Watershed Planung innerhalb eines Quantitative Szenarioanalyse Rahmen
Summary
Es ist ein kritischer Bedarf an Werkzeugen und Methoden verwalten kann Wassersysteme angesichts der ungewissen Zukunft Bedingungen. Wir bieten Methoden für eine gezielte watershed Beurteilung durchzuführen, die Landschaft basierenden kumulativen Effekte Modelle für den Einsatz in einem Szenario-Analyse-Management-Framework zu produzieren Ressourcenmanager ermöglicht.
Abstract
Es besteht ein kritischer Bedarf an Werkzeugen und Methoden der Lage, die Verwaltung von Wassersystemen in stark beeinflusst watersheds. Die derzeitigen Bemühungen fallen oft kurz als Folge der Unfähigkeit, komplexe kumulativen Auswirkungen der aktuellen und zukünftigen Landnutzungsszenarien an relevanten räumlichen Skalen zu quantifizieren und vorherzusagen. Das Ziel dieses Manuskript ist es, Verfahren zur Verfügung zu stellen, um eine gezielte watershed Beurteilung durchzuführen, die Landschaft basierenden kumulativen Effekte Modelle für den Einsatz in einem Szenario-Analyse-Management-Framework zu produzieren Ressourcenmanager ermöglicht. Seiten werden zunächst für die Aufnahme in den Wendepunkt Beurteilung ausgewählt von Websites zu identifizieren, die entlang unabhängiger Steigungen und Kombinationen von bekannten Stressoren fallen. Feld- und Labortechniken werden dann zur Gewinnung von Daten über die physikalischen, chemischen und biologischen Wirkungen von mehreren Landnutzungsaktivitäten genutzt. Multiple lineare Regressionsanalyse wird dann verwendet, für die Landschaftsbasierte kumulativen Effekte Modelle zu produzieren aqua die Vorhersagetic Bedingungen. Schließlich Methoden innerhalb einer Szenarioanalyse Rahmen kumulativen Effekte Modelle mit für das Management und regulatorische Entscheidungen führen (zB Genehmigungen und Mitigation) innerhalb aktiv an der Entwicklung Wasserscheiden sind für zwei Unterwasserscheiden im Bergbergbauregion zentralen Appalachen diskutiert und demonstriert. Der Wendepunkt Bewertung und das Management Ansatz ermöglicht Ressource hier zur Verfügung gestellten Manager wirtschaftlichen und Entwicklungstätigkeit zu erleichtern, während Wasserressourcen zu schützen und die Möglichkeit für die Netto-ökologische Vorteile durch gezielte Sanierung zu erzeugen.
Introduction
Vom Menschen verursachte Veränderung natürlicher Landschaften gehört zu den größten aktuellen Bedrohungen für aquatische Ökosysteme auf der ganzen Welt ein. In vielen Regionen weiterhin Abbau bei aktuellen Kursen, die zu irreparablen Schäden an Wasserressourcen führen, die Begrenzung letztlich ihre Fähigkeit, von unschätzbarem Wert und unersetzlich Ökosystemdienstleistungen zur Verfügung zu stellen. Somit besteht ein kritischer Bedarf an Werkzeugen und Methoden verwalten kann Wassersystemen in der Entwicklung watersheds 2-3. Dies ist besonders wichtig, da Manager mit Erhaltung der Wasserressourcen angesichts der sozio-ökonomischen und politischen Druck oft damit beauftragt werden Entwicklungsaktivitäten fortzusetzen.
Management von Wassersystemen innerhalb aktiv an der Entwicklung Regionen erfordert die Fähigkeit , im Rahmen der bereits bestehenden natürlichen und anthropogenen Landschaft Attribute 3, 4. Eine große Herausforderung wahrscheinlichen Auswirkungen der vorgeschlagenen Entwicklungsaktivitäten zur Vorhersage zu AquaTic Ressourcenmanagement innerhalb stark degradierten Wasserscheiden ist die Fähigkeit , zu quantifizieren und zu komplex (dh additive oder interaktiv) kumulative Effekte von mehreren Landnutzung Stressoren bei relevanten räumlichen Skalen 2, 5. Trotz der aktuellen Herausforderungen verwalten, jedoch werden die kumulierten Effekte Einschätzungen in mitverarbeitet regulatorischen Vorgaben in der ganzen Welt 5-6.
