katrinteubner

geographische lage des baches

Shennong Strom, 2004:
Ein typisches Stimmungsbild vom Strom – leise gleiten kleine traditionell-chinesische Holz-Planken-Boote ('sam pans') den Strom entlang. Das gleichmäßig-ruhige Plätschern durch das rhythmische Bewegen der Ruder und Stakstangen ist kaum zu hören. Diese kleinen Boote werden umgangssprachlich auch als "peapod boat", d.h. als "Erbsenschale" oder "Erbsenhülse" bezeichnet. Shennong Strom, 2004:
Ein typischer Landschaftsblick vom Strom nahe seiner Mündung in den Jangtsekiang - der Strom schlängelt sich im Tal zwischen abgerundeten Bergkappen entlang. Das Wasser sieht gelblich-grün gefärbt aus. Die Wasserfarbe ergibt sich nicht etwa durch die Wasserspiegelung der angrenzenden grün-bewaldeten Berghänge, sondern resultiert primär aus den vermehrt auftretenden photosynthetischen Mikroorganismen im Wasserkörper, wie z.B. den Algen.

Der Shennong Fluss (Shen Nong Xi, Shen Nong Fluss) ist ein Nebenfluss vom Jangtsekiang. Die Mündung dieses Gebirgsstroms liegt in der Nähe der Stadt Badong (31°02’ N 110°20’ E) 381 m über dem Meeresspiegel, in der Enshi Tujia und Miao Autonomen Präfektur der Provinz Hubei. Der Shennong Fluss ist etwa 60 km lang. Im Jahr des Besuches, 2004, machte der schiffbare Teil etwa ein Drittel der Länge des Gebirgsstroms aus. Die malerische Landschaft, die Relikte historischer Besiedlungen (z.B. die in den Felsenspalten hoch oben hängenden Särge) und die gegenwärtige Tradition der an diesem Fluss lebenden Menschen stellen den Shennong als eine Attraktion für Touristen aus dem In- und Ausland heraus (siehe Galeriefoto 9). Besucher, die den Shennong Fluss entlang fahren, müssen in kleinere Motor-Ausflugsschiffe umsteigen, weil die riesigen Jangtsekiang Kreuzfahrtschiffe das schmale Shennong Bachbett nicht passieren können. Die kleineren Ausflugsschiffe fahren den Strom etwa 20 km von der Mündung weg in eine Gebirgslandschaft hinein. In einem kleinen Hafen, der am Ende des schiffbaren Abschnittes liegt, wechseln dann die Reisenden von dem Schiff auf kleine Boote. Die Bevölkerung vor Ort bietet hier nämlich an, den Gebirgsstrom weiter flussaufwärts mit traditionellen, flachen Holzbooten befahren zu können. Diese Boote werden zuerst rudernd bewegt, später stakend oder sogar treidelnd durch das sich weiter verengende und auch zunehmend flachere Gebirgsbachbett (siehe Galeriefotos 12 und 13). 

Mit dem Bau des Drei-Schluchten-Staudammes war im Jahr 2004 der Wasserspiegel im Jangtsekiang S und damit auch in seinen von dem Damm flussaufwärts gelegenen Nebenflüssen bereits um einige Meter angehoben worden. Die Wasserstandsmarkierungen, die am Jangtsekiang zeitgleich mit dem Besuch am Shennong Xi fotografiert wurden, zeigen an, dass der Wasserstand mit der Fertigstellung des Dammes um weitere 70 Meter steigen soll. Viele auf dieser Shennong Xi Webseite gezeigten Uferstellen werden damit heute in der Form nicht mehr existieren und unter der Wasserlinie liegend dauerhaft geflutet sein.

Auf dieser Webseite wird der schiffbare Abschnitt von etwa 20 km (10 bis 20 km?) in der Nähe der Mündung in den Jangtsekiang Fluss sowie eine weitere kurze Strecke von dem eigentlich schmalen Gebirgsbach beschrieben. Anders als das gelb-braun erdige Wasser vom Jangtsekiang ist das Wasser des schiffbaren Abschnittes vom Shennong aufgrund einer recht massiven Phytoplanktonentwicklung intensiv gelblich grün gefärbt. Stromaufwärts von der Stadt mit dem kleinen Hafen geht der Strom in einen schmalen kristallklaren Gebirgsbach über. Der sich ändernde Charakter dieses Stromes – nämlich der Wechsel von einem klaren steinigen Gebirgsbach im Oberlauf zu einem algen-grünen schiffbaren Strom nahe der Mündung – wird detaillierter in dem nachfolgenden Text beschrieben.

the changing nature along the downward flow of the stream:
the different faces of shennong xi.

