Summary
araçları ve belirsiz gelecek koşullara rağmen su sistemleri yönetebilen metodolojileri için kritik bir ihtiyaç vardır. Bir senaryo analizleri yönetimi çerçevesinde kullanılmak üzere peyzaj tabanlı birikimli etkileri modelleri üretmek için kaynak yöneticileri sağlar hedeflenen havza değerlendirme yapmasına yönelik yöntemleri sağlar.
Abstract
araçlar ve ağır etkilenen havzalarda su sistemleri yönetebilen metodolojileri için kritik bir ihtiyaç vardır. Güncel çabalar genellikle ölçmek ve ilgili mekansal ölçeklerde mevcut ve gelecekteki arazi kullanım senaryoları karmaşık kümülatif etkilerini tahmin etmek bir yetersizlik sonucu yetersiz kalmaktadır. Bu yazının amacı, senaryo analizi yönetimi çerçevesinde kullanılmak üzere peyzaj tabanlı birikimli etkileri modelleri üretmek için kaynak yöneticileri sağlar hedeflenen havza değerlendirme yapmasına yönelik yöntemler sunmaktır. Yer ilk bağımsız geçişlerini ve bilinen stres kombinasyonları boyunca düşmek siteleri tespit ederek havza değerlendirmeye dahil edilmesi için seçilir. Saha ve laboratuar teknikleri daha sonra fiziksel, kimyasal verileri ve çoklu arazi kullanım faaliyetleri biyolojik etkilerini elde etmek için kullanılır. Çoklu lineer regresyon analizi daha sonra aqua tahmin etmek için peyzaj tabanlı birikimli etkileri modeller üretmek için kullanılırtik koşullar. Son olarak, aktif gelişmekte olan havzalarda (örneğin, izin ve hafifletme) yönetimi ve düzenleyici kararlar ilerletilmesi için bir senaryo analizleri çerçevesinde birikimli etkileri modelleri içeren yöntemleri tartışıldı ve merkezi Apalaçyalılar'ın dağın madencilik bölgesi içinde 2 alt havzalarda için gösterilmiştir. Burada sağlanan havza değerlendirme ve yönetim yaklaşımı su kaynaklarının korunması ve hedeflenen iyileştirme yoluyla net ekolojik yararları için fırsat üretirken ekonomik ve kalkınma faaliyeti kolaylaştırmak için kaynak yöneticileri sağlar.
Introduction
Doğal manzaralar antropojenik değişiklik dünyasının 1 genelinde su ekosistemlerine en büyük güncel tehditler arasında yer alıyor. Pek çok bölgede, cari fiyatlarla devam bozulması sonuçta paha biçilmez ve yeri doldurulamaz ekosistem hizmetleri sağlamak için kendi kapasitesini sınırlayan, su kaynaklarına onarılamaz hasara neden olur. Dolayısıyla, araçlar ve gelişmekte olan su havzalarında 2-3 olan suda sistemleri yönetebilen yöntemleri için ciddi bir ihtiyaç vardır. Bu yöneticiler, genellikle geliştirme faaliyetlerini devam sosyo-ekonomik ve politik baskılar karşısında su kaynakların korunması ile görevli göz önüne alındığında özellikle önemlidir.
Aktif gelişmekte olan bölgeler içinde su sistemlerinin yönetimi, 3 nitelikleri önceden mevcut doğal ve insan kaynaklı peyzaj kapsamında önerilen kalkınma faaliyetlerinin olası etkilerini tahmin etmek için bir yeteneği gerektirir 4.. Büyük bir meydan okuma aquat içinağır bozulmuş havzalarının içinde ic kaynak yönetimi mevcut zorluklara rağmen ölçmek ve ilgili mekansal ölçeklerde 2, 5 anda birden fazla arazi kullanım stres karmaşık (yani, katkı maddesi ya da interaktif) kümülatif etkilerini yönetmek yeteneği., ancak, birikimli etkileri değerlendirmeler içine dahil ediliyor dünya genelinde 5-6 düzenleyici kurallar.
Karmaşık kümülatif etkileri 7 modelleme yeteneğine verileri üretebilir birden fazla arazi kullanım stres ile ilgili koşulların tam kapsamlı örnek için tasarlanmış Hedeflenen havza değerlendirmeler. Dahası, bir senaryo analizleri çerçevesinde bu tür modeller içeren [gerçekçi veya önerilen kalkınma ya da havza yönetimi (restorasyon ve hafifletme) senaryoları bir dizi altında ekolojik değişiklikler tahmin] büyük ölçüde ağır etkiledi havzalarda 3, 5 içinde 8 su kaynak yönetimini geliştirmek için bir potansiyele sahiptir -9. En önemlisi, senaryo analizi sağlarBilimsel bilgi (ekolojik ilişkiler ve istatistiksel modeller), düzenleyici hedefleri ve paydaş dahil ederek yönetim kararlarına objektiflik ve şeffaflık eklemek için bir çerçeve tek bir karar verme çerçevesi 3, 9 içine ihtiyacı var.
Biz değerlendirilmesi ve senaryo analizleri çerçevesinde birden fazla arazi kullanım faaliyetleri kümülatif etkilerini yönetmek için bir metodoloji sunuyoruz. Biz ilk uygun bilinen arazi kullanım stres dayalı havza değerlendirmeye dahil edilmesi için siteleri hedeflemek açıklanmıştır. Birden fazla arazi kullanım faaliyetleri ekolojik etkileri hakkında veri elde etmek için arazi ve laboratuvar tekniklerini açıklar. Biz kısaca manzara tabanlı birikimli etkileri modeller üretmek için modelleme teknikleri tarif eder. Son olarak, bir senaryo analizleri çerçevesinde birikimli etkileri modeller dahil nasıl tartışmak ve (düzenleyici kararlar yardım örneğin, izin ve dinlenme bu metodolojinin yararını göstermektedirGüney Batı Virginia'da bir yoğun mayınlı havza içinde oration).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Hedef Siteler Havza Değerlendirmesinde Inclusion için
- Fizikokimyasal ve biyolojik durumu 3, 7 etkilediğini hedef 8 basamaklı hidrolojik birim kodu (HUC) havza içinde baskın arazi kullanım faaliyetleri tespit.
Not: Bu yöntem ilgi havza içinde önemli stres önceden mevcut bilgi varsayar. Ancak, bu çaba içinde yardımcı olabilir sistemi ile tanıdık düzenleyici kurumlar veya havza grupları danışmanlık. - Baskın arazi kullanım faaliyetleri seçin manzara tabanlı önlemler [örneğin, 2011 Ulusal Arazi Örtüsü Veri Tabanı (NLCD)] 3, 7.
