Contínua hidrológicos e monitoramento da qualidade do Vernal lagoas de água
Summary
Noções básicas sobre os serviços de ecossistema e processos fornecidos por lagoas vernal e os impactos das actividades antropogénicas na sua capacidade de fornecer estes serviços requer monitoramento hidrológico intensivo. Este protocolo de amostragem usando in situ , equipamento de monitorização foi desenvolvido para entender o impacto das actividades antropogénicas sobre os níveis de água e de qualidade.
Abstract
Vernal lagoas, também conhecidas como piscinas vernal, prestação de serviços de ecossistema crítico e habitat para uma variedade de espécies ameaçadas e em perigo. No entanto, eles são partes vulneráveis das paisagens que são frequentemente mal compreendidas e Understudy. Uso da terra e práticas de gestão, bem como a mudança climática é pensada para ser uma contribuição para o declínio global de anfíbios. No entanto, é necessária mais investigação para compreender a extensão desses impactos. Aqui, apresentamos a metodologia para caracterizar de uma lagoa vernal morfologia e detalhe uma estação de monitoramento que pode ser usada para coletar dados de quantidade e qualidade de água ao longo da duração do hidroperíodo da lagoa um vernal. Nós fornecemos a metodologia de como conduzir pesquisas de campo para caracterizar a morfologia e desenvolver curvas de palco-armazenamento para uma lagoa vernal. Além disso, nós fornecemos metodologia para monitoramento do nível de água, temperatura, pH, oxigênio dissolvido, potencial de oxidação-redução e condutividade elétrica da água em uma lagoa vernal, bem como monitoramento de dados de precipitação. Esta informação pode ser usada para melhor quantificar os serviços de ecossistema que oferecem lagoas vernal e os impactos das actividades antropogénicas na sua capacidade de fornecer estes serviços.
Introduction
Vernal lagoas são zonas húmidas temporárias, superficiais que normalmente contêm água de queda para a primavera e muitas vezes são seco durante os meses de verão. O período de inundação das lagoas vernal, geralmente referido como o hidroperíodo, é controlado principalmente pela precipitação e evapotranspiração1.
Vernal lagoas também podem ser referidas como piscinas vernal, efêmeras lagoas, lagoas temporárias, lagoas sazonais e zonas húmidas geograficamente isoladas2. Nos Estados Unidos do nordeste, vernal lagoas mais frequentemente são caracterizadas pelo habitat crítico que eles fornecem para os anfíbios, servindo como os criadouros e prestando apoio durante os primeiros estágios de vida (ou seja, os girinos) e metamorfose. Na Califórnia, lagoas vernal caracterizam-se pela vegetação original e espécies de plantas ameaçadas de extinção que eles suportam2.
Estes habitats são cada vez mais ameaçados devido à mudança de clima e uso da terra, e as populações de anfíbios estão experimentando um declínio global significativo, em grande parte devido a actividades antropogénicas3,4. As preocupações de qualidade de água devido à poluição são também pensado para estar contribuindo fatores em anfíbios recentes declínios globalmente5. Além disso, estudos recentes têm revelado uma maior ocorrência de características intersexo em rãs que habitam lagoas vernal impactadas pelo esgoto humano6. Portanto, há uma necessidade de efectuar o acompanhamento mais intensivo de naturais e impactadas lagoas vernal para entender melhor os que contribuem para o declínio global de anfíbios.
Os parâmetros físicos de vernal lagoas que precisam ser medidos e monitorados incluem a morfologia da lagoa e o nível de água. A morfologia é a geometria da lagoa e é desenvolvida através da realização de um inquérito para determinar as mudanças de altitude em toda a bacia. O levantamento de dados são usados para estabelecer uma curva de palco-armazenamento, que permite que o volume da lagoa para ser estimado com base em medições de nível de água. Porque o nível de água em uma lagoa vernal é fortemente influenciado pela precipitação, medições devem ser feitas em uma alta resolução temporal para melhor entender tanto curto (ou seja, da ordem de minutos a horas) e flutuações de longo prazo (ou seja, na ordem de meses a anos) no nível da água.