The words of the idiom ‘panta rhei’ refer to the flow of a river (in German ‘Alles fliesst/Alles ist im Fluss’) with the meaning that ‘everything changes' or 'everything is in progress’. Indeed, ecosystem changes can be identified along the downward flow of a river channel: from the mountain highland to the mouth, where the stream joins into a larger stream or river or into a lake or ocean. As the landscape changes adjacent to the stream, also the character of the streambed, the oxygen concentration, temperature, flow velocity, turbidity and nutrient level alter. Further, in accordance to this changing environment, the habitat conditions and hence adjusted biotic communities alter successively. In contrast to floating microorganisms, which are mainly passively drifted with the downward flow, larger animals can move and therefore, stay in a certain stretch preferred to live. Key species of fish communities are thus commonly used to describe particular zones of habitat conditions of a stream (zonation of a stream). Ecologists are describing the complexity of biotic life in a river system and the connected floodplain by a numerous of concepts, which are not explained at all here. As the main focus of the lakeriver-website is on algae in water basins, the zonation of the Shennong stream will be only discussed with respect to the water color and the development of phytoplankton, i.e. in the water floating or drifting photosynthetic micoorganisms.

Gebirgsstrom Shennong, 2004:
Das Wasser sieht kristallklar aus. Gebirgsstrom Shennong, 2004:
Stromschnellen im flachen steinigen Bachbett.

Gebirgsstrom Shennong, 2004:
Weiter stromaufwärts prägen steile Felswände und Gebirgsquellen ('mountain springs') das Bild vom Bachbett. Die türkis-blaugrüne Farbe ergibt sich allein durch die optischen Eigenschaften des Wassers und nicht durch Mikroorganismen wie Algen in eutrophierten, d.h. nährstoffreichen, Gewässern (siehe auch den tief türkis gefärbten Wasserkörper im alpinen Traunsee S auf dieser lakeriver-Webseite). Gebirgsstrom Shennong, 2004:
Detailansicht auf die felsigen Hänge am Bach.

The four photos above are from the highland mountain stretch of the Shennong stream. The water tumbled over rocks and stones of a shallow river bed and looked crystal clear. Mountain springs could be commonly seen on the rocky shore. At steeper holes, the deep water looked turquoise-blue. This colour was just due to optical properties of the water, not due to ‘blue-green algae’, the cyanobacteria. Another water basin with deep-turquoise coloured water described on the lakeriver-website is the alpine lake Traunsee S in the Austrian Alps. In that oligotrophic, i.e. nutrient-poor lake, the rather blue-milky water colour is also not due to phytoplankton, but due to suspended solids from the mountains.

Primary producers, such as planktonic algae and cyanobacteria, cannot grow well in the rapidly flowing headwater for many reasons. Due to the strong current running, the growth of cells of primary producers is inhibited by mechanical stress. Furthermore, the nutrients needed for phytoplankton growth are insufficiently available in the headwater. The bordering landscapes are rocks where no or only a thin layer of soil is on the surface. Thus, after rainfall, the water does NOT receive larger amounts of nutrients simply by soil erosion. Moreover, the steep rocky slopes at the headwater seemed to be unsuitable, not a favourite place for housing and farming at the Shennong stream. Accordingly, the anthropogenic impact of a nutrient increase played certainly no role on this stretch. The stony stream bed and biota found there are illustrated in the photos below.

Gebirgsfluss Shennong, 1997:
Dieses Foto wurde als einziges aus einer Fotoserie von diesem Strom aus den späten neunziger Jahren ausgewählt. Bevor der Wasserstand mit dem Bau des Drei-Schluchten-Dammes angehoben wurde, sah man häufig solch eine Fluss-Szene: Ein Bauern lässt hier seinen Wasserbüffel im seichten Ufer baden.Gebirgsfluss Shennong, 2004:
Steine in verschiedenen Größen wurden auf den flachen Ufern dieses Gebirgsbach gefunden. Das Bachbett ist Lebensraum für viele Tiere, wie z.B. für Vertreter vom Makrozoobenthos. Nach dem Hochheben der Steine sind diese Tiere leicht zu entdecken.