- Her bir arazi kullanım faaliyeti 10 en iyi manzara tabanlı önlemleri belirlemenize yardımcı olmak için yayınlanan literatürüne bakın. kullanıma hazır bölgeye özgü peyzaj veri setlerini tanımlamak ve elde etmek için doğal kaynak ajansları başvurun. Ancak, yeni peyzaj değişkenleri veya veri setlerini oluşturmak için gerekli olabilir.
- Arazi kapağını tablolaştırıyoruz ve kullanım 1 öznitelikleri: 24.000 veya 1: Coğrafi Bilgi (CBS) yazılımı kullanılarak 100.000 ulusal hidrografi veri kümesi (NHD) havzalar.
- 24.000 veya 1: 100.000 havza benzersiz bir tanımlayıcı olan her 1 emin olun. benzersiz bir tanımlayıcı olarak herhangi bir kullanıcı tanımlı sayısal veya kategorik tanımlayıcı kullanın.
- Vektör verilerini tabulate her havzası içinde kalan (örneğin, işaret veya çizgiler).
- Analiz araç kutusunun İstatistik araç seti içinde tablolaştırıyoruz Kavşağı aracını kullanarak her havza içindeki tüm vektör özelliklerini özetler. Girdi Bölge Özelliği, Bölge Field gibi havza benzersiz tanımlayıcı ve Girdi Sınıf Özelliği gibi ilgi vektör veri kümesi olarak NHD havza katmanını seçin.
- tablo manzara havza tabakasına niteliklerini katılın. Sağ içindekiler tablosundaki kaptaj üzerine tıklayın ve Katıldı ve açılır menüden İlgili seçin ve s Katılubsequent menü. esas alınacaktır katılmak alanı olarak benzersiz bir tanımlayıcı seçmek, 1.3.2.1 çıkış masa birleştirilecek şekilde ve esas alınacaktır birleşim bu tablodaki alan olarak benzersiz bir tanımlayıcı.
- Spatial Analyst araç kutusunun Bölgeli araç seti içinde yer alan çizelgeye Alan aracını kullanarak raster veri tabulate.
- Spatial Analyst uzantısı yükleyin. Özelleştir menüden seçin Uzantıları. Uzantıları iletişim kutusunda, Spatial Analyst uzantısı karşılık gelen kutuyu işaretleyin.
- Çizelgeye Alanı iletişim kutusunda, giriş raster veya özellik bölge veri olarak NHD havza shape dosyası, benzersiz bir tanımlayıcı seçin (örneğin, FEATUREID) bölge alanı ve giriş raster veya özellik olarak arazi örtüsü veri kümesi (örneğin, NLCD) olarak sınıf veri.
- tablo manzara tabulate ile adım 1.3.2.2 yılında protokoller aşağıdaki havza tabakasına niteliklerini Katılkatılmak tablo olarak alan sonuçları tablosu.
- Tüm NHD havzalar için peyzaj özelliklerini birikir.
- http://www2.epa.gov/waterdata/nhdplus-tools de Tahsisi ve Birikim Aracı (CA3TV2) Özellik NHDPlusV2 havzası indirin. 1 için niteliklerin birikimi CA3TV2 birikimi işlevini kullanın: 100,000 NHD havza 11.
Not: 24.000 ölçekli NHD 12 havzalarda: Biz 1 için peyzaj nitelikleri birikir özel yazılmış kod kullanılır. CA3TV2 kullanmayla ilgili ayrıntılı talimatlar aracına entegre edilmiştir ve Yardım fonksiyonu üzerinden ulaşılabilir.
- http://www2.epa.gov/waterdata/nhdplus-tools de Tahsisi ve Birikim Aracı (CA3TV2) Özellik NHDPlusV2 havzası indirin. 1 için niteliklerin birikimi CA3TV2 birikimi işlevini kullanın: 100,000 NHD havza 11.
- birikmiş peyzaj özelliklerine göre çalışma siteleri gibi NHD su havzalarını seçin.
- Büyük arazi kullanım faaliyetleri (Şekil 1A) birikmiş değerleri ile ilgili tüm NHD havzalarının bir dağılım grafiği oluşturun.
- Seç çalışma siteleri (yaklaşık 8 haneli HUC havza başına 40 siteler) tam r temsil etmekHedef havza (Şekil 1B) içinde bulunan baskın arazi kullanım faaliyetlerinden etkisi ange. Bağımsız (tek bir arazi kullanım faaliyeti etkilenmiş yani) stres geçişlerini ve stresör kombinasyonları (örneğin, çoklu arazi kullanım faaliyetleri etkilenmiştir) (Şekil 1B) içinde siteleri seçin.
- Bu çalışma siteleri uzamsal alt drenaja ilgili hedef havzası ve birbirinden bağımsız olarak dağılmış olduğundan emin olun. Her birey ve kombine stresör degrade giren siteleri de benzer ortalama havza alanına sahip olduğundan emin olun.
Saygı ile NHD havzalar Şekil 1. Varsayımlı scatter plot 2 arazi kullanım faaliyetlerinden etkilemek için. w varsayımsal içindeki tüm NHD havzalar arasında 2 arazi kullanım faaliyetleri etkisi Büyüklükatershed (n = 4.229) (A). Seçilen çalışma siteleri bağımsız ve birleşik stresör geçişlerini (B) göre havzada gözlenen koşullar tam aralığını temsil (n = 40). Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Fizikokimyasal ve Biyolojik Verilerin Toplanmasına Yönelik 2. Alan Protokolleri
Not: Her site için tüm veriler, normal baz akım koşullarında aynı site ziyareti sırasında alınmalıdır. Burada sunulan Protokoller Çevre Koruma (WVDEP) 13 Batı Virjinya Bölümü standart çalışma prosedürleri temsil etmektedir. Belirli havza değerlendirilen devleti ya da federal tanınan prosedürleri kullanmak daha uygun olabilir.
- maksimum ve 150 asgari uzunlukları ile, 40 × aktif kanal genişliği (ACW) olarak her site için örnekleme ulaşmak Delineate300 m 3, 7.
- Numune su kalitesi tüm örnekleme sitesinden (örneğin, doğrudan kolu veya drenaj borusu girişlerine etkilenmeyen) karakteristiği olan suyu hareketli yerlerden bağlıyor.
- el sensörler kullanılarak çözünmüş oksijen, belirli bir iletkenlik, sıcaklık ve pH anlık önlemler elde edin. Üretici talimatları izleyerek her örnekleme olay öncesinde sensörleri kalibre.
- Su toplama örnek öncesinde deiyonize su ile durulayın filtrasyon ekipmanları.
- çözünmüş metal analiz için 250 ml su (karışık selüloz ester membran filtre, 0.45 um gözenek boyutu) filtre. metal çözelti içinde çözünmüş kalmasını sağlamak için bir pH <2 Fix.
Not: asit doğru birim örnek toplama, aşağıdaki su örneğine eklenebilir. Seçenek olarak ise, doğru birim numune olayının öncesinde şişeye ilave edilebilir. pH değeri <2 düzeltmek için gerekli olan hacim asit kuvveti bağlıdır.- Burada açıklanan çalışma için, her bir site tek bir filtre örneği toplamak ve çözündürüldü AI, Ca, Fe, Mg, Mn, Na, Zn, K, Ba, Cd, Cr, Ni ve Se 3 belirlenmesi için nitrik asit ile tamir 7.
Not: analitlerin seçimi Havza özel arazi kullanım faaliyetleri ile yönlendirilmelidir.
- Burada açıklanan çalışma için, her bir site tek bir filtre örneği toplamak ve çözündürüldü AI, Ca, Fe, Mg, Mn, Na, Zn, K, Ba, Cd, Cr, Ni ve Se 3 belirlenmesi için nitrik asit ile tamir 7.
- Tamamen su sütununda örnek şişesini daldırarak 250 ml filtresiz numune (ler) toplayın. Yavaşça kalan havayı çıkarmak ve aynı anda numune şişesinin kapağını yerleştirmek için şişeyi sıkın. PH değeri <2 numune (ler) Fix (örn, besin etkileyen biyolojik aktiviteyi engellemek) gerekli.
- Burada anlatılan çalışmada, her siteden iki filtresiz örnekleri toplamak. İkinci filtresiz örnek düzeltmek ve total ve bikarbonat alkalinite, Cl, SO 4 belirlemek için kullanmayın NO 2 ve NO 3 ve toplam P. belirlenmesi için sülfürik asit ile ilk düzeltmek ve toplam böylece çözülmüşkapaklar 3, 7.
Not: analitlerin seçimi Havza özel arazi kullanım faaliyetleri ile yönlendirilmelidir.
- Burada anlatılan çalışmada, her siteden iki filtresiz örnekleri toplamak. İkinci filtresiz örnek düzeltmek ve total ve bikarbonat alkalinite, Cl, SO 4 belirlemek için kullanmayın NO 2 ve NO 3 ve toplam P. belirlenmesi için sülfürik asit ile ilk düzeltmek ve toplam böylece çözülmüşkapaklar 3, 7.
- Her örnekleme olayı sırasında kullanılan her fiksatif bir alanı boş alın. Nihai örnek olarak deiyonize su kullanılarak (filtreleme, yani durulama sabitleme) numune toplanması için tüm protokolleri takip ederek alan boşlukları elde edin.
Not: Alan boşlukları numune toplama ve analiz kontaminasyonu tanımlamak için kullanılır. - Tüm analizler tamamlanıncaya kadar 4 ° C 'de su örnekleri saklayın. Tüm analitler kendi belirtilen tutma süresi 14 içinde ölçülen emin olun.
- Her bir numune yerinde akıntı ölçün.
- eşit büyüklükte artışlarla içine ıslatılmış akım genişliği bölün.
- Her bölümün orta noktasında derinlik ve ortalama akım hızı ölçülür.
- Bir derinlik göstergesi çubuk kullanarak, suyun yüzeyine dere yatağından mesafe olarak derinliğini ölçün.
- Bir curre kullanaraknt metre,% 60 su derinliğinde su hızını ölçmek.
- Tüm bölümleri arasında hız, derinlik ve genişlik ürünün toplamı olarak deşarj hesaplayın.
- her sitede makroinvertebrat topluluğuna örnek.
- Tekme örnekleri elde örnekleme ulaşamayacağı tüm uzunluğu boyunca dağıtılan 4 ayrı temsilci ızgaralara (net boyutlar 335 x 508 mm 2 500 um örgü ile).
- Her tekme yerde, akış akışı ve hemen yukarı dere yatağının bir 0.50 × 0.50 m 2 (yani, 0.25 m 2) alana rahatsız dik tekme net yerleştirin. tüm organizmaları sağlamak ve enkaz tekme fileye aşağı akar.
- (Dere yatağının 1.00 m 2 temsilen) ve hemen% 95 etanol ile korumak tek bir bileşik numune içine 4 tekme örneklerinden organizmaları ve enkaz birleştirin.
- Tekme örnekleri elde örnekleme ulaşamayacağı tüm uzunluğu boyunca dağıtılan 4 ayrı temsilci ızgaralara (net boyutlar 335 x 508 mm 2 500 um örgü ile).
- fiziksel yaşam kalitesini ölçmekve dere ulaşamayacağı boyunca karmaşıklığı.
- talvegden (ana veya en hızlı akış meydana geldiği dere kısmı) boyunca eşit aralıklı noktalarda su derinliği, hidrolik kanal cihaz tipi, sediment sınıfı ve balık kapak nesnesine mesafe ölçümleri almak. Akarsu <5 m genişliğinde ve akarsu için her 0,5 ACW> 15 genişliğinde 5 m ölçümleri her 1 ACW atın.
- Her talveg konum (örneğin, ızgara, koşmak, havuz veya kayma) 16 yer aldığı içindeki kanal birimi sınıflandırır.
- Bir derinlik göstergesi çubuk kullanarak, suyun yüzeyine dere yatağından mesafe olarak derinliğini ölçün.
- Rasgele tortu bir parça tespit ve Wentworth büyüklüğü sınıflandırması (silt, kum, çakıl, çakıl, kaya) 17 belirler.
- Her talveg noktadan en yakın kapak nesneye mesafeyi tahmin edin.
Not: Balık kapak 20,3 saklayabilen aktif kanalda herhangi bir yapı olarak tanımlanır2 cm (8 inç) Balık 18.
- Aktif kanal içinde büyük odunsu enkaz tüm parçaları sayın.
- ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) hızlı görsel yaşam değerlendirmelerinin (RVHa) ile Tahmin habitat kalitesi 19 protokolleri.
- talvegden (ana veya en hızlı akış meydana geldiği dere kısmı) boyunca eşit aralıklı noktalarda su derinliği, hidrolik kanal cihaz tipi, sediment sınıfı ve balık kapak nesnesine mesafe ölçümleri almak. Akarsu <5 m genişliğinde ve akarsu için her 0,5 ACW> 15 genişliğinde 5 m ölçümleri her 1 ACW atın.
- Çalışma sitelerin rastgele seçilen 10% yinelenen ölçümler ve örnekleri elde. Yinelenen önlemler örnekleme ve laboratuvar analizleri hassasiyetini tahmin etmek için kullanılır.
