Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá các vùng đất ngập nước tại lưu vực Upper Juniata ở Pennsylvania, Mỹ bằng phương pháp địa hình thủy lực
Tóm tắt
Bài báo này báo cáo về trạng thái sinh thái của các vùng đất ngập nước trong lưu vực Upper Juniata ở Pennsylvania, Mỹ, thông qua việc áp dụng phương pháp địa hình thủy lực (HGM). Đánh giá HGM cung cấp một phép đo về khả năng chức năng tiềm năng của mỗi vùng đất ngập nước cho tối đa 11 chức năng, tùy thuộc vào phân lớp. Chỉ số Năng lực chức năng (FCI) được tính toán cho từng chức năng dao động từ 1 (cho thấy vị trí đang hoạt động ở mức tối ưu) đến 0 (cho thấy vị trí không thực hiện chức năng). Điểm trung bình cho tất cả các chức năng của nguồn tài nguyên đất ngập nước trong Upper Juniata dao động từ 0.48 đến 0.63, ngoại trừ Chức năng Lưu trữ Nước Bề mặt Dài hạn (0.39) và Thủy văn Đặc trưng (0.85). Đồ thị Hàm Phân Phối Tích Lũy (CDF) khá tuyến tính qua hầu hết các phân phối cho tất cả các chức năng, cho thấy rằng các điểm FCI được phân bố đồng đều trên toàn bộ dân số. Một số đồ thị đã phẳng ở phần trên và/hoặc dưới của các đường cong, cho thấy rằng một tỷ lệ rất nhỏ của diện tích đất ngập nước có điểm số cao nhất và thấp nhất. Việc phân nhóm 69 điểm sông và độ dốc sử dụng điểm FCI từ ba chức năng có mô hình phát triển tốt nhất dẫn đến việc hình thành bốn Nhóm Trạng thái Chức năng (FSG). Nhóm 1 và 2 đại diện cho các nhóm điểm có chức năng tương đối cao. Chúng được phân biệt bởi một Chức năng Cộng đồng Thực vật đặc biệt cao trong Nhóm 1 khác biệt rõ rệt so với giá trị thấp trong Nhóm 2. FSG 3 và 4 đại diện cho các nhóm điểm có chức năng tương đối thấp và được phân biệt bởi một Chức năng Cộng đồng Động vật có xương sống cao trong Nhóm 3. Chúng tôi đã định nghĩa ba miền tham chiếu (Tự nhiên, Nông nghiệp và Phát triển) dựa trên lớp phủ đất đai chiếm ưu thế. Các điểm của bất kỳ FSG nào được phân bố trên khắp các miền tham chiếu, nhưng có một số khác biệt trong phân bố. Các điểm trong Miền Tự nhiên có khả năng cao hơn để ở trong các FSG hoạt động cao hơn, trong khi Miền Nông nghiệp bị chi phối bởi các điểm có mức độ hoạt động tổng thể thấp. Các điểm trong Miền Phát triển được phân bố đều qua bốn FSG. Tóm lại, chúng tôi đã chứng minh cách đánh giá HGM có thể được sử dụng để mô tả trạng thái chức năng của tài nguyên đất ngập nước trong một lưu vực. Chúng tôi cũng đã chứng minh rằng các kết quả từ đánh giá có thể (1) được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các mô hình tạo nên đánh giá HGM và (2) kết hợp với các dữ liệu khác để xác định các mối quan hệ có thể được sử dụng để phát triển các phương pháp quản lý.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Adamus, P. R. and K. Brandt. 1990. Impacts on quality of inland wetlands of the United States: a survey of indicators, techniques, and applications of community level biomonitoring data. U.S. Environmental Protection Agency, Environmental Research Laboratory, Corvallis, OR, USA.EPA/600/3-90/073.
Arcement, G. J., Jr. and V. R. Schneider. 1989. Guide for selecting Manning’s roughness coefficients for natural channels and floodplains. U.S. Geological Survey, Washington, DC, USA.Water Supply Paper 2339.
