Bulletin of the Russian Geographical SocietyBulletin of the Russian Geographical SocietyИзвестия Русского географического общества0869-60713034-5383The Russian Academy of Sciences68137210.31857/S0869607124040129MNTNLJArticlesСтатьиResearch ArticleFeatures of Distribution and Morphometric Characteristics of Beaver Dams and Ponds in Small Rivers of the Uplands of the Steppe Zone of the Volga Region, European RussiaОсобенности размещения и морфометрические характеристики бобровых плотин и прудов на малых реках возвышенностей степной зоны ПоволжьяSharifullinAidar G.ШарифуллинАйдар Гамисович
Russian Federation

Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor of the Department of Landscape Ecology of the Institute of Environmental Sciences

кандидат географических наук, доцент кафедры ландшафтной экологии, Институт экологии и природопользования

AGSharifullin@kpfu.ruGusarovArtyom V.ГусаровАртем Викторович
Russian Federation

Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor, Senior researcher, Scientific research center “Digital Earth” of the Institute of Geology and Petroleum Technologies

кандидат географических наук, доцент, старший научный сотрудник НИЦ “Цифровая Земля”, Институт геологии и нефтегазовых технологий

avgusarov@mail.ruKazan Federal UniversityКазанский федеральный университет26122024156442344030052025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0869-6071/article/view/681372

Beavers, as mammals that have a unique ability to transform watercourses and their floodplain-channel complexes by building dams and associated ponds, intensively develop streams and, especially, small rivers, as well as small branches of larger rivers in Eastern Europe. During a geodetic survey using GNSS equipment and a field survey of four small rivers in the uplands of the steppe zone of the Volga region, the features of the distribution of beaver dams and associated ponds were identified, and some of their morphometric characteristics (height and length of dams and their ratio; length of ponds) were determined. An analysis of the longitudinal profiles of these rivers showed the significant role of slopes (gradients) in the distribution of these beaver structures: about 90% of them are located on riverbed slopes of less than 2%, including 56% of less than 1%. A weak and statistically insignificant trend of increasing height of beaver dams, as well as a statistically significant trend of decreasing length of beaver dams and associated ponds as riverbed slopes increase, was identified. The highest average heights of beaver dams are confined to those small rivers whose basin soils are comparatively heavily plowed (mainly clayey-loamy Chernozems).

Бобры как млекопитающие, которые обладают уникальной способностью преобразовывать водотоки и их пойменно-русловые комплексы путем строительства плотин и связанных с ними прудов, интенсивно осваивают ручьи и особенно малые реки, а также небольшие протоки более крупных рек Восточной Европы. В ходе геодезической съемки с помощью GNSS-оборудования и полевого обследования четырех малых рек возвышенностей степной зоны Поволжья выявлены особенности размещения бобровых плотин и связанных с ними прудов, а также определены их некоторые морфометрические характеристики (высота и длина плотин, и их соотношение; длина прудов). Анализ продольных профилей рек показал существенную роль уклонов в размещении указанных бобровых сооружений: около 90% их расположено на уклонах речных русел менее 2%, в том числе 56% — менее 1%. Выявлена слабая и статистически незначимая тенденция увеличения высоты бобровых плотин, а также статистически значимый тренд уменьшения длины бобровых плотин и связанных с ними прудов по мере роста уклонов русел. Наибольшие средние высоты бобровых запруд приурочены к тем малым рекам, земли бассейнов которых значительно распаханы (преимущественно глинисто-суглинистые черноземы).

