Дренажный эффект это: Дренажный массаж тела для похудения в Санкт-Петербурге

Содержание

Сыворотки | Статья

Кожа является основным защитным барьером между внешней и внутренней средой организма и индикатором всех его процессов. И, конечно, на кожу влияют множество факторов как внутренних, так и внешних. Поэтому, помимо коррекции внутреннего состояния организма: правильное питание, физические и эмоциональные нагрузки, существует необходимость защиты кожи от внешнего воздействия с помощью средств регулярного ежедневного или специализированного ухода.

Косметические средства, применяемые в дерматологии, наиболее часто наносят на поверхность кожи. Область действия большинства косметических средств ограничена роговым слоем. Но даже воздействуя на роговой слой, можно добиться не только чисто косметических эффектов, таких как насыщения влагой и «выравнивание» кожи, но и существенного улучшения качества и коррекции метаболических процессов в коже. Однако, если использовать косметические средства или процедуры иррационально, то велика вероятность нарушения защитного барьера кожи, вплоть до нарушения целостности покрова: через кожу могут начать проникать микроорганизмы и ингредиенты агрессивных моющих средств, создавая нагрузку на иммунную систему, что может привести к появлению раздражения и даже аллергических реакций.

В итоге кожа становится обезвоженной, тусклой, на ней ярче проявляются признаки возрастных изменений. Такая ситуация может произойти с любым типом кожи (их, как известно, в косметологии насчитывают 4-е: жирный, сухой, комбинированный и нормальный).

Если повреждения поверхностные и не требуют лекарственной терапии, то улучшить состояние кожи можно с помощью правильно подобранных косметических средств или исключения тех препаратов, за счет которых произошел сбой метаболизма.

Неизменным в ежедневном уходе, как утром, так и вечером, остаются основные этапы: очищение, тонизация, применение защитного финального средства.

Очищение имеет однозначно-направленное действие на кожу: демакияж, устранение загрязнений, и, если позволяют активные ингредиенты, увлажнение и смягчение кожных покровов. Так же, как и тонизация: завершение процесса очищения, нормализация рН-баланса кожи, подготовка ее для дальнейших уходовых процедур.

Подбирая и составляя индивидуальную программу для ухода за кожей, не надо забывать об уже имеющихся возрастных изменениях, о профилактике их проявлений, а также необходимо учитывать все индивидуальные особенности кожи.

К средствам основного ухода за кожей – финальным средствам – принято относить кремы различной направленности действия. Но существуют средства, которые врачи рекомендуют с целью усиления эффекта от процедур, лечебной целью или для достижения интенсивного ухода.

Это сыворотки.

Сыворотки, как более активное средство для ухода за кожей известны очень давно. Наравне с кремами и другими уходовыми средствами их использовали повсеместно от Древнего Египта до Древней Руси. В своей энциклопедии «Естественная история» Плиний Старший приводил рецепт сыворотки из улиток. Но именно понятие «сыворотка» (serum) – концентрированное средство для решения определенных проблем – стало использоваться намного позднее и только в среде профессиональных косметологов. В настоящее время, благодаря развивающейся науке, использовать сыворотку можно и в домашних условиях.

Сыворотки выбирают исходя из проблемы, которую надо решить или скорректировать:

  • себорегулирующие
  • антивозрастные
  • увлажняющие и т.д.

Благодаря «легкой» текстуре, содержащимся ингредиентам и молекулярной массе- сыворотки очень быстро впитываются и проникают в более низкие слои кожи, оказывая воздействие (прямое или опосредованное) на структуры и клетки кожи и тем самым решая определенные проблемы.

Сыворотки бывают разными по структуре, составу и способу применения, могут выпускаться либо во флаконах с дозатором (эйрлесс), либо во флаконах с пипеткой, либо в ампулах для профессионального применения.

Производителям косметических средств приходится всегда следить за всеми новинками и трендами косметологии. И естественно, косметологические компании-производители обязательно имеют сыворотки в линейках своих профессиональных средств по уходу за кожей. Торгово-промышленная группа компаний Диарси — одно из известных инновационных российских предприятий, ставит в приоритетные задачи именно качество продукции. Основываясь на интересе к продукту у потребителей: простой и понятный ингредиентный состав, его безопасность и эффективность, компания разработала и вывела на рынок в 2015 году бренд профессиональной косметики – FEMEGYL

®.

Сейчас в актив профессионального и стремительно развивающегося косметического бренда FEMEGYL® входит множество средств для ухода за кожей лица и тела. В частности, сыворотки, которые помогают удовлетворить потребности пациентов в различных клинических ситуациях. Эффективность сывороток FEMEGYL® обеспечивается многофункциональным составом, где каждый ингредиент работает по принципу биосовместимости. Помимо этого, ингредиенты усиливают действие друг друга, повышая биодоступность средства.

В основе всех сывороток лежат ламеллярные эмульсии, что позволяет возможность быстро восстановить роговой слой эпидермиса и защитные свойства кожи.

В состав сывороток введены натуральные масла в высоких концентрациях: масло арганы, жожоба, масло нероли. Они являются одними из самых устойчивых к окислению, а при введении в состав средств, способны увеличивать стабильность витаминных комплексом, эфирных масел и их смесей.

В составе профессиональных сывороток FEMEGYL® все компоненты работают в синергизме, усиливая действие друг друга. Например, мы используем пептиды, которые необходимы для поддержания нормального физиологического состояния кожи и процессов ее восстановления:

  • дипептид карнозин — уникальный пептид, который обеспечивает эффективную защиту от повреждающего действия инфракрасного излучения и видимого света, является мощнейшим антиоксидантом и предотвращает перекисное окисление липидов, за счет чего осуществляется защита от фотостарения.
    Данный ингредиент выводит из клеток липофусцин, благодаря чему осуществляется борьба с возрастной пигментацией.
  • N-пролил пальмитоил трипептид-56 ацетат – пептид, обладающий репаративной и регенеративной способностью, способен укреплять внеклеточный матрикс, стимулируя процессы восстановление волокон коллагена и уменьшение глубины вертикальных морщин.

Уникальность этих пептидов заключается в том, что они не только замедляют процессы старения, но и способствуют омоложению кожи.

В состав любых сывороток входят энхансеры — вещества, которые позволяют активным компонентам проникать в глубокие слои кожи, повышая тем самым эффективность средства.

Пентиленгликоль натурального происхождения, входящий в состав сывороток FEMEGYL®–многофункциональный компонент: являясь энхансером, дополнительно усиливает действие активных ингредиентов, например, пептидов, оказывает увлажняющее действие, улучшает ощущение средства на коже и повышает стабильность косметических эмульсий.

Все описанные свойства активных ингредиентов сывороток FEMEGYL® имеют клиническое подтверждение.

Одним из самых новых и востребованных средств бренда является сыворотка-флюид «Бархатистая кожа». Это средство было специально разработано с учетом особенностей комбинированного и жирного типа кожи. Комплекс ингредиентов, состоящий из масла жожоба, аллантоина, экстракта цветков красного клевера восстанавливает водно-липидный барьер и нормализует микробиоту кожи. Гидролат гамамелиса и витамин Е обеспечивают противовоспалительное, увлажняющее, успокаивающее и антиоксидантное действие.

Сыворотку-флюид также можно порекомендовать для использования на подростковой коже курсом 1-2 недели с перерывом в 4-6 месяцев. Это позволит сократить расширенные поры, успокоить воспаленную кожу и нормализовать деятельность сальных желез. Нежная текстура флюида легко распределяется, быстро впитывается, не оставляя липкости и тяжести и обеспечивает ощущение свежести и легкую бархатистость кожи.

Выбор ингредиентного состава средств, предназначенных для ухода за женской и мужской кожей не случаен, а проведен с учетом гендерных различий кожи. Например, в состав жировой фазы средств для ухода за мужской кожей включен меньший процент питательных масел, а активов, решающих проблему чувствительности кожи после частого бритья, наоборот, больше.

Сыворотка для мужчин линии Энергия и Тонус от FEMEGYL® стимулирует активность репаративных процессов в коже, уменьшение глубины вертикальных морщин и борется с признаками старения, благодаря входящему в состав средства новейшему пептиду (N-пролил пальмитоил трипептид -56 ацета). Ингредиентный состав сыворотки обладает дренирующим и успокаивающим действием, восстанавливает защитный барьер кожи, снимая раздражение после бритья и излишний сальный блеск. Состав, усиленный уникальным комплексом витаминов Е, F и маслом арганы, обладает антиоксидантным эффектом.

Для улучшения качества кожи, восстановления водно-липидного барьера, устранения пастозности и возврата коже отдохнувшего вида, бренд FEMEGYL® выпустил «Крем-сыворотку с эффектом дренажа». Это инновационный продукт, сочетающий в себе две текстуры: насыщенный крем и легкая сыворотка. За счет уникального состава средство позволяет реализовать многообразие эффектов. Входящие в состав экстракт конского каштана и кофеин обеспечивают мощный дренажный эффект и регулируют работу сальных желез, а гидролат василька обладает успокаивающим действием. Дипептид карнозин оказывает антиоксидантное действие, защищает кожу от повреждений и восстанавливает клеточный метаболизм. Масло арганы оказывает питательное действие. Подходит для «уставшей» кожи и кожи с «офисным синдромом».

В процессе старения организма и воздействия на него техногенных факторов, в коже стремительно сокращается выработка гиалуроновой кислоты, снижается ее тонус, ускоряются процессы гликации. Сохранить кожу в хорошем состоянии, «разбудить» скрытые резервы поможет «Сыворотка для лица» линии Молодость и Тонус FEMEGYL. Состав сыворотки усилен уникальным германий-органическим соединением с тиоктовой кислотой, которое играет роль антигипоксанта и мощного антиоксиданта, активирует тканевое дыхание, ускоряет процессы регенерации, способствует запуску механизмов защиты кожи от внешних воздействий. Также, это соединение является энхансером и усиливает работу других активных ингредиентов. Помимо германий-органического соединения антиоксидантную активность обеспечивают масла: арганы и нероли и коэнзим Q10. ®. Высокомолекулярная гиалуроновая кислота, входящая в состав, образует плёнку на поверхности кожи, которая увлажняет и предотвращает потерю влаги. Оптимальная гидратация помогает сохранять барьерную функцию эпидермиса, обеспечивая благоприятное состояние клеток эпидермиса и дермы.

При регулярном применении сыворотка Молодость и Тонус активизирует все клеточные процессы, улучшает качество и внешний вид кожи, оказывает омолаживающее действие и уменьшает глубину морщин.

Применяют сыворотки FEMEGYL® по назначению косметолога и выбор средства зависит от правильной оценки состояния кожи и ее проблем.

Сыворотки – концентрированные, активные средства. Правильное и регулярное использование такого концентрата красоты, поможет как косметологу, так и нашим прекрасным женщинам сохранить свою индивидуальность и естественность.

Омоложение лица – RF-лифтинг нового поколения — Гелена, Эстетический центр

Современные технологии предлагают множество способов сохранения молодости лица, помогающих приблизить овал лица к идеалу, уменьшить глубину морщин, увеличить эластичность кожи. Максимально щадящие и эффективные методы включают в себя инновационную радиочастотную технологию последнего поколения TriLipo RF. Аппарат ReGen TriLipo Maximum единственный в мире совмещает радиочастотную технологию и электродинамическую мышечную активацию TriLipo EDMA. В результате этого липолитический и дренажный эффект стремится к максимуму.

Что даст комплекс процедур для лица:

Быстрое уменьшение нежелательных жировых отложений на подбородке и щеках, коррекция овала лица;

Подтяжку кожи за счет стимуляции выработки неоколлагена;

Комплексный стретч-эффект – видимое сокращение площади кожи в местах отеков, обвисания мышц и избытка жировых отложений;

Мгновенные видимые результаты после первого применения улучшаются от процедуры к процедуре и сохраняются в течение длительного времени.

Как это работает:

Врач-дерматокосметолог собирает медицинскую историю пациента, чтобы исключить любые противопоказания (например, наличие имплантированных электронных устройств, чья деятельность может быть нарушена RF-энергией). Далее проводится очищение лица с последующим нанесением глицерина. Перед началом процедуры пациенту дается устройство обратной связи, которое позволяет остановить процедуру в случае дискомфорта. В процедуре используется специальный аппликатор для лица, который во время процедуры плотно прижимается к коже и постоянно передвигается растирающими массажными движениями. Также врач может контролировать локальное повышение температуры в обрабатываемой зоне с помощью бесконтактного инфракрасного термометра. Во время процедуры возможно будет легкое покалывание, а также небольшое покраснение и отек, что является признаком процесса нагревания. Этот отек помогает поддерживать мгновенный эффект до тех пор, пока сжатие и реконструкция коллагена не обеспечат долговременный эффект. Покраснение и отек должны сойти через несколько часов, максимум через день. Ощущения в процессе процедуры приятные, похожие на теплый массаж.

Сколько времени это займет:

Продолжительность одной процедуры – от 40 минут до часа. Количество процедур в курсе назначается индивидуально, но в среднем это 8 процедур один раз в неделю.

 

Дренажное обертывание: ваша кожа вновь прекрасна

Целлюлит – это распространенная проблема, которая знакома не понаслышке многим женщинам. Сегодня существует огромное количество различных способов и средств, направленных на борьбу с «апельсиновой коркой».

Наиболее эффективным методом считается обертывание с дренажным эффектом. Главное преимущество данной процедуры состоит в том, что результат можно заметить очень быстро. Порой бедра и талия уменьшаются в объемах даже на 1-2 см в день. Естественно, подобный результат – это не уменьшение жировых отложений, а выведение лишней жидкости, запасы которой со временем восполняются.

Преимущества дренажного обертывания

Такие обертывания признаны очень эффективными, но, несмотря на это, специалисты рекомендуют комбинировать их с другими антицеллюлитными процедурами. Речь идет о комплексе упражнений, специальном массаже и диете. Не стоит надеяться, что все это поможет вам сбросить лишний вес. Зато вы получите упругую и подтянутую кожу.

Обертывания с дренажным эффектом могут быть холодными и горячими. Чаще всего используется именно второй вариант. В таком случае кровеносные сосуды во время процедуры расширяются, из-за чего кровообращение значительно улучшается. Также через раскрытые поры выводятся токсины и шлаки. В итоге кожа становится вновь гладкой и эластичной.

Дренажные обертывания с медом

Дренажные обертывания на основе меда позволяют добиваться отличных результатов. Мед в косметологии давно считается очень эффективным средством, поскольку он проникает глубоко внутрь и запускает процесс регенерации кожи. Также для обертывания можно использовать другие натуральные продукты, а именно лечебную грязь, косметическую глину и морские водоросли.

После курса дренажных обертываний в организм поступает необходимое количество полезных веществ, а лишняя жидкость активно выводится. В итоге вы сможете действительно избавиться от целлюлита.

Глинянные антицеллюлитные обертывания также отличный способ улучшить состояние кожи и убрать целлюлит.

Правила выполнения процедуры

Чтобы результат процедуры вас действительно порадовал, нужно правильно выполнять обертывания. Сначала кожу нужно подготовить. Речь идет об очищении при помощи скраба. Лучше всего для этой цели подойдет средство, в составе которого есть морская соль либо водоросли. Такие компоненты помогут удалить с поверхности ороговевшие частички. Также благодаря скрабу поры кожи раскроются.

Следующий этап – это нанесение приготовленного антицеллюлитного средства на отдельные проблемные участки или все тело. После этого нужно обмотаться тонкой пищевой пленкой и накрыться одеялом. Процедура длится в среднем 30-40 минут. Затем состав смывают водой без использования мыла. Чтобы закрепить результат, на тело наносят лосьон или увлажняющий крем.

Специалисты рекомендуют проводить такие обертывания целыми курсами. Их длительность устанавливается индивидуально в зависимости от запущенности целлюлита и возраста. Чаще всего назначается от 10 до 15 процедур. Такого количества достаточно для выравнивания кожи, улучшения кровообращения и уменьшения объемов. Чтобы сохранить достигнутый результат на долгое время, стоит перейти на правильное питание и регулярно заниматься любым видом спорта.

Обратите внимание, что у дренажных обертываний есть несколько противопоказаний. Такие процедуры категорически запрещены тем, у кого есть варикоз, сердечнососудистые заболевания или проблемы по гинекологии. Также про данные обертывания придется забыть всем беременным женщинам.

Медовое обертывание от целлюлита стимулирует обменные процессы в тканях и кровообращение на местном уровне.

Выполнение дренажных обертываний дома

Такую процедуру не обязательно делать именно в салоне. Любые обертывания можно выполнять в домашних условиях, закупив в аптеке необходимые средства.

Многие девушки самостоятельно делают обертывания с морскими водорослями и медом. Именно эти продукты обещают отличный результат. Приготовить такой антицеллюлитный состав несложно. Сначала несколько ложек водорослей заливают теплой водой. Примерно через 20 минут ламинария разбухнет, после чего к ней добавляют немного теплого меда, один желток и несколько капель камфорного и апельсинового масла. Все компоненты тщательно перемешиваются. Затем готовое средство нужно нанести на заранее очищенную кожу толстым слоем. Сверху обработанные участки тела заматываются пищевой пленкой. После этого нужно накинуть теплое одеяло.

Для домашних дренажных обертываний часто используется косметическая глина и различные эфирные масла. Лучше всего подойдет миндальное, оливковое и лимонное масла.

Дренажное обертывание «Лошадиная сила»

Все чаще дренажное обертывание проводится вместе с гелем «Лошадиная сила». Это средство, предназначенное для ухода за ногами, обладает обезболивающим, охлаждающим и тонизирующим свойствами. Состав данного геля считается довольно хорошим, потому многие женщины решаются использовать его для обертываний. После процедуры отмечается заметное улучшение состояния кожи и значительно уменьшение объемов. Помимо этого, все отеки исчезают.

Обратите внимание, в данном случае варикоз не считается противопоказанием. Гель «Лошадиная сила» укрепляет сосуды и мешает образованию тромбов.

Дренажное обертывание «Планета Органика»

У бренда «Планета Органика» есть антицеллюлитный гель, который также часто используется для домашних обертываний. В составе данного средства представлены различные активные вещества, а именно морская соль и лечебные грязи. Все это гарантирует отличный дренажный эффект и активизацию обменных процессов в тканях. В итоге целлюлит постепенно исчезает. Водоросли, которые также представлены в составе геля, помогают похудеть, а кофейное масло выводит избыток жидкости, делая кожу более упругой.

Как показывает практика, именно уксусное антицеллюлитное обертывание является одним из самых эффективных средств борьбе с целлюлитом.

Отзывы о дренажном обертывании

Лидия, 32 года, стилист

Я давно борюсь с «апельсиновой коркой» и наконец-то решилась на дренажное обертывание. В качестве основного ингредиента я взяла лечебную грязь, которую можно приобрести в любой аптеке. Перед процедурой сделала кофейный пилинг. Само антицеллюлитное средство наносила кисточкой для окрашивания волос. В первый раз я делала обертывание только проблемных зон. В моем случае это живот, бока, бедра и ягодицы. Состав получился довольно густым, потому сверху на пленку я надела теплые штаны и занялась уборкой. Через час аккуратно смыла средство. Вы удивитесь, но я сразу же заметила эффект!

Катерина, 43 года, экономист

Я прошла целый курс из 10 процедур. Делала обертывания через день. Для этого я купила в аптеке Гуам, в комплекте к которому шла специальная тонкая пленка. Состав понравился тем, что здесь только натуральные вещества: водоросли, масла и морская соль. Единственный минус – резкий не самый приятный запах. Однако оно того стоило, в итоге моя кожа стала очень бархатистой.

Ольга, 37 лет, архитектор

Из одной статьи в модном журнале узнала о том, что шоколадные обертывания помогают справиться с целлюлитом благодаря дренажному эффекту. Я решила попробовать на себе, потому что «апельсиновая корка» меня уже просто замучила. Всего выполнила 14 процедур, то есть полный курс. Состав я делала сама из какао-порошка и теплого молока. Просто перемешивала ингредиенты и наносила на марлю, которой обматывала бедра, ягодицы и живот. Сверху обязательно пленка и одеяло. Результат отменный! Через месяц опять повторю курс.