Brinson, M. M. 1993. A hydrogeomorphic classification for wetlands. U.S. Army Corps of Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS, USA. Technical Report WRP-DE-4.
Brinson, M. M., F. R. Hauer, L. C. Lee, W. L. Nutter, R. D. Rheinhardt, R. D. Smith, and D. Whigham. 1995. A guidebook for application of hydrogeomorphic assessments to riverine wetlands. U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS, USA, Wetlands Research Program Technical Report WRP-DE-11.
Brinson, M. M. and R. Rheinhardt. 1996. The role of reference wetlands in functional assessment and mitigation. Ecological Applications 6: 69–76.
Brooks, R. P. (ed.). 2004. Guide to Monitoring and Assessing Pennsylvania Wetlands: Final Report for Cooperative Agreement No. X-827157-01, between Penn State Cooperative Wetlands Center and the U.S. Environmental Protection Agency, Office of Wetlands, Oceans, and Watersheds. Penn State Cooperative Wetlands Center, University Park, PA, USA.
Brooks, R. P., D. H. Wardrop, and C. A. Cole. 2006. Inventorying and monitoring wetland condition and restoration potential on a watershed basis with examples from Spring Creek Watershed, Pennsylvania, USA. Environmental Management 38: 673–87.
Brooks, R. P., D. H. Wardrop, and J. K. Perot. 1999. Development and application of assessment protocols for determining the ecological condition of wetlands in the Juniata River watershed. U.S. Environmental Protection Agency, National Health and Environmental Effects Laboratory, Western Ecology Division, Corvallis, OR, USA.EPA/600/R-98/181.
Clairain, E. J. 2002. Hydrogeomorphic Approach to Assessing Wetland Functions: Guidelines for Developing Regional Guidebooks; Chapter 1, Introduction and Overview of the Hydrogeomorphic Approach. U.S. Army Engineer Research and Development Center, Vicksburg, MS, USA. ERDC/EL TR-02-03.
Cole, C. A. 2006. HGM and wetland functional assessment: six degrees of separation from the data? Ecological indicators 6: 485–93.
Cole, C. A., R. P. Brooks, and D. H. Wardrop. 1997. Wetland hydrology as a function of hydrogeomorphic (HGM) subclass. Wetlands 17: 456–67.
Environmental Resources Research Institute. 1998. Networked Streams of Pennsylvania: Digital data. Environmental Resources Research Institute, The Pennsylvania State University, Pennsylvania Department of Environmental Protection, Harrisburg, PA, USA.
Hruby, T. 1999. Assessments of wetland functions: what they are and what they are not. Environmental Management 23: 75–85.
Hychka, K. C., D. H. Wardrop, and R. P. Brooks. 2007. Enhancing a landscape assessment: a case study in the Upper Juniata Watershed, Pennsylvania, USA. Wetlands 27: 446–61.
Mack, J. J. 2001. Ohio rapid assessment method for wetlands, version 5.0: user’s manual and scoring forms. Ohio Environmental Protection Agency, Division of Surface Water, 401/ Wetland Ecology Unit, Columbus, OH, USA.Technical Report WET/2001-1.
McIlnay, D. P. 2002. Juniata, River of Sorrows. Seven Oaks Press, Hollidaysburg, PA, USA.
Myers, W., J. Bishop, R. Brooks, T. O’Connell, D. Argent, G. Storm, J. Stauffer, and R. Carline. 2000. Pennsylvania Gap Analysis Project: Leading Landscapes for Collaborative Conservation. School of Forest Resources, Cooperative Fish and Wildlife Research Unit, and Environmental Resources Research Institute, The Pennsylvania State University, University Park, PA, USA.
Rawls, W. J., D. L. Brackensiek, and K. E. Saxton. 1982. Estimation of soil water properties. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers 25: 1316–20.
Roth, N. E., M. T. Southerland, G. M. Rogers, and J. H. Volstad. 2004. Maryland biological stream survey 2000–2004, Volume 3. Ecological assessment of watersheds sampled in 2002. Maryland Department of Natural Resources, Annapolis, MD, USA.