Castor fiber L.GNSS receiverriverbedfloodplainlongitudinal river profileEast European PlainCastor fiber L.GNSS-приемникруслопоймапродольный профиль рекиВосточно-Европейская равнинаРоссийский научный фондRussian Science Foundation22-77-10087Geograficheskij atlas Orenburgskoj oblasti. Geoportal Russkogo geograficheskogo obshhestva. 2020. URL: https://geoportal.rgo.ru/catalog/sobranie-kart-i-planov-iz-izdaniy-rgo/sovremennye-izdaniya-vypolnennye-po-grantam-i-0. (data obrashheniya: 24.08.2024).Географический атлас Оренбургской области. Геопортал Русского географического общества. 2020. URL: https://geoportal.rgo.ru/catalog/sobranie-kart-i-planov-iz-izdaniy-rgo/sovremennye-izdaniya-vypolnennye-po-grantam-i-0 (дата обращения: 24.08.2024).Vodogreckij V. E. Antropogennye izmenenie stoka malyx rek. L.: Gidrometeoizdat. 1990. 175 s.Водогрецкий В. Е. Антропогенные изменение стока малых рек. Л.: Гидрометеоиздат. 1990. 175 с.Zharkov I. V. Itogi rasseleniya rechnyx bobrov v SSSR // Trudy Voronezhskogo gosudarstvennogo zapovednika. Vosstanovlenie i racional’noe ispol’zovanie zapasov rechnogo bobrov v SSSR. 1969. Vyp. XVI. S.10–51.Жарков И. В. Итоги расселения речных бобров в СССР // Труды Воронежского государственного заповедника. Восстановление и рациональное использование запасов речного бобров в СССР. 1969. Вып. XVI. С. 10–51.Zav’yalov N. A. Vliyanie rechnogo bobra na e’kosistemy malyx rek. M.: Izd-vo Nauka, 2005. 186 s.Завьялов Н. А. Влияние речного бобра на экосистемы малых рек. М.: Изд-во Наука, 2005. 186 с.Ivanova N. N., Golosov V. N., Koval’chuk I. P. Issledovaniya malyx rek Vostochnoj Evropy: podxody, rezul’taty, problemy, perspektivy // E’rozionnye i ruslovye processy. 2005. № 4. S. 153–174.Иванова Н. Н., Голосов В. Н., Ковальчук И. П. Исследования малых рек Восточной Европы: подходы, результаты, проблемы, перспективы // Эрозионные и русловые процессы. 2005. № 4. С. 153–174.Kuvalkin A. A., Bondarenko V. L. E’kologicheski ustojchivoe upravlenie prirodno-texnicheskimi sistemami bassejnov malyx rek // Melioraciya i gidrotexnika. 2012. № 3. S. 166–174.Кувалкин А. А., Бондаренко В. Л. Экологически устойчивое управление природно-техническими системами бассейнов малых рек // Мелиорация и гидротехника. 2012. № 3. С. 166–174.Osipov V. V., Bashinsky I. V., Podshivalina V. N. On the Castor fiber (Castoridae, Mammalia) activity influence on the ecosystem biodiversity of small rivers in the forest-steppe zone // Povolzhskiy Journal of Ecology. 2017. № 1. P. 69–83.Осипов В. В., Башинский И. В., Подшивалина В. Н. О влиянии деятельности речного бобра – Castor fiber (Castoridae, Mammalia) на биоразнообразие экосистем малых рек лесостепной зоны // Поволжский экологический журнал. 2017. № 1. С. 69–83.Uchebno-kraevedcheskij atlas Saratovskoj oblasti. Geoportal Russkogo geograficheskogo obshhestva. 2013. URL: https://geoportal.rgo.ru/catalog/sobranie-kart-i-planov-iz-izdaniy-rgo/sovremennye-izdaniya-vypolnennye-po-grantam-i-10 (data obrashheniya: 24.08.2024).Учебно-краеведческий атлас Саратовской области. Геопортал Русского географического общества. 2013. URL: https://geoportal.rgo.ru/catalog/sobranie-kart-i-planov-iz-izdaniy-rgo/sovremennye-izdaniya-vypolnennye-po-grantam-i-10 (дата обращения: 24.08.2024).Chislennosti osnovnyx vidov oxotnich’ix zverej. Portal Mlekopitayushhie Rossii. 2022. URL: https://rusmam.ru/news/view?id=68 (data obrashheniya: 24.08.2024).Численности основных видов охотничьих зверей. Портал Млекопитающие России. 2022. URL: https://rusmam.ru/news/view?id=68 (дата обращения: 24.08.2024).Baker B. W., Hill E. P. Beaver (Castor canadensis). In Wild mammals of North America: biology, management, and conservation. G. A. Feldhamer, B. C. Thompson, J. A. Chapman (Eds). Baltimore: Johns Hopkins University Press. 2003. P. 288–310.Bradbury G., Puttock A., Coxon G., Clarke S., Brazier R. E. Testing a novel sonar-based approach for measuring water depth and monitoring sediment storage in beaver ponds // River Res. Appl. 2023. V. 39. № 2. P. 266–273.Burchsted D., Daniels M. D. Classification of the alterations of beaver dams to headwater streams in northeastern Connecticut, USA // Geomorphology. 2014. V.205. P. 36–50.Butler D. R., Malanson G. P. The geomorphic influences of beaver dams and failures of beaver dams // Geomorphology. 2005. V. 71. № . 1–2. P. 48–60.Butler D. R., Malanson G. P. The geomorphic influences of beaver dams and failures of beaver dams // Geomorphology. 2005. V. 71. № 1–2. P. 48–60.Catalán N., Herrero Ortega S., Gröntoft H., Hilmarsson T. G., Bertilsson S., Wu P., Levanoni O., Bishop K., Bravo, A. G. Effects of beaver impoundments on dissolved organic matter quality and biodegradability in boreal riverine systems // Hydrobiologia. 2017. V. 793. P. 135–148.Čiuldienė D., Vigricas E., Belova O., Aleinikovas M., Armolaitis K. The effect of beaver dams on organic carbon, nutrients and methyl mercury distribution in impounded waterbodies // Wildlife Biology. 2020. № 3. P. 1–8.Demmer R., Beschta R. L. Recent history (1988–2004) of beaver dams along Bridge Creek in central Oregon // Northwest Science. 2008. V. 82. № . 4. P. 309–318.Demmer R., Beschta R. L. Recent history (1988–2004) of beaver dams along Bridge Creek in central Oregon // Northwest Science. 2008. V. 82. № 4. P. 309–318.Green K. C., Westbrook C. J. Changes in riparian area structure, channel hydraulics, and sediment yield following loss of beaver dams // BC Journal of Ecosystems and Management. 2009. № 10. P. 68–79.Graham H. A., Puttock A., Chant J., Elliott M., Campbell-Palmer R., Anderson K., Brazier R. E. Monitoring, modelling and managing beaver (Castor fiber) populations in the River Otter catchment, Great Britain // Ecological Solutions and Evidence. 2022. V. 3, № 3. e12168.Gusarov A. V., Sharifullin A. G., Beylich A. A., Lisetskii F. N. Features of the Distribution of Beaver Dams and Ponds along Small Rivers: The Volga-Kama Region, European Russia // Hydrology. 2024. № 11. 53. https://doi.org/10.3390/hydrology11040053Gusarov A. V., Sharifullin A. G., Beylich A. A., Lisetskii F. N. Features of the Distribution of Beaver Dams and Ponds along Small Rivers: The Volga–Kama Region, European Russia // Hydrology. 2024. № 11. 53. https://doi.org/10.3390/hydrology11040053Hartman G.; Törnlöv S. Influence of Watercourse Depth and Width on Dam-Building Behaviour by Eurasian Beaver (Castor Fiber) // J Zool. 2006. V. 268. P. 127–131.Janiszewski P., Gugołek A., Łobanowska A. Use of shoreline vegetation by the European beaver (Castor fiber L.) //Acta Scientiarum Polonorum. 2006. V. 5. № . 2. P. 63–70.Levine R., Meyer G. A. Beaver dams and channel sediment dynamics on Odell Creek, Centennial Valley, Montana, USA // Geomorphology. 2014. V. 205. P. 51–64.Mccomb W. C., Sedell J. R., Buchholz T. D. Dam-site selection by beavers in an eastern Oregon basin // Great Basin Nat. 1990. V. 50. P. 273–281.McCullough M.C.; Harper J. L.; Eisenhauer D. E.; Dosskey M. G. Channel Aggradation by Beaver Dams on a Small Agricultural Stream in Eastern Nebraska. In Self-Sustaining Solutions for Streams, Wetlands, and Watersheds, 12–15 September 2004. American Society of Agricultural and Biological Engineers: St. Joseph, MI, USA, 2005. P. 364–369.McCullough M.C.; Harper J. L.; Eisenhauer D. E.; Dosskey M. G. Channel Aggradation by Beaver Dams on a Small Agricultural Stream in Eastern Nebraska. In Self–Sustaining Solutions for Streams, Wetlands, and Watersheds, 12–15 September 2004. American Society of Agricultural and Biological Engineers: St. Joseph, MI, USA, 2005. P. 364–369.Müller G., Watling. J. The engineering in beaver dams. In Constantinescu, G., M. Garcia & D. Hanes (eds), A Balkema book, River flow 2016: Proceedings of the International Conference on Fluvial Hydraulics (River Flow 2016). St. Louis, USA. 11–14 July 2016 (P. 2094–2099). CRC Press, Boca Raton. https://doi.org/10.1201/9781315644479-326Naiman R. J.; Melillo J. M.; Hobbie J. E. Ecosystem alteration of boreal forest streams by beaver (Castor canadensis) // Ecology. 1986. V. 67, P. 1254–1269.Pollock M. M., Beechie T. J., Jordan C. E. Geomorphic changes upstream of beaver dams in Bridge Creek, an incised stream channel in the interior Columbia River basin, eastern Oregon // Earth Surf. Process. Landf. 2007. V. 32. № 8. P. 1174–1185.Pollock M.M., Beechie T.J., Wheaton J.M., Jordan C.E., Bouwes N., Weber N., Volk C. Using Beaver Dams to Restore Incised Stream Ecosystems // Bioscience. 2014. V. 64. P. 279–290.Pollock M.M., Beechie T.J., Wheaton J.M., Jordan C.E., Bouwes, N., Weber N., Volk C. Using Beaver Dams to Restore Incised Stream Ecosystems // Bioscience. 2014. V. 64. P. 279–290.Sharifullin A. G., Gusarov A. V., Lavrova O. A., Beylich A. A. Channel gradient as a factor in the distribution of beaver dams and ponds on small rivers: A case study in the northern extremity of the Volga Upland, the East European Plain // Water. 2023. V. 15. № 13. 2491.Thompson I. D. Habitat Needs of Furbearers in Relation to Logging in Boreal Ontario // For. Chron. 1988, № 64, P. 251–261.Westbrook C. J., Cooper D. J., Baker B. W. Beaver assisted river valley formation // River Res. Appl. 2011. V. 27. № . 2. P. 247–256.Westbrook C. J., Cooper D. J., Baker B. W. Beaver assisted river valley formation // River Res. Appl. 2011. V. 27. № 2. P. 247–256.