Gezielte Wasserscheide Assessments entwickelt , das gesamte Spektrum der Bedingungen in Bezug auf mehrere Landnutzung Stressoren zu probieren können Daten produziert werden können , Modellierung komplexer kumulativen Effekte 7. Darüber hinaus sind solche Modelle innerhalb einer Szenarioanalyse Rahmen [Vorhersage von ökologischen Veränderungen unter einer Reihe von realistischen oder vorgeschlagene Entwicklung oder Watershed Management (Wiederherstellung und Mitigation) Szenarien] Einbeziehung hat das Potenzial, stark Wasserressourcenmanagement verbessern innerhalb stark betroffen Wasserscheiden 3, 5, 8 -9. Vor allem Szenarioanalyse liefertein Rahmen für die Objektivität und Transparenz zu Management – Entscheidungen Zugabe von wissenschaftlichen Informationen (ökologische Beziehungen und statistische Modelle), Regulierungsziele und Stakeholder – Einbeziehung muss in einer einzigen Entscheidungsrahmen 3, 9.
Wir stellen eine Methode zur Bewertung und kumulativen Auswirkungen verschiedener Landnutzungsaktivitäten innerhalb einer Szenarioanalyse Rahmen zu verwalten. Wir beschreiben zunächst, wie in geeigneter Stellen innerhalb der Wendepunkt Beurteilung für die Aufnahme zum Ziel basierend auf bekannten Landnutzung Stressoren. Wir beschreiben Feld- und Labortechniken für Daten über die ökologischen Auswirkungen verschiedener Landnutzungsaktivitäten zu erhalten. Wir beschreiben kurz Modellierungstechniken zur Herstellung von Landschaft basierten kumulativen Effekte Modelle. Schließlich diskutieren wir , wie in einem Szenario – Analyse – Framework und zeigen die Nützlichkeit dieser Methodik bei der Unterstützung von Regulierungsentscheidungen (zB Genehmigungen und Rest kumulative Effekte Modelle zu integrierenoration) innerhalb einer intensiv abgebaut Wendepunkt in der südlichen West Virginia.
Protocol
Representative Results
Discussion
Wir bieten einen Rahmen für die Bewertung und in stark betroffen Wasserscheiden kumulativen Auswirkungen mehrerer Landnutzung zu verwalten. Der Ansatz hier beschriebenen Adressen zuvor Einschränkungen bei der Verwaltung Wassersysteme in stark betroffen Wasserscheiden 5-6 assoziiert identifiziert. Vor allem die gezielte watershed Beurteilung Design (dh Probenahme entlang individuellen und kombinierten Stressor – Achsen) erzeugt Daten , die für die Quantifizierung von komplexen kumulativen Wirkungen…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken den zahlreichen Feld- und Laborhelfer, die in verschiedenen Aspekte dieser Arbeit beteiligt waren, vor allem Donna Hartman, Aaron Maxwell, Eric Miller, und Alison Anderson. Die Finanzierung für diese Studie wurde von der US Geological Survey durch die Unterstützung von US Environmental Protection Agency (EPA) Region III zur Verfügung gestellt. Diese Studie wurde teilweise unter der Wissenschaft entwickelt, um vergeben Ergebnisse Fellowship Assistance Vereinbarungsnummer FP-91766601-0 von der US EPA erzielen. Obwohl die Forschung in diesem Artikel beschrieben wurde von der US-EPA finanziert wurde, ist es nicht auf die erforderlichen Peer und Politik Agentur Überprüfung und deshalb ausgesetzt, nicht notwendigerweise die Ansichten der Agentur widerspiegeln, und keine sollten offizielle Bestätigung zu entnehmen.
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 |
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