Fizikokimyasal ve Biyolojik Veri 3. Laboratuvar Protokolleri
Not: Su kimyası ölçülmesi için laboratuvar protokolleri nitelendiren bu yazının kapsamı dışındadır bağlıyor. Bununla birlikte, mevcut çalışma su ve atıklar 14 standart kimyasal yöntemler kullanılır.
- Her makroinvertebrat numune içinde bulunan alt örnek organizmaların her yerinde makroinvertebrat toplumun temsili bir alt örnek elde etmek için (bölüm 2.4 protokoller kullanılarak toplanmıştır).
- 100 2 (2 5 x 20 ölçüm) sıralama gridded içine tüm kompozit makroinvertebrat örnek yerleştirin. Rastgele 1'den 100'e kadar her 1 ızgara 2 bir numara atamak.
- Saymak ve sıralı bireylerin toplam sayısı 200 ± 20% kadar rastgele seçilen 1 2 ızgaraları içindeki tüm organizmaları tanımlamak için bir stereo mikroskop kullanın. Böyle Merritt ve Cummins 20 tarafından yayınlanan gibi makroinvertebrat tuşları kullanarak cinsine organizmaları tespit.
- Toplum ölçümlerini cins düzeyinde bolluğu veri derlemek [örneğin, toplam zenginliği ve% Ephemeroptera, Plecoptera ve Trichoptera (ADT)] istatistiksel modellerin ve sonraki senaryo analizleri 3, 7 yanıt değişkenleri olarak kullanılmak üzere.
4. İstatistiksel ve Senaryo Analizleri
- içi fiziksel, kimyasal tahmin genelleştirilmiş doğrusal modelleri Construct ve peyzaj tabanlı indicato biyolojik koşullarbaskın arazi kullanım faaliyetleri rs.
Not: Protokoller ve analizler istatistiki hesaplama (sürüm 3.2.1) 21 R dil ve çevre yapıldı.- Shapiro-Wilk kullanarak normalite testi testleri [R paketinde shaprio.test () işlevini 21 istatistik] ve parametrik analizlerin varsayımları karşılamak ve ilişkileri linearize değişkenleri dönüşümü.
- Tüm arazi kullanım belirleyicileri arasında 2 yönlü etkileşimleri belirterek Fit ilk maksimal modelleri [GLM () R paketinde fonksiyon 21 istatistik].
- Asgari yeterli modeli 3, 7, 22 tanımlamak için geriye silme uygulayın.
- Maksimal modelde en az önemli (yani varyasyon en az miktarda açıklıyor) değişkeni tanımlamak [özet () R paketinde fonksiyon 21 istatistik] ve dışlanan bu değişken [GLM () R paketinde fonksiyon 21 istatistik] ile yeni bir model uyum .
- değişkenleri kaldırmaya devam edinKalan tüm belirleyicileri sapkınlık tablolar ve olabilirlik oranı testleri [23 lmtest R paketinde lrtest () işlevi] analizi kullanılarak her bir yanıt değişkeni için maksimum modelinden önemli bir farklılık yoktur 0 ve açıklayıcı gücü önemli ölçüde farklı olana kadar.
- mevcut koşullar tahmin.
- Havza hedefin boyunca tüm un-örneklenmiş NHD havzalar içinde fizikokimyasal ve biyolojik durumu göz önüne alındığında mevcut peyzaj özelliklerini tahmin etmek son modelleri kullanmak [tahmin () R paketinde fonksiyon 21 istatistik].
- CBS yazılımında tahminlerde gözünüzde canlandırın.
- NHD havzalar için tahminler katılın. Sağ içindekiler tablosundaki kaptaj üzerine tıklayın ve Katıldı ve açılır menüden İlgili seçin ve ardından menüden katılın. esas alınacaktır katılmak alanı olarak benzersiz bir tanımlayıcı seçin tahminler tablo olarak dosya birleştirilecekVe katılmak tablodaki alan olarak benzersiz bir tanımlayıcı esas alınacaktır
- Sağ havzaları katman üzerinde sağ tıklayın ve Özellikler seçeneğini seçin. Katman Özellikleri iletişim kutusunda, Semboloji sekmesini seçin ve Miktarlar tıklayın. Değer alanına gibi ilgi öngörülen değerini seçin ve Uygula'yı tıklatın.
Not: Range değerleri elle sınıflandırır düğmesini kullanarak tanınan ekolojik kriterlere uyan değiştirilebilir.
- Davranış senaryosu çeşitli arazi kullanım senaryoları altında su koşullarında öngörülen değişiklikleri karşılaştırmak için analiz eder.
- makul gelecekteki kalkınma ya da hafifletme senaryoları simüle etmek için geçerli manzara veri kümesini güncelleyin. Burada anlatılan çalışmada, elle nitelik tablo içinde ilgi havza için peyzaj değerlerini birikmiş update (örneğin, madencilik arazi örtüsü ile ormanlık 10 dönüm değiştirin).
- INTERES bir havza seçinSeçim açılır menü içinde yer alan Özellik fonksiyonu tarafından Seç kullanarak t. Özellik iletişim kutusunda Göre Seç, Katman olarak NHD su havzalarını seçin. benzersiz tanımlayıcı niteliği çift tıklayın, = seçin ve sonra denklem kutusuna ilgi havza için tanımlayıcı yazın.
- Sağ içindekiler tablosundaki kaptaj katman tıklayıp açılan menüden Open Özellik Tablosu seçerek NHD havzası niteliği tabloyu açın. yalnızca seçilen su havzalarını göstermeyi tercih.
- Yalnızca seçilen havza gösteren, sağ ilgi sütun üzerinde tıklayın ve Saha Hesaplama ve giriş yeni simüle değer seçin. Not: Birden fazla havza büyük mekansal ölçekler arasında meydana gelen çok sayıda mekansal açık geliştirme veya yönetim faaliyetlerini taklit etmek için değiştirilebilir.
Not: Alternatif olarak, orijinal vektör ve raster veri setleri özgün fe yeni özellikler sayısallaştırma veya değiştirerek ve kaldırarak güncellenebiliraküler önceden varolan bir arazi kullanım etkisi 24 yeni arazi kullanım etkinliğini veya yönetimini taklit etmek. Bu Editör Araç Çubuğu kullanılarak yapılabilir.
- Yeniden tahsis ve yeniden birikimine peyzaj adımlarla 1.3-1.4 sunulan protokolleri kullanarak tüm NHD havzalar için bağlıyor.
- Güncelleştirilmiş peyzaj veri kümesi bir fonksiyonu olarak fizikokimyasal ve biyolojik durumu tahmin [tahmin () R paketinde fonksiyon 21 istatistik].