Gebirgsfluss Shennong, 2004:
Studentische Exkursion der Universität Wien, die von chinesischen Kollegen organisiert wurde: Probenahme im seichten Bachbett und auf den Schotterbänken. Eingefügtes Detailfoto: Kopf des Insekts Miomantis. Das Insekt wurde auf den Steinen am Ufer gefunden. Gebirgsfluss Shennong, 2004:
Die Tiere, die das steinige Bachbett hier besiedeln, sind z.B. Larven von Insekten und Muscheln (Corbicula flumine). Während der Studentenexkursion wurden sämtliche Tiere lebend gesammelt und nach der taxonomischen Bestimmung vor Ort sofort wieder an ihrem Fundort ausgesetzt.

Gebirgsfluss Shennong, 2004:
Fische an diesem flachen und steinigen Bachabschnitt. Gebirgsfluss Shennong, 2004:
Weitflächige Schotterbänke sind stromaufwärts an flachen Uferstrecken dieses Gebirgsbaches verbreitet. Die Bauarbeiten des Drei-Schluchten-Staudammes waren in jener Zeit zugange. Mit der Fertigstellung des Dammes werden diese flachen Stromstrecken dauerhaft geflutet sein (siehe Details im obersten Textabschnitt).

Going further downward with the flow, the current is reduced and thewater meanders across valleys of less steep slope. In the case of the Shennong stream, the stream became wider and deeper at a larger town or city, the place where the habour for cruise ships was as the navigable stretch ended here at that time of the visit in 2004. Both, the lower current by meandering (longer retention time of water in a stretch) and the increase of nutrients (loaded from the bordering landscape) support in general the growth of phytoplankton in a stream. While a stream turns from a headwater to a downstream stretch, drifting algae still live on the ‘edge’. The water looks yet almost crystal-clear due to the lack of mass development of phytoplankton. The aspects of the limited development of phytoplankton near the headwater will be discussed in greater detail in the following paragraph.

In stretches of turbulent water flow, floating photosynthetic microorganisms can only grow in shore areas separated from the main stream, i.e. in niches such as small bays and cavities, where algae are not rapidly washed out. The retained algae in such small niches need to utilize nutrients. These nutrients, mainly compounds of phosphorus and nitrogen, are replenished naturally from the geological background, e.g. by soil erosion from the bordering valleys - or in the case of Shennong Xi also from farm land. Algae then grow, i.e. they accomplish at least one cell division. In case the rate of cell division is higher than the washing out rate, and grazing does not reduce algal biomass afterward, the phytoplankton organisms can succeed over several days to a few weeks. The phytoplankton of such niches becomes introduced to the main stream channel only by elevated water level, e.g. after flood events such as heavy rainfalls. In case the demand for nutrients by algae is higher than the supply/replenishment from the environment, the algal growth becomes controlled by nutrients. This situation of low nutrient load is typically found when rocks rather than valleys and soil are covering the stream bank, and no farmland is bordering the stream. Under such nutrient-limiting growth conditions, algae usually need much more time to accomplish cell division and thus to increase their biomass compared to an unlimited growth in nutrient-rich waters much further downstream. The scenario of the growth of non-attached algae in a stream (some forms of other algae are attached to stones in the streambed, what are not considered here at all) is herewith just described in a simplified form. It might give a rough idea about phytoplankton development in a headwater that goes over into a downstream stretch. The mutual adjustment of algae and their environment (other biota, physical and chemical conditions), which implies that algae are enabled to respond rapidly to environmental modifications, however, is more complex and actually matches rather the life in nature than the paraphrased description before.

Going further downstream, the deeper and wider streambed increasesconsiderably the retention time of the water, and the stream receives usually more nutrients from tributaries and bordering landscape than upstream. Reduced flow and an enhanced nutrient availability allow algae to accomplish cell division and thus to achieve growth while drifting in the stream channel. Actually, in view of phytoplankton growth, this stretch might remember a ‘steady-state flow’ as known from algal growth experiments in the lab. The increased biomass of floating photosynthetic microorganisms colours the water yellow-green as indeed seen on most photos of the navigable stretch across the Shennong stream. The photos 1-3 and 6-7 in the gallery, the two photos shown in the section about the geographical location and the two photos below indicate this green colour caused by phytoplankton. Even the water transparency is reduced due to the floating algae; sufficient light for photosynthesis penetrates the channel at least at a wider surface layer of the stream. In particular, species that can adjust to low light intensities in a turbulent water body, grow well (see adjustment of photosynthesis described for phytoplankton in alpine lake Traunsee, S on the lakeriver-website). Depending on the water retention time, it is not only the watercolour and the phytoplankton composition but also the whole ecosystem that changes. With increasing retention time of water, the ecosystem of a river turns to a riverine lake and finally to a lake as described for lake Grosser Mueggelsee, S on the lakeriver-website.

