सतत Hydrologic और पानी की गुणवत्ता की निगरानी वसंत तालाबों
Summary
पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं और वसंत तालाबों और उनके इन सेवाओं को उपलब्ध कराने की क्षमता पर anthropogenic गतिविधियों के प्रभावों के द्वारा प्रदान की प्रक्रियाओं को समझना गहन hydrologic निगरानी की आवश्यकता है । पानी के स्तर और गुणवत्ता पर anthropogenic गतिविधियों के प्रभाव को समझने के लिए विकसित किया गया था -सीटू निगरानी उपकरणों का उपयोग कर इस नमूना प्रोटोकॉल ।
Abstract
वसंत तालाबों, भी वसंत पूल के रूप में भेजा, धमकी दी और लुप्तप्राय प्रजातियों की एक किस्म के लिए महत्वपूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं और आवास प्रदान करते हैं । हालांकि, वे परिदृश्य है कि अक्सर खराब समझ रहे है और अध्ययन के भागों कमजोर कर रहे हैं । भूमि उपयोग और प्रबंधन प्रथाओं, साथ ही जलवायु परिवर्तन के लिए वैश्विक amphibian गिरावट के लिए एक योगदान माना जाता है । हालांकि, और अधिक शोध के लिए इन प्रभावों की सीमा को समझने की जरूरत है । यहां, हम एक वसंत तालाब आकृति विज्ञान और विस्तार एक निगरानी स्टेशन है कि एक वसंत है तालाब hydroperiod की अवधि में पानी की मात्रा और गुणवत्ता डेटा इकट्ठा किया जा सकता है निस्र्पक के लिए वर्तमान पद्धति । हम कैसे क्षेत्र सर्वेक्षण के संचालन के लिए आकृति विज्ञान की विशेषता और एक वसंत तालाब के लिए मंच भंडारण curves विकसित करने के लिए पद्धति प्रदान करते हैं । इसके अतिरिक्त, हम जल स्तर, तापमान, पीएच, ऑक्सीकरण-कमी क्षमता, भंग ऑक्सीजन, और एक वसंत तालाब में पानी की विद्युत चालकता की निगरानी के लिए कार्यप्रणाली प्रदान करते हैं, साथ ही साथ वर्षा डेटा की निगरानी । इस जानकारी के लिए बेहतर पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं कि वसंत तालाबों प्रदान और उनके इन सेवाओं को उपलब्ध कराने की क्षमता पर anthropogenic गतिविधियों के प्रभावों को यों तो इस्तेमाल किया जा सकता है ।
Introduction
वसंत तालाबों अस्थाई, उथले झीलों कि आम तौर पर गिरावट से वसंत को पानी होते है और अक्सर गर्मियों के महीनों के दौरान सूख रहे हैं । वसंत तालाबों की बाढ़ अवधि, आम तौर पर hydroperiod के रूप में संदर्भित, मुख्य रूप से वर्षण और evapotranspiration1द्वारा नियंत्रित है ।
वसंत तालाबों भी वसंत पूल, अल्पकालिक तालाबों, अस्थाई तालाबों, मौसमी तालाबों, और भौगोलिक दृष्टि से पृथक झीलों2के रूप में भेजा जा सकता है । पूर्वोत्तर संयुक्त राज्य अमेरिका में, वसंत तालाबों सबसे अक्सर महत्वपूर्ण निवास स्थान वे उभयचर के लिए प्रदान की विशेषता है, प्रजनन आधार के रूप में सेवारत और प्रारंभिक जीवन चरणों के दौरान सहायता प्रदान (यानी, tadpoles) और कायापलट । कैलिफोर्निया में, वसंत तालाबों अद्वितीय वनस्पति और लुप्तप्राय संयंत्र प्रजातियों के द्वारा विशेषता है कि वे2का समर्थन कर रहे हैं ।
इन आवासों तेजी से भूमि का उपयोग करें और जलवायु परिवर्तन के कारण की धमकी दी है, और amphibian आबादी एक महत्वपूर्ण वैश्विक गिरावट का सामना कर रहे है मोटे तौर पर anthropogenic गतिविधियों के कारण3,4। जल गुणवत्ता प्रदूषण के कारण चिंताओं को भी हाल ही में amphibian गिरावट आती है विश्व स्तर पर5में योगदान कारक माना जाता है । इसके अलावा, हाल के अध्ययनों से पता चला है वसंत मानव अपशिष्ट जल से प्रभावित मेंढकों में intersex विशेषताओं के एक वृद्धि की घटना6। इसलिए एक के लिए दोनों प्राकृतिक और प्रभावित वसंत तालाबों के और अधिक गहन निगरानी का संचालन करने के लिए बेहतर वैश्विक amphibian गिरावट को योगदानकर्ताओं समझ की जरूरत है ।
