Summary

定量的シナリオ分析フレームワーク内の流域計画

Published: July 24, 2016
doi:

Summary

ツールおよび不確実な将来の状況に直面して水生システムを管理することのできる方法論のための重要な必要性があります。私たちは、シナリオ分析管理フレームワーク内で使用するための景観基準の累積効果モデルを生成するためにリソースマネージャを有効に標的と流域の評価を行うための方法を提供します。

Abstract

ツールと重く影響を受け流域内の水生システムを管理することのできる方法論のための重要な必要性があります。現在の努力は、多くの場合、関連する空間スケールでの現在および将来の土地利用シナリオの複雑な累積的効果を定量化し、予測不能の結果として不十分です。本稿の目的は、シナリオ分析の管理フレームワーク内で使用するための風景ベース累積効果モデルを生成するためにリソースマネージャを可能にする標的流域の評価を行うための方法を提供することです。サイトが最初の独立勾配と知られているストレス要因の組み合わせに沿って落下する部位を同定することにより、流域アセスメント内で含めるために選択されています。フィールドおよび実験技術は、物理的、化学的、および複数の土地利用活動の生物学的影響に関するデータを得るために使用されます。重回帰分析は、次いで、水を予測するための景観基準の累積効果モデルを生成するために使用されますチック条件。最後に、積極的に開発する流域内のシナリオ分析管理と規制の意思決定を導くためのフレームワーク( 例えば、許可および軽減)内の累積効果モデルを組み込むための方法は、中央アパラチアの山頂マイニング領域内の2つのサブ流域のための議論と実証されています。本明細書に提供される流域評価と管理のアプローチは、水産資源を保護し、目標と改善を通じてネット生態系便益の機会を生成しながら、経済・開発活動を促進するために、リソースマネージャを有効にします。

Introduction

自然景観の人為的改変は、世界1を通して水界生態系への最大の現在の脅威の一つです。多くの地域では、現在のレートで継続的な劣化は、最終的には非常に貴重とかけがえのない生態系サービスを提供する能力を制限し、水産資源に回復不能な損傷が発生します。このように、ツールおよび開発流域2-3内の水生システムを管理することのできる方法論のための重要な必要性があります。これは、管理者は、多くの場合、開発活動を継続するための社会経済的および政治的圧力に直面して水産資源を節約する使命を帯びていることを考えると、特に重要です。

積極的に開発途上地域内の水生システムの管理は、3属性4既存の自然と人為的景観のコンテキスト内で提案された開発活動の可能性が高い効果を予測する能力が必要です。aquatする主な課題ひどく劣化した流域内のICのリソース管理は、複雑な( すなわち 、添加剤またはインタラクティブ)を定量化し、管理する能力である、関連する空間スケール2に複数の土地利用のストレス要因の累積効果、5。現在の課題があるにもかかわらず、しかし、累積的影響の評価は中に組み込まれています世界5-6を通じて規制ガイドライン。

複雑な累積的影響7をモデル化することが可能なデータを生成することができ、複数の土地利用のストレス要因に対する条件の全範囲をサンプリングするように設計された標的型流域の評価。また、[現実的または提案の開発や流域管理(回復と緩和)の範囲の下で生態系の変化を予測シナリオ]をシナリオ分析の枠組みの中でそのようなモデルを組み込むことは非常に大きく影響を受ける流域3、5、8内の水生資源管理を改善する可能性があります-9。最も注目すべきは、シナリオ分析を提供します科学的情報(生態学的関係および統計モデル)、規制の目標、および利害関係者を組み込むことにより、経営の意思決定に客観性と透明性を追加するためのフレームワークでは、単一の意思決定フレームワーク3、9の中にいる必要があります。

私たちは、シナリオ分析の枠組み内で複数の土地利用活動の累積的影響を評価し、管理するための方法論を提示します。まず適切に知られている土地利用のストレス要因に基づいて、流域アセスメント内の包含のための部位を標的とする方法について説明します。我々は、複数の土地利用活動の生態影響に関するデータを取得するためのフィールドと実験室の技法を説明します。我々は簡単に風景ベースの累積的効果モデルを生成するためのモデリング技法を説明します。最後に、我々は、シナリオ分析の枠組み内での累積効果モデルを組み込む方法を議論し、(規制の意思決定を支援するには、例えば、許可し、残りを、この方法論の有用性を実証します南部ウェストバージニア州で集中的に採掘された流域内の演説)。