Липолитики для похудения тела: живота, лица

Липолитики — это препараты, которые используются для коррекции овала лица, устранения лишних жировых отложений в области шеи, подбородка, щёк и век, а также для уменьшения бедёр, живота, ягодиц, ног и рук.

Для коррекции фигуры и лица в нашей клинике применяются ферментные препараты интенсивного действия. Это самые современные инновационные липолитики нового поколения с улучшенной формулой. Действие их основано на свойствах трёх ферментов, вырабатывающихся в нашем организме: липаза, гиалуронидаза и коллагеназа.

Липаза ускоряет расщепления жировых клеток.
Гиалуронидаза расщепляет избытки гиалуроновой кислоты, корректируя высокое содержание жидкости в организме (отечная форма целлюлита).
Коллагеназа расщепляет старый коллаген, тем самым стимулируя выработку новых эластичных волокон (фиброзная форма целлюлита).

Преимущество перед другими липолитиками

Преимущество этих липолитиков перед липолитиками прямого и непрямого действия состоит в том, что они отлично переносятся за счёт полной биосовместимости препарата с организмом человека, поэтому риск осложнений минимален. Кроме того, их введение практически безболезненно.

Получаемый эффект в результате применения ферментных липолитиков и стойкость эстетической коррекции невозможно достичь другими методиками и препаратами.

Схема работы

  • Консультация косметолога. На ней выявляются противопоказания и определяется метод коррекции эстетического недостатка.
  • Очищение и обеззараживание кожи. Анестезия не требуется.
  • Введение препарата. Чтобы обработать жировое отложение, врач формирует складку из кожи, зажимая ее пальцами. В область жировой складки и делается укол.
  • Повторная антисептическая обработка кожи. После нее врач даст вам рекомендации и предложит записаться на следующую процедуру.


Результат липолитических процедур для похудения

После введения липолитических препаратов в проблемную область, объёмы заметно уходят, контуры делаются более чёткими, улучшается состояние кожи, выравнивается её цвет. Это происходит за счёт расщепления жировых клеток и выведения образовавшейся жидкости из организма естественным путём. Кроме того стимулируется выработка новых эластичных волокон коллагена.

Через 2-3 недели после процедуры лицо или другие части тела становятся визуально моложе на несколько лет без мучительных диет!  Результат липолитической терапии имеет продолжительное действие.

В дальнейшем повторный курс процедур при необходимости проводится не чаще 2-х раз в год. Количество процедур в курсе определяет врач дермато-косметолог.

Показания к применению:

  • коррекция овала лица;
  • наличие жировых пакетов, брылей;
  • наличие рубцов постакне;
  • дряблость тканей;
  • наличие жировых отложений в зонах «климатерического горба» и «галифе»;
  • фиброзные образования;
  • наличие растяжек и гипертрофических рубцов.                       
  • устранение и профилактика разных форм целлюлита, в т.ч. и застарелого;
  • устранение так называемой «апельсиновой корки»;
  • устранение локальной жировой прослойки;
  • ярко выраженный дренажный эффект;
  • устранение отечности и излишков жидкости;
  • общее улучшение состояния кожи;
  • нормализация всех обменных процессов в организме на таких уровнях, как гиподерма и дерма;
  • омоложение кожи.

  • Наименование услуги

    Цена
  • Липолитическая программа (Lipocat 3 ml +lдренаж)

    2500 pуб.
  • Мезотерапия препаратом Moldeador de la figura ( липолитик) 2 мл

    1500 pуб.

  • Врачи по направлению


Почему стоит выбрать нас

  • ЗНАНИЯ, ОПЫТ И КВАЛИФИКАЦИЯ
    Все врачи регулярно проходят обучение в ведущих российских и зарубежных клиниках и мероприятиях
  • СОБСТВЕННАЯ ЛАБОРАТОРИЯ
    Выполнение анализов в максимально короткие сроки по доступным ценам.
  • ТЕХНИЧЕСКАЯ ОСНАЩЕННОСТЬ
    Кабинеты оснащены современным оборудованием ведущих мировых производителей
  • ПЕРВОПРОХОДЦЫ И ИННОВАТОРЫ
    Мы первыми внедряем многие современные технологии в Ростове-на-Дону. (5D УЗИ, эстетическая гинекология и анрология, фотодинамическая терапия, радиотермометрия, вакуумная аспирационная биопсия, Fotona4D)

Отзывы о нас на Флампе

Мы на карте

Отзывы об услуге

Биоревитализация | Территория косметологии и красоты VERY | Москва м.

Аэропорт

Биоревитализация — это инъекционная процедура, в основе метода которой лежит профилактика и коррекция возрастных изменений, через сохранение водного баланса и способности эпидермиса удерживать влагу. В основе препаратов для биоревитализации лежит гиалуроновая кислота, которая естественна для нашего организма, но уровень выработки которой увы снижается с возрастом. Благодаря способности гиалуроновой кислоты притягивать воду мгновенно, кожа увлажняется изнутри, заполняются мелкие морщинки, лучше вырабатывается коллаген и эластин, поэтому кожа будет более упругой после инъекции препаратов с содержанием ГК.

Современных биоревитализантов сейчас большой количество, в Территории VERY представленны только сертифицированные и самые эффективные препараты, каждый со своими преимуществами. Какой препарат выбрать посоветует наш врач-дерматокосметолог , исходя из ваших пожеланий, состояния кожи и собранного анамнеза. Например, если Вы хотите сохранить социальную активность и скрыть от окружающих следы инъекции рекомендуем Бельгийский препарат PROFHILO. В его состав входит гиалуроновая кислота двух видов низкомолекулярная и высокомолекулярная, низкомолекулярная обеспечивает глубокое увлажнение, высокомолекулярная- действует по принципу филлера разглаживая морщины, в результате Вы получаете видимый эффект сразу после процедуры и глубокое увлажнение, улучшение тона лица и никаких следов, так как вводится препарат по пяти активным точкам. Еще одно преимущество курс составляет от 2-3 процедур с периодичностью раз в месяц, в то время, как классическая биоревитализация составляет от 3-5 процедур, раз в две недели.

Французский Экзопротектор NOVOCUTAN не только увлажняет кожу, но и борется с признаками эндогенного и экзогенного старения и пациенты отмечают видимое сияние кожи уже на 2 сутки. А с помощью биорепарации препаратом PlINEST на основе полинуклеотидов возможно даже скорректировать рубцы и шрамы, растяжки.

Линейка биоревитализантов REVI запускает процесс регенерации кожи, который омолаживает её и сокращает морщины, появляется здоровый цвет лица, благодаря веществам входящим в состав:

  • Гиалуроновая кислота увлажняющая и восстанавливающая кожу;
  • Трегалоза и Птеростильбен — защищает кожу от агрессивного действия окружающей среды и способствует их обновлению;
  • Кверцетин- сводит к минимуму отеки, воспаления и припухлости после процедуры.

Таким образом за счет глубокого увлажнения ускоряются процессы обмена кожи, повышается эластичность и тонус. REVI оказывает дренажный эффект, выводит токсины и вредные вещества, снимает воспаления кожи. Все это приводит к заметному омолаживающему эффекту, который достигается уже после первой процедуры. Эффект сохраняется от полугода до 8 месяцев.
Как уже отмечалось, процедура биоревитализации обладает большими возможностями, позволяя не просто бороться с возрастными изменениями, но и стимулируя регенерационные процессы в организме на клеточном уровне, в том числе выработку собственной гиалуроновой кислоты. То есть благодаря этой процедуре запускается программа омоложения.

Для назначения курса и выбора препарата необходима консультация врача-дерматокосметолога VERY.

Эффекты использования дренажных трубок после хирургического удаления лимфатических желез паховой области

Что такое лимфатические железы?

Лимфатические железы — часть иммунной системы тела, [которые] увеличиваются или набухают, когда организм борется с инфекцией. Они расположены во многих местах в теле, включая шею, подмышки и пах.

Почему удаляют лимфатические железы?

Хирургическое удаление лимфатических желез в паховой области (паховые лимфатические узлы), является важной частью лечения некоторых типов рака, включая меланому и другие типы рака кожи, а также плоскоклеточный рак полового члена, вульвы и близлежащей кожи. Иногда могут происходить осложнения после удаления этих лимфатических узлов, такие как раневая инфекция, кровоподтек (гематома) или скопление лимфатической жидкости в области [раны] (серома).

Почему вставляют дренажные трубки после хирургического вмешательства?

Хирурги могут вставлять пластмассовые дренажные трубки в области, из которых были удалены лимфатические узлы. Эти трубки вставляются в конце операции, после удаления лимфатических узлов. Цель установки дренажных трубок состоит в том, чтобы выводить любую жидкость или кровь, которая может накапливаться в ранах и вызывать осложнения. Дренаж обычно остается на месте, пока количество дренажной жидкости из него за 24-часовой период не уменьшится до определенного объема (как правило, менее 30-100 мл), хотя некоторые хирурги удаляют дренаж в определенное время после хирургической операции (это может варьировать от 1 дня до более, чем одной недели). Пациенты могут оставаться в больнице, пока дренаж остается на месте, хотя многие хирурги позволяют пациентам уходить из больницы и контролировать дренаж в амбулаторных условиях.

Однако неясно, уменьшает ли установка дренажной трубки, или увеличивает, или не оказывает никакого влияния на осложнения после такого типа операций. Кроме того, неизвестно лучшее время для извлечения дренажных трубок.

Цель этого обзора

Цель этого обзора — рассмотреть все рандомизированные клинические испытания (РКИ), которые сравнили бы то, что происходит с пациентами, у которых был дренаж после удаления паховых лимфатических узлов, с пациентами, у которых не было дренажа. Мы также провели поиск РКИ, которые исследовали эффект удаления дренажа в разное время. Мы провели поиск медицинской литературы по сентябрь 2014, чтобы собрать все имеющиеся доказательства.

Что установил этот обзор?

Мы не нашли РКИ, которые сравнивали бы то, что происходит, когда используется или не используется дренаж после хирургического удаления пахового лимфатического узла, и поэтому мы все еще не знаем, полезен ли дренаж в этом контексте.

Что делать, если лишний вес не тает даже от диет? Или разные трудности одинаковых людей

Почему это происходит? Что мешает нам похудеть? Как правильно выбрать «беговую дорожку», чтобы «финишная прямая» оказалась как можно ближе? Об этом – наш разговор со специалистом в области здорового питания Светланой Костюковой.

– Мы все индивидуальны. У каждого свой образ жизни, свои привычки и особенности. Это первое, что нужно учитывать при похудении, – рассказывает Светлана Костюкова. – Лишние килограммы – у всех одинаковые, а вот способы борьбы с ними могут быть разными.
Главный секрет успеха при любом похудении заключается в следующем:избыточный вес всегда вызван какой-либо причиной, у каждого она своя, поэтому необходимо выявить эту причину, воздействовать на нее, и только тогда Вы получите результат.
— Светлана Костюкова

Рассмотрим самые часто задаваемые вопросы и попробуем найти решения. 

– У меня всегда были трудности с похудением. Кто-то много ест и при этом худой. Кому-то очень быстро помогает фитнес. У меня все наоборот: малейшее отступление от диеты – и сразу новые граммы. Тренировки с трудом дают слабые результаты. Но мне хочется большего. Я вычитала, что это может быть из-за обмена веществ. Можно ли его как-то ускорить?

– У многих людей с избыточным весом низкий уровень обмена веществ (метаболизм). Килограммы отчасти потому и накопились, что организм не успел их «переработать» и «потратить». Повлиять на это можно. Так, например, в мировой практике для этой цели используют витаминоподобные вещества – альфа-липоевую кислоту в комбинации с L-карнитином.

Например, в биологически активной добавке «Турбослим АЛЬФА» – комбинация альфа-липоевой кислоты, L-карнитина и витаминов группы В максимально сбалансированна и позволяет целенаправленно активизировать обмен веществ и поддерживать здоровый метаболизм. Происходит ускорение расщепления жиров и углеводов и переработки их в энергию. Также «Турбослим Альфа-липоевая кислота и L-карнитин» привлекателен еще и тем, что его компоненты противодействуют образованию пигментных пятен и морщин, способствуя их исчезновению.

– Говорят, ночью мы худеем? Это правда? Можно ли ускорить ночное похудение?

– Это правда. Доказано, что во время сна человек усиленно расходует калории на энергетический обмен. При этом процесс ночного похудения можно ускорить, если принимать биологически активные вещества, которые связывают жиры и препятствуют их отложению.

Именно на этом основано действие капсул «Турбослим ночь». А в паре с капсулами «Турбослим день» они создают сбалансированный комплекс, который позволяет худеть без потери времени – не только днем, но и ночью.

Капсулы «Турбослим день и ночь» стали еще эффективней и выпускаются под названием «Турбослим день усиленная формула» и «Турбослим ночь усиленная формула».

– За зиму я незаметно набрала несколько килограммов. Можно ли избавиться от них так же – незаметно для моего привычного распорядка дня?

– Избавиться от «зимних накоплений» поможет простой рецепт: утром – кофе «Турбослим», вечером – чай «Турбослим». Насыщая организм целым комплексом растительных компонентов, чай и кофе «Турбослим» способствуют выведению токсинов, скопившихся за зиму, очищению организма, уменьшению застойных явлений и похудению. При этом чай и кофе способствуют снижению аппетита и дарят энергию. Сами того не замечая, Вы будете меньше есть, оставаясь при этом бодрыми и энергичными.

– У меня появились лишние объемы, а с ними и одутловатость, стал заметнее целлюлит. Как с этим бороться?

– В Вашем случае, скорее всего, причиной полноты может оказаться задержка излишков жидкости в организме. 95 % женщин страдают от задержки жидкости в организме. 

Когда жировая ткань «перегружена» застоявшейся жидкостью, все обменные процессы в ней замедляются. Только когда лишняя жидкость из нее уйдет, начнется интенсивное сжигание жира. Вот почему даже при строжайшей диете вес снижается с трудом. Поэтому любое похудение нужно начинать с выведения лишней жидкости. 

Идеальным вариантом для Вас будет дренажный напиток «Турбослим Дренаж». «Турбослим Дренаж» оказывает 4 действия сразу: способствует уменьшению отеков* (это дренажный эффект), сжиганию жиров, очищению организма, оказывает мягкое тонизирующее действие. Главное – это дренаж – выведение излишков жидкости из жировой ткани. В процессе дренажа снижается вес, уменьшаются отеки* и одутловатость. И главное – уходят объемы.

– Как быстро похудеть? У меня скоро праздник, а любимое платье не застегивается!

– Если у Вас в запасе есть хотя бы три дня, воспользуйтесь трехдневной программой «Турбослим экспресс-похудение», которая позволит всего за три дня сократить окружность талии до 3 см! Сложное сочетание большого числа компонентов запускает ускоренные процессы похудения. В программу входят капсулы трех видов: утренние, дневные и вечерние, а также растворимый напиток (в саше-пакетиках) на каждый из трех дней.

– Самое сложное для меня – преодолеть чувство голода. Есть ли средства для снижения аппетита?

  – Попробуйте жевательные таблетки «Турбослим Контроль аппетита». В их основе – экстракты растений, обладающие выраженными свойствами уменьшать аппетит. «Турбослим Контроль аппетита» поможет уменьшать чувство голода и с легкостью соблюдать диеты. Жевательные таблетки очень удобны в применении: они не требуют записания водой и их всегда можно держать под рукой.

– Можно ли снизить калорийность пищи, не меняя привычного рациона?

  – Да, Вы можете заблокировать поступление калорий с помощью «Турбослим блокатор калорий», который блокирует усвоение не только углеводов, но и жиров, снижая усвоение лишних калорий из поступающей калорийной пищи.

– Как правильно выстроить курс похудения с помощью «Турбослим»? Что можно сочетать?

– Возьмите за основу один из четырех комплексов: 
1. Чай и кофе «Турбослим» или 
2. Капсулы «Турбослим день и ночь» или 
3. «Турбослим дренаж» или 
4. «Турбослим Экспресс-похудение». 
Эти четыре комплекса дают послабляющий – очищающий – эффект, поэтому их следует применять отдельно друг от друга.  


Если Вам хочется повысить эффективность похудения, то Вы можете присоединить к одному из выбранных комплексов любые другие препараты «Турбослим» без послабляющих компонентов: «Турбослим альфа-липоевая кислота» для ускорения обмена веществ, «Турбослим контроль аппетита» для снижения аппетита, «Турбослим блокатор калорий» для снижения калорийности пищи, «Турбослим коктейль» для получения сытости без лишних калорий. Все они – без слабительных ингредиентов. И конечно, ежедневно используйте кремы «Турбослим» для локального воздействия. 


Если дополнить ограничения в питании и физическую активность натуральными биологически активными добавками и косметикой линии «Турбослим», Вы сможете получить результат гораздо легче и быстрее. 


«Турбослим» расширяет Ваши возможности в борьбе с лишним весом.

*Если отеки не являются следствием заболеваний. БАД. Не является лекарством. Рекомендовано применять в дополнение к коррекции пищевого поведения и физической активности. Все свойства БАД подтверждены сертификатами соответствия системы Добровольной сертификации «Марка года» и представлены в рамках влияния БАД на естественные физиологические процессы (не лечебного действия). Противопоказания: индивидуальная непереносимость, беременность, кормление грудью.
Хотите похудеть легко и быстро? Узнайте эффективные рецепты стройности в наших сообществах «Быть стройной — легко!«. Присоединяйтесь! Задавайте вопросы эксперту компании «Эвалар» и худейте с удовольствием!

Вредные эффекты и эффективные решения открытых водостоков, которые серьезно открывают глаза

 Открытый дренаж – это открытый канал, чаще всего встречающийся в урбанизированных районах и используемый для отвода дождевой воды. Дождевая вода, собираемая каналами, часто направляется в реки или другие источники воды. Дренажи хорошо предотвращают затопление, но при отсутствии крышек, как в случае с открытыми дренами, в них скапливаются твердые и бытовые отходы, что может привести к их засорению. В результате они становятся угрозой для людей, проживающих в близлежащих районах.

Согласно информации о международном распространении открытых дрен, большинство из них находится в странах со средним и низким уровнем дохода. Если открытые стоки не контролировать, они представляют опасность для здоровья соседнего населения, поскольку становятся рассадником болезнетворных паразитов и других микроорганизмов. А когда начинается сезон дождей, открытые стоки могут быстро распространять болезни и инфекции, передающиеся через воду. Таким образом, эта статья направлена ​​на дальнейшее объяснение опасностей, связанных с открытыми стоками, и возможных решений.

Источник: Conserve Energy Future. Пожалуйста, получите от нас предварительное разрешение, прежде чем использовать это изображение.

Вредное воздействие открытых стоков

1. Распространение болезней

Борьба с болезнями, связанными с водой, зависит от эффективности удаления избыточных поверхностных и подземных вод. Проблемы со здоровьем, связанные с открытыми дренажами, широко распространены и возникают в результате воздействия агрохимикатов, фекальных отходов и болезней, передающихся через воду.

Болезни, вызванные бактериями, простейшими и вирусами, например, передаются агентами, которые действуют как промежуточные хозяева, которые обычно процветают в заболоченных условиях, обеспечиваемых открытыми стоками.Распространенным возбудителем болезней, связанных с открытыми стоками, является самка комара Anopheles, вызывающая малярию.

Улитка — еще один прекрасный пример, который обычно выступает в качестве промежуточного хозяина шистосомоза. Некоторые насекомые, такие как комнатные мухи, также могут быть переносчиками таких болезней, как холера и брюшной тиф. Таким образом, инфекции, передающиеся через воду, очень распространены в районах с открытыми стоками, содержащими зараженные фекалии.