वसंत तालाबों कि मापा और निगरानी की जरूरत के भौतिक मापदंडों तालाब आकृति विज्ञान और जल स्तर शामिल हैं । आकृति विज्ञान तालाब की ज्यामिति है, और तालाब के पार तरक्की में परिवर्तन का निर्धारण करने के लिए एक सर्वेक्षण आयोजित करने के द्वारा विकसित की है । सर्वेक्षण डेटा तो एक मंच भंडारण वक्र, जो तालाब की मात्रा में सक्षम बनाता है पानी के स्तर के माप के आधार पर अनुमान स्थापित करने के लिए उपयोग किया जाता है । क्योंकि एक वसंत तालाब में जल स्तर भारी वर्षा से प्रभावित है, माप एक उच्च लौकिक संकल्प में बनाया जाना चाहिए सबसे अच्छा दोनों (यानीकम समझने के लिए, घंटे के लिए मिनट के आदेश पर) और दीर्घकालिक उतार चढ़ाव (यानी, जल स्तर में महीनों से वर्षों के आदेश पर) ।
ब्याज कि वसंत तालाबों के समारोह को प्रभावित करने के लिए जाना जाता है के पानी की गुणवत्ता मानकों तापमान, पीएच, विद्युत चालकता, भंग ऑक्सीजन का स्तर, और ऑक्सीकरण क्षमता में कमी शामिल हैं । इन मापदंडों सभी अपेक्षाकृत सस्ते प्रौद्योगिकियों और सेंसर नेटवर्क के साथ सीटू में मापा जा सकता है । कुछ पोषक तत्वों की प्रजातियों (यानी, कुल Kjeldahl नाइट्रोजन) और अंय प्रदूषक (यानी, उभरते हुए पदार्थों) के रूप में ब्याज की कुछ पानी की गुणवत्ता मानकों के नमूने की आवश्यकता होतीहैऔर प्रसंस्करण के लिए एक प्रयोगशाला के लिए लाया और विश्लेषण.
महत्वपूर्ण मापदंडों है कि वसंत तालाबों की क्षमता को प्रभावित प्रजनन उभयचर और tadpoles के प्रारंभिक विकास के चरणों के लिए उपयुक्त निवास के रूप में कार्य करने के लिए जल स्तर, पीएच शामिल हैं, और ऑक्सीजन एकाग्रता भंग । वसंत अपेक्षाकृत प्राचीन परिदृश्य में स्थित तालाबों की तुलना में, विद्युत चालकता के स्तर ऊंचा, उच्च पीएच, भंग ऑक्सीजन सांद्रता कम है, और उच्च पोषक तत्वों की सांद्रता वसंत तालाबों में दर्ज किया गया है anthropogenic द्वारा प्रभावित क्रियाएं2,7। कम करने या anaerobic शर्तों इन निवास में हो सकता है, विशेष रूप से लोगों कि anthropogenic गतिविधियों से प्रभावित कर रहे हैं । यह सूक्ष्मजीवविज्ञानी समुदाय में बदलाव का कारण बन सकता है, तालाब के भीतर पोषक साइकिल चालन में फेरबदल और संभावित अंत में बाधित यौगिकों और अंय प्रदूषकों8,9के क्षरण को कम करने ।
इस समाचार पत्र का लक्ष्य पानी की मात्रा और एक वसंत तालाब की गुणवत्ता की निगरानी के लिए एक स्टेशन स्थापित करने के लिए कैसे के लिए जानकारी प्रदान करना है । इस विधि किसी भी वसंत तालाब के लिए लागू किया जा सकता है, लेकिन साइट के लिए उपयोग की आवश्यकता है (यानी, साइट सार्वजनिक संपत्ति पर होना चाहिए या भूमि मालिक को उपकरण स्थापित करने की अनुमति है) ।
Protocol
1. एक वसंत तालाब के एक सर्वेक्षण आयोजित आकृति विज्ञान बेंचमार्क के रूप में निर्दिष्ट करने के लिए किसी स्थान का चयन करें और इसे एक छोटे सर्वेक्षण या अंकन ध्वज के साथ चिह्नित. नोट: स्थान तालाब की त…
Representative Results
Discussion
मौजूदा तरीकों के संबंध में महत्व
जबकि नदियों की निगरानी अच्छी तरह से स्थापित संयुक्त राज्य अमेरिका भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (USGS) द्वारा विकसित के तरीके है, कोई ऐसी व्यापक निगरानी कार्यक?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखक को इस शोध का समर्थन करने के लिए धन के लिए पेंसिल्वेनिया राज्य विश्वविद्यालय के भौतिक संयंत्र (समोर) के कार्यालय का शुक्रिया अदा करना चाहूंगा । इसके अतिरिक्त, हम डीआरएस का शुक्रिया अदा करना चाहेंगे । एलिजाबेथ डब्ल्यू बोयर, डेविड ए मिलर, और ट्रेसी Langkilde पेंसिल्वेनिया राज्य विश्वविद्यालय में इस परियोजना के अपने सहयोगी के सहयोग के लिए ।
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 |
References
- Korfel, C. A., Mitsch, W. J., Hetherington, T. E., Mack, J. J. Hydrology physiochemistry, and amphibians in natural and created vernal pool wetlands. Restor. Ecol. 18 (6), 843-854 (2010).
- Colburn, E. A. . Vernal Pools: Natural History and Conservation. , (2004).
- Collins, J. P. Amphibian decline and extinction: What we know and what we need to learn. Dis Aquat Org. 92, 93-99 (2013).
- Wake, D. B., Vredenburg, V. T. Are we in the midst of the sixth mass extinction? A view from the world of amphibians. Proc Nat Acad Sci USA. 105, 11466-11473 (2008).
- IUCN. . Conservation International and Nature Conservancy. , (2004).
- Smits, A. P., Skelly, D. K., Bolden, S. R. Amphibian intersex in suburban landscapes. Ecosphere. 5 (1), 11 (2014).
- Brooks, R. T., Miller, S. D., Newsted, J. The impact of urbanization on water and sediment chemistry of ephemeral forest pools. J. Freshwater Ecol. 17 (3), (2002).
- Czajka, C. P., Londry, K. L. Anaerobic transformation of estrogens. Environ. Sci. Technol. 367, 932-941 (2006).
- Dytczak, M. A., Londry, K. L., Oleszkiewicz, J. A. Biotransformation of estrogens in nitrifying activated sludge under aerobic and alternating anoxic/aerobic conditions. Water Environ. Res. 80 (1), 47-52 (2008).
- Field, H. L. . Landscape Surveying. , (2012).
- . Solar Angle Calculator. Solar Electricity Handbook. , (2017).
- Brooks, R. T., Hayashi, M. Depth-area-volume and hydroperiod relationships of ephemeral (vernal) forest pools in southern New England. Wetlands. 22 (2), 247-255 (2002).
- Laposata, M. M., Dunson, W. A. Effects of spray-irrigated wastewater effluent on temporary pond-breeding amphibians. Ecotox. Environ. Safe. 46 (2), 192-201 (2000).
- Qian, Y. L., Mecham, B. Long-term effects of recycled wastewater irrigation on soil chemical properties on golf course fairways. Agron. J. 97 (3), 717-721 (2005).
- Karraker, N. E., Gibbs, J. P., Vonesh, J. R. Impacts of road deicing salt on the demography of vernal pool-breeding amphibians. Ecol. Appl. 18 (3), (2008).
- Gall, H. E., Jafvert, C. T., Jenkinson, B. Integrating hydrograph modeling with real-time monitoring to generate hydrograph-specific sampling schemes. J. Hydrol. 393, 331-340 (2010).
- Gall, H. E., Sassman, S. A., Lee, L. S., Jafvert, C. T. Hormone discharges from a Midwest tile-drained agroecosystem receiving animal wastes. Environ. Sci. Technol. 45, 8755-8764 (2011).
- Pittman, S. E., Jendrek, A. L., Price, S. J., Dorcas, M. E. Habitat selection and site fidelity of Cope’s Gray Treefrog (Hyla chrysoscelis) at the aquatic-terrestrial ecotone. J. Hepatol. 42 (2), 378-385 (2008).
- Vandewege, M. W., Swannack, T. M., Greuter, K. L., Brown, D. J., Forstner, M. R. J. Breeding site fidelity and terrestrial movement of an endangered amphibian, the Houston Toad (Bufo Houstonensis). Herpet. Conserv. Bio. 8 (2), 435-446 (2013).
- Homan, R. N., Atwood, M. A., Dunkle, A. J., Karr, S. B. Movement orientation by adult and juvenile wood frogs (Rana Sylvatica) and american toads (Bufo Americanus) over Multiple Years. Herpet. Conserv. Bio. 5 (1), 64-72 (2010).