Protocol

1.標的部位流域評価に含めるための物理化学的および生物学的状態3、7に影響を与えているターゲット8桁水文単位コード(HUC)流域内で支配的な土地利用の活動を特定します。 注:この方法は、関心のある流域内の重要なストレス要因の既存の知識を前提としています。しかし、この努力を助けることができるシステムに精通している規制当局や流域のグループ?…

Representative Results

フォーティ1:24,000 NHD流域は、ウェストバージニア( 図2)、石炭川内の研究拠点として選ば ​​れました。研究サイトは露天掘り(%の土地面積24)、住宅開発[構造密度(no./km 2)]、および地下採鉱[国家汚染物排出除去システム(NPDES)許可密度(なしの範囲の影響をまたがるように選択しました。 /キロ2)]それぞれの主要な?…

Discussion

私たちは頻繁に影響を受け流域内の複数の土地利用活動の累積的影響を評価し、管理するためのフレームワークを提供します。本明細書に記載されたアプローチは重く影響を受け流域5-6の水生システムの管理に関連する以前に同定された制限に対処します。最も顕著なのは、対象となる流域アセスメントの設計( すなわち 、個人と組み合わせストレッサーに沿ってサンプリン…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

私たちは、この仕事のさまざまな側面に関与していた多数のフィールドと実験室ヘルパー、特にドナ・ハートマン、アーロン・マックスウェル、エリック・ミラー、およびアリソン・アンダーソンに感謝します。この研究のための資金は、米国環境保護庁(EPA)領域IIIからの支援を通じて米国地質調査所によって提供されました。本研究の一部は数FP-91766601から0は、米国EPAによって授与された結果フェローシップの支援協定を達成するために、科学の下で開発されました。この資料に記載された研究は、米国EPAによって資金を供給されてきたが、政府機関の必要なピアと政策見直しを行っていないと、したがって、必ずしも機関の見解を反映するものではない、と公式承認が推測されるべきではありません。

Materials

Slack Invert Sampling Kit Wildco 3-425-N56
HDPE Square Jars US Plastic Corp 66188 32oz./for storing fixed, composite invertebrate samples
Ethyl Alcohol 190 Proof PHARMCO-AAPER 111000190 For fixing and storing invertebrate samples
5in. by 20in. Macroinvertebrate sub-samplilng grid N/A N/A This item cannot be purchased and must be made in house
Stereomicroscope Stemi 2000 with stand C LED ZEISS 000000-1106-133 For macroinvertebrate sorting and identification
Thermo Scientific Nalgene Reusable Filter Holders with Receiver Fisher Scientific 09-740-23A
Immobilon-NC Transfer Membrane Millipore HATF04700 Triton-free, mixed cellulose exters, 0.45um, 47mm, disc
Actron Vacuum Pump Brake Bleeder Kit Advanced Auto Parts CP7835
Nitric Acid Solution HACH 254049 1:1, 500mL
Oblong NDPE Wide Mouth Bottles Thomas Scientific 1229Z38 250 mL/for collection of water samples
650 Multi-parameter display, standard memory Fondriest Environmental 650-01
600XL Sonde with temperature/conductivity sensor Fondriest Environmental 065862
pH calibration buffer pack Fondriest Environmental 603824 2 pints each of pH 4, 7, & 10
conductivity standard Fondriest Environmental 065270 1 quart, 1000 uS
Flo-Mate 2000 TTT Environmental 2000-11
Keson English/Metric Open Reel Fiberglass Tape Forestry Suppliers 40025 300'/100m
ArcGIS 10.3.1 ESRI

References

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check_url/kr/54095?article_type=t

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Cite This Article
Merriam, E. R., Petty, J. T., Strager, M. P. Watershed Planning within a Quantitative Scenario Analysis Framework. J. Vis. Exp. (113), e54095, doi:10.3791/54095 (2016).

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