Parâmetros de qualidade de água de interesse que são conhecidos por afetar a função do vernal lagoas incluem temperatura, pH, condutividade elétrica, os níveis de oxigênio dissolvido e potencial de oxidação-redução. Esses parâmetros podem ser medidos em situ com tecnologias relativamente baratas e redes de sensores. Alguns parâmetros de qualidade de interesse, como algumas espécies de nutrientes (ou seja, azoto Kjeldahl total) e outros poluentes (ou seja, contaminantes emergentes) de água requerem amostras a recolher e trouxe para um laboratório para processamento e análise.
Parâmetros críticos que afetam a capacidade de lagoas vernal para funcionar como habitat apropriado para reprodução anfíbios e fases iniciais do desenvolvimento de girinos incluem água, nível, pH e dissolvida a concentração de oxigênio. Comparado às lagoas vernal localizadas em paisagens relativamente intocadas, níveis elevados de condutividade elétrica, pH mais elevado, reduzido dissolvido as concentrações de oxigênio, e altas concentrações de nutrientes foram registradas nas lagoas vernal impactadas por antropogénicas atividades de2,7. Condições anaeróbicas ou redução podem ocorrer nestes habitats, particularmente aqueles que são impactados por atividades antropogênicas. Isso pode causar uma mudança na Comunidade microbiológica, alterando o nutriente ciclismo dentro da lagoa e potencialmente reduzir a degradação de compostos desreguladoras endócrinos e outros poluentes8,9.
O objetivo deste trabalho é fornecer informações sobre como estabelecer uma estação de monitoramento da quantidade de água e qualidade de uma lagoa vernal. Esse método pode ser aplicado a qualquer lagoa vernal, mas requer acesso ao site (ou seja, o site deve ser em propriedade pública ou ter permissão do proprietário de terras para instalar o equipamento).
Protocol
Representative Results
Discussion
Importância no que diz respeito a métodos existentes
Enquanto monitoramento de fluxos tem bem estabelecidas metodologias desenvolvidas pelos Estados Unidos Geological Survey (USGS), tal programa de monitoramento não generalizado existe para dinâmica de vernal lagoa de compreensão. Este protocolo visa fornecer orientação para como começar a abordagem hidrológica e pesquisa em um site de vernal lagoa, com o objetivo de compreender os fatores como físicos e químicos de…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores gostaria de agradecer a Pensilvânia estado Universidade escritório de físico planta (OPP) de financiamento para apoiar esta pesquisa. Além disso, gostaríamos de agradecer seu apoio colaborativo do projeto DRS Elizabeth W. Boyer, David A. Miller e Tracy Langkilde na The Pennsylvania State University.
Materials
| CR1000 | Campbell Scientific | 16130-23 | Measurement and Control Datalogger |
| ENC12/14-SC-MM | Campbell Scientific | 30707-88 | Weatherproof Enclosure Box (12" x 14") |
| CS451-L | Campbell Scientific | 28790-82 | Pressure Transducer |
| CM305-PS | Campbell Scientific | 20570-3 | 47" Mounting Pole (Tripod) |
| TE525-L | Texas Electronics | 7085-111 | Tipping Bucket Rain Gauage (0.01 inch) |
| CS511-L | Campbell Scientific | 26995-41 | Dissolved Oxygen Sensor |
| SP10 | Campbell Scientific | 5278 | 10 W Solar Panel |
| PS150-SW | Campbell Scientific | 29293-1 | 12 V Power Supply with Voltage Regulator & 7 Ah Rechargeable Battery |
| CSIM11-ORP | Wedgewood Analytical | 22120-72 | Oxidation-reduction potential probe |
| CSIM11-L | Wedgewood Analytical | 22119-151 | pH probe |
| CS547A-L | Campbell Scientific | 16725-229 | Water conductivity probe |
| A547 | Campbell Scientific | 12323 | CS547(A) Conductivity Interface |
| CST/berger SAL 'N' Series Automatic Level Package | CST/berger | 55-SLVP32D | Automatic Survey Level, Tripod, and 8' survey rod |
Riferimenti
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