2. Накопление токсичных химических веществ

Поверхностные стоки и промывные воды с сельскохозяйственных полей, обработанных пестицидами, а также ядохимикаты с промышленных предприятий могут легко попасть в открытые стоки. В результате в воде, стекающей в канализацию, накапливаются токсичные химические вещества, что угрожает выживанию жителей соседних домов.

Если загрязненная вода вступит в контакт с городским источником воды, например, она будет загрязнена опасными химическими веществами, которые могут привести к неблагоприятным последствиям для здоровья, таким как повреждение печени, предрасположенность к некоторым видам рака, врожденные дефекты у беременных женщин и развитие проблемы у детей. Люди также могут увеличить загрязнение, сбрасывая химические отходы и другие токсичные материалы в открытые стоки.

3. Ухудшение состояния дороги

Открытые стоки часто со временем засоряются из-за отложений ила и других твердых веществ, попадающих в канализацию. В сезон дождей засорение приводит к наводнениям, которые, в свою очередь, разрушают дороги. И что еще хуже, скорость износа дороги увеличивается с увеличением содержания влаги в гранулах.

Кроме того, большинство открытых водостоков расположены вдоль основных дорог в черте города, и при плохом обслуживании вода может вылиться на дороги. Избыточная влага значительно снижает сопротивление сдвигу несвязанных материалов и вызывает неравномерное набухание грунтов земляного полотна, что в конечном итоге ослабляет дороги и тротуары.

Другими эффектами являются сдирание асфальта, растрескивание дорог и тротуаров, ослабление оттаивания и морозное пучение.

4. Загрязнение источников воды

В открытые стоки должны поступать бытовые сточные воды вместе с ливневыми стоками, смешанными с твердыми отходами, медицинскими отходами, илом, химическими отходами и другими загрязняющими веществами, которые в конечном итоге сбрасываются в основные водоемы, такие как ручьи, реки, озера и океаны.

Это загрязняет источники воды и может сделать воду непригодной для употребления человеком, если не будет проведена надлежащая очистка воды. Застой воды в плохо устроенных открытых дренах также может привести к загрязнению грунтовых вод.

5. Места размножения комаров

Открытые стоки часто содержат застойную воду из-за их открытого характера, что способствует накоплению ила и отходов, которые в конечном итоге забивают дренажные каналы. Такие условия создают места размножения переносчиков болезней, особенно комаров, которые, как известно, процветают в открытых стоках со стоячей водой.

Комары представляют неблагоприятную опасность для здоровья в связи с распространением малярии, лихорадки денге, желтой лихорадки и чикунгуньи. В Индии 88% инфекций лихорадки денге, распространяемых комарами Aides, связаны со стоячей водой в открытых стоках.

6. Плохой запах и неприглядный вид

Грязная стоячая вода в открытых стоках имеет неприятный запах, что делает ее очень неудобной и неприглядной для людей, проживающих вблизи открытых стоков. Они также могут доставлять неудобства, особенно в районах с большим количеством детей, поскольку они могут играть рядом с зараженной водой, рискуя своим здоровьем.

7. Устроить ненужную пробку

Плохая дренажная система, особенно из-за открытых дрен, вызывает заболачивание основных дорог в городских районах развивающихся стран. Они также приводят к ухудшению состояния дорог и наводнениям. Это вызывает нарушение нормального городского движения в сезон дождей и когда городские рабочие пытаются отремонтировать открытые водостоки, чтобы предотвратить наводнения.

8. Нарушение нормальной жизни

Плохая канализация затрудняет повседневную жизнь горожан.Неадекватная дренажная система и заблокированные открытые стоки не могут эффективно отводить ливневые воды, что приводит к затоплению и заболачиванию низменных участков. Заболоченная вода нарушает жизнь жителей, проживающих вокруг таких территорий. Кроме того, из-за плохого дренажа часты дорожно-транспортные происшествия, когда дороги затоплены.

9. Разрушение домов

Паводок и подтопление из-за забитых открытых водостоков также могут представлять серьезную угрозу для соседних домов. Избыток воды вызывает перенасыщение почв, которые вспучиваются, тем самым разрушая фундамент и снижая его устойчивость.Это вызовет трещины в стенах, нанесет ущерб ландшафту, вызовет преждевременное старение и обесцвечивание наружного кирпича и бетона.

10. Эрозия почвы

Открытые дрены могут быть причиной эрозии почвы, особенно в сельской местности, когда. Вода, движущаяся с большой скоростью в канализации, уносит почву и ил. Неконтролируемая скорость воды может привести к чрезмерной эрозии обочин дорог, делая их узкими и непроходимыми для широких транспортных средств.

11. Влияет на сельское хозяйство

Открытые дрены на сельскохозяйственных угодьях используются для отвода избыточной воды или подачи воды для целей орошения.Плохо обслуживаемые дренажи могут привести к наводнениям, что нанесет огромный ущерб сельскохозяйственным угодьям и ирригационной сети.

Избыток воды на фермах, в свою очередь, приводит к вымыванию необходимых минералов и гибели посевов. Дренажные канавы также могут вызвать сдвиг в росте риса и ухудшении качества почвы.

Источник: Conserve Energy Future – Пожалуйста, получите от нас предварительное разрешение, прежде чем использовать это изображение

Заболевания, вызванные открытыми стоками

Открытые стоки опасны для здоровья по следующим причинам:

  1. Открытые стоки являются местами размножения переносчиков болезней. Из-за этого некоторые болезни чаще встречаются в сезон дождей, чем в сухой сезон. Бытовые сточные воды также могут содержать болезнетворные микроорганизмы, которые могут загрязнять источники подземных вод, увеличивая риск таких заболеваний, как лимфатический филяриатоз. Вредоносные микроорганизмы проникают в нашу систему, чтобы нарушить наше здоровье.
  2. В районах с плохими санитарными условиями вода стекает по открытой канализации с фекалиями и загрязняет источники воды . Это в значительной степени способствует распространению таких заболеваний, как брюшной тиф и холера, и может увеличить вероятность заражения глистными инфекциями из почвы, загрязненной фекалиями.
  3. Открытые стоки выделяют неприятный запах , который влияет на наше здоровье.
  4. Когда насекомые, такие как комнатные мухи, сидят на сточных водах, которые сбрасываются в открытый водосток, эти мухи переносят патогены, а когда они садятся на пищевой материал, эти патогены попадают в наш организм, вызывая такие заболевания, как диарея, дизентерия и другие желудочные инфекции.
  5. Открытые стоки вызывают затопление района. Наводнение само по себе может вызвать перемещение населения и привести к дальнейшим проблемам со здоровьем.Иногда, когда канализация забивается, сточные воды попадают в наши комплексы, распространяя болезни .
  6. Питьевая вода, загрязненная сточными водами, также вызывает заболевания . Там, где есть протечки в водопроводах питьевой воды и в них смешиваются сточные воды из открытых стоков или те, которые находятся слишком близко к источникам питьевой воды, так что сточные воды просачиваются через почву в водопровод. Все передающиеся через воду заболевания, такие как желтуха, частая лихорадка и диарея, представляют опасность для здоровья.Болезни из открытого стока, вызванные микробами:

Болезни из открытых стоков, вызванные микробами

Бактериальный :

  • Сальмонеллез
  • Шигеллез
  • Диарея
  • Трахома
  • Мелиоидоз

Вирусный :

  • Гастроэнтерит
  • Гепатит А
  • Болезни, вызываемые паразитами:
  • Лямблиоз
  • Заражение карликовым цепнем
  • Заражение остриц
  • Анкилостомоз
  • Стронгилоидоз

2. Открытые стоки способствуют распространению болезнетворных микробов и паразитов непосредственно людьми, вступающими в контакт со сточными водами или туалетными отходами, просочившимися на землю из открытого стока, или косвенно, вступая в контакт с животными, такими как мухи и тараканы, которые переносят микробы и паразиты в или на их телах. Собаки и кошки тоже могут быть переносчиками микробов и паразитов.

Эффективные решения для открытых стоков

1. Комбинированные коллекторы и комбинированные стоки

В городских районах открытые стоки могут быть объединены в канализационную систему и закрыты вместе.Этот метод также можно использовать в сельской местности, где дороги в селах заасфальтированы, и в районах, подверженных наводнениям. Открытые стоки будут закопаны, а приемные камеры будут построены с интервалами вдоль обочин, чтобы обеспечить попадание ливневых вод.

Дренажи будут построены для направления воды в очистные сооружения водотока. Сливы, совмещенные с канализационной системой, не должны быть перегружены, а при необходимости должны быть устроены ливневые стоки с направлением воды в пруды или аккумулирующие бассейны.

2. Устройство канализации в фермерских хозяйствах

Открытые дренажи на орошаемых полях считаются основной причиной шистосомоза среди фермеров, проживающих в таких районах. Следовательно, необходимо спроектировать и построить должным образом облицованные и градуированные дренажные системы с самодренирующими системами. Сорняки также должны постоянно удаляться из дренажной системы, чтобы свести к минимуму износ и условия для размножения улиток, которые являются причиной инфекций шистосомоза.

3.Общественное образование и участие

Сообщество, проживающее в районах с открытыми стоками, должно быть информировано об опасностях удаления бытовых отходов, а также других загрязняющих веществ и токсичных химических веществ в этой дренажной системе. Также следует обучать правильным методам утилизации. Тем не менее, одного только просвещения сообщества недостаточно для решения этой проблемы.

Вместо этого образование должно также включать участие сообщества в разработке политики и принятии решений по решению проблем открытого водостока. Участие сообщества может осуществляться через общественные слушания, отчеты, социальные опросы, семинары и встречи с общественностью.

4. Планирование городского дренажа и обзор проектов дренажа

В городских районах открытые водостоки в основном являются результатом плохого городского проектирования и планирования, что ограничивает строительство просторных и хорошо закрытых дренажных систем для отвода ливневых стоков.

Некоторые городские районы также сильно зависят от традиционных конструкций открытого дренажа. Это требует от таких городских районов пересмотра своего городского планирования и жилищного строительства.Например, правильно спроектированные и запланированные открытые дренажи должны быть покрыты бетонными плитами, чтобы свести к минимуму заболевания и инфекции.

5. Законодательство о городском жилищном строительстве и планировании

Необходимо принять законодательство о городском жилищном строительстве и планировании для ограничения вредного воздействия открытых стоков. По существу, акцент должен быть сделан на политике, направленной на установление минимальных стандартов для строительства городских дренажных систем в соответствии с требованиями устойчивой городской дренажной системы.

6. Техническое обслуживание

Существующие открытые дренажи следует регулярно обслуживать, чтобы уменьшить вредное воздействие, связанное с инфекциями, болезнями и наводнениями. Стоки, содержащие твердые и иловые отложения, должны быть очищены и разблокированы. Эту практику следует выполнять регулярно, чтобы предотвратить будущие засоры и затопления.

Дренаж почвы – обзор

Мониторинг и оценка

Использование солоноватой и соленой воды для орошения может быть успешным для многих культур, но существует неопределенность в отношении долгосрочного воздействия этих методов орошения на физическое и химическое качество почвы.Эти эффекты во многом зависят от химических и физических характеристик почвы, климата, возможности промывки естественным дождем или использования для промывки качественной воды. Большую озабоченность вызывает снижение способности инфильтрации воды. Это особенно важно там, где практикуется повторное использование на слабоструктурированных грунтах и ​​дренажные воды имеют SAR>15 (ммоль л −1 ) ½ . Однако возможности прогнозировать изменения инфильтрации и проницаемости почвы все еще недостаточны.

Долгосрочное воздействие на засоление почвы часто рассматривается с помощью имитационных моделей (Minhas et al. , 2006; Oster et al. , 2012). Однако имеющиеся знания все еще ограничены. Изменчивость почвы в пространстве и изменчивость орошения как во времени, так и в пространстве создают большую неопределенность в прогнозах. Засоление почвы при циклической стратегии внесения будет больше колебаться как в пространстве, так и во времени, чем при использовании стратегии смешивания. Прогнозировать или предвидеть реакцию растений и воздействие на почву будет сложнее, если используется циклическое применение.Однако должны быть выбраны стратегии управления, которые удерживают средний уровень засоленности корневой зоны в допустимых пределах.

Другая причина неопределенности связана с такими элементами, как бор и хлорид, содержащиеся в дренажных водах, которые могут оказывать более долгосрочное вредное воздействие, чем соленость. Кроме того, повторное использование дренажных вод представляет собой долгосрочную проблему, связанную с возможностью накопления тяжелых металлов в растениях и почвах. Эти металлы могут быть токсичными для людей и животных, потребляющих урожай.Тем не менее возможности использования моделей прогнозирования для оценки долгосрочных последствий ограничены.

Мониторинг засоления почвы, выщелачивания и адекватности дренажа поэтому имеет первостепенное значение для оценки долгосрочных последствий использования соленых вод, грунтовых или дренажных (Shahid et al. , 2013). Мониторинг и оценка должны обращать внимание на:

Динамику солей по всему профилю почвы для обнаружения временных изменений уровней засоления, особенно для определения того, когда накопление солей неуклонно увеличивается.

Функционирование и характеристики дренажной системы, включая наблюдения за дренажными стоками и переносом солей с дренажными водами.

Эффективность орошения, главным образом, относительно равномерности распределения воды и фактически применяемых фракций промывки.

График орошения в отношении удовлетворения потребностей в орошении и промывке, а также связанные с этим ограничения, связанные с доставкой, или другие ограничения, которые могут помешать надлежащему управлению орошением.

Отбор проб EC e и EC iw по всей орошаемой площади для выявления проблемных зон, требующих специального управления водными ресурсами.

Отбор проб определенных ионов, которые могут присутствовать в поливной воде и которые могут оказывать токсическое воздействие или создавать риск для здоровья, например, тяжелые металлы.

Последующие воздействия от использования соленой воды, такие как изменения качества грунтовых вод, растительных экосистем, водно-болотных угодий или речной фауны и флоры.

Требуются новые подходы к лабораторным и полевым методам (например, Rhoades et al. , 1999; Wallender and Tanji, 2012). Методологии оценки воздействия на окружающую среду для проектов ирригации и дренажа также могут быть адаптированы для обследования и мониторинга территорий, где для орошения используется вода более низкого качества, такая как засоленные и сточные воды.

Границы | Дренаж плитки увеличивает общий сток и экспорт фосфора во влажные годы в западной части бассейна озера Эри

Введение

С 1984 по 2012 год в большинстве озер по всему миру наблюдалось увеличение интенсивности и частоты вредоносного цветения водорослей (ВЦВ), вызванного повышенным содержанием токсинообразующего фитопланктона и цианобактериальной биомассы (Ho et al., 2019). В то время как ВЦВ могут быть вызваны различной антропогенной деятельностью на земле, например, выбросами с очистных сооружений, утечками из септических систем, стоком удобрений с газонов жилых домов, стоком удобрений или навоза с сельскохозяйственных полей и стоком или утечками из навозных лагун животноводческого хозяйства, являются основными ВЦВ. водители в агроландшафтах. В конечном счете, тяжелые ВЦВ дорого обходятся как человеческим, так и экологическим системам и могут негативно сказаться на источниках питьевой воды, дикой природе, туризме, отдыхе, стоимости собственности и коммерческом рыболовстве.Ежегодно пресноводные ВЦВ только в США, по оценкам, приводят к экономическим потерям в размере 4,6 млрд долларов США (Kudela et al., 2015). Прямая реабилитация ВЦВ является дорогостоящей и обычно включает меры биологического, физического или химического контроля; таким образом, снижение потерь питательных веществ в источнике на сельскохозяйственных полях может оказаться рентабельной альтернативой сокращению ВЦВ в принимающих водах и озерах. Представляется, что для сокращения потерь питательных веществ с сельскохозяйственных полей и улучшения здоровья вод ниже по течению, вероятно, необходимо сочетание как гидрологических методов, так и методов управления питательными веществами (Hanrahan et al., 2019).

Избыток питательных веществ и ВЦВ представляет собой проблему не только для небольших внутренних озер, но и может иметь серьезные последствия для крупных озерных систем, таких как Великие Лаврентийские озера в Соединенных Штатах. Возьмем озеро Эри, самое южное, самое мелководное и наиболее продуктивное из Великих Лаврентийских озер, в котором содержится менее 2% воды, содержащейся в Великих озерах, но при этом производится 50% всей рыбы, выловленной в Великих озерах (Hushak et al. ., 1988). Летние ВЦВ в озере Эри могут привести к упущенной выгоде в размере 5,6 млн долларов от рыболовства, крупнейшего в мире промысла судака (Wolf et al., 2017). Западный бассейн озера Эри (WLEB) поддерживает около 80% спортивного рыболовства (Hushak et al., 1988) и является наиболее подверженным эвтрофным условиям из трех бассейнов озера Эри. Появление ВЦВ в WLEB можно частично объяснить небольшой глубиной (средняя глубина 7,3 м; ODNR, 2018), что приводит к теплым летним температурам воды, способствующим росту фитопланктона и цианобактерий, а также использованию земель водосборного бассейна в основном под сельское хозяйство (71). % площади суши WLEB; USDA, 2005), которые часто переносят избыточную нагрузку питательными веществами в WLEB, особенно в течение основного периода нагрузки питательными веществами, приходящегося на период с марта по июль (т. г., Штумпф и др., 2012; Бейкер и др., 2019).

Наиболее серьезные ВЦВ, происходящие в WLEB с 2002 г., о чем свидетельствует индекс серьезности вредоносного цветения водорослей озера Эри, произошли в более влажные, чем обычно, годы. Предыдущие исследования выявили очень сильную корреляцию между расходом рек в марте-июле и SRP в марте-июле и нагрузками по взвешенным частицам фосфора ( R 2 = 0,83 и 0,90 соответственно) из основных притоков ЗБМП с 2002 по 2019 гг. al., 2020), подразумевая, что экспорт фосфора ограничен транспортом, на что указывает хемостатическое поведение при струйном сбросе (т.д., более низкая изменчивость концентрации по сравнению с речным расходом) (Williams et al., 2016a). С 1975 по 2017 год годовое количество осадков в бассейне реки Моми, крупнейшего притока ЗБВ, увеличилось на 102 мм, при этом увеличение сильных (25,4–76,2 мм) и очень сильных (>76,2 мм) осадков составило большую часть осадков. увеличиваются, что приводит к увеличению расхода воды и коэффициента стока (определяемого как отношение нормализованного по площади расхода реки к осадкам) в большинстве наблюдаемых водотоков (Williams and King, 2020). Если эта модель увеличения общего количества осадков и их интенсивности сохранится, тяжелые ВЦВ, вероятно, продолжат оставаться экономической и экологической проблемой для региона.

Недавние исследования пришли к выводу, что изменения в отношениях концентрации SRP и расхода (CQ) в притоках WLEB, отражающие более высокие концентрации для конкретного стока по сравнению с историческими значениями, были ответственны примерно за две трети увеличения нагрузок SRP в WLEB. с начала 2000-х годов, в то время как оставшаяся треть может быть связана с увеличением стока рек (Jarvie et al., 2017; Шокетт и др., 2019). Интересно, что изменения в отношениях CQ для общего содержания фосфора и трех видов азота (общего азота, нитратного азота и общего азота Кьельдаля) в притоках WLEB были гораздо менее выраженными или показали снижение отношений CQ, что привело к небольшому изменению или отсутствию изменений в общей нагрузке для эти виды питательных веществ (Choquette et al., 2019). Было высказано предположение, что увеличение отношения SRP CQ связано с непреднамеренными последствиями долгосрочных крупномасштабных изменений в управлении земельными ресурсами, включая сокращение обработки почвы для уменьшения потерь фосфора в виде твердых частиц и увеличение искусственного подпочвенного (плиточного) дренажа для повышения проходимости поля. и растениеводство при минимизации поверхностного стока (Jarvie et al., 2017). Было высказано предположение, что в совокупности эти методы управления имеют кумулятивное и совпадающее воздействие, которое способствовало увеличению нагрузки SRP на WLEB.