Shennong Fluss, 2004:
Schiffbarer Abschnitt stromabwärts, aber mit noch recht steilen, felsigen Uferhängen. Die Felsen sind von einer natürlichen Gebirgsvegetation mit Bäumen und Sträuchern bedeckt. Das Wasser sieht grün gefärbt aus.Shennong Fluss, 2004:
Dieser Stromabschnitt liegt bereits sehr nahe der Mündung in den Jangtsekiang. Bauern bewirtschaften hier die Ufer bis zur Wasserkante hinunter. Zum Teil sind terrassierte Felder angelegt. Das Wasser sieht grün-bräunlich gefärbt aus. Eine suspendierte Partikelmischung liegt im Wasser vor, nämlich aus eingeschwemmtem Bodenerosionsmaterial und sich im Wasser vermehrenden Algen.

Jangtsekiang und Badong, 2004:
Die Stadt Badong liegt am Jangtsekiang Fluss, nahe der Mündung vom Shennong Strom. Typischerweise sieht dieses Flusswasser allein bräunlich gefärbt aus. Eine stärkere Algenentwicklung bleibt hier aufgrund der Wachstumshemmung im Fluss aus, was im Text näher beschrieben wird.Die Touristenkarte zeigt die Attraktionen und Städte in der Flussebene vom Jangtsekiang. Sie war auf einem Kreuzfahrtschiff 2004 ausgehangen.

Close to the mouth into the Yangtze River, the water of Shennong Xi looks brownish green due to enhanced concentrations of suspended solids (silt) in addition to floating green cells of primary producers. The muddy water colour is due to soil erosion from the bordering landscape, here often used for farming (see photo above, taken at city Badong). The crops are grown on the slopes on Shennong Xi even close down to the water's edge, in some areas on terraced fields. The same was found for the Yangtze River S, where the water colour looks just brown without a greenish tone.

The muddy water is nutrient rich and hence might support algal growth. Furthermore, water current is reduced in wider streambeds, which in addition might promote phytoplankton development. The low transparency of the water, however, provides insufficient light for photosynthesis. Thus, the huge amount of nutrient has, in principle, the enormous potential for an algal bloom, but cannot be utilized by algae drifting in the muddy stream or river. The dissolved nutrients are accumulated in the water while transferred further downstream. Entering a broad basin as a lake or a reservoir, the suspended solids of the river water deposit rapidly to the bottom (sediment layer) and thus the water transparency significantly increases. This scenario of improved underwater light climate allows phytoplankton growth. Within a few days, the water colour changes to green as one cell division per day (daily growth rate = 0.693 d^-1), i.e. the doubling of phytoplankton biomass per day, can be easily accomplished during an initial nutrient-unlimited growth phase even in a natural habitat (algal growth rates of nutrient-addition experiments in the lab can be much higher). Planktonic blooms of cyanobacteria in lakes, which were mainly due to nutrient-rich inflows (!) are described on the lakeriver-website for a number of shallow water basins such as the lakes lake Taihu S, Dianchi S and Grosser Mueggelsee S. In the Meiliang Bay of the north of lake Taihu, were two tributaries join into the lake, the algal biomass measured by chlorophyll-a concentrations is significantly higher than at the centre of Taihu (Fig. 5 in Chen et al. 2003 R). More interesting within the context stated before is, that measurements of total phosphorus and also for total nitrogen close to the mouth where the Lujiang River joins into Meiliang Bay, were statistically significant higher than at any sampling station in Meiliang Bay or the centre of the lake (see map of sampling sites in Fig.1 in Chen et al. 2003 R). Despite the nutrient-rich situation of the inflow river water, the chlorophyll-a concentration is lower than measured at the two sites in the bay (Bay 1 and B2) in the close neighbourhood of this mouth (see annual averages for nutrients and chlorophyll-a at ‘M2’ for the mouth of Lujiang River and for the sites ‘B1&2’ in the Meiliang Bay Fig.2 in Chen et al. 2003 R). The enormous potential for an algal bloom by nutrient-enrichment in the river water became just obvious when entering the large shallow basin of the lake bay. A scum of cyanobacteria was built up during the growth season in the Meiliang Bay in Taihu.

take the chance going by boat upstream shennong xi

Gebirgsstrom Shennong, 2004:
Männer (Treidler) ziehen die Boote stromaufwärts über einen flachen Abschnitt eines erweiterten Bachbettes. Am steilen Uferhang sind bestellte Felder zu sehen. Weiters ist Bodenerosion am Ufer auf dem Foto zu erkennen. Sowohl die gängige Praxis der Bauern die Felder hinunter bis zur Wasserkante zu bestellen und die frische Bodenerosion, zeigen eine jüngste Flutung des Bachbettes an. Der Wasserstand erhöhte sich zur damaligen Zeit sukzessive im Zuge der fortschreitenden Fertigstellung des Drei-Schluchten-Dammes.

