水传播到洪泛区的能力。

在某些地方,BDA怀疑论有着深厚的历史根源。例如一些河流修复工程师担心,。许多岩石水坝因侵蚀和乱丢垃圾的河床而最终失败。

BDA的支持者们淡化了这种担忧。他们指出,检查大坝的目的是永久性的,而BDA本身就是短暂的。例如,在桥溪,许多建筑迅速失修-这是很好的。惠顿说:“这与建筑的持续时间无关。”“这是为了让河狸回到系统中,让他们来完成任务。”

▲现在人们正试图通过建造人工水坝来扭转环境破坏,并吸引河狸回来。

但他承认,混乱的河狸繁衍并不易与文明调和,水坝会淹没道路。在犹他州,,因为人们担心这些结构会对流程造成太大的改变。

河狸的怀疑论甚至破坏了先锋桥溪实验。2017年,联邦邦纳维尔电力管理局(Bonneville Power Administration)撤回了该项目的资金,此前该机构理事会的至少一名成员质疑,记录“河狸的价值”是否值得进行监测。这一举动使人们对该网站研究项目的未来产生了怀疑。

也许没有哪个地方对河狸的态度像加州那么矛盾,尽管有充分的证据表明情况恰恰相反,鱼类和野生动物部仍声称河狸并不是加州大部分地区的原住民。尽管官员们现在承认河狸是属于他们的,但他们一直不愿意鼓励一种因干涉支持加州农业经济的灌溉基础设施而声名狼藉的动物。这种担忧有时会使恢复工作陷入混乱。例如,在斯科特谷,流域委员会最初提议建设36个BDA,。

然而,即使在这里,啮齿动物革命也正在获得盟友。去年,在委员会邀请他们参加一个研讨会后,州政府官员向他们展示了向发展援助机构靠拢的迹象。一度持怀疑态度的当地牧场主已经改变了他们的观点,部分原因是水位上升了一米,有助于改善供水和降低灌溉成本。

吉尔莫说,甚至在5年前,她的同事们“就像壁橱里的河狸一样”,对河狸的情绪如此恐惧,以至于他们不愿穿印有啮齿动物肖像的T恤。她的研究小组甚至将BDA称为“桩辅助木结构”,以避免与这种有争议的动物发生关联。今天她说:“我们有很多土地所有者,他们希望我们能建立起BDA。现在,人们在城里看到我,他们说:‘哦,你是河狸!’”

【End】

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