Даже сегодня плиточный дренаж продолжает устанавливаться по всему Среднему Западу и WLEB, при этом многие сельскохозяйственные водосборные бассейны, по оценкам, имеют более половины своих земель под плиточным дренажем. Было показано, что крупномасштабное распространение плиточного дренажа значительно изменяет гидрологию и последующий перенос питательных веществ в масштабах полей и водоразделов.В Айове, например, было показано, что плиточный дренаж приводит к однородности показателей речного стока как в условиях высокого, так и в условиях низкого расхода (Boland-Brien et al., 2014). Авторы обнаружили, что сильно дренированные водосборные бассейны не показывают связи между размером водосборного бассейна и показателями речного стока, ожидаемыми от естественных систем (например, снижение пикового речного стока и увеличение доли базового стока с площадью водосбора водосборного бассейна). Другие исследования, проведенные в Айове, показали, что плиточный дренаж в первую очередь влияет на часть базового стока гидрографа (Schilling and Helmers, 2008a), а вода, выходящая из черепичных дренажей, в основном поступает из базового стока (Schilling and Jones, 2019).Противоположные результаты были недавно получены в водосборных бассейнах Огайо, где водосборные бассейны с обширным дренированием плитки имели значительно более низкие константы рецессии речного стока и проценты базового стока, что свидетельствует о более резком поведении речного стока в водосборных бассейнах с высоким процентом дренажа плиток (Miller and Lyon, 2021). Было высказано предположение, что противоположная картина, наблюдаемая в водоразделах Огайо по сравнению с Айовой, связана с увеличением количества осадков, снижением дренажной способности почв, образованных из озерно-ледниковых отложений размером с глину и ил, и более мелким уровнем грунтовых вод в Огайо по сравнению с Айовой.Из-за этих различий в характере осадков и дренажных свойствах почвы плиточные дренажи в Огайо, как правило, устанавливаются на меньшей глубине и с меньшим поперечным расстоянием (т. Е. С большей плотностью) по сравнению с установками в Айове. По сути, плиточный дренаж создает более прямую связь между осадками, мелководными подземными водами и соседними принимающими ручьями в Огайо, чем в Айове. Что еще предстоит увидеть, так это влияние этой более прямой связи на последующие концентрации питательных веществ и нагрузку на реципиентные пресноводные системы, а также последствия, которые это потенциально может иметь для стратегий управления, помогающих уменьшить ВЦВ в WLEB.

Таким образом, цель данного исследования состоит в том, чтобы оценить влияние плиточного дренажа на гидрологическую реакцию в масштабе водосбора и характер экспорта питательных веществ. В частности, мы определили влияние плиточного дренажа на (1) общий сток, (2) коэффициент стока, (3) концентрацию SRP и нитратов, (4) нагрузку SRP и нитратов и (5) динамику CQ ежегодно и во время основного биогенного стока. период нагрузки (март–июль) для 16 водосборов, расположенных в ЗБВР с различной долей плиточного дренажа. Для каждого водосбора процент дренажа плитки был рассчитан на основе недавно разработанного 30-метрового набора данных (Valayamkunnath et al., 2020). Были сопоставлены результаты за два последних года, представляющие относительно нормальные (2018 г.) и влажные (2019 г.) условия с марта по июль, что привело к умеренному и сильному цветению водорослей в WLEB соответственно. Из-за сильного поверхностного соединения, которое создает плиточный дренаж (например, Smith et al., 2015; Jiang et al., 2021), мы предполагаем, что водоразделы с наибольшим процентом плиточного дренажа не только имеют более высокие концентрации SRP и нитратов и последующие нагрузки. но также демонстрируют более хемостатическое поведение CQ, особенно во время основного сезона загрузки питательными веществами (март – июль).

Материалы и методы

Область исследования

WLEB в основном содержится в экорегионах уровня III равнины озера Гурон/Эри и равнины Восточного кукурузного пояса (Агентство по охране окружающей среды США, 2013). Равнина озера Гурон/Эри представляет собой плодородную, почти плоскую равнину с реликтовыми песчаными дюнами, пляжными грядами и конечными моренами. Исторически дренаж почвы был плохим, и были обычным явлением вязово-ясеневые болота, дубовые саванны и буковые леса. Когда-то в этом экорегионе существовало Большое Черное Болото протяженностью 4000 км 2 (Mitsch, 2017), но в настоящее время оно считается одним из наиболее интенсивно искусственно осушенных регионов США (Smith et al., 2008). В настоящее время в регионе есть высокопродуктивные фермы по выращиванию кукурузы, сои и животноводству из-за повсеместной установки плиточного дренажа. Топография коренных пород в этом экорегионе гладкая и, как считается, оказывает незначительное влияние на гидрологию из-за мощных отложений мелкозернистых глинистых и алевритовых озерно-ледниковых отложений и ледниковых отложений висконсинского возраста (Отдел геологической службы Огайо, 2005; Macrae et al. ., 2021). Равнины Восточного кукурузного пояса немного более холмистые по сравнению с равниной озера Гурон / Эри и содержат ледниковые отложения конечных морен висконсинского возраста. Почвы в этом экорегионе более суглинистые и немного лучше дренированы по сравнению с равниной озера Гурон/Эри. Обширное производство кукурузы, сои и животноводства заменило большую часть первоначальных вязово-ясеневых болот и буковых лесов.

Данные

С 2018 по 2019 год с использованием R-пакета «dataRetrieval» (De Cicco and Hirsch, 2014) было загружено

суточного расхода ручья с 16 гидрометрических постов Геологической службы США (USGS) (таблица 1; рисунок 1). Этот временной период был выбран, чтобы максимизировать количество участков с доступными ежедневными данными о питательных веществах в WLEB и согласовать ответы с данными сельскохозяйственной переписи 2017 года, использованными для создания карты распределения дренажа (Valayamkunnath et al., 2020). Суточный сток нормализовался по площади водосбора для расчета общего суточного стока («стока»). Характеристики и границы водоразделов были получены из набора данных GAGES-II (Falcone, 2011). Ежемесячные данные об осадках за период с 2018 по 2019 год были агрегированы по границам водоразделов для расчета месячных и годовых осадков (PRISM Climate Group, 2019).

Таблица 1 . Расположение водомерных постов и характеристики водосбора.

Рисунок 1 .Расположение 16 замеров Геологической службы США с соответствующими водосборными площадями. Распределение дренажа плитки показано серым цветом. Пунктирная линия указывает на государственные границы. 16 водоразделов окрашены в уникальные цвета, чтобы можно было отличить их местоположение.

В эти 2 года также наблюдались существенно разные размеры цветения водорослей в WLEB, о чем свидетельствует индекс серьезности цветения западного озера Эри, созданный Национальным центром исследований прибрежных районов океана (NCCOS) Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA).Индекс серьезности был создан в 2002 году и основан на биомассе цветения водорослей в течение 30-дневного пика. NOAA и их партнеры по исследованиям установили цель интенсивности цветения ≤ 3; однако цель была достигнута только за 6 лет с момента создания индекса в 2002 г. и только один раз с 2008 г. За годы, рассматриваемые в настоящем анализе, индекс интенсивности цветения в 2018 г. был немного выше цели (3,6), в то время как значение в 2019 году было намного выше (7,5). Индекс выше 5 указывает на более сильное цветение, а значения > 7 указывают на особенно сильное цветение с обширным покрытием, влияющим на озеро.Таким образом, эти текущие усилия нацелены на год с относительно низкой и высокой интенсивностью цветения соответственно.

Для каждого водораздела была использована карта дренажа с разрешением 30 м (AgTile-US) для расчета процента наличия дренажа (Valayamkunnath et al., 2020). В этом наборе данных использовались топографический уклон, дренаж почвы и данные переписи дренажа плитки на уровне округа, чтобы определить наиболее вероятную дренированную территорию в прилегающих Соединенных Штатах с точностью на Среднем Западе в диапазоне от 82,7 до 93.6%. Ячейки с вероятным наличием дренажа плитки обозначены «1», а отсутствие появления обозначено «0». Процент плиточного дренажа был рассчитан путем суммирования общей площади дренируемой плитки площади к общей площади водосбора.

Ежедневные концентрации питательных веществ (SRP и нитраты) были получены из Национального центра качества воды Гейдельбергского университета («HU»; Тиффин, Огайо) и Геологической службы США (таблица 1). Данные из HU были загружены с веб-сайта Tributary Loading (https://ncwqr-data.org/HTLP/Portal), в то время как пакет R «dataRetrieval» использовался для загрузки ежедневных данных USGS о питательных веществах (De Cicco and Hirsch, 2014). Все рассматриваемые биогенные участки совмещены с водомерами, чтобы можно было рассчитать биогенные нагрузки. Когда сообщалось о нескольких концентрациях в отдельные дни, рассчитывалась средняя концентрация, взвешенная по выписке.

Показатели осадков и стока

Ежемесячные осадки и суточный сток суммировались для каждого водосбора ежегодно в течение периода основной нагрузки биогенными веществами (март–июль) и месяцев, следующих за периодом основной нагрузки биогенными веществами (август–декабрь) как для 2018, так и для 2019 года. Коэффициенты стока рассчитывались путем деления стока на осадки, выраженные в процентах. Кроме того, для каждого водосбора в 2018 и 2019 гг. был рассчитан среднесуточный сток для самых высоких 5% (Q05) и самых низких 5% (Q95) годовых наблюдений. процент дренажа плитки с использованием корреляции Пирсона. Мы использовали критерий непараметрической гипотезы Уилкоксона со знаковым рангом для оценки различий в стоке, концентрациях питательных веществ и питательных нагрузках между 2018 и 2019 годами, поскольку Шапиро-Уилк определил, что данные не были нормально распределены.

Концентрация питательных веществ и нагрузка

Средние концентрации SRP и нитратов, взвешенные по расходу, рассчитывались ежегодно, в течение периода основной нагрузки по биогенным веществам (март–июль) и месяцев, следующих за периодом основной нагрузки по биогенным веществам (август–декабрь), для каждого года. Суточная нагрузка по питательным веществам рассчитывалась путем умножения расхода ручья на концентрацию питательных веществ и суммировалась ежегодно в течение периода основной нагрузки по питательным веществам (март–июль) и месяцев, следующих за периодом основной нагрузки по питательным веществам (август–декабрь).

Концентрация – характеристика разряда

Перенос питательных веществ и воды через водораздел неразрывно связан. Концентрации питательных веществ в водоразделах отражают различия в нормах внесения, путях течения, времени пребывания и могут рассматриваться как «отпечатки пальцев» водосборных процессов переноса, реакций и перемешивания (Knapp et al., 2020). Таким образом, расчет изменения концентрации питательных веществ в зависимости от расхода ручья дает представление о том, как водоразделы хранят и выделяют воду и питательные вещества.Мы количественно определили отношения SRP и CQ нитратов двумя отдельными способами: (1) путем подбора степенных отношений между концентрациями питательных веществ и расходом (например, Godsey et al., 2009; Musolff et al., 2015; Knapp et al., 2020) и (2) путем расчета отношения коэффициента вариации (CV) для концентрации питательных веществ и стока для оценки относительной изменчивости каждого из них (Thompson et al., 2011; Gorski and Zimmer, 2021).

Поведение концентрация-выделение питательных веществ (C-Q) оценивалось путем подбора следующей степенной зависимости:

, что идентично линейной зависимости в двойном логарифмическом пространстве:

log10(C)=log10(a)+b*log10(Q)    (2)

, где log 10 ( a ) и b — точка пересечения и наклон зависимости C-Q соответственно (Godsey et al., 2009; Кнапп и др., 2020). Хемостатическое поведение C-Q определяется как 90 259 b 90 260 ≈ 0 и подразумевает незначительное изменение C с изменениями Q или его отсутствие, в то время как значение 1 или -1 предполагает, что концентрации питательных веществ изменяются пропорционально положительно или отрицательно выделениям соответственно. Питательные вещества с b = 1 показывают более высокие концентрации в условиях высокого расхода (т., разбавление). Однако b ≈ 0 не указывает на то, что изменчивость концентрации мала, а точность соответствия степенной зависимости C-Q неинформативна, поскольку b приближается к нулю (Thompson et al. , 2011). Наклон степенной зависимости C-Q ( b) не показывает, были ли изменения в концентрации, выбросе или их комбинация ответственны за наблюдаемую зависимость. По этим причинам была рассчитана дополнительная непараметрическая мера хемостатического поведения, определяемая отношением коэффициентов вариации (CV) между концентрацией и выбросом:

CVC/ CVQ= μQμCσCσQ    (3)

, где μ и σ представляют собой среднее значение и стандартное отклонение соответственно.Хемостатическое поведение C-Q наблюдается, когда CV C намного меньше, чем CV Q , в результате чего CV C /CV Q <<1. Обе метрики CQ ( b и CV C /CV Q ) согласуются друг с другом, но CV C /CV Q носит более общий характер и не подразумевает, что концентрации питательных веществ действительно инвариантны или не коррелируют с изменения выделений (Thompson et al., 2011).

Результаты

Характеристики водораздела

Средняя площадь водосбора (рис. 1) составила 3550 км 2 и колебалась от 11 до 14 248 км 2 (табл. 1).Средний процент площади водосбора под черепичным дренажем составил 45,3% и колебался от 30,2 до 62,6%. Сельское хозяйство, включающее пастбища и возделываемые культуры, было преобладающим землепользованием для всех водоразделов и колебалось от 67 до 86% (в среднем = 78%).

Осадки и поверхностный сток

Годовые и мартовско-июльские осадки и сток (табл. 2) были значительно больше в 2019 г. по сравнению с 2018 г. Оба года имели значительно более высокие годовые осадки и сток по сравнению со средними значениями за 1991–2019 гг.; однако количество осадков и стока за март-июль в 2018 г. были аналогичны средним значениям за 1991–2019 гг., тогда как осадки и сток за март–июль в 2019 г. были значительно выше по сравнению со средними значениями за 2018 или 1991–2019 гг.Среднесуточный сток для 5% самых высоких (Q05) и самых низких (Q95) 5% наблюдений в 2018 г. был одинаковым по сравнению с 2019 г. , но оба года были значительно выше по сравнению со средними значениями за 1991–2019 гг. Коэффициенты годового и мартовско-июльского стока в 2019 г. были значительно выше по сравнению со средними показателями как за 2018 г., так и за 1991–2019 гг. Коэффициенты осадков, стока и стока были значительно выше в месяцы, следующие за периодом основной нагрузки питательными веществами (август-декабрь) в 2018 г., по сравнению со средними показателями за 2019 г. или 1991–2019 гг.

Таблица 2 .Характеристики средних осадков (P) и стока (Q) по 16 водосборам за 2018, 2019 и 1990–2019 годы.

Суммарное месячное количество осадков было одинаковым в марте и июне в 2018 и 2019 годах, но значительно больше в апреле, мае и июле в 2019 году по сравнению с 2018 годом (рис. 2). Более влажные мартовско-июльские условия 2019 г. привели к значительному увеличению стока и отношения стока в это время по сравнению с 2018 г., когда осадки и сток были такими же, как и в среднем за 1991–2019 гг. (табл. 2).

Рисунок 2 . Суточный сток март–июль в 2018 г. (А) и 2019 г. (Б) . Цвет соответствует проценту дренажа плитки для каждого водораздела, а черная линия обозначает среднесуточный сток среди 16 участков. Общее месячное количество осадков с марта по июль за 2018 и 2019 годы (C) . Символы * и **** обозначают p < 0,05 и p < 0,0001 по критерию Вилкоксона соответственно. Буквы «ns» обозначают недостоверные различия ( p > 0.05).

Дренаж плитки имел значительную положительную корреляцию с годовым стоком ( r Пирсона = 0,52), стоком в марте-июле ( r Пирсона = 0,70), коэффициентом годового стока ( r Пирсона = 0,53) и коэффициентом стока в марте-июле. (Pearson’s r = 0,60) в 2019 г., но не был связан с какими-либо показателями стока в 2018 г. (рис. 3). Ни август-декабрьский сток, ни коэффициент стока не коррелировали с дренажом плитки.

Рисунок 3 .Годовой ( A ; r Пирсона = 0,11 и 0,52 соответственно) и март-июль ( B ; r Пирсона = −0,33 и 0,70 соответственно) сток (Q) по сравнению с плиточным стоком в 2018 и 2019 гг. Годовой ( C ; r Пирсона = -0,04 и 0,53 соответственно) и март-июль ( D ; r Пирсона = -0,49 и 0,70 соответственно) коэффициент стока (RR) по отношению к дренажу плитки для 2018 и 2019.

Концентрация питательных веществ и нагрузка

Концентрации и нагрузки

SRP и нитратов суммированы для 16 изучаемых водосборных бассейнов ежегодно, в течение периода основной нагрузки по биогенным веществам (март–июль) и месяцев, следующих за периодом основной нагрузки по биогенным веществам (август–декабрь) для 2018 и 2019 годов в таблице 3.Средние годовые, март-июль и август-декабрь концентрации SRP и нитратов были одинаковыми в течение двух лет. Среднегодовые и мартовско-июльские нагрузки нитратов и годовые нагрузки SRP были одинаковыми в течение двух лет; тем не менее, в 2019 г. нагрузка SRP с марта по июль была значительно выше, чем в 2018 г. Нагрузка SRP и нитратов с августа по декабрь была значительно выше в 2018 г. по сравнению с 2019 г.

Таблица 3 . Среднегодовые и мартовско-июльские (март-июль) концентрации и нагрузки растворимого реактивного фосфора (СРФ) и нитратов (NO3-) за 2018 и 2019 гг.

Дренаж водосборных плит (%) в значительной степени коррелировал с концентрациями SRP в марте-июле (Pearson r = 0,64) и нагрузками (Pearson r = 0,66) в течение 2019 г., но не в 2018 г. (рис. 4). Дренаж плитки в значительной степени коррелировал с концентрациями нитратов в марте-июле ( r Пирсона = 0,74, 0,50) и нагрузками ( r Пирсона = 0,80, 0,76) в 2018 и 2019 годах соответственно. Дренаж плитки значительно коррелировал с SRP в августе-декабре и концентрациями нитратов (Pearson r = 0.60 и 0,53 соответственно) и нагрузки (Pearson’s r = 0,63 и 0,69 соответственно) в 2018 г. , но не в 2019 г.

Рисунок 4 . Март – июль Концентрация SRP ( A ; r Пирсона = 0,30 и 0,64 соответственно) и нагрузка ( B ; r Пирсона = 0,23 и 0,66 соответственно) по сравнению с дренажом плитки в течение 2018 и марта – 2019 гг. Июльская концентрация нитратов (NO3-) ( C ; Пирсона r = 0,74 и 0,50 соответственно) и нагрузка ( D ; Пирсона r = 0.80 и 0,76 соответственно) по сравнению с плиточным дренажем в 2018 и 2019 годах.

Концентрация – характеристика разряда

При сравнении годовых данных и данных за март-июль наклон зависимости концентрации СРП от расхода воды был одинаковым в течение двух лет (табл. 4). Однако наклон зависимости C-Q нитратов в 2018 г. был значительно выше, чем в 2019 г.

Таблица 4 . Среднегодовой и март-июль (март-июль) наклон концентрации растворимого реактивного фосфора (СРФ) и нитратов (NO3-) к расходу ( b ) и коэффициент вариации концентрации-расхода за 2018 и 2019 гг.

Годовой коэффициент вариации SRP и коэффициент мартовско-июльских коэффициентов вариации SRP были одинаковыми для SRP. Годовые коэффициенты вариации для нитратов были одинаковыми в течение 2 лет, но коэффициент вариации за март-июль был значительно выше в 2018 г. по сравнению с 2019 г.

Дренаж водосборной плитки (%) не был связан с наклоном отношения SRP март-июль или отношения C-Q нитратов в 2018 или 2019 (рис. 5). Тем не менее, коэффициенты вариации коэффициента SRP значительно отрицательно коррелировали с дренажем плитки с использованием годовых (Pearson’s r = -0.65) и данные за март-июль (Pearson’s r = -0,72) в 2019 г., но не в 2018 г. Нитратные коэффициенты коэффициентов вариации не были связаны с дренажом плитки ни в один год с использованием как годовых данных, так и данных за март-июль.

Рисунок 5 . Наклон концентрации-расхода (CQ) растворимого реактивного фосфора (SRP) за март–июль ( A ; r Пирсона = 0,27 и -0,36 соответственно) и отношение коэффициента вариации (CV) ( B ; r Пирсона = −0. 26 и -0,72 соответственно) по сравнению с дренажом плитки в 2018 и 2019 гг. Наклон концентрации-сброса (CQ) нитратов (NO3-) март-июль ( C ; Пирсона r = 0,16 и -0,46 соответственно) и коэффициент коэффициент вариации (CV) ( D ; r Пирсона = 0,07 и -0,17 соответственно) по сравнению с дренажом плитки в 2018 и 2019 годах.

Обсуждение

Соединения между дренажем плитки, потоком стока и транспортировкой питательных веществ

В 2019 г., когда количество осадков превышало среднегодовое, а количество осадков в марте-июле было выше среднегодового, процент осушения водосборной плитки значительно коррелировал с годовым и мартовско-июльским стоком, а также коэффициентами годового стока и мартовско-июльского стока (рис. 3).Эти результаты подтверждаются недавним исследованием Миллера и Лайона (2021), которые наблюдали более резкую реакцию речного стока в водосборных бассейнах с высоким процентом плиточного дренажа в Огайо по сравнению с водоразделами с небольшим или отсутствующим дренажом. Отсутствие связи между плиточным стоком и годовым или мартовско-июльским стоком и коэффициентами стока в 2018 г. позволяет предположить, что наличие плиточного дренажа усиливает яркость в более влажные, чем в среднем, годы в этом регионе, в то время как в годы с нормальным (или низкое) количество осадков.Учитывая тенденцию к более частым сильным дождям, происходящим в WLEB (Williams and King, 2020), мы подозреваем, что дренаж плитки, вероятно, будет способствовать более резкому поведению вниз по течению в будущем. Меры управления, направленные на уменьшение яркости рек после штормов, такие как управление дренажными водами, рециркуляция дренажных вод, буферные зоны с растительностью или восстановление водно-болотных угодий, вероятно, уменьшат количество богатой питательными веществами воды, покидающей сельскохозяйственные поля, и улучшат здоровье вод ниже по течению.

Наблюдалась заметная разница между концентрациями SRP и нитратов в марте-июле и нагрузками за два анализируемых года. Более влажные, чем в среднем, условия в период с марта по июль 2019 года привели к значительной корреляции между дренажом плитки и средними концентрациями и нагрузками SRP (рис. 4A, B). Однако в течение 2018 г. не было выявлено взаимосвязи между дренажем плитки и средними концентрациями и нагрузками СРП (рис. 4А, В). Это говорит о том, что дренаж плитки усугубляет перенос SRP в особенно влажных условиях. Фактически, в полевых условиях многочисленные исследования задокументировали, как дренаж плитки связан с поверхностью через макропоры и другие предпочтительные пути потока (Smith et al., 2015; Уильямс и др., 2016а; Макрэ и др., 2019). Было обнаружено, что штормовые явления ускоряют перенос твердых частиц и растворенных питательных веществ в дренажную систему (Jiang et al., 2021). Значительно большее количество осадков и стока произошло в течение месяцев, следующих за периодом основной биогенной нагрузки (август–декабрь) в 2018 г. по сравнению с 2019 г. Было обнаружено, что дренаж плитки в значительной степени коррелирует с SRP и концентрациями и нагрузками нитратов в этот период в 2018 г. , но не в 2019. Это подтверждает доказательства того, что водоразделы с большим процентом дренажа ускоряют перенос питательных веществ во влажных условиях, но не усиливают экспорт питательных веществ в более засушливых условиях.

Многократное внесение удобрений или навоза в почву привело к накоплению фосфора на поверхности почвы и выраженной степени вертикальной стратификации фосфора в почве, в результате чего уровень фосфора в почве значительно снижается с глубиной (Robbins and Voss, 1991; Sharpley, 2003). Вертикальная стратификация почвенного фосфора, как правило, более заметна в почвах с нулевой или консервирующей обработкой по сравнению с традиционными обрабатываемыми почвами (Vu et al., 2009; Sharpley et al., 2012). Первоначальные рекомендуемые уровни удобрений были установлены на основе долгой истории традиционной обработки почвы, при которой ожидается, что фосфор будет включен в пахотный слой (0–20 см).Однако в настоящее время большая часть удобрений не вносится в пахотный слой, а распределяется по поверхности, что, вероятно, способствовало увеличению SRP в WLEB в последние десятилетия (Smith et al. , 2015, 2017). Это подчеркивает важность измерения пробных концентраций фосфора в почве для выявления полей, подверженных риску большей потери фосфора (Duncan et al., 2017). В годы более влажные, чем в среднем, уровень грунтовых вод на неглубоком уровне повышается по сравнению с более засушливыми годами, а приповерхностные макропоры активируются чаще, что приводит к большей потенциальной потере фосфора из сильно расслоенных почв (Williams et al., 2016б).

Как в 2018, так и в 2019 году дренаж плитки в значительной степени коррелировал с концентрациями и нагрузками нитратов в марте-июле, несмотря на значительно большее количество осадков, выпадавших в 2019 году (рис. 4C, D). Сильная корреляция между концентрацией нитратов и нагрузками на плиточный дренаж предполагает, что водоразделы с более высоким процентом плиточного дренажа выносят большие нагрузки нитратов независимо от условий осадков. Обычно считается, что концентрация нитратов в грунтовых водах выше, чем в поверхностных стоках. Шиллинг и Хелмерс (2008b) обнаружили, что 70% нитратов на полях, дренированных плиткой, переносилось диффузным потоком, в то время как перенос взвешенных наносов и фосфора в большей степени ассоциировался с более быстрыми режимами течения. Это помогает объяснить сходные концентрации нитратов, зарегистрированные в 2018 и 2019 годах, несмотря на то, что в 2019 году выпало больше осадков.

Черепичный дренаж предназначен для уменьшения поверхностного стока и эрозии. В то время как количество твердых частиц фосфора и эрозия, вероятно, частично уменьшились из-за широко распространенной установки плиточного дренажа, значительное увеличение растворенного фосфора за последние 20 лет было предложено как непреднамеренное последствие увеличения числа плиточных дренажных установок и сокращения обработки почвы, предназначенной для повышения устойчивости почвы. (Джарви и др., 2017). Фактически, исследования показывают, что вспашка почвы может быть полезной для разрушения макропор, которые с большей вероятностью образуются в условиях минимальной или нулевой обработки (Williams et al. , 2016a).

Мы исследовали взаимосвязь между различными характеристиками водосбора, стоком и концентрацией питательных веществ, чтобы определить, как изменение свойств водосбора влияет на перенос питательных веществ. Интересно, что использование сельскохозяйственных земель (процент площади водосбора) не коррелировало с годовой концентрацией или концентрацией СРФ в марте-июле ни в один год, но значимо положительно коррелировало с нитратами как ежегодно, так и в течение марта-июля.Широкое накопление азота в корневой зоне сельскохозяйственных почв в результате десятилетий внесения удобрений, вероятно, является основной причиной того, что дренаж плитки и сельскохозяйственные угодья сильно коррелировали с нитратами как в 2018, так и в 2019 году (Van Meter et al., 2016). В то время как перенос SRP приурочен к более мелким слоям почвы, которые активизируются только в более влажные годы.

Изменчивость динамики концентрации питательных веществ в зависимости от интенсивности дренажа

Годовой SRP и SRP с марта по июль продемонстрировали относительно слабое, обогащающее химодинамическое поведение, о чем свидетельствуют низкие положительные наклоны SRP C-Q как в 2018, так и в 2019 году ( b = 0. 26–0,34; Таблица 4; Горски и Циммер, 2021 г.). Отсутствие различий в наклонах SRP C-Q между двумя годами, как ежегодно, так и в период с марта по июль, предполагает, что на перенос SRP больше влияют осадки и речной сток, чем на динамику C-Q. Фактически, средние нагрузки SRP в марте-июле значительно различались между двумя годами, но не средние концентрации в марте-июле (таблица 3).

Интересно, что годовая и мартовско-июльская динамика C-Q нитратов демонстрировала различное поведение в 2018 и 2019 годах (таблица 4), несмотря на схожие средние концентрации нитратов и нагрузки между двумя годами (таблица 3).Годовые и мартовско-июльские наклоны C-Q нитратов имели более сильные, обогащающие хемодинамическое поведение в 2018 г. ( b = 0,72). Однако годовой наклон C-Q нитратов в 2019 г. демонстрировал умеренное обогащающее хемодинамическое поведение ( b = 0,24), в то время как наклоны C-Q нитратов в марте-июле указывали на хемостатическое поведение ( b = 0,01).

Хемостатическое поведение C-Q нитратов ранее демонстрировалось в системах, в которых преобладает сельское хозяйство (например, Basu et al. , 2010; Thompson et al., 2011), из-за постоянной доступности нитратов из областей, которые имеют одинаковые концентрации нитратов.Однако по мере того, как площадь, вносящая вклад, сокращается после выпадения осадков, прибрежные районы с более высокой скоростью денитрификации и более низкими концентрациями нитратов вносят относительно больший вклад в сток ручья по сравнению с горными районами с более высокими концентрациями нитратов (Marinos et al., 2020), в результате чего площади, вносящие вклад с более гетерогенными концентрациями нитратов и более хемодинамическим поведением CQ нитратов. Например, Marinos et al. (2020) и Gorski and Zimmer (2021) обнаружили, что хемодинамическое поведение C-Q нитратов преобладает при низком расходе, в то время как хемостатическое поведение C-Q нитрата более распространено при сильном потоке.Эти наблюдения согласуются с нашими результатами, показывающими более хемодинамическое поведение C-Q нитратов в 2018 г. по сравнению с хемостатическим ответом, наблюдаемым в 2019 г.

Все годовые и март-июльские коэффициенты вариации отношений SRP и нитратов демонстрировали умеренное, обогащающее хемодинамическое поведение, о чем свидетельствуют значения > 0,3 (Thompson et al., 2011). Среднегодовой рассчитанный коэффициент вариации SRP по 16 водоразделам был очень похож на результаты, полученные Williams et al.(2016a) из двух водоразделов в WLEB (0,52 и 0,54). Коэффициент вариации для SRP и нитратов соответствует большинству наклонов C-Q SRP и нитратов, за исключением поведения C-Q нитратов в марте-июле в 2019 г., которое указывало на хемостатическое поведение в соответствии с наклоном C-Q. Это несоответствие между двумя показателями предполагает, что существуют и другие причины изменения концентрации, помимо изменчивости расхода ручья. Отношение коэффициента вариации не объясняет вариации концентрации, но позволяет избежать предположения о конкретной лежащей в основе взаимосвязи концентрации и расхода (Thompson et al., 2011).

Общее отсутствие взаимосвязи между дренажем водоразделов (%) и параметрами C-Q питательных веществ ускользает от других факторов управления, влияющих на динамику концентрации растворенных веществ. Маринос и др. (2020) обнаружили значительную корреляцию между поверхностным стоком и поведением нитратов C-Q в бассейне Верхней Миссисипи, где водосборные бассейны с высоким процентом плоскостного дренажа проводили большее количество времени, демонстрируя хемостатическое поведение. Однако распределение плиточного дренажа в водосборных бассейнах, проанализированных в их исследовании, было намного больше, чем в этом исследовании, и включало множество участков с небольшим или отсутствующим плиточным дренажем.Водоразделы, сравниваемые в этом исследовании, имели не менее 30% своей площади суши, покрытой плиточным дренажем, и, таким образом, истинное влияние плиточного дренажа на динамику CQ питательных веществ, возможно, недостижимо с текущим выбором участков без сравнения с водосборными бассейнами с небольшим или отсутствующим водосбором. плиточный дренаж. К сожалению, большая часть этого региона была сильно замощена плиткой (рис. 1) для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, поэтому незатронутых водоразделов с данными о качестве воды и расходах не существует.

Возможные ограничения и заключительные замечания

Очевидно, что доступность данных может повлиять на интерпретацию наших результатов, поскольку сравнивались только два года.Однако включение данных о водотоках за большее количество лет привело бы к меньшему количеству водоразделов для сравнения. Кроме того, набор данных по плиткам дренажа, используемый для создания оценок площади водосбора в масштабе водосбора, основан на данных, собранных в 2017 году, поэтому включение в наш анализ более старых данных о водотоках может оказаться нецелесообразным. Кроме того, водосборные бассейны с более низким процентом дренажа плиток контролировались совсем недавно, что означает, что эти участки будут исключены, если анализ будет расширен во времени.Несмотря на ограниченный объем доступных данных, два года, выбранные для анализа, демонстрируют резкие различия в осадках в период загрузки питательными веществами и последующем уровне интенсивности цветения водорослей WLEB. С этой точки зрения, эти 2 года предлагают контрастные условия и идеи, когда мы, например, рассматриваем методы управления водосборными бассейнами, направленные на снижение нагрузки питательными веществами.

В частности, в 2019 году в WLEB было значительно больше осадков в период основной загрузки питательными веществами по сравнению с 2018 годом, когда в это время наблюдался нормальный уровень осадков.В течение этого более влажного года мы выявили значительную положительную корреляцию между плотностью дренажа водораздела, стоком и концентрацией SRP, которая не была обнаружена в более засушливый год. С точки зрения управления фосфором, эта разница в реакции предполагает, что дренаж плитки может увеличить экспорт питательных веществ в годы с более влажными, чем в среднем, осадками. При рассмотрении того, как мы управляем азотом в масштабе водораздела, плотность дренажа плитки значительно коррелировала с нитратами в оба года.Такая постоянная важность плотности дренажа означает, что количество осадков может быть менее важным для переноса нитратов в это время. Кроме того, показатели концентрации-выделения в целом не коррелировали с плотностью дренажа и предполагали умеренное, обогащающее, химодинамическое поведение. Показатели концентрации-сброса нитратов оказались более подвержены влиянию разного количества осадков в 2018 и 2019 годах, тогда как показатели концентрации-сброса SRP были схожими в 2018 и 2019 годах.В совокупности эти отношения указывают на то, что на азот больше влияют более глубокие унаследованные источники по сравнению с тем, что SRP связан или ограничен более поверхностными источниками слоя почвы. Понимание этих динамических взаимосвязей между гидрологической реакцией и концентрацией питательных веществ в ручьях является краеугольным камнем для адекватного проектирования и управления, способного ограничить нагрузку в диапазоне климатических воздействий. Этот последний аспект приобретает все большее значение по мере того, как экстремальные погодные явления и климатическая изменчивость возрастают во всем мире.

Заявление о доступности данных

Оригинальные вклады, представленные в исследовании, включены в статью/дополнительный материал, дальнейшие запросы можно направлять соответствующему автору/ам.

Вклад авторов

SM разработал исследование, провел анализ и подготовил первый вариант рукописи. SL обеспечила финансирование проекта, проконсультировала по интерпретации данных, а также помогла составить и отредактировать рукопись. Оба автора внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Финансирование

Финансирование было предоставлено Департаментом высшего образования штата Огайо в рамках исследовательской инициативы по изучению вредоносного цветения водорослей (награда 105335).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Примечание издателя

Все претензии, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов.Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Ссылки

Бейкер Д. Б., Джонсон Л. Т., Конфесор Р. Б., Крамрин Дж. П., Го Т. и Мэннинг Н. Ф. (2019). Необходимость: корректировка целевых нагрузок по фосфору в озере Эри на раннем этапе для решения проблемы цветения цианобактерий в западной части бассейна. Дж. Грейт-Лейкс Рез. 45, 203–211. doi: 10.1016/j.jglr.2019.01.011

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Басу, Н.B., Destouni, G., Jawitz, J.W., Thompson, S.E., Loukinova, N.V., Darracq, A., et al. (2010). Питательные нагрузки, выносимые из управляемых водосборов, свидетельствуют о возникающей биогеохимической стационарности. Геофиз. Рез. лат. 37, 1–5. дои: 10.1029/2010GL045168

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Боланд-Брайен, С.Дж., Басу, Н.Б., и Шиллинг, К.Е. (2014). Гомогенизация пространственных закономерностей гидрологической реакции на искусственно осушенных сельскохозяйственных водосборах. Гидр.Обработать. 28, 5010–5020. дои: 10.1002/гип.9967

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шокетт, А.Ф., Хирш, Р.М., Мерфи, Дж.К., Джонсон, Л.Т., и Конфесор, Р.Б. (2019). Отслеживание изменений в доставке питательных веществ в западную часть озера Эри: подходы к компенсации изменчивости и тенденций речного стока. Дж. Грейт-Лейкс Рез. 45, 21–39. doi: 10.1016/j.jglr.2018.11.012

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Де Чикко, Лос-Анджелеси Хирш, Р. М. (2014). Пакет dataRetrieval R (Рестон, Вирджиния: Геологическая служба США), 1–26.

Академия Google

Duncan, E.W., King, K.W., Williams, M.R., Labarge, G., Pease, L.A., Smith, D.R., et al. (2017). Связь фосфора почвы с потерями растворенного фосфора на Среднем Западе. С/х. Окружающая среда. лат. 2:170004. дои: 10.2134/ael2017.02.0004

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фальконе, Дж. (2011). GAGES-II: геопространственные атрибуты датчиков для оценки речного стока . Рестон, Вирджиния: Геологическая служба США.

Академия Google

Годси, С.Э., Киршнер, Дж.В., и Клоу, Д.В. (2009). Соотношения концентрации и расхода отражают хемостатические характеристики водосборных бассейнов США. Гидр. Обработать. 23, 1844–1864 гг. дои: 10.1002/hyp.7315

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Горски Г. и Циммер М. (2021). Гидрологические режимы определяют поведение экспорта питательных веществ в водосборных бассейнах, подверженных влиянию человека. Гидр. Земля Сист.науч. Обсуждать. 25, 1333–1345. doi: 10.5194/hess-25-1333-2021

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Guo, T., Johnson, L.T., Labarge, G.A., Penn, C.J., Stumpf, R.P., Baker, D.B., et al. (2020). Меньшее количество сельскохозяйственного фосфора, внесенного в 2019 году, привело к тому, что меньшее количество растворенного фосфора попало в озеро Эри. Окружающая среда. науч. Технол. 55, 283–291. doi: 10.1021/acs.est.0c03495

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ханрахан, Б.Р., Кинг, К.В., Уильямс, М.Р., Дункан, Э.В., Пиз, Л.А., и Лабарж, Г.А. (2019). Баланс питательных веществ влияет на гидрологические потери азота и фосфора на сельскохозяйственных полях в северо-западном Огайо. Нутр. Цикл. Агроэкосистема. 113, 231–245. doi: 10.1007/s10705-019-09981-4

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хо, Дж. К., Михалак, А. М., и Пахлеван, Н. (2019). Широко распространенный глобальный рост интенсивного цветения фитопланктона в озерах с 1980-х годов. Природа 574, 667–670.doi: 10.1038/s41586-019-1648-7

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хушак, Л.Дж., Уинслоу, Дж.М., и Датта, Н. (1988). Экономическая ценность спортивной рыбалки на великих озерах: пример рыбалки с частной лодки на озере Эри в Огайо Экономическая ценность спортивной рыбалки на великих озерах: случай рыбалки с частной лодки на озере Эри в Огайо. Пер. Являюсь. Рыба. соц. 117, 363–373. doi: 10.1577/1548-8659(1988)117 <0363:EVOGLS>2.3.CO;2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Джарви, Х.P., Johnson, L.T., Sharpley, A.N., Smith, D.R., Baker, D.B., Bruulsema, T.W., et al. (2017). Увеличение содержания растворимого фосфора в озере Эри: непреднамеренные последствия методов сохранения? Дж. Окружающая среда. Квал. 46, 123–132. doi: 10.2134/jeq2016.07.0248

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Jiang, X., Livi, K.J.T., Arenberg, M.R., Chen, A., Chen, K., yue, Gentry, L., et al. (2021). Паводок вызвал подземный перенос фосфора в виде твердых частиц и его образование в сельскохозяйственных дренажных системах. Хемосфера 263:128147. doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.128147

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кнапп, Дж., фон Фрейберг, Дж., Штудер, Б., Кивит, Л., и Киршнер, Дж. (2020). Отношения между концентрацией и расходом различаются в зависимости от гидрологических явлений, отражая различия в характеристиках явлений. Гидр. Земля Сист. науч. Обсуждать. 24, 1–27. doi: 10.5194/egusphere-egu2020-5981

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Кудела, Р.М., Бердале Э., Бернард С., Берфорд М., Фернан Л., Лу С. и др. (2015). Вредоносное цветение водорослей Научное резюме для политиков . Париж: МОК/ЮНЕСКО.