The photos of the Shennong stream shown on this website were mainly taken in 2004, when the Three Gorges Dam has been under construction aimed at bringing up the water level to 175 m (see the water level mark the website about Yangtze River S). At that early stage in 2004, the water level of Yangtze River had been already increased by about 70m. The damming up of Yangtze River would also have affected its tributaries: some old/ancient habitats have been certainly lost, other young habitats will be established with time. The elevation of the water level and water fluctuation definitely alters an ecosystem like the Shennon Xi. In case of a scenario of further anthropogenic nutrient enrichment, however, it might have a greater impact on such an ecosystem.

As described in the introduction for Shennon Xi, the stretch of the 'mountain stream' can only be passed by boat as in sections of a stony streambed, the flow becomes shallow, while on other sections the streambed is deep but very narrow. Local people were busy to organize the tourist attraction of boat hauling or tugboat. The temperature in an upstream section fed by springs is usually much lower than upstream. The visit was in September, early autumn at Shennong Xi. People who were not wading through the water, who were just waiting on the shore for tourists or selling local goods were wearing long trousers. The 'boat haulers' or 'boat tuggers' preferred to wear long-sleeved shirts due to the chilly weather and cold water in the mountain stream.

Gebirgsfluss Shennong, 2004:
Flache Holzboote sind für das Treideln im flachen steinigen Flussbett geeignet.Gebirgsfluss Shennong, 2004:
Ein Fischer kann sogar allein das Boot zugleich rudern und lenken: das kurze seitliche Ruder dient der Vorwärtsbewegung und wird von der einen Hand geführt, das längliche Ruder am Ende vom Boot dient der Steuerung mit der anderen Hand.

Gebirgsstrom Shennong, 2004:
Männer schleppen (treideln) stromaufwärts die kleinen Boote mit Touristen über eine flache Strecke des Bergbaches.Gebirgsstrom Shennong, 2004:
Gleiche Stelle vom Bach wie auf dem Foto links, aber eine Bootsfahrt stromabwärts.

Gebirgsstrom Shennong, 2004:
Wasserschöpfen aus dem flachen Boot mit Hilfe einer hölzernen Wasserschaufel. Gebirgsstrom Shennong, 2004:
Detail der Konstruktion eines traditionellen Holzbootes zum Treideln durch ein seichtes Bachbett. Der fest mit dem Bootsboden verankerte kurze Mast, der hier am linken Bildrand zu sehen ist, dient dem Befestigen des Seiles zum Treideln. Das Seil wird beim Treideln meist über eine Astgabel oder Narbe am Holzmast oben straff entlang geführt (siehe Foto links).

The wooden boats seen on the photos above were used as fisher boats and to transport goods and people as tourists. These flat-bottomed boats had a broad bow and slim stern. A varying number of oars, which were fixed on the side planks of the boat, was used to row the boat. An elongated oar with blade on the rear end was operated to steer. As seen on the photo below, even an individual person could handle well both simultaneously, to row and steer the boat S. The boats, which were, in particular, used for hauling to pass the shallow streambed, had in addition a stump of mast, which was made in its simplest form just by a stock of a tree. While hauling the boat, a rope was guided through the slot of this short mast. On a shallower stretch, also bamboo sticks were used to punt the boat. Some boats had permanent shelters on board, others just a simple cover to protect from rain and sunshine. Another, but a similar type of wooden fishing boats can be visited on the lakeriver-website for the stream Huangbai at Yichang S. These boats have shelters, which were permanently used on the boats. The fishing boats in Yichang were further equipped with a lift net S. This type of small wooden boat is depicted as a sampan or sam-pan (locally called 'peapod boat'), which describes literally the use of only three wooden planks to make a boat. Actually, more than three planks made the boats on Shennong Xi and Yichang. A more original type of such a boat, however, can be visited on the website about lake Dianchi S. The front view of a one fisherman boat with operating lift net may rather convey the idea that a boat can be simply made by three planks: one for the bottom and the other two on each side S.