- Görselleştirin adım 4.2.2 sunulan protokolleri kullanan alternatif arazi kullanım senaryoları koşulları öngördü.
- makul gelecekteki kalkınma ya da hafifletme senaryoları simüle etmek için geçerli manzara veri kümesini güncelleyin. Burada anlatılan çalışmada, elle nitelik tablo içinde ilgi havza için peyzaj değerlerini birikmiş update (örneğin, madencilik arazi örtüsü ile ormanlık 10 dönüm değiştirin).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Kırk 1: 24,000 NHD kaptaj Kömür Nehri içinde çalışma siteleri, Batı Virginia (Şekil 2) olarak seçildi. Çalışma siteleri yüzey madenciliği (% yüzölçümü 24), konut geliştirme [yapı yoğunluğu (no./km 2)], ve yeraltı madenciliğinde [ulusal kirlilik deşarj eleme sistemi (NPDES) izin yoğunluğu (hayır bir dizi etkisi span seçildi. / km 2)] her bir ana alan kullanım aktivitesi izolasyon ve kapsamı olanağı (Şekil 3) birlikte olduğunu ortaya gibi. Her sitede, fizikokimyasal koşullar ve makroinvertebrat toplum yapısı veri toplanmıştır.
Daha önceki bir çalışmada, bu veriler öngörülmesinde birikimli etkileri modeller oluşturmak için kullanılan Batı Virjinya Akış Durum Endeksi (WVSCI), Batı Virginia 25 için geliştirilmiş biyotik bütünlüğü aile düzeyinde çok metrik indeksKesinlik ve doğruluğu 7 yüksek derecede ve spesifik iletkenlik. Burada, bu modeller çeşitli arazi kullanımı geliştirme senaryoları altında Kömür Nehri [Drawdy Creek (Şekil 4A) ve Laurel Fork (Şekil 4B)] iki alt havzalarda için mevcut ve gelecekteki koşulları tahmin etmek için kullanılmaktadır. Drawdy Creek ve Laurel Fork yüzey madencilik ve% geliştirme (Tablo 1) hemen hemen aynı seviyelerde. Laurel Fork değil oysa Ancak, Drawdy Creek, konut yapıları ve yeraltı madenciliği etkilenir. Sonuç olarak, bu iki su havzaları değerlendirmek ve çoklu arazi kullanım faaliyetleri birikimli etkileri mevcut su koşulları ve gelecekteki arazi kullanımı geliştirme senaryoları sonuçlarını kontrol eden ölçüde karşılaştırmak için eşsiz bir fırsat sunuyoruz.
Laurel Fork kimyasal aşmayacak şekilde tahmin değildi (spesifik iletkenlik> 500 uS / cm 26) ya da biyolog ical kriterleri (WVSCI <68 25), bu değer düşüklüğü (Tablo 1) riske atmadan ilave arazi kullanım etkinliğini asimile edebilir düşündürmektedir. senaryolar bir dizi sonra ek yüzey madenciliği, yeraltı madenciliği maksimum miktarını ölçmek için değerlendirildi ve onun çıkış her bir kriter için haçlar önce konut geliştirme Laurel Fork olasılıkla asimile edebilir. Sabit diğer peyzaj ölçümlerini tutarken Bunu yapmak için, belirli iletkenlik ve WVSCI her arazi kullanım etkinliğinin tam kapsamlı altında tahmin edilmiştir. Senaryo analizi öncesinde sırasıyla belirli iletkenlik ve WVSCI kriterlerini, (Şekil 5A, 5B) geçiş yüzey maden topraklarda artar Laurel Fork (% 32 toplam)% 14 (% 25 toplam) ve% 21 asimile edebilir göstermektedir. Laurel Fork ayrıca sırasıyla belirli iletkenlik ve WVSCI kriterlerini, (Şekil 5A, 5B) geçmeden önce 8 yeraltı maden NPDES izin ve 22 konut yapıları asimile edebilir.
ontent "fo: keep-together.within-page =" 1 "> Buna karşılık, Drawdy Creek çıkışı ilk hafifletici etkileri olmadan herhangi bir ek arazi kullanım gelişmesini asimile bir yetersizlik düşündüren, kimyasal ve biyolojik kriterleri hem de aşması tahmin ediliyor (Tablo 1). Sonuç olarak, önceden varolan arazi kullanım faaliyetleri (örneğin, 100 yapıların etkisi% 10 azalma 90 yapılara eşdeğer olacaktır) genel etkisi boyutunu azaltmak azaltma senaryoları simüle edilmiştir. Tam hafifletici mevcut stres konut geliştirme ve yeraltı madenciliği etkisi 68 veya 500 uS / cm kriter (Şekil 6A, 6B) altında belirli iletkenlik azalma yukarıda WVSCI bir ilgili artışa neden olmadı. Ancak, Drawdy Creek çıkış bir WVSCI aşmak için tahmin edilmiştir sırasıyla 94 ve% 75 hem konut geliştirme ve yeraltı madenciliğinde eşzamanlı azalmalar ile 68 puan ve 500 uS altında düşüş / cm. < / P>
Kömür Nehri havzasında 2. Harita Şekil. Kömür Nehri havzası Batı Virginia içindeki konumu açısından gösterilmiştir. Çalışma siteleri (n = 40) ve Laurel Fork ve Drawdy Creek alt havza yerler de sunulmuştur. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Bağımsız stres geçişlerini ve bunların kombinasyonu içinde seçilen çalışma alanlarında (n = 40) için yüzey madenciliği ve konut geliştirme Şekil 3. Kömür Nehri çalışma siteleri. Büyüklük. Sembol boyutu yeraltı madenciliği ulusal kirlilik deşarj eleme sistemi (NPDES) izinlerinin sayısı göredir.ttps: //www.jove.com/files/ftp_upload/54095/54095fig3large.jpg "target =" _ blank "> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil Drawdy Creek (A) ve Laurel Fork (B) içinde arazi kullanım faaliyetleri gösteren 4. Haritalar. Bu havzalar MTR-VF bölge genelinde arazi kullanım alışkanlıkları coğrafya tipik temsil etmektedir. Konut geliştirme [arazi (NLCD tarafından tanımlandığı gibi) kapağı ve yapılar] ve madencilik arazi kullanımı faaliyetleri gösterilmiştir (yeraltı NPDES izin ve yüzey maden ölçüde madencilik). senaryo analizlerinde kullanılan ek un-mayınlı izinler gösterilmektedir. Batı Virginia içinde havza konumu için Şekil 2'ye bakınız. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Laurel Fork içinde simüle arazi kullanım gelişimine içi yanıtı tahmin Şekil 5. Örnek senaryo analizleri sonuçları. Yüzey madenciliği ve konut geliştirme (A) ve yüzey madenciliği ve yeraltı madenciliğinde simüle artışları aşağıdaki belirli iletkenlik tahmin (simüle artışları aşağıdaki Öngörülen WVSCI puanları Laurel Fork havzasında içinde B). Yatay çizgiler WVSCI (68) ve spesifik iletkenlik (500 uS / cm) kriterleri temsil etmektedir. Dikey çizgiler her kriter geçişi ile sonuçlanan madencilik ek düzeylerini temsil eder. Manzara her senaryo altında değişti ve efsane belirtilen birimlerine karşılık öznitelikleri üzerinde x-ekseni için tesisler bağlı olarak değişir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Drawdy Creek içinde simüle azaltma faaliyetlerine içi yanıtı tahmin Şekil 6. Örnek senaryo analizleri sonuçları. Öngörülen WVSCI puanları (A) ve sırasıyla konut geliştirme ve yeraltı madenciliği mevcut etkisi boyutunda simüle düşüşlerin ardından özel iletkenlik (B). konut geliştirme ve yeraltı madenciliği hem de etkisi boyutunda eşzamanlı azalmalar aşağıdaki tahmin koşullar da her yanıt için gösterilmiştir. Yatay çizgiler WVSCI (68) ve spesifik iletkenlik (500 uS / cm) kriterleri temsil etmektedir. Dikey çizgiler her bir kriter ötesinde iyileştirmeler sonucunda azaltma faaliyetleri göstermektedir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
| Güncel manzara | |||
| Drawdy Creek | Laurel Fork | ||
| Arazi kullanım özellikleri | |||
| Yüzey madenciliği (%) | 10.7 | 10.9 | |
| Yeraltı madencilik (# NPDES izin) | 9 | 0 | |
| Geliştirme (%) | 4.1 | 4.8 | |
| Yapı yoğunluğu (#) | 470 | 0 | |
| gözlemlenen koşullar | |||
| Belirli iletkenlik (uS / cm) | 686 | 156 | |
| WVSCI | 65 | 68.8 | |
| Öngörülen koşulları | |||
| Belirli iletkenlik (uS / cm) | 831 | 279 | |
| WVSCI | 60.9 | 73.1 | |
Tablo 1. Peyzaj özellikleri gözlenen ve Drawdy Creek ve Laurel Fork. Arazi kullanım özellikleri (yüzey madenciliği, yeraltı madenciliği, ve konut geliştirme) için su koşulları tahmin ve güncel peyzaj koşulları ve altında Drawdy Creek ve Laurel Fork için kimyasal ve biyolojik koşullarını tahmin ve ek madencilik senaryo.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Biz değerlendirilmesi ve ağır etkilenen havzalarda birden arazi kullanım faaliyetleri kümülatif etkilerini yönetmek için bir çerçeve sunmaktadır. Burada tarif edilen yaklaşım, daha önce ağır etkilenen havzalarda 5-6 sucul sistemlerin yönetimi ile ilgili sınırlamaları tespit adresler. En önemlisi, hedeflenen havza değerlendirme tasarımı (yani, tek tek ve kombine stresörün boyunca örnekleme eksenleri), 7 kolayca yorumlanabilir ve uygulanabilir modelleme tekniklerinin 3 aracılığıyla ilgili mekansal ölçeklerde (yani, havza ölçek) karmaşık kümülatif etkileri ölçülmesi için uygundur verileri üretir . Üstelik bu modeller kolayca gelecek yönetimi (örn, restorasyon ve azaltma) ve geliştirme sonuçlarının doğru tahmin sağlayan bir senaryo analizleri çerçevesi içine dahil edilmiştir. Sonuç olarak, sunulan yaklaşım muhtemelen giderek tahmin iklimlendirme güveniyor su kaynak yöneticileri için değerli olacaktırÇeşitli arazi kullanım senaryoları kapsamında iyonları düzenleyici kararlar 27 yardımcı olmak.
aktif gelişmekte olan ve sosyoekonomik önemli bölgeler içinde su sistemleri yönetirken Drawdy Creek ve Laurel Fork arasındaki kontrast sunulan çerçeve programı vurgulamaktadır. Senaryo analizi sadece yüzey madenciliği (% 10.9) tarafından etkilenir Laurel Fork, kimyasal ve biyolojik kriterleri aşmadan ek arazi kullanım gelişimini asimile olabilir önerdi. Yüzey madenciliği (% 10.7) eşdeğer seviyelerde etkilenir Drawdy Creek, yeraltı madenciliği ve konut yapıları ile ilişkili kümülatif etkilerin bir sonucu olarak ya da kriter uymayan tahmin ediliyor. Ancak, olmayan yüzey madenciliği stres (örneğin, yeraltı maden atık ve konut atıksu) geliştirilmiş ekolojik koşullara, stratejik yönetim faaliyetlerini düşündüren simüle hafifletme meydana gelmesi daha da geliştirilmesi sağlayabilir. Sonuç olarak, bued yaklaşım diğer stres 28 iyileştirme yoluyla net yararları için fırsat üretirken mümkün ekonomi ve kalkınma faaliyeti kolaylaştırmak için yapar.
baskın arazi kullanım stres başarılı kimlik ve örnekleme başarıyla burada sunulan metodolojileri uygulanmasında kritik bir adımdır. Örnekleme ve sonraki veri analizleri mevcut en iyi ve en güncel arazi örtüsü ve kullanımı bilgilere dayalı olduğu da önemlidir. Arazi örtüsü ile yayın zamansal tutarlılık verileri, doğru istatistik ilişkiler ve sonraki ekolojik tahminler 3 sağlamaya yardımcı 9. Uygun yürütülen takdirde, sunulan havza değerlendirme tekniği büyük ölçüde tarafsız olduğu verileri üretir (yani belirtim hatası en aza indirir ve değişken önyargıları ihmal) ve çoklu etkilenmeyen. Dolayısıyla, bu veriler de geleneksel regresyon teknikleri ile öngörü modellemesi için uygundur.Geçerli yaklaşım potansiyel bir sınırlama Ancak, ampirik mekansal desen tahmin yeteneği güçlü zamanla değişimi tahmin etmek için bir yeteneği garanti etmez olmasıdır. Özellikle, çalışmalar fizikokimyasal ve biyolojik koşullar 29-31 iklim ve arazi kullanımı değişikliği arasındaki etkileşimleri gözlemledik. Böylece, geçici tahminler ve güncelleme mekansal öngörü modelleri test uyarlanabilir yönetim yaklaşımları yönetim çabalarının önemli bir bileşeni olacaktır. Bu istatistiksel modellerin içine iklim değişikliği içeren içermelidir ve sonraki senaryo analizleri.