Академия Google

Macrae, M., Jarvie, H., Brouwer, R., Gunn, G., Smith, D., Reid, K., et al. (2021). Один размер не подходит для всех: к региональным практическим рекомендациям по сохранению для снижения риска потери фосфора в водосборном бассейне озера Эри. Дж. Окружающая среда. Квал. 50, 529–546. doi: 10.1002/jeq2.20218

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Macrae, M.L., Ali, G.A., King, K.W., Plach, J.M., Pluer, W.T., Williams, M., et al. (2019). Оценка гидрологической реакции в дренированных ландшафтах: последствия для переноса фосфора. Дж. Окружающая среда. Квал. 1355, 1347–1355. дои: 10.2134/jeq2019.02.0060

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Маринос, Р. Э., Ван Метер, К. Дж., и Басу, Н. Б. (2020).Является ли река хемостатом ?: Масштаб по сравнению с контролем землепользования на динамику концентрации и расхода нитратов в верхнем бассейне реки Миссисипи. Геофиз. Рез. лат. 47, 1–11. дои: 10.1029/2020GL087051

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Миллер, С.А., и Лайон, Ю.В. (2021). Дренаж плитки вызывает яркую реакцию речного потока в водоразделах Огайо. Гидр. Обработать. 35:e14326. дои: 10.1002/hyp.14326

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Митч, В.Дж. (2017). Решение проблемы вредоносного цветения водорослей в озере Эри путем восстановления Большого Черного Болота в Огайо. Экол. англ. 108, 406–413. doi: 10.1016/j.ecoleng.2017.08.040

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Musolff, A., Schmidt, C., Selle, B., и Fleckenstein, JH (2015). Контроль водосбора при экспорте растворенных веществ. Доп. Водный ресурс. 86, 133–146. doi: 10.1016/j.advwatres.2015.09.026

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

ОДНР (2018 г.). Атлас побережья Огайо . Колумбус, Огайо: ODNR.

Академия Google

Отдел геологической службы штата Огайо (2005 г.). Ледниковая карта Огайо: Департамент природных ресурсов штата Огайо, отдел геологической службы, карта размером с страницу с текстом, 2 стр., масштаб 1:2 000 000 . Колумбус, Огайо: Отдел геологической службы Огайо.

Академия Google

Роббинс, С.Г., и Восс, Р.Д. (1991). Стратификация фосфора и калия в системах противоэрозийной обработки почвы. J. Консервация почвенной воды. 46, 298–300.

Академия Google

Шиллинг, К. Э., и Хелмерс, М. (2008a). Влияние плиток подземного дренажа на речной сток в сельскохозяйственных водоразделах Айовы: исследовательский анализ гидрографа. Гидр. Обработать. 4506, 4497–4506. дои: 10.1002/hyp.7052

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шиллинг, К. Э., и Хелмерс, М. (2008b). Дренаж плитки как карст: канальный поток и диффузный поток в водоразделе, дренируемом плиткой. J. Hydrol. 349, 291–301. doi: 10.1016/j.jhydrol.2007.11.014

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шарпли А., Ричардс П., Херрон С. и Бейкер Д. (2012). Сравнение тематического исследования между судебными и добровольными стратегиями управления питательными веществами. J. Консервация почвенной воды. 67, 442–450. дои: 10.2489/jswc.67.5.442

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Смит, Д. Р., Хуанг, К., и Хейни, Р. Л. (2017). Внесение фосфорных удобрений, расслоение почвы и потенциальное воздействие на качество воды. J. Консервация почвенной воды. 72, 417–424. дои: 10.2489/jswc.72.5.417

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Smith, D.R., King, K.W., Johnson, L., Francesconi, W., Richards, P., Baker, D., et al. (2015). Поверхностный сток и дренажный перенос фосфора на Среднем Западе США. Дж. Окружающая среда. Квал. 44, 495–502. doi: 10.2134/jeq2014.04.0176

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Смит, Д.Р., Ливингстон, С.Дж., Цюрхер, Б.В., Лароз, М., Хитман, Г.К., и Хуанг, К. (2008). Потери питательных веществ при выращивании пропашных культур в Индиане. J. Консервация почвенной воды. 63, 396–409. дои: 10.2489/jswc.63.6.396

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Stumpf, R.P., Wynne, T.T., Baker, D.B., and Fahnenstiel, G.L. (2012). Межгодовая изменчивость цветения цианобактерий в озере Эри. PLoS ONE 7:e42444. doi: 10.1371/journal.pone.0042444

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Томпсон, С.Э., Басу, Н.Б. младший, Дж.Л., Обено, А., и Рао, П.С.К. (2011). Относительное преобладание гидрологических и биогеохимических факторов в выносе растворенных веществ в зависимости от градиента воздействия. Водные ресурсы Res . 47, 1–20. дои: 10.1029/2010WR009605

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

USDA (2005 г.). План защиты водных ресурсов бассейна западного озера Эри, штат Огайо . Вашингтон, округ Колумбия: USDA.

Академия Google

Валаямкуннат, П., Барлаж, М., Чен Ф., Гочис Д. Дж. и Франц К. Дж. (2020). Картографирование осушенных пахотных земель с разрешением 30 метров с использованием подхода геопространственного моделирования. науч. Данные 7, 1–10. doi: 10.1038/s41597-020-00596-x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ван Метер, К. Дж., Басу, Н. Б., Винстра, Дж. Дж., и Буррас, К. Л. (2016). Азотное наследие: новые свидетельства накопления азота в антропогенных ландшафтах. Окружающая среда. Рез. лат. 11:035014.дои: 10.1088/1748-9326/11/3/035014

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ву, Д. Т., Тан, К., и Армстронг, Р. Д. (2009). Система обработки почвы влияет на форму и распределение фосфора по глубине в трех контрастных викторианских почвах. австр. Дж. Рез. почвы. 47, 33–45. дои: 10.1071/SR08108

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Уильямс, М. Р., и Кинг, К. В. (2020). Изменение режима выпадения осадков в западной части бассейна озера Эри (1975–2017 гг.): влияние на сток притоков и нагрузку по фосфору. Водный ресурс. Рез. 56:e2019WR025985. дои: 10.1029/2019WR025985

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Уильямс, М. Р., Кинг, К. В., Бейкер, Д. Б., Джонсон, Л. Т., Смит, Д. Р., и Фаузи, Н. Р. (2016a). Гидрологический и биогеохимический контроль выноса фосфора из западных притоков озера Эри. Дж. Грейт-Лейкс Рез. 42, 1403–1411. doi: 10.1016/j.jglr.2016.09.009

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Уильямс, М.Р., Кинг, К.В., Форд, В., Буда, А.Р., и Кеннеди, К.Д. (2016b). Влияние обработки почвы на поток макропор и перенос фосфора в черепичные стоки. Водный ресурс. Рез. 52, 2868–2882. дои: 10.1002/2015WR017650

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Вольф, Д., Джорджик, В., и Клайбер, Х.А. (2017). Возмещение ущерба: вредоносное цветение водорослей влияет на индустрию любительского рыболовства на озере Эри. Дж. Окружающая среда. Управлять. 199, 148–157. doi: 10.1016/j.jenvman.2017.05.031

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ледниковые и геоморфологические последствия осушения и прорыва надледникового озера, район Эвереста, Непал, Гималаи

Бенн, Д. , Болч, Т., Хэндс, К., Галли, Дж., Лакман, а., Николсон, Л. , Куинси Д., Томпсон С., Туми Р. и Уайзман С.: Ответ покрытых обломками ледников в районе горы Эверест до недавнего потепления, и последствия для опасности прорыва наводнения, Earth-Sci. Рев., 114, 156–174, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2012.03.008, 2012. a, b, c, d

Бенн Д. И., Уайзман С. и Хэндс К. А.: Рост и дренирование надледниковые озера на покрытом обломками леднике Нгозумпа, Кхумбу-Химал, Непал, J. Glaciol., 47, 626–638, https://doi.org/10.3189/172756501781831729, 2001. a, b

Benn, DI, Thompson, S., Gulley, J., Mertes, J., Luckman , А. и Николсон, Л.: Структура и эволюция дренажной системы Гималаев. ледник, покрытый обломками, и его взаимосвязь с моделями потери массы, Криосфера, 11, 2247–2264, https://doi.org/10.5194/tc-11-2247-2017, 2017. a, b, c, d, e

Бертье, Э., Арно, Ю., Кумар, Р., Ахмад, С., Ваньон, П., и Шевалье, П.: Дистанционные оценки баланса массы ледников в штате Химачал-Прадеш (Западные Гималаи, Индия), Remote Sens. Environ., 108, 327–338, https://doi.org/10.1016/j.rse.2006.11.017, 2007. a

Бертье, Э., Винсент, К., Магнуссон, Э., Гуннлаугссон, А. Þ., Питте П., Ле Мёр Э., Масиокас М., Руис Л., Палссон Ф., Беларт Дж. М. К. и Вагнон П.: Топография ледника и изменения высоты, полученные в результате Субметровые стереоизображения Плеяд, Криосфера, 8, 2275–2291, https://дои.org/10.5194/tc-8-2275-2014, 2014. a

Бертье, Э., Кабот, В., Винсент, К. и Сикс, Д.: Десятилетие по всему региону и Баланс массы всего ледника, полученный с помощью многовременного спутника ASTER Цифровые модели рельефа. Проверка над районом Монблан, Передний. Earth Sci., 4, 1–16, https://doi.org/10.3389/feart.2016.00063, 2016. a

Брун, Ф., Бури, П., Майлз, Э. С., Вагнон, П. , Штайнер Дж. Ф., Бертье Э., Рагеттли С., Краайенбринк П., Иммерзил В. В., Пелличчиотти Ф., Майлз, Э.С., Штайнер Дж. Ф., Бертье Э., Раджеттли С. и Иммерзел В. В.: Количественная потеря объема ледяными скалами на ледниках, покрытых обломками, с использованием наземная и аэрофотограмметрия высокого разрешения, Дж. Glaciol., 62, 684–695, https://doi.org/10.1017/jog.2016.54, 2016. a

Брун, Ф., Ваньон, П., Бертье, Э., Ши, Дж. М., Иммерзил, В. В. , Kraaijenbrink, P.D.A., Vincent, C., Reverchon, C., Shrestha, D., и Арно, Ю.: Вклад ледяных скал в абляцию Чангри Нуп по всему языку. Ледник, Непал, центральные Гималаи, Криосфера, 12, 3439–3457, https://дои.org/10.5194/tc-12-3439-2018, 2018. a

Карривик, Дж. Л. и Твид, Ф. С.: Глобальная оценка воздействия на общество ледниковых наводнений, Global Planet. Смена, 144, 1–16, https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2016.07.001, 2016. a

Chu, V. W.: Гидрология ледяного щита Гренландии: обзор, Prog. физ. Geogr., 38, 19–54, https://doi.org/10.1177/0309133313507075, 2014. a

Cook, S.J., Kougkoulos, I., Edwards, L.A., Dortch, J., and Hoffmann, D.: Изменение ледников и риск наводнений из-за прорыва ледниковых озер в Боливийских Андах, Криосфера, 10, 2399–2413, https://doi.орг/10.5194/tc-10-2399-2016, 2016. a

Кули, С. В., Смит, Л.  К., Степан, Л., и Маскаро, Дж.: Отслеживание динамики северные поверхностные воды меняются с помощью высокочастотных изображений планеты CubeSat, Дистанционное зондирование, 9, 1–21, https://doi.org/10.3390/rs06, 2017. a

Ди Бальдассарре, Г. и Монтанари, А.: Неопределенность в стоке реки наблюдения: количественный анализ, гидрол. Земля Сист. Наук, 13, 913–921, https://doi.org/10.5194/hess-13-913-2009, 2009. a

Фонтан, А.Г. и Уолдер, Дж. С.: Поток воды через ледники умеренного пояса, Rev. Geophys., 36, 299, https://doi.org/10.1029/97RG03579, 1998. a

Fyffe, C.L., Brock, B.W., Kirkbride, M.P., Mair, D.W.F., Arnold, N.S., Смиралья, К., Диолаюти, Г., и Диотри, Ф.: Исследование влияние надледниковых обломков на ледниковую гидрологию, Криосфера Discuss., 9, 5373–5411, https://doi.org/10.5194/tcd-9-5373-2015, 2015. a

Гарамбуа С., Легченко А., Винсент С. и Тиберт, Э.: проникающий в землю радиолокационный и наземный ядерно-магнитный резонанс заполненная водой полость в политермальном леднике Тет-Рус, Геофизика, 81, WA131–WA146, https://doi. org/10.1190/GEO2015-0125.1, 2016. a

Гардель, Дж., Арно, Ю., и Бертье, Э.: Сравнительная эволюция ледниковых озера вдоль гималайского хребта Гиндукуш в период с 1990 по 2009 год, Глобальная планета. Смена, 75, 47–55, https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2010.10.003, 2011. a

Галли, Дж.и Бенн, Д.: Структурный контроль межледниковых дренажных систем в Гималайские ледники, покрытые обломками, J. Glaciol., 53, 399–412, https://doi.org/10.3189/002214307783258378, 2007. a

Галли, Дж. Д., Бенн, Д. И., Мюллер, Д., и Лакман, А.: А. начало разреза и закрытия для межледниковых каналов в нерасщепленных областях политермальные ледники, J. Glaciol., 55, 66–80, https://doi.org/10.3189/002214309788608930, 2009а. a

Галли, Дж. Д., Бенн, Д. И., Скритон, Э., и Мартин, Дж.: Механизмы образование межледниковых каналов и их значение для подледниковой подпитки, Четвертичная наука.Реп., 28, 1984–1999, г. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2009.04.002, 2009b. a, b, c

Harrison, S. , Kargel, J.S., Huggel, C., Reynolds, J., Shugar, D.H., Betts, Р. А., Эммер А., Глассер Н., Хариташья У. К., Климеш Дж., Рейнхардт, Л., Шауб Ю., Уилтшир А., Регми Д. и Вилимек В.: Изменение климата и глобальная картина прорыва ледниковых озер с моренными плотинами, Криосфера, 12, 1195–1209, https://doi.org/10.5194/tc-12-1195-2018, 2018. a, b

Хаббард, Б.и Глассер, Н.: Полевые методы в гляциологии и ледниках. Геоморфология, John Wiley & Sons, Ltd, Чичестер, Западный Суссекс, Великобритания, https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004, 2005. a

Huss, M., Bauder, A., Werder, M., Funk, M., and Hock, R.: Ледниковая плотина прорывы озера Горнерзее, Швейцария, J. Glaciol., 53, 189–200, https://doi.org/10.3189/172756507782202784, 2007. a

Иммерзил, В., Краайенбринк П., Ши Дж., Шреста А., Пелличчиотти Ф., Биркенс М., и де Йонг, С.: Мониторинг с высоким разрешением динамики гималайских ледников. с использованием беспилотных летательных аппаратов, Remote Sens. Environ., 150, 93–103, https://doi. org/10.1016/j.rse.2014.04.025, 2014. a

Ирвин-Финн, Т. Д., Портер, П. Р., Роуэн, А. В., Куинси, Д. Дж., Гибсон, М. Дж., Бридж, Дж. В., Уотсон, К. С., Хаббард, А., и Глассер, Н. Ф.: Надледниковые пруды регулируют Сток с ледников, покрытых обломками Гималаев, Geophys. Рез. Летта, 44, 11894–11904, https://doi.org/10.1002/2017GL075398, 2017. a, b

Jansson, P., Хок, Р., и Шнайдер, Т.: Концепция хранения ледников: обзор, J. Hydrol., 282, 116–129, https://doi.org/10.1016/S0022-1694(03)00258-0, 2003. a

Каргель, Дж. С., Леонард, Г. Дж., Шугар, Д. Х., Хариташья, Ю. К., Бевингтон, А., Филдинг Э. Дж., Фуджита К., Гертсема М., Майлз Э. С., Штайнер Дж., Андерсон Э., Байрачарья С., Боуден Г. В., Бришерс Д. Ф., Байерс А., Коллинз Б., Дхитал М. Р., Доннеллан А., Эванс Т. Л., Геаи М. Л., Гласско, М. Т., Грин, Д., Гурунг, Д.Р., Хейенк Р., Хилборн А., Худнут, К., Хайк К., Иммерзил В. В., Цзян Л., Джибсон Р., Каэб А., Ханал Н. Р., Киршбаум Д., Краайенбринк П. Д. А., Ламсал Д., Лю С. , Лв, М., МакКинни, Д., Нахирник, Н. К., Нан, З., Оджа, С., Олсенхоллер, Дж., Пейнтер Т. Х., Плезантс М., Кс П., Юань К. И., Рауп Б. Х., Регми Д., Раунс Д. Р., Сакаи А., Шангуань Д., Ши Дж. М., Шреста А. Б., Шукла А., Штумм Д., ван дер Коой, М., Восс К., Ван Х., Вейхс Б., Вулф Д., Ву Л., Яо Х., Йодер, М. Р., и Янг, Н.: Геоморфический и геологический контроль опасных геологических процессов. вызванное землетрясением Горкха в Непале в 2015 г., Science, 351, 8353, https://doi.org/10.1126/science.aac8353, 2016. a

Кинг, О., Куинси, Д. Дж., Карривик, Дж. Л., и Роуэн, А. В.: Пространственные изменчивость потери массы ледников в районе Эвереста, центральная часть Гималаи, между 2000 и 2015 гг., Криосфера, 11, 407–426, https://doi.org/10.5194/tc-11-407-2017, 2017. a

Кинг, О., Дехек, А., Куинси, Д., и Карривик, Дж.: Контрастный геометрический и динамическая эволюция озер и ледников, оканчивающих сушу в центральном Гималаи, глобальная планета. Смена, 167, 46–60, https://doi.org/10. 1016/j.gloplacha.2018.05.006, 2018. a

Комори Дж., Койке Т., Яманокучи Т. и Тшеринг П.: Ледниковое озеро Вспышки в Гималаях Бутана, Global Environ. Рез., 16, 59–70, 2012. a

Kraaijenbrink, P.D.A., Shea, J.M., Pellicciotti, F., Jong, S.M.D., and Иммерзил, В. В.: Объектный анализ изображений с беспилотных летательных аппаратов. составить карту и охарактеризовать особенности поверхности ледника, покрытого обломками, Remote Сенс.Environ., 186, 581–595, 2016. a

McFeeters, S. K.: Использование нормализованного разностного водного индекса (NDWI) в оконтуривание объектов открытой воды, Int. Дж. Удаленный Sens., 17, 1425–1432, https://doi.org/10.1080/01431169608948714, 1996. a

Макмиллан Х., Крюгер Т. и Фрир Дж.: Сравнительный анализ наблюдений неопределенности для гидрологии: осадки, речной сток и качество воды, гидрол. Process., 26, 4078–4111, https://doi.org/10.1002/hyp.9384, 2012. a