Särndal, C., B. Swensen, and J. Wretman. 1992. Model Assisted Survey Sampling. Springer-Verlag, New York, NY, USA.
Smith, R. D. 2001. Hydrogeomorphic Approach to Assessing Wetland Functions: Guidelines for Developing Regional Guidebooks; Chapter 3, Developing a Reference Wetland System. U.S. Army Engineer Research and Development Center, Vicksburg, MS, USA. ERDC/EL TR-01-29.
Smith, R. D., A. Ammann, C. Bartoldus, and M. M. Brinson. 1995. An approach for assessing wetland functions using hydrogeomorphic classification, reference wetlands, and functional indices. U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS, USA. Wetlands Research Program Technical Report WRP-DE-9.
Smith, R. D. and J. S. Wakely. 2001. Hydrogeomorphic approach to assessing wetland functions: guidelines for developing regional guidebooks; Chapter 4, developing assessment models. U.S. Army Engineer Research and Development Center, Vicksburg, MS, USA.ERDC/EL TR-01-30.
Smith, T. M. F. 1991. Post-stratification. The Statistician 40: 315–23.
Stevens, D. L., Jr. and S. F. Jensen. 2007. Sampling design, implementation, and analysis for wetland assessment. Wetlands 27: 515–23.
Stevens, D. L., Jr. and A. R. Olsen. 1999. Spatially restricted surveys over time for aquatic resources. Journal of Agricultural, Biological, and Environmental Statistics 4: 415–28.
Stevens, D. L., Jr. and A. R. Olsen. 2000. Spatially restricted random sampling designs for design-based and model-based estimation. p. 609–16. In Accuracy 2000: Proceedings of the 4th International Symposium on Spatial Accuracy Assessment in Natural Resources and Environmental Sciences. Delft University Press, Amsterdam, The Netherlands.
Stevens, D. L., Jr. and A. R. Olsen. 2004. Spatially-balanced sampling of natural resources. Journal of American Statistical Association 99: 262–78.
U.S. Environmental Protection Agency. 1998. Condition of the mid-Atlantic estuaries. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, Washington, DC, USA.EPA/600/R-98/147.
U.S. Environmental Protection Agency. 2006. Draft wadeable streams assessment: a collaborative survey of the nation’s streams. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Water, Washington, DC, USA.EPA 841-B-06-002.
Wakeley, J. S. and R. D. Brooks. 2001. Hydrogeomorphic Approach to Assessing Wetland Functions: Guidelines for Developing Regional Guidebooks; Chapter 7, Verifying, Field Testing, and Validating Assessment Models. U.S. Army Engineer Research and Development Center, Vicksburg, MS, USA. Technical Report ERDC/EL TR-01-31.
Wardrop, D. H. and R. P. Brooks. 1998. The occurrence and impact of sedimentation in central Pennsylvania wetlands. Environmental Monitoring and Assessment 51: 119–30.
Wardrop, D. H., M. E. Kentula, D. L. Stevens, Jr., S. F. Jensen, and R. P. Brooks. 2007. Assessment of wetland condition: an example from the Upper Juniata Watershed in Pennsylvania, USA. Wetlands 27: 416–31.
Whigham, D. F., A. D. Jacobs, D. E. Weller, T. Jordan, E. M. E. Kentula, S. F. Jensen, and D. L. Stevens, Jr. 2007. Combining HGM and EMAP procedures to assess wetlands at the watershed scale — status of flats and non-tidal riverine wetlands in the Nanticoke River watershed, Delaware and Maryland (USA). Wetlands 27: 462–78.
Whittier, T. R., S. G. Paulsen, D. P. Larsen, S. A. Peterson, A. T. Herlihy, and P. R. Kaufmann. 2002. Indicators of ecological stress and their extent in the population of Northeastern lakes: a regional-scale assessment. BioScience 52: 235–47.