Bizim metodoloji aynı zamanda geleneksel regresyon teknikleri (örneğin, çoklu doğrusal ve örnek bağımsızlık) varsayımlarını yerine getirememe mevcut veri setlerini kullanmak için adapte edilebilir. Önceden varolan verilerin kullanımı yöneticileri sınırlı bir süre ya da kaynağa sahip durumlarda faydalıdır. Büyük analizinde Takviye regresyon ağacı (BRT) modelleri özellikle faydalı olabilirOnlar çoklu, eksik veri, istatistik aykırı ve normal olmayan veriler 32 büyük ölçüde etkilenmeyen önceden mevcut veri setleri çünkü. Ayrıca, BRT yüksek öngörü performansı sunar ve senaryo analizleri çerçevesinde 28 programı göstermiştir.
Bizim metodoloji geliştirdik verildiği bağlamı dikkate almak önemlidir. Birincisi, bizim yaklaşım açıkça tanımlanmış arazi kullanım geçişlerini ile karakterize havzalarda için geliştirilmiştir. Ancak, açıkça tanımlanmış arazi kullanım gradyanları her zaman havza-ölçekte meydana gelmez (örneğin, tarımsal ölçüde küçük farklılıklar ile Ortabatı Amerika Birleşik Devletleri alanlar). Sonuç olarak, bu tür çoklu arazi kullanım faaliyetleri risklerine göre koruma hedeflerinin rütbe riske dayalı yöntemler olarak koruma planlama diğer yaklaşımlar, 33-34 daha uygun olabilir. Ayrıca, bizim yaklaşım 8 basamaklı HUC havza ölçeğinde tasarlanmıştır. Daha önceki bir çalışmada, bulduğumuz modelleri construBirden fazla 8 basamaklı HUC havzalarda arasında cted koşullar 7 arazi kullanımı arasındaki ve yayın havza özgü nüansları tahmin etmek başarısız. Daha küçük mekansal ölçekler arasında inşa modelleri (örn 12 haneli HUC havzaları) örneklem büyüklüğü sınırlamak ve karmaşık kümülatif etkilerini ölçmek için modellerin yeteneğini sınırlayabilir. Ancak, bizim yaklaşım bir ev mahalle çerçevesi 2 üzerinden mekansal ölçekler arasında yönetmek için kullanılabilir. Bu çerçevede, restorasyon ve koruma öncelikleri çevreleyen koşullar çerçevesinde bireysel akışları için ayarlanır. Örneğin, yakın iyi akışları olan ile ilişkili yararları nedeniyle artan mahalle koşulu ile restorasyon potansiyel artar (örneğin, yüksek yeniden kolonizasyon potansiyeli).
Biz sağlamak ve değerlendirmek ve ağır etkilenen havzalarda içinde kümülatif etkileri yönetmek için protokoller göstermektedir. Geçerli el yazması inşaat ve uygulama odaklı olmasına rağmenBir senaryo analizleri çerçevesinde birikimli etkileri modelleri göstermiştir havza değerlendirme teknikleri büyük mekânsal ölçeklerde 35 arasında baskın arazi kullanım faaliyetleri birikimi ile ilgili fizikokimyasal ve biyolojik bozulma detaylı desenleri miktarının yeteneğine verileri üretir. Sonuç olarak, burada açıklanan çalışma tasarımı ve örnekleme protokolleri tarafından üretilen veriler tartışılan ötesine uzanan potansiyel yönetim faydaları vardır. Belki de en önemlisi, bu çerçeve arazi kullanım faaliyetleri herhangi bir sayı devam eden geçişler karşı karşıya diğer havzalarda aktarılabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Biz bu işin çeşitli yönleri, özellikle Donna Hartman, Aaron Maxwell, Eric Miller, ve Alison Anderson dahil edildi sayıda arazi ve laboratuvar yardımcıları teşekkür ederiz. Bu çalışma için finansman, ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) Bölgesinde III desteğiyle ABD Jeolojik Araştırmalar tarafından sağlandı. Bu çalışma kısmen Sonuçları Burs Yardımı Anlaşma numarası FP-91.766.601-0 US EPA tarafından verilen ulaşmak için Fen altında geliştirilmiştir. Bu makalede açıklanan araştırma US EPA tarafından finanse edilmiştir rağmen, kurumun gerekli akran ve politika gözden tabi olmamıştır ve bu nedenle zorunlu olarak ajans görüşlerini yansıtmaz, ve hiçbir resmi onay sonucuna varılamaz.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Slack Invert Sampling Kit | Wildco | 3-425-N56 | |
| HDPE Square Jars | US Plastic Corp | 66188 | 32 oz; for storing fixed, composite invertebrate samples |
| Ethyl Alcohol 190 Proof | PHARMCO-AAPER | 111000190 | For fixing and storing invertebrate samples |
| 5 in. by 20 in. 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, 0.45 μm, 47 mm, disc |
| Actron Vacuum Pump Brake Bleeder Kit | Advanced Auto Parts | CP7835 | |
| Nitric Acid Solution | HACH | 254049 | 1:1, 500 ml |
| 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, 1,000 µS |
| Flo-Mate 2000 | TTT Environmental | 2000-11 | |
| Keson English/Metric Open Reel Fiberglass Tape | Forestry Suppliers | 40025 | 300'/100 m |
| ArcGIS 10.3.1 | ESRI |
References
- Allan, J. D. Landscapes and riverscapes: the influence of land use on stream ecosystems. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 35, 257-284 (2004).
- Merovich, G. T., Petty, J. T., Strager, M. P., Fulton, J. B. Hierarchical classification of stream condition: a house-neighborhood framework for establishing conservartion priorities in complex riverscapes. Freshwater Science. 32, 874-891 (2013).
- Merriam, E. R., Petty, J. T., Strager, M. P., Maxwell, A. E., Ziemkiewicz, P. F. Scenario analysis predicts context-dependent stream response to land use change in a heavily mined central Appalachian watershed. Freshwater Science. 32, 1246-1259 (2013).
- Petty, J. T., Fulton, J. B., Strager, M. P., Merovich, G. T., Stiles, J. M., Ziemkiewicz, P. F. Landscape indicators and thresholds of stream ecological impairment in an intensively mined Appalachian watershed. J. N. Am. Benthol. Soc. 29, 1292-1309 (2010).
- Seitz, N. E., Westbrook, C. J., Noble, B. F. Bringing science into river systems cumulative effects assessment practice. Environ. Impact Asses. 31, 172-179 (2011).