Miles, E.С., Пелличчиотти Ф., Уиллис И. К., Штайнер Дж. Ф., Бури П. и Арнольд, Н. С.: Уточненное моделирование энергетического баланса надледникового пруда, Лангтанг Кхола, Непал, Анн. Гласиол., 57, 29–40, https://doi.org/10.3189/2016AoG71A421, 2016. a, b

Miles, E. S., Willis, I. C., Arnold, N. S., Steiner, J. F., and Pellicciotti, F.: Пространственная, сезонная и межгодовая изменчивость надледниковых водоемов в долина Лангтанг в Непале, 1999–2013 гг., J. Glaciol., 63, 88–105, https://doi.org/10.1017/jog.2016.120, 2017а. a, b, c, d, e

Майлз, Э. С. Э., Штайнер, Дж., Уиллис, И. К., Бури, П., Иммерзил, В. В. В., Чеснокова А. и Пелличчиотти Ф.: Динамика пруда и надледниковая и межледниковая связь на покрытом обломками леднике Лирунг, Непал, Передний. Науки о Земле, 5, 1–19, https://doi.org/10.3389/FEART.2017.00069, 2017b. a, b, c

Майлз, К. Э., Хаббард, Б., Ирвин-Финн, Т. Д. Л., Майлз, Э. С., Куинси, Д. Дж. и Роуэн А.В.: Обзорная статья: Гидрология покрытых обломками ледники – состояние науки и будущие направления исследований, Криосфера Обсудить. , https://doi.org/10.5194/tc-2017-210, 2017c. a

Нарама, К., Дайиров, М., Тадоно, Т., Ямамото, М., Каэб, А., Морита, Р., Укита, Дж., и Джинро, У.: Сезонный сток надледниковых вод. озера на покрытых обломками ледниках в горах Тянь-Шаня, Средняя Азия, Геоморфология, 286, 133–142, https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2017.03.002, 2017. а, б

Нарама Ц., Дайыров М., Дуйшонакунов М., Тадоно, Т., Сато Х., Каэб, А., Укита, Дж., и Абдрахматов, К.: Большие стоки из недолговечные ледниковые озера в хребте Тескей, горах Тянь-Шаня, Центральной Азия, нац.Опасности Земля Сист. наук, 18, 983–995, https://doi.org/10.5194/nhess-18-983-2018, 2018. a, b, c

Не, Ю., Лю, К., Ван, Дж., Чжан, Ю., Шэн, Ю. ., и Лю, С.: Инвентаризация исторические наводнения ледниковых озер в Гималаях на основе удаленных зондирование и геоморфологический анализ, Геоморфология, 308, 91–106, https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2018.02.002, 2018. a

Ниенов, П., Шарп, М., и Уиллис, И.: Сезонные изменения в морфологии подледниковая дренажная система, Haut Glacier d’Arolla, Швейцария, Земля Серф. проц. Земля., 23, 825–843, https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-9837(199809)23:9<825::AID-ESP893>3.0.CO;2-2, 1998. a

Оцу, Н.: Порог Метод выбора из гистограмм уровней серого, IEEE Т. Сист. Мэн Киб., 9, 62–66, https://doi.org/10.1109/TSMC.1979.4310076, 1979. a

Пфеффер, В. Т., Арендт, А. А., Блисс, А., Болч, Т., Когли, Дж. Г., Гарднер, А. С., Хаген Дж.-О., Хок Р., Касер Г., Кинхольц К., Майлз Э. С., Мохольдт Г., Мёльг Н., Пол Ф., Радич В., Растнер П., Рауп, Б. Х., Рич Дж., Шарп М. Дж. и The Randolph Consortium: The Randolph Glacier Inventory: глобальная полная инвентаризация ледников, Дж. Glaciol., 60, 537–552, https://doi.org/10.3189/2014JoG13J176, 2014. a

Planet Team: Интерфейс программы Planet Application Program: In Space for Life on Земля, доступно по адресу: https://api.planet.com (последний доступ: 18 января 2018 г.), 2017. a, b

Куинси Д., Ричардсон С., Лакман А., Лукас Р., Рейнольдс Дж., Хэмбри М. и Глассер Н. Раннее признание опасности ледниковых озер в Гималаях с использованием наборов данных дистанционного зондирования, Global Планета. Изменение, 56, 137–152, https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2006.07.013, 2007. a

Ричардсон, С. Дж. и Куинси, Д. Дж.: Наводнение 2008 года из Гулкина Ледник, Каракорум, Пакистан, Геофиз. Рез. Абстр., ЕГУ2009-12871, ЕГУ Генеральная Ассамблея 2009 г., Вена, Австрия, 2009 г. a

Робертс, М. Дж., Рассел, А. Дж., Твид, Ф., и Кнудсен, О.: Контроль за развитием надледниковых паводковых водовыпусков во время jôkulhlaups, в: Крайности крайностей: Чрезвычайные наводнения, Опубликовано ИАХС.271, 71–76, 2002. a

Рёль, К.: Характеристики и эволюция надледниковых прудов на покрытый обломками ледник Тасман, Новая Зеландия, J. Glaciol., 54, 867–880, https://doi.org/10.3189/002214308787779861, 2008. a

Rounce, D. R., McKinney, D. C., Lala, J. M., Byers, A. C., and Watson, C. S.: Новая система оценки удаленных опасностей и рисков для ледниковых озер в Непал Гималаи, гидрол. Земля Сист. наук, 20, 3455–3475, https://doi.org/10.5194/hess-20-3455-2016, 2016. a

Раунс, Д. Р., Байерс, А.С., Байерс, Э.А., и МакКинни, округ Колумбия: Краткая информация сообщение: Наблюдения за прорывом ледника с ледника Лхоцзе, Район Эвереста, Непал, Криосфера, 11, 443–449, https://doi.org/10.5194/tc-11-443-2017, 2017. a, b, c, d, e

Rounce, D. R., King, O., McCarthy, M., Shean, Д. Э. и Салерно Ф.: Количественная оценка толщины обломков покрытых обломками ледников Эвереста Регион Непала через инверсию модели плавления субмусора, Дж. Геофиз. Рез.-Земля, 123, 1094–1115, https://дои.org/10.1029/2017JF004395, 2018. a

Роуэн А. В., Эгхольм Д. Л., Куинси Д. Дж. и Глассер Н. Ф.: Моделирование обратные связи между массовым балансом, потоком льда и переносом обломков для прогнозирования реакция на изменение климата покрытых обломками ледников в Гималаях, Земля Планета. наук Письма, 430, 427–438, https://doi.org/10.1016/j.epsl.2015.09.004, 2015. a

Сакаи А., Такеучи Н., Фудзита К. и Накаво М. Роль надледниковых пруды в процессе абляции покрытого обломками ледника в Непале Гималаи, IAHS-AISH P. , 264, 119–130, 2000. a

Сакаи А., Накаво М. и Фудзита К.: Характеристики распределения и энергия Баланс ледяных скал на покрытых обломками ледниках, Непал, Гималаи, Арк. Антаркт. Альп. Res., 34, 12–19, https://doi.org/10.2307/1552503, 2002. a

Салерно, Ф., Тхакури, С., Фуджита, К., и Нуимура, Т.: Покрытый мусором ледник аномалия? Морфологические факторы, контролирующие изменения баланса массы, поверхности площадь, конечное положение и высота снежной линии гималайских ледников, Земля Планета.наук Lett., 471, 19–31, https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.04.039, 2017. a

Шин, Д.: High Mountain Asia 8-метровые мозаики DEM, полученные из оптических Снимки, версия 1, Боулдер, Колорадо, США, Национальное агентство снега НАСА и Центр распределенных активных архивов Ice Data Center, https://doi.org/10.5067/KXOVQ9L172S2, 2017. a

Шин Д. Э., Александров О., Моратто З. М., Смит Б. Э., Джогин И. Р., Портер, К., и Морин, П.: Автоматизированный конвейер с открытым исходным кодом для массового производство цифровых моделей рельефа (ЦМР) с очень высоким разрешением коммерческие спутниковые стереоизображения, ISPRS Journal of Photogramm. , 116, 101–117, https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2016.03.012, 2016. a

Шерпа С. Ф., Вагнон П., Брюн Ф., Бертье Э. ., Винсент К., Лежен Ю., Арно, Ю., Каястха, Р. Б., и Синисало, А.: Контрастная поверхностная масса балансы свободных от мусора ледников, наблюдаемые между южным и внутренним части района Эвереста (2007–15), J. Glaciol., 63, 637–651, https://doi.org/10.1017/jog.2017.30, 2017. a

Steiner, J. F., Kraaijenbrink, P.D.A., Jiduc, S.G., and Immerzeel, W.В.: Краткое сообщение: Еще раз о нагоне ледника Хурдопин – экстремальный поток скорости и образование подпрудного озера в 2017 г., Криосфера, 12, 95–101, https://doi.org/10.5194/tc-12-95-2018, 2018. a

Строцци Т., Висманн А., Каэб А., Джоши С. и Мул, П.: Ледниковый картирование озер с помощью спутниковых данных SAR очень высокого разрешения, Nat. Опасности Земли Сист. Sci., 12, 2487–2498, https://doi.org/10.5194/nhess-12-2487-2012, 2012. a

Томпсон С. С., Бенн Д. И., Деннис К. и Лукман, А.: быстро растущий ледниковое озеро с моренной плотиной на леднике Нгозумпа, Непал, геоморфология, 145–146, 1–11, https://doi. org/10.1016/j.geomorph.2011.08.015, 2012. a

Вех, Г., Коруп, О., Росснер, С., и Вальц, А. .: Обнаружение гималайского ледника прорывы озер из временных рядов Landsat, Remote Sens. Environ., 207, 84–97, https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.12.025, 2018. Краайенбринк, П., Шреста Д., Соруко А., Арно Ю., Брун Ф., Бертье Э. и Шерпа С. F.: Уменьшение таяния покрытых обломками ледников: исследования Чангри Нуп. Ледник, Непал, Криосфера, 10, 1845–1858 гг., https://doi.org/10.5194/tc-10-1845-2016, 2016. a

Wadham, J. L., Hodgkins, R., Cooper, R. J., and Tranter, M.: Evidence for сезонные подледниковые прорывы на политермальном леднике, Финстервальдербреен, Шпицберген, Гидрол. Процесс., 15, 2259–2280, https://doi.org/10.1002/hyp.178, 2001. a

Уолдер, Дж. С. и Коста, Дж.E.: Прорывные паводки из озер, подпруженных ледником: Влияние режима дренажа озера на величину наводнения, прибой Земли. проц. Земля., 21, 701–723, https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-9837(199608)21:8<701::AID-ESP615>3. 0.CO;2-2, 1996. a

Уолдер, Дж. С. и Дриджер, К. Л.: Частые прорывы паводков из Южной Тахомы. Ледник, Маунт-Рейнир, США: связь с селевыми потоками, метеорологическое происхождение, и последствия для подледниковой гидрологии, J. Glaciol., 41, 1–10, https://doi.org/10.1017/S0022143000017718, 1995 г.a

Ватанабэ Т., Ламсал Д. и Айвз Д. Д.: Оценка роста характеристика ледникового озера и степень его прорывоопасности наводнение: ледник Имья, Кхумбу Химал, Непал, Норск. геогр. Тидскр., 63, 255–267, https://doi.org/10.1080/002919508367, 2009. a

Уотсон, К., Куинси, Д., Карривик, Дж., и Смит, М.: Динамика надледниковые водоемы в районе Эвереста, центральные Гималаи, Глобальный Планета. Изменение, 142, 14–27, https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2016.04.008, 2016. a, b, c, d

Уотсон, К. С. и Кинг, О.: Истончение ледников Эвереста: последствия для туризм и альпинизм, Геология сегодня, 34, 18–25, https://doi.org/10.1111/gto.12215, 2018 г. a

Уотсон, К. С. , Куинси, Д. Дж., Карривик, Дж. Л., Смит, М. В., Роуэн, А. В., и Ричардсон, Р.: Гетерогенное хранение воды и тепловой режим надледниковые пруды на покрытых обломками ледниках, Earth Surf. проц. Land., 43, 229–241, https://doi.org/10.1002/esp.4236, 2017. a, b

Westoby, M.Дж., Глассер, Н. Ф., Брасингтон, Дж., Хэмбри, М. Дж., Куинси, Д. Дж., и Рейнольдс, Дж. М.: Моделирование прорывных паводков из ледниковых озера, наук о Земле. Откр., 134, 137–159, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2014.03.009, 2014. a

Дренаж плитки влияет на урожайность и азот

28 июня 2021 г. — Эрик Гамильтон

Как известно большинству детей, большая куча грязи может доставить массу удовольствия.

Но не для фермеров. Грязные поля означают слишком много воды. А слишком много воды означает, что урожай может плохо расти.

Фермеры часто устанавливают подземные стоки, называемые плиточными стоками, в заболоченных почвах, чтобы быстро отводить лишнюю воду. Более сухие почвы полезны для их культур.

Но есть один потенциальный недостаток: азот. В форме нитрата азот загрязняет водные пути. Кроме того, любой азот, покидающий поле, означает потраченные впустую деньги для фермера, который заплатил за удобрение.

Как фермеры могут сбалансировать осушение своих полей с удержанием азота? Для начала они могут обратиться к многолетнему эксперименту Университета Пердью.Результаты были опубликованы в Journal of Environmental Quality .

В течение 31 года исследователи изучали, как различные методы ведения сельского хозяйства и стратегии дренажа влияют на рост урожая и потерю азота с полей.

«Дренаж является необходимой практикой на естественно влажных почвах. Так что это обычное дело на наших продуктивных почвах на большей части Среднего Запада», — говорит Эйлин Кладивко, член Американского общества почвоведов. «Но поскольку почва негерметична по своей природе, мы хотим знать, как мы можем снизить концентрацию и нагрузку нитратов, сохранив при этом хороший дренаж.

В своем последнем исследовании ученые рассказывают, как поля работали за последние 16 лет по сравнению с предыдущими 15 годами. В частности, они сосредоточили внимание на влиянии разной степени дренирования.

Плиточные водостоки можно размещать на разном расстоянии по полю. Чем они ближе, тем быстрее могут отводить воду с полей.

На исследуемых полях в Индиане дренажи располагались на расстоянии 5, 10 или 20 метров друг от друга. Как и ожидала группа Кладивко, чем ближе были трубы, тем больше воды проходило по ним каждый год.

Концентрация нитратов в воде была одинаковой независимо от расстояния между дренами. Но поскольку более близкие дренажи приводили к большему стоку воды, общее количество азота, покидавшего поля, было выше, когда дренажи располагались ближе друг к другу.

«Суть в том, что когда сливы расположены ближе друг к другу, их ставят именно для того, чтобы быстрее сливать больше воды», — говорит Кладивко. «Поэтому, если мы быстрее сливаем больше воды, мы также сливаем больше нитратов».

Исследователи также увидели, что большая часть нитратов, которые покидали поля ферм, уходила в межсезонье, когда не было крупных культур, которые могли бы использовать питательные вещества.

За 31 год исследователи изменили методы управления полями. Например, они перешли от выращивания только кукурузы к севооборотам между кукурузой и соей. Они также уменьшили количество вносимых удобрений. И начали сажать покровные культуры, которые растут в межсезонье. Эти изменения последовали за последними исследованиями и отразили текущие методы, которые используют фермеры.

Из-за этих изменений концентрация нитратов в промывочной воде сегодня составляет лишь четверть от того, что было три десятилетия назад.Эта более низкая концентрация означает, что выщелачивается меньше общего количества нитратов, чем в прошлом.

Исследователи заметили еще одну тенденцию. Во влажные годы больше нитратов покидало фермы, потому что там было больше воды, чтобы унести их. Последние годы были более влажными, вероятно, из-за изменения климата.

«Вывод состоит в том, что, как бы мы ни старались, мы не можем контролировать каждый аспект наших сельскохозяйственных полей», — говорит Кладивко.

Поскольку зимой с полей уходит много нитратов, некоторые фермеры могут использовать систему, называемую контролируемым дренажем, чтобы сделать правильный сезонный выбор.Благодаря контролируемому дренажу фермеры могут позволить полям быть более влажными и медленнее дренировать зимой, когда влажные поля не повредят урожаю. Тогда весной они могут дать стокам работать на полную мощность и быстро стекать.

А поскольку самый быстрый дренаж не способствует лучшему росту сельскохозяйственных культур, фермеры могут выбирать более широкое расстояние между дренажами, что также экономит деньги на установке.

«Мое обращение к фермерам — не переливать», — говорит Кладивко. «Постарайтесь определить максимально возможное расстояние между рядами, которое позволит получить урожай, близкий к оптимальному.

Эйлин Кладивко — профессор агрономии в Университете Пердью. Эта работа была поддержана Программой сельскохозяйственных исследований Purdue и Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США.

Управляемый дренаж при двух сценариях изменения климата на плоском высокоширотном поле | Гидрологические исследования

Основными ограничениями урожайности в высоких широтах, таких как Финляндия, являются короткий вегетационный период и ранние летние засухи (Peltonen-Sainio et al. 2016). В то время как среднее многолетнее количество осадков достаточно для выращивания сельскохозяйственных культур, летние осадки, как правило, выпадают вопреки потребностям сельскохозяйственных культур (Peltonen-Sainio 2012). Воздействие на окружающую среду является еще одной проблемой в сельском хозяйстве, так как оно отвечает за большую часть биогенных нагрузок в поверхностные воды (Vuorenmaa et al. 2002). Ожидается, что изменение климата усугубит эти проблемы. Прогнозируется увеличение среднегодовой температуры воздуха и годового количества осадков в Финляндии (Ruosteenoja et al. 2016), но прогнозируемое увеличение осадков в начале лета будет лишь умеренным, особенно в продуктивных юго-западных посевных площадях (Ylhäisi et al. 2010), а будущие осадки, вероятно, будут распределяться более неравномерно (Lehtonen 2011). Увеличение стока, вероятно, произойдет вне вегетационного периода, что увеличит воздействие сельского хозяйства на окружающую среду (Barnett et al. 2005; Huttunen et al. 2015). Все эти проблемы можно решить с помощью надлежащего управления полевыми водами.В настоящее время управление полевыми водами в Финляндии в основном основано на обычном подземном дренаже, но гидрологическая изменчивость, вызванная изменением климата, делает привлекательными более гибкие методы.

Контролируемый дренаж — это метод, при котором эффективность дренажа может быть снижена за счет поднятия выходного отверстия дренажа. Его влияние на гидрологию полей не было всесторонне изучено в странах Северной Европы. Исследование состоит в основном из экспериментальных исследований, большинство из которых было проведено на кислых сульфатных почвах и торфяниках, где воздействие сельского хозяйства на окружающую среду, такое как кислотность стоков и выбросы парниковых газов, может быть уменьшено путем контроля уровня грунтовых вод.Йоукайнен и Юли-Халла (2003), Österholm и др. (2015) и Åström et al. (2007) при сравнении управляемого дренажа и обычного подпочвенного дренажа в кислых сульфатных почвах показал, что регулируемый дренаж сам по себе не смог в достаточной степени повлиять на уровень грунтовых вод, и целевое снижение воздействия на окружающую среду не было достигнуто. Однако Myllys (2019) отметил, что контролируемый дренаж является эффективным методом повышения уровня грунтовых вод и снижения воздействия торфяников на окружающую среду.В сравнительном исследовании, проведенном на минеральной почве, где воздействие на окружающую среду в основном вызвано выщелачиванием питательных веществ в результате стока или сброса, Весстрем и Мессинг (2007) обнаружили, что контролируемый дренаж оказывает большое влияние как на дренажный сток, так и на нагрузку по питательным веществам.

