רציף הידרולוגיה ומים איכות ניטור של בריכות סולט לייק סיטי
Summary
הבנת את שירותי המערכת האקולוגית והתהליכים שסופקו על-ידי בריכות סולט לייק סיטי ואת ההשפעות של פעילות אנתרופוגניים ביכולתן לספק שירותים אלה דורש ניטור הידרולוגיה אינטנסיבית. פרוטוקול זה דגימה באמצעות מקומיים ניטור ציוד פותחה כדי להבין את ההשפעה של פעילויות אנתרופוגניים על מפלס המים ואיכות.
Abstract
בריכות סולט לייק סיטי, המכונה גם בריכות סולט לייק סיטי, לספק שירותי המערכת האקולוגית קריטי בית גידול עבור מגוון רחב של מינים מאוימים בסכנת הכחדה. עם זאת, הם פגיעים חלקים של הנופים בדרך כלל הבין, היה ממלא מקום. שימושי קרקע, לשיטות ניהול, כמו גם שינוי האקלים הם חשבו להיות תרומה הירידה הכללית דו-חיים. עם זאת, דרוש מחקר נוסף כדי להבין את היקף השפעות אלה. כאן, אנו מציגים מתודולוגיה אפיון מורפולוגיה ופרטים של אגם vernal תחנת ניטור שיכול לשמש לאיסוף נתונים בכמות ובאיכות המים על-פני משך hydroperiod של אגם סולט לייק סיטי. אנו מספקים מתודולוגיה כיצד לנהל סקרים שדות לאפיין את המורפולוגיה ולפתח את הבמה אחסון עקומות עבור בריכה סולט לייק סיטי. בנוסף, אנו מספקים מתודולוגיה עבור ניטור מפלס המים, טמפרטורה, pH, oxidation-reduction פוטנציאליים, מומס חמצן, מוליכות חשמלית של מים בבריכה סולט לייק סיטי, כמו גם פיקוח על נתוני המשקעים. מידע זה יכול לשמש יותר לכמת את שירותי המערכת האקולוגית המספקים בריכות סולט לייק סיטי ואת ההשפעות של פעילות אנתרופוגניים ביכולתן לספק שירותים אלה.
Introduction
בריכות סולט לייק סיטי נמצאים זמני, שטחי ביצות בדרך כלל מכילים מים מן הסתיו לאביב, יבשים בדרך כלל בחודשי הקיץ. התקופה ההצפה של בריכות סולט לייק סיטי, המכונה בדרך כלל hydroperiod, נשלטת בעיקר על ידי משקעים, אוופוטרנספירציה1.
בריכות סולט לייק סיטי יכולה להיות המכונה גם בריכות סולט לייק סיטי, ארעיות בריכות, בריכות זמני, בריכות עונתיים, ביצות מבודדת מבחינה גיאוגרפית2. בארצות הברית הצפונית, בריכות vernal מאופיינים לרוב הגידול קריטי שהם מספקים דו-חיים, הגשה הרבייה, מתן סיוע במהלך החיים בשלבים המוקדמים (קרי, ראשנים) ושינוי צורה. בקליפורניה, בריכות vernal מאופיינים על ידי צמחייה ייחודית של מיני צמחים בסכנת הכחדה הם תומכים2.
אלה בתי גידול מאוימים יותר ויותר בשל לנחות שינוי האקלים ושימוש, הידלדלות אוכלוסיית חווים ירידה גלובלית משמעותית בעיקר בשל פעילויות אנתרופוגניים3,4. חששות איכות מים בשל זיהום גם הם מחשבה תורם גורמים הידלדלות לאחרונה מסרב באופן גלובלי5. יתר על כן, מחקרים שנעשו לאחרונה נחשפו מופע מוגברת של אינטרסקס מאפיינים בצפרדעים המאכלסים בריכות vernal מושפע בשפכים האנושי6. לכן יש צורך לערוך ניטור אינטנסיבי עוד יותר של בריכות סולט לייק סיטי הן טבעיות או שהושפעו כדי להבין טוב יותר כתורמים הירידה הכללית דו-חיים.
פרמטרים פיזיים של בריכות סולט לייק סיטי, כי צריך להיות למדוד ולעקוב אחר כוללות את אגם מורפולוגיה ואת מפלס המים. המורפולוגיה היא הצורה הגיאומטרית של האגם, הוא פותח על ידי עריכת סקר כדי לקבוע שינויי גובה על פני האגם. הסקר הנתונים משמשים לאחר מכן להקים העקומה בשלב האחסון, המאפשרת את עוצמת הקול של הבריכה להערכה על סמך מדידות מפלס המים. כי מפלס המים באגם vernal בכבדות מושפעת ממשקעים, מדידות צריכה להיעשות ברזולוציה הטמפורלית גבוהה להבין הכי קצר (כלומר, גודל דקות עד שעות) וגם תנודות ארוכות (קרי, גודל חודשים עד שנים) במפלס המים.
מדדי איכות מים עניין אשר ידוע כי הן משפיעות על הפונקציה של בריכות סולט לייק סיטי כוללים טמפרטורה, pH, מוליכות חשמלית, רמות חמצן מומס, פוטנציאל oxidation-reduction. פרמטרים אלה יכולים להיות נמדד בחיי עיר עם רשתות סנסורים וטכנולוגיות זולות יחסית. כמה מים מדדי איכות עניין כגון מינים מסוימים מזין (קרי, הכוללת סטריליזציה חנקן) ומזהמים אחרים (קרי, המתעוררים מזהמים) דורשים הדגימות שנאספו, הובא מעבדה לעיבוד, ניתוח.
פרמטרים קריטיים המשפיעים על היכולת של בריכות vernal לתפקד כפי גידול המתאים עבור גידול דו-חיים, בשלבים התפתחותיים המוקדמים של ראשנים כוללים מים ברמה, pH, ו ריכוז חמצן מומס. לעומת בריכות סולט לייק סיטי ממוקם נופים בתוליים יחסית, רמות גבוהות של מוליכות חשמלית, pH גבוה יותר, מופחת ריכוז חמצן מומס, ריכוז חומר מזין גבוה תועדו בבריכות vernal מושפע אנתרופוגניים פעילויות2,7. תנאי תוך צמצום או אנאירובית עלולה להתרחש בקרקעות אלה, במיוחד כאלה שמושפעים פעילויות אנתרופוגניים. זה יכול לגרום שינוי בקהילה מיקרוביולוגית, שינוי התזונתי של רכיבה על אופניים בתוך הבריכה והקטנת פוטנציאל השפלה של תרכובות disrupting האנדוקרינית ו-8,אחרים מזהמים9.
מטרת מאמר זה היא לספק מידע כיצד להקים תחנה לניטור מים ובאיכות של בריכה סולט לייק סיטי. בשיטה זו ניתן להחיל על כל בריכה סולט לייק סיטי, אך דורש גישה לאתר (קרי, האתר חייב להיות בשטח ציבורי או בעלת הקרקע הרשאה להתקנת ציוד).
Protocol
Representative Results
Discussion
משמעות לגבי שיטות קיימות
בעוד ניטור נחלים יש ומבוססת מתודולוגיות שפותחו על ידי ארצות הברית גיאולוגי סקר (USGS), תוכנית ניטור נפוצה כזאת קיימת הבנה בריכה vernal דינמיקה. פרוטוקול זה מבקש לספק הדרכה כיצד להתחיל עם הגישה הידרולוגיה, איכות המים ניטור המחקר באתר בריכה סולט ל…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים רוצה להודות את פנסילבניה המדינה אוניברסיטת למשרד של פיזית צמח (מול) למימון כדי לתמוך במחקר זה. בנוסף, ברצוננו להודות ד”ר אליזבת וו בוייר, דוד א מילר ו טרייסי Langkilde באוניברסיטת המדינה של פנסילבניה על תמיכתם שיתופי של פרויקט זה.
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).