- Duinker, P. N., Greig, L. A. The importance of cumulative effects assessment in Canada: ailments and ideas for redeployment. Environ. Manage. 37, 153-161 (2006).
- Merriam, E. R., Petty, J. T., Strager, M. P., Maxwell, A. E., Ziemkiewicz, P. F. Landscape-based cumulative effects models for predicting stream response to mountaintop mining in multistressor Appalachian watersheds. Freshwater Science. 34, 1006-1019 (2015).
- Duinker, P. N., Greig, L. A. Scenario analysis in environmental impact assessment: improving explorations of the future. Environ. Impact Asses. 27, 206-219 (2007).
- Kepner, W. G., Ramsey, M. M., Brown, E. S., Jarchow, M. E., Dickinson, K. J. M., Mark, A. F. Hydrologic futures: using scenario analysis to evaluate impacts of forecasted land use change on hydrologic services. Ecosphere. 3, 1-25 (2012).
- Gergel, S. E., Turner, M. G., Miller, J. R., Melack, J. M., Stanley, E. H. Landscape indicators of human impacts to riverine systems. Aquat. Sci. 64, 118-128 (2002).
- McKay, L., Bondelid, T., Dewald, T., Johnston, J., Moore, R., Rea, A. NHDPlus Version 2: User Guide. , (2012).
- Strager, M. P., Petty, J. T., Strager, J. M., Barker-Fulton, J. A spatially explicit framework for quantifying downstream hydrologic conditions. J. Environ. Manag. 90, 1854-1861 (2009).
- WVDEP (Virginia Department of Environmental Protection). Standard operating proceedures. , West Virgina Department of Environmental Protection. Charleston, West Virginia. (2009).
- EPA-60014-79-020. USEPA. Methods for chemical analysis of water and wastes. , Environmental Monitoring Systems Support Laboratory, Office of Research and Development, US Environmental Protection Agency. Cincinnati, Ohio. (1983).
- Merriam, E. R., Petty, J. T., Merovich, G. T., Fulton, J. B., Strager, M. P. Additive effects of mining and residential development on stream conditions in a central Appalachian watershed. J. N. Am. Benthol. Soc. 30, 399-418 (2011).
- Bisson, P. A., Nielsen, J. L., Palmason, R. A., Grove, L. E. A system of naming habitat types in streams, with examples of habitat utilization by salmonids during low streamflow. Acquisition and utilization of aquatic habitat inventory information. Proceedings of a symposium held 28-30 October, 1981. Armentrout, N. D. , Western Division of the American Fisheries Society. Bathesda, Maryland. 62-73 (1982).
- Wentworth, C. K. A scale of grade and class terms for clastic sediments. J. Geol. 30, 377-392 (1922).
- Petty, J. T., Freund, J., Lamothe, P., Mazik, P. Quantifying instream habitat in the upper Shavers Fork basin at multiple spatial scales. Proceedings of the Annual Conference of the Southeastern Association of Fisheries and Wildlife Agencies. 55, 81-94 (2001).
- Barbour, M. T., Gerritsen, J., Snyder, B. D., Stribling, J. B. EPA/841-B-99-022. Rapid bioassessment protocols for use in streams and wadeable rivers: periphyton, benthic macroinvertebrates, and fish. 2nd edition. , US Environmental Protection Agency. Washington, DC. (1999).
- An introduction to the aquatic insects of North America. 4th edition. Merritt, R. W., Cummins, K. W. , Kendall/Hunt Publishing Co. Dubuque, Iowa. (2008).
- A language and environment for statistical computing. , R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria, http://www.R-project.org. Available from: http://www.R-project.org (2014).
- Crawley, M. J. Statistics: an introduction using R. , Wiley and Sons. Chichester, UK. (2005).
- Zeileis, A., Hothorn, T.
- Maxwell, A. E., Strager, M. P., Yuill, C., Petty, J. T., Merriam, E. R., Mazzarella, C. Disturbance mapping and landscape modeling of mountaintop mining using ArcGIS. Proceedings of the ESRI International User Conference. , San Diego, California. (2011).
- Gerritsen, J., Burton, J., Barbour, M. T. A stream condition index for West Virginia wadeable streams. , Tetra Tech, Inc. Owings Mills, Maryland. (2000).
- Pond, G. J., Passmore, M. E., Borsuk, F. A., Reynolds, L., Rose, C. J. Downstream effects of mountaintop coal mining: comparing biological conditions using family- and genus-level macroinvertebrate bioassessment tools. J. N. Am. Benthol. Soc. 27, 717-737 (2008).
- Luo, Y., et al. Ecological forecasting and data assimilation in a data-rich era. Ecol. Appl. 21, 1429-1442 (2011).
- Petty, J. T., Strager, M. P., Merriam, E. R., Ziemkiewicz, P. F. Scenario analysis and the Watershed Futures Planner: predicting future aquatic condiditons in an intensively mined Appalachian watershed. Environmental Considerations in Energy Productions. Craynon, J. R. , Society for Mining, Metallurgy, and Exploration. Englewood, CO. 5-19 (2013).
- Daraio, J. A., Bales, J. D. Effects of land use and climate change on stream temperature I: daily flow and stream temperature projections. J. Am. Water Resour. As. 50, 1155-1176 (2014).
- Mantyka-Pringle, C. S., Martin, T. G., Moffatt, D. B., Linke, S., Rhodes, J. R. Understanding and predicting the combined effects of climate change and land-use change on freshwater macroinvertebrates and fish. J. Appl. Ecol. 51, 572-581 (2014).
- Piggott, J. J., Townsend, C. R., Matthaei, C. D. Climate warming and agricultural stressors interact to determine stream macroinvertebrate community dynamics. Glob. Change Biol. 21, 1897-1906 (2015).
- Elith, J., Leathwick, J. R., Hastie, T. A working guide to boosted regression trees. J. Anim. Ecol. 77, 802-813 (2008).
- Mattson, K. M., Angermeier, P. L. Integrating human impacts and ecological integrity into a risk-based protocol for conservation planning. Environ. Manage. 39, 125-138 (2007).
- EPA 841-B-11-002. USEPA. Identifying and protecting healthy watersheds. Concepts, assessments, and management approaches. (US, U. S. E. P. A. , US Environment Protection Agency, Office of Water, Office of Wetlands, Oceans, and Watersheds. Washington, DC. (2012).
- Merriam, E. R., Petty, J. T., Strager, M. P., Maxwell, A. E., Ziemkiewicz, P. F. Complex contaminant mixtures in multi-stressor Appalachian riverscapes. Environ. Toxicol. Chem. , (2015).
