Sürekli hidrolojik ve su kalitesi Vernal havuz izleme
概要
Ekosistem hizmetleri ve vernal gölet ve bu hizmetleri sağlamak için onların yeteneği üzerinde antropojenik aktiviteler etkileri tarafından sağlanan süreçleri anlamak yoğun hidrolojik izlenmesi gerekir. İn-situ izleme donanımları bu örnekleme iletişim kuralı’nı antropojenik aktiviteler su seviyesi ve kalitesi üzerinde etkisini anlamak için geliştirilmiştir.
Abstract
Vernal havuzlar, vernal havuzları da kritik ekosistem hizmetleri ve habitat için a değişiklik-in tehdit ve tehdit altındaki türler sağlar. Ancak, güvenlik açığı bulunan parçalar genellikle kötü anladım ve koreograf manzara bunlar. Arazi kullanımı ve yönetimi uygulamalarının yanı sıra iklim değişikliği küresel amfibi düşüş bir katkısı olduğu düşünülür. Ancak, daha fazla araştırma bu etkileri kapsamını anlamak için gereklidir. Burada, bir ilkbahar Pond ‘s cilt morfoloji ve ayrıntılı bir vernal Pond ‘s cilt hydroperiod süresi boyunca su miktarı ve kalitesi veri toplamak için kullanılan bir izleme istasyonu karakterize için metodoloji mevcut. Biz nasıl morfolojisi karakterize ve vernal bir gölet için sahne depolama eğrileri geliştirmek için alan araştırmalar yapmak için metodoloji sağlamak. Ayrıca, biz su seviyesi, sıcaklık, pH, korunmada gereken indirgeme potansiyelini potansiyel, çözünmüş oksijen ve su vernal bir havuzda elektrik iletkenlik izleme yanı sıra için yağış veri izleme yöntemi sağlar. Bu bilgileri daha iyi vernal gölet sağlamak ekosistem hizmetleri ve bu hizmetleri sağlamak için onların yeteneği üzerinde antropojenik aktiviteler etkileri ölçmek için kullanılabilir.
Introduction
Vernal gölet genellikle bahar düşüşün su içeren ve yaz aylarında kuru çoğu kez geçici, sığ sulak alanlar vardır. Su baskını/taşkın dönemi vernal göletler, genellikle hydroperiod anılacaktır öncelikle yağmur damlaları ve evapotranspirasyon1tarafından kontrol edilir.
Vernal gölet vernal havuzları, kısa ömürlü gölet, geçici gölcükler, mevsimlik göletler ve coğrafi olarak izole sulak2da. Kuzeydoğu Amerika Birleşik Devletleri’nde, vernal havuzları en sık üreme alanları hizmet veren ve destek sağlayan erken yaşam evreleri (Yani, Kurbağa yavrularını) ve metamorfoz sırasında amfibiler için sağladıkları önemli habitat ile karakterizedir. California, vernal gölet benzersiz bitki örtüsü ve2destekledikleri nesli tükenmekte olan bitki türleri ile karakterizedir.
Bu yaşam alanları giderek nedeniyle arazi kullanımı ve İklim değişikliği tehdidi altındadır ve amfibi nüfus antropojenik aktiviteler3,4büyük ölçüde nedeniyle önemli bir genel düşüş yaşıyorsunuz demektir. Su kalitesi endişeleri kirliliği nedeniyle de düşünce son amfibi faktörler katkısının olduğu genel olarak5azalma vardır. Ayrıca, son yıllarda yapılan çalışmalarda insan atıksu6tarafından etkilenen vernal göletler yaşayan kurbağa interseks özellikleri artan bir oluşumunu ortaya çıkardı. Bu nedenle küresel amfibi düşüş katkıda bulunanlar daha iyi anlamak için doğal ve etkilenen vernal göletler daha yoğun izleme yapmak için gerek yoktur.
Ölçülen ve takip yapmanız gerekir vernal göletler fiziksel parametrelerini gölet morfoloji ve su seviyesi içerir. Morfolojisi geometrisi gölet ve gölet üzerinde yükseklik değişiklikleri belirlemek için bir araştırma yürütmektedir tarafından geliştirilmiştir. Veri sonra tahmin edilecek havuzun hacmi sağlar bir sahne depolama eğrisi kurmak için kullanılan anket üzerinde su seviyesi ölçümler temel. Vernal bir havuzda su seviyesi yoğun yağış tarafından etkilenir, çünkü en iyi (Yani, dakika saat sırasını) kısa ve uzun süreli dalgalanmalar (Yani, anlamak için yüksek zamansal çözünürlükte ölçümler yapılmalıdır ay yıl) sırasına su seviyesi.
Vernal göletler işlevi etkiler bilinmektedir su kalite parametreleri ilgi sıcaklık, pH, elektriksel iletkenlik, çözünmüş oksijen düzeyleri ve korunmada gereken indirgeme potansiyelini potansiyeli içerir. Bu parametreler tüm nispeten ucuz teknolojiler ve algılayıcı ağlar ile ölçülen situ içinde olabilir. Biraz su kalite parametreleri (örneğin, toplam Kjeldahl azot) besin bazı türler ve diğer kirletici (Yani, ortaya çıkan kirleticiler) gibi ilgi toplanan ve işleme için bir laboratuvar getirdi örnekleri gerektirir ve analiz.
Üreme amfibiler ve Kurbağa yavrularını erken gelişim dönemleri için uygun yaşam alanı dahil olarak su özelliği vernal göletler etkileyen kritik parametreler, pH, düzey ve çözünmüş oksijen konsantrasyonu. Vernal gölet nispeten bozulmamış manzaralar bulunan karşılaştırıldığında, oksijen konsantrasyonları yüksek elektrik iletkenliği, yüksek pH, düşük seviyede çözünmüş ve yüksek besin konsantrasyonu vernal gölet antropojenik tarafından etkilenen kaydedildi faaliyetleri2,7. Azaltılması veya anaerobik koşul bu habitatları, özellikle olanlar antropojenik aktiviteler tarafından etkilenen oluşabilir. Bu havuzun içinde Bisiklete binme ve potansiyel olarak endokrin dağıtmak bileşikler ve diğer kirletici8,9bozulması azaltarak besin değiştirme Mikrobiyolojik Toplum içinde bir kayma neden olabilir.
Nasıl su miktarı ve vernal bir su birikintisi kalitesini izleme istasyonu kurmak bilgi sağlamak için bu kağıt hedefidir. Bu yöntem için vernal herhangi bir su birikintisi uygulanabilir ancak siteye erişim gerektirir (Yani, site halka açık olmalı veya donanımları yüklemek için arazi sahibi izin sahip olmalıdır).
Protocol
Representative Results
Discussion
Mevcut yöntemler açısından önemi
Streams izleme köklü metodolojileri ABD jeolojik araştırma (USGS) tarafından geliştirilen olsa da, böyle bir yaygın izleme program anlama vernal gölet dynamics için bulunmaktadır. Bu iletişim kuralı için bir yaklaşım hidrolojik başlamak nasıl bir kılavuz sağlamak istiyor ve su kalitesi ne kadar fiziksel ve kimyasal faktörler anlama amacı ile bir vernal gölet sitesinde araştırma izleme belirli bir siteye zamanla de?…
開示
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar Pennsylvania State Üniversitesi Office, fiziksel bitki (finansmanı için bu araştırmaları desteklemek için OPP) teşekkür etmek istiyorum. Ayrıca, Drs. Elizabeth W. Boyer, David A. Miller ve Tracy Langkilde Pennsylvania State Üniversitesi’nde bu proje onların işbirliğine dayalı destek için teşekkür etmek istiyorum.
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 |
参考文献
- 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).