В отличие от экспериментальных исследований, использование модельного приложения позволяет проводить исследования полевой гидрологии и методов управления водными ресурсами при выбранных будущих климатических сценариях.Будущие характеристики регулируемого дренажа ранее были смоделированы в южной Швеции (Abdelbaki 2015), центрально-западной Польше (Sojka и др. 2020) и Огайо, США (Pease et al. 2017). Согласно Abdelbaki (2015), влияние регулируемого дренажа на сокращение стока в будущем останется аналогичным (сценарий выбросов B2). Сойка и др. (2020), который смоделировал эффекты контролируемого дренажа с марта по сентябрь с репрезентативным путем концентрации (RCP) 4.5 в качестве сценария выбросов, обнаружил, что уровень грунтовых вод будет меньше времени находиться над глубиной дренирования в будущем, что приведет к меньшему влиянию регулируемого дренажа на уровень грунтовых вод и расход дренажа. Пиз и др. (2017) использовали сценарии выбросов RCP 4.5 и RCP 8.5 и обнаружили, что в будущем сброс дренажных вод уменьшился, но влияние регулируемого дренажа на годовой сток дренажных стоков в 21 веке осталось аналогичным, в то время как влияние на летние стоки дренажных стоков увеличилось.В этих исследованиях не учитывался отток подземных вод, важность которого в водном балансе месторождения была отмечена, в т.ч. Турунен и др. (2013 г.) и Rozemeijer et al. (2016). Особенно в скандинавских странах почти нет исследований по контролируемому дренажу, работающему с подземными дренажами и открытым коллекторным каналом в будущих климатических условиях с водным балансом, включая отток грунтовых вод. Также необходимо лучше понять, как различные графики контроля влияют на уровень грунтовых вод в разное время года и как это изменится в будущих условиях.

При моделировании гидрологии будущего прогнозы климата, рассчитанные на многие десятилетия вперед, содержат большие неопределенности. Систематические погрешности обнаруживаются в региональных климатических моделях (РКМ) (Jacob et al. 2007; Lind & Kjellström 2009), и хотя многие из погрешностей происходят из моделей общей циркуляции (МОЦ), используемых в качестве граничных условий, РКМ могут усиливать в некоторых случаях предубеждения (Kjellström & Lind 2009).Прогнозируемые изменения количества осадков являются более неопределенными, чем изменения температуры, которые более согласуются между различными моделями климата (Räisänen & Ruokolainen 2006). Чтобы справиться с неопределенностями, связанными с климатическими проекциями, использовались ансамбли проекций, включающие различные модели и/или сценарии (Benestad et al. 2017), хотя объединение проекций и интерпретация ансамблей также имеют свои проблемы (Tebaldi & Knutti 2007). ). Один из подходов к снижению общей неопределенности результатов модели заключается в том, чтобы привязать настройку модели к существующему полевому участку и использовать настройку модели, проверенную на основе данных. Таким образом, неопределенности могут быть более уверенно ограничены входными данными.

Важным шагом в гидрологическом моделировании является выбор модели, которая соответствует цели. Все три симуляционных исследования, упомянутых выше, были проведены с помощью DRAINMOD, представляющей собой сосредоточенную гидрологическую модель полевого масштаба, основанную на процессах, разработанную для имитации водного баланса в искусственно осушенных почвах. Сосредоточенные модели параметризуются средними характеристиками моделируемого поля.Они относительно просты в использовании и требуют меньше входных параметров, чем пространственно-распределенные модели, но их может быть недостаточно, когда моделируемая территория имеет высокую пространственную неоднородность гидрогеологических характеристик, а результаты изучаются с высоким временным разрешением (например, Dai и др. ). 2010) или в периоды высокого стока (например, Muma и др. 2016).

Временное разрешение гидрологического моделирования тесно связано с моделируемыми процессами и задачами моделирования.В полевых масштабах гидрологические процессы могут иметь сильные субсуточные колебания. Воздействие интенсивных, но кратковременных осадков на образование стока или быстрого предпочтительного потока в макропорах на гидрологию в масштабе поля не обязательно может быть зафиксировано с суточным разрешением (Warsta et al. 2013).

Это исследование было сосредоточено на влиянии регулируемого дренажа, открытого коллекторного канала и изменения климата на гидрологию сельскохозяйственного поля, расположенного на 64° северной широты в Северной Остроботнии, Финляндия.Поле представляет собой типичное плоское дренированное поле в прибрежной сельскохозяйственной зоне вдоль Ботнического залива. Цель состояла в том, чтобы с помощью вычислений оценить (1) теоретический потенциал регулируемого дренажа в регулировании уровня грунтовых вод, особенно в отношении смягчения последствий засухи в начале лета, (2) потенциал регулируемого дренажа в снижении дренажного стока, (3) влияние изменение дренажа в 21 веке и (4) как открытый коллекторный канал влияет на профиль грунтовых вод поля и регулируемый дренаж. Поскольку предыдущие исследования в Финляндии были сосредоточены на экологических аспектах регулируемого дренажа, их влияние на уровень грунтовых вод и стоки как в настоящее время, так и в будущие десятилетия еще предстоит изучить. В этом исследовании была применена гидрологическая модель FLUSH из-за ее пространственного описания и ее предыдущих применений в скандинавских условиях (например, Turunen и др. 2013, 2015; Warsta и др. 2013; Nousiainen и др. 2015). Модель была откалибрована и подтверждена Salo et al. (2021 г.) с использованием дренажных стоков и измерений уровня грунтовых вод с поля, когда оно находилось под обычным подземным дренажем. Модель FLUSH, которая была протестирована на нескольких месторождениях в Финляндии, и параметризация месторождения при обычном подземном дренаже использовались в качестве основы для моделирования сценария управления. Для изучения гидрологического воздействия различных сценариев управления на выбранном участке в модельное приложение были добавлены расчетный контроль дренажа и арык с открытым коллектором. Исследование предлагает новую вычислительную методологию для изучения целостного воздействия решений по управлению полевыми водами на будущие климатические условия, которые можно разделить на три части: -художественная пространственная гидрологическая модель, (b) описание потенциальной гидрологии будущего месторождения, включая отток грунтовых вод, на месторождении в Северных странах при контролируемом дренаже, работающем с подземным дренажем и открытой коллекторной канавой, и (c) визуализация результатов моделирования для понимания будущие тенденции воздействия регулируемого дренажа на потенциал полевого дренажа.

Участок исследования представляет собой пахотное поле, расположенное в Сиеви, Северная Остроботния, Финляндия (63° 55,978′ северной широты и 24° 20,646′ восточной долготы). В 2015 году на участке был проведен полевой эксперимент для изучения подземного дренажа, реализованного с помощью двух разных машин для установки дренажа с расстоянием между дренажами 15 м и глубиной дренажа 1 м (Äijö и др. 2017). Поле было модифицировано для проведения эксперимента по контролируемому дренажу в июне 2019 года, когда половина поля была оборудована регулируемым дренажем, а другая половина была оставлена ​​в качестве обычного подземного дренажа (Äijö et al. 2021). Данные за период контролируемого дренажа для этого исследования были недоступны, поскольку первый год (2019 г.) был засушливым, и данные о стоке не регистрировались.

Поле имеет средний уклон менее 0,2% и окружено такой же ровной пахотной землей. Его использовали для выращивания овса, ячменя, травы и горчицы полевой. На глубине дренирования (около 1 м) почва варьирует от суглинка, супеси до суглинистого песка. Верхний слой почвы состоит из суглинистого песка с высоким содержанием органического вещества (Äijö et al. 2017).

Метеорологическими данными для этого исследования были скорректированные погрешности временные ряды региональных климатических проекций EURO-CORDEX за 1970–2100 годы (таблица 1). Для 2006–2100 годов использовались прогнозы будущего климата РТК 8.5 и РТК 2.6, тогда как для 1970–2005 годов использовался исторический прогноз. Для формирования временных рядов, использованных в данном исследовании, были взяты средние значения по девяти ячейкам РКМ (сетка 3 × 3), расположенным над полем Сиеви, а значения температуры воздуха, осадков, коротковолновой и длинноволновой радиации были скорректированы с погрешностью. путем сравнения смоделированных значений исторического периода (1970–2005 гг.) с наблюдениями Финского метеорологического института (FMI).Временное и пространственное разрешение моделирования регионального климата составило 1 час и 12,5 км соответственно. В дополнение к метеорологическим данным климатической модели почасовая потенциальная эвапотранспирация была рассчитана с помощью уравнения Пенмана-Монтейта, описанного в Allen et al. (1998). Каждый год во временном ряду состоял из 365 дней, то есть високосные дни не учитывались.

Таблица 1

GCM и RCM, которые произвели Euro-kordex Time Series

GCM
CLISTION Норвежский климатический центр (NCC)
модель NoreSm1-M
RUN R1I1P1 R1I1P1
RCM
Метеорологический и гидрологический институт (SMHI)
модель RCA4
Разрешение EUR-11 (~ 12. 5 км)
GCM
институт Норвежский климатический центр (НКЦ)
Модель NorESM1-M
Пробег r1i1p1
RCM
Институт Шведский метеорологический и гидрологический институт (SMHI)
модель RCA4
Разрешение EUR-11 (~ 12.5 км)

На рисунке 1 показано изменение во времени переменных, описывающих климатические условия, использованные в моделировании в период с 1970 по 2100 год. Осадки, температура воздуха и длинноволновая радиация увеличиваются в обоих будущих сценариях, причем это увеличение больше в РТК 8.5. Несмотря на повышение температуры воздуха, долгосрочное развитие потенциальной эвапотранспирации умеренное, что приводит к большему отношению осадков к потенциальной эвапотранспирации в будущем. На потенциальную эвапотранспирацию влияет уменьшение коротковолновой радиации, что, в свою очередь, связано с увеличением облачности.

Рисунок 1

Среднегодовая температура воздуха (a), осадки (b), коротковолновая радиация (c), длинноволновая радиация (d) и потенциальное суммарное испарение (e) использованных метеорологических данных за 1970–2100 годы (исторический сценарий выбросов + RCP 8.5 и RCP 2.6).

Рисунок 1

Среднегодовая температура воздуха (a), осадки (b), коротковолновая радиация (c), длинноволновая радиация (d) и потенциальная эвапотранспирация (e) использованных метеорологических данных за 1970–2100 годы (исторический сценарий выбросов + РКП 8.5 и РКП 2.6).

Моделирование проводилось в двумерной сетке, ориентированной в плоскости xz , где ось z ортогональна поверхности почвы. В плоскости xy сетка состояла из ряда из 192 ячеек размерами 2 м × 2 м. В направлении z сетка была разделена на 32 слоя различной толщины, общая глубина которых составила 3.4 м. Гидрологические параметры почвы на глубинах 0–1,15 м определяли по пробам, отобранным на месторождении Сиеви (Äijö et al. 2021). Нижний слой (1,15–3,4 м), включая нижнюю границу, был параметризован в соответствии с Turunen et al. (2013). Параметризация была выполнена в Salo et al. (2021 г.) с использованием измерений глубины залегания грунтовых вод и дренажного стока, сделанных, когда на поле использовался обычный подземный дренаж. Значения параметров, а также результаты калибровки и проверки перечислены в дополнительных материалах, таблицах 1 и 2.Границы внизу и по бокам сетки были непроницаемыми. Отток грунтовых вод был возможен только в гипотетическую открытую канаву глубиной 1,5 м в левом конце расчетной сетки. В сетке также имелась гипотетическая продольная стокосборная канава глубиной 0,1 м для образования стока верхнего слоя почвы. Оба рва имели фиксированные уровни воды на отметке дна рва. В направлении x общая длина сетки составила 384 м. Исходя из уклона месторождения Сиеви, гидрологический уклон был установлен в сторону открытой канавы коллектора.

В этом исследовании временной ряд, описывающий глубину корневой системы, был основан на постоянном цикле выращивания, когда культуру сеют 1 июня, а собирают через 3 месяца, 31 августа. Функция глубины корневой системы была определена в соответствии с Turunen et al. (2015 г.): перед посевом глубина 0,05 м. Начиная со дня посева, глубина увеличивается линейно в течение 67 дней, после чего достигается постоянная глубина 0,75 м.После дня сбора урожая глубина корней возвращается к 0,05 м. Это позволило эвапотранспирации происходить вне основного вегетационного периода. В модели эвапотранспирация зависит от глубины укоренения, влажности почвы и потенциальной эвапотранспирации, рассчитанной в соответствии с Allen et al. (1998).

Подземные дренажные трубы диаметром 5 см уложены на глубину дрены (0,98–1,18 м) с шагом дрен 15 м по фактической дренажной системе месторождения Сиеви.Подземные водосточные трубы были ориентированы ортогонально расчетной сетке, образуя локальные стоки вдоль разреза сетки. Смоделированные уровни грунтовых вод регистрировались в средних точках каждых двух соседних дрен. В модели реализован регулируемый дренаж по уравнению (1). Каждый дрен контролировался отдельно с регулировочной глубиной 0,6 м от поверхности почвы. Для изучения потенциального гидрологического воздействия регулируемого дренажа были смоделированы четыре различные схемы дренажа: обычный подземный дренаж без регулирования (ND), два сценария с чередующимся включением и выключением регулирования (CD1 и CD2) и постоянное регулирование (CC).Как CD1, так и CD2 имеют период летнего регулирования с 1 июня (посев) по 24 августа (за неделю до сбора урожая). Кроме того, CD1 имеет длительный период зимней регуляции с 1 октября по 31 марта, а CD2 имеет более короткий период осенней регуляции с 1 октября по 15 ноября. Графики регуляции CD1 и CD2 показаны на рисунке 2(h). В высокоширотных районах, таких как Финляндия, могут использоваться как CD1, так и CD2 в зависимости от риска повреждений, вызванных замерзанием воды в дренажных трубах и контрольных колодцах зимой.

Рисунок 2

Среднесуточные значения глубины залегания грунтовых вод при различных схемах дренирования и сценариях выбросов для временных интервалов S0 (а), S1 (б–в), S2 (г–д) и S3 (е–ж). Графики регулирования CD1 (синяя линия) и CD2 (зеленая линия), т. е. изменение глубины свободного дренирования и глубины регулирования, описаны в (h). Светло-зеленая область показывает вегетационный период. Пожалуйста, обратитесь к онлайн-версии этой статьи, чтобы увидеть этот рисунок в цвете: http://dx.doi. org/10.2166/nh.2021.058.

Рис. 2

Среднесуточные глубины залегания грунтовых вод при различных схемах дренирования и сценариях выбросов для временных интервалов S0 (а), S1 (б–в), S2 (г–д) и S3 (е–ж). Графики регулирования CD1 (синяя линия) и CD2 (зеленая линия), т. е. изменение глубины свободного дренирования и глубины регулирования, описаны в (h). Светло-зеленая область показывает вегетационный период. Пожалуйста, обратитесь к онлайн-версии этой статьи, чтобы увидеть этот рисунок в цвете: http://dx.doi.org/10.2166/nh.2021.058.

Изменения уровня грунтовых вод из-за прогнозируемого изменения климата были более отчетливыми в сценарии с высокими выбросами (РТК 8.5), чем в сценарии с низкими выбросами (РТК 2.6). В РТК 8.5 пики уровня подземных вод в марте-апреле постепенно сглаживались, а в остальное время в течение большей части года уровни подземных вод повышались (рис. 2(b), 2(d) и 2(f)). Аналогичное развитие имело место в RCP 2.6, но изменения были гораздо более тонкими (рис. 2(c), 2(e) и 2(g)). В РТК 2.6 явный подъем уровня грунтовых вод в весенний период все еще наблюдался в конце 21 века.

При моделировании регулируемый дренаж вызывал повышенный уровень грунтовых вод по сравнению с НД как в периоды регулирования, так и вне их (рисунок 2). Восстановление средних уровней подземных вод после периодов регулирования происходило медленно, так как они никогда не достигали уровней НД.В начале летнего периода регулирования (время посева) СД1 и СД2 имели уровень грунтовых вод примерно на 20 и 5 см соответственно выше, чем НД. По сравнению с CD2 более высокие летние уровни грунтовых вод в CD1 сохранялись до июля–августа. В начале периодов зарегулирования средние уровни грунтовых вод в КД1 и КД2 сразу стали отступать от уровней НД и быстро стали подниматься вверх.

Среднее влияние регулируемого дренажа на уровень грунтовых вод в периоды регулирования показано на рисунке 3. Эффекты были сильнее зимой и осенью, чем летом, и больше при CD1, чем при CD2. Эффект контролируемого дренажа был больше в будущих интервалах (S1–S3), чем в историческом интервале (S0) в обоих сценариях выбросов, но между S1, S2 и S3 наблюдались как увеличение, так и уменьшение. Эффекты были в среднем на 1–4 см (РТК 8,5) и на 1–2 см (РТК 2,6) больше в интервалах S1–S3 по сравнению с интервалом S0 в зависимости от сезона. За исключением летнего периода в CD2 во время S2, различия между сценариями эмиссии были небольшими.

Рисунок 3

Среднее влияние контролируемого дренажа на уровень грунтовых вод в течение периодов регулирования. Вертикальная ось показывает, насколько выше был уровень грунтовых вод по сравнению с обычным дренажем. Все различия между временными интервалами статистически значимы, кроме интервалов S0 и S2 в CD2 осенний RCP 2.6.

Рисунок 3

Среднее влияние регулируемого дренажа на уровень грунтовых вод в течение периодов регулирования. Вертикальная ось показывает, насколько выше был уровень грунтовых вод по сравнению с обычным дренажем. Все различия между временными интервалами статистически значимы, кроме интервалов S0 и S2 в CD2 осенний RCP 2.6.

В обоих сценариях выбросов CD1 и CD2 заметно увеличили частоту залегания грунтовых вод на глубине 0,3–0,6 м и уменьшили встречаемость глубоких залеганий грунтовых вод в летние периоды регулирования в каждом временном интервале S0–S3 (рис. 4).CD1 (рис. 4(а) и 4(б)), в котором регулирование дренажа было включено в зимний период, уменьшило залегание глубоких (> 1 м) уровней грунтовых вод на 69–71%. Это значительно больше, чем снижение CD2 на 44–47%, при котором сток регулировался на более короткий период осенью.

Рисунок 4

Распределения уровней грунтовых вод в периоды летнего регулирования для различных сценариев дренирования (ND, CD1 и CD2) и временных интервалов (S0–S3). Сценарии выбросов RCP 8.5 приведены в (a) и (c), а RCP 2.6 — в (b) и (d). Вертикальная ось описывает относительную частоту.

Рис. 4

Распределения уровней грунтовых вод в периоды летнего регулирования для различных сценариев дренирования (ND, CD1 и CD2) и временных интервалов (S0–S3). Сценарии выбросов RCP 8.5 приведены в (a) и (c), а RCP 2.6 — в (b) и (d). Вертикальная ось описывает относительную частоту.

Компоненты среднегодового выхода водного баланса (эвапотранспирация, дренажный сток и отток подземных вод) для всех схем дренажа и среднегодовые осадки представлены на рисунке 5.Все эти компоненты имели возрастающую тенденцию к будущему, но эффекты регулируемого дренажа оставались аналогичными историческому временному интервалу (S0). Между временными интервалами S0–S3 наблюдается непрерывный рост эвапотранспирации, что отражает повышение температуры воздуха в обоих сценариях выбросов. Увеличение дренажного стока и оттока подземных вод было непрерывным в РТК 2.6, но в РТК 8.5 максимальные значения были достигнуты в интервале времени S2, после чего наблюдалось небольшое падение S3.Поскольку осадки и температура воздуха были выше в РТК 8.5, чем в РТК 2.6, компоненты водного баланса также были выше. Между интервалами S0 и S3 среднегодовой максимальный запас воды снега изменился с 67 мм до 23 и 52 мм в РТК 8.5 и РТК 2.6 соответственно (данные не представлены). Среднегодовой сток поверхностного слоя почвы, включающий поверхностный сток, был менее 1 мм/год в каждом временном интервале S0–S3, и им можно было пренебречь.

Рисунок 5

Среднегодовая эвапотранспирация, дренажный сток и отток грунтