立即发布
在罗利附近的地区，预计未来会有更大的发展，在水道周围种植树木或其他绿色植物可以帮助减缓潮湿条件下湍急的河流，并在干燥条件下保持它们的流动。然而，北卡罗莱纳州立大学的研究人员在最近的一项研究背后警告说，随着发展的加快和气候的变暖变湿，这些所谓的“河岸缓冲带”不会成为管理水资源的灵丹妙药。
该研究的主要作者说:“缓冲区对流域有好处——有很多文献表明，它们对水量和水质都有好处。艾丽·t·盖伊她是北卡罗来纳州立大学林业和环境资源专业的研究生。“但在未来，孤立的缓冲区可能无法作为减轻日益发展和气候变化可能对水量产生的负面影响的唯一选择;它们需要与其他管理策略相结合。”
该研究的合著者说，森林可以过滤水，它们还可以减缓水的速度，以防止洪水或在干旱期间保持水位凯瑟琳•马丁他是北卡州立大学林业和环境资源助理教授。另外，在铺砌路面较多的城市地区，水流可能更加极端。河岸缓冲区是帮助管理城市地区水资源的一种工具。
“城市水文学要华丽得多，”马丁说。“当下雨的时候，你所在的地区有很多建筑和道路，雨水会立即进入溪流。没有太多时间让它渗入地下。在森林里，水通过土壤过滤，被植物利用。即使不下雨，把水送到小溪里也是一个缓慢的过程。这对水生物种很重要，所以它们有足够的水。当河流水位较低时，污染物就会集中。”
在这项研究中，研究人员预测了2017年至2060年上纽斯河流域的平均流量，该流域始于达勒姆，流入瀑布湖，为罗利供水，然后流入戈尔兹伯勒。他们模拟了三种不同情景对河岸缓冲区的影响，看看它们是如何影响水流的:他们用现有的森林或绿地测试了“一切照旧”的情景，其中包括一个50英尺的国家规定的缓冲区，以及许多豁免的区域。他们还研究了在整个流域有50英尺森林缓冲带的情景;森林缓冲区延伸到100英尺的场景。
他们还预测了气候变化对降水和温度的影响，以及低强度开发是否会继续增长。
马丁说:“我们模拟了一个温室气体排放量更高的情景，但降水并不是特别极端。”“我们也有兴趣测试扩大开发将如何影响水流，因为增加不透水表面与它对水量和质量的影响之间存在联系。”
他们发现，平均而言，分水岭的日流量会增加。他们预计，在一些没有缓冲区的地区，平均日流量将增加28%。
在较湿润的条件下，他们发现在一些最发达的地区，缓冲与河流流量的大幅减少有关。
在干旱时期，他们发现缓冲液的效果好坏参半。在一些地区，缓冲区实际上与干旱期间每日流量的减少有关——这与他们希望看到的相反。但是，缓冲区似乎确实有助于维持发展范围两端地区的水位:缓冲区有助于维持未来发展最高的流域地区的河流流量，它们也有助于维持尚未开发地区的水位。
盖伊说:“我们发现，缓冲装置可以在最低流量时增加流量，在更局部的区域，它们可以在最高流量时减少流量。”“这些局部地区通常位于发展水平最高的地方，我们发现缓冲区对这些地区的影响最大。”
然而，研究人员表示，影响并不像他们预期的那样显著，当他们比较50英尺和100英尺的缓冲区时，几乎没有什么区别。
马丁说:“这表明缓冲区在缓解水流极端情况方面发挥了作用，但它不能是唯一的策略。”“如果我们想保持高质量的水质，我们需要一个全面的未来计划，不仅包括河岸缓冲，还包括更多、更大的绿色空间，这些空间除了水之外还有很多好处。”
这项名为“河岸缓冲带增加了发展中的流域未来的基流，减少了峰值流量”的研究发表在《科学》杂志的网站上整体环境科学。合著者包括Peter V. Caldwell, Ryan E. Emanuel, Georgina M. Sanchez和Kelly M. Suttles。这项工作由美国农业部林业局合资协议18-JF-11330155-036资助。
-oleniacz -
给编辑的说明：研究摘要如下。
在一个发展中的流域，河岸缓冲增加了未来的基流，减少了峰值流量
作者:艾利·t·盖伊、凯瑟琳·l·马丁、彼得·v·考德威尔、瑞安·e·伊曼纽尔、乔治娜·m·桑切斯和凯利·m·萨特尔斯。
发表: 2022年12月9日整体环境科学
DOI：10.1016 / j.scitotenv.2022.160834
文摘:土地转换和气候变化正在对淡水资源造成压力。河岸地区，即河滨植被/林地，对调节水文过程至关重要，河岸缓冲带被用作缓解土地转换效应的适应性管理策略。然而，我们在不断变化的条件下预测当前和替代河岸缓冲效能的能力仍然有限。为了解决这一信息缺口，我们模拟了在2060年土地/气候变化的未来情景下不同缓冲保护水平的水文响应。我们使用土壤和水评估工具(SWAT)来预测美国北卡罗来纳州上纽瑟河流域未来的流量。我们在三种缓冲处理下测试了河岸缓冲的能力，以减轻未来土地利用和气候变化对日平均流量的影响:整个流域的现有缓冲宽度和完全造林的15米和30米缓冲。结合未来气候变化情景和土地覆盖预测，对这些处理方法进行了测试，结果表明，2017年至2060年间，低强度开发将翻一番。在开发率大于50%的地区，与没有缓冲保护相比，30米缓冲层在最低流量时将平均日流量增加4%，在最高流量时将流量减少3%，尤其有效。在20%到50%的开发区域，15米和30米的缓冲层可以减少8%的低流量，而对高流量的影响最小。结果表明，标准化缓冲区可能在局部尺度上更有效，需要进一步研究在流域尺度上的战略缓冲区放置。 These findings highlight a novel approach for integrating buffers into hydrologic modeling and potential for improved methodology. Understanding the effects of riparian buffers on streamflow is crucial given the pressing need to develop innovative strategies that promote the conservation of invaluable ecosystem services.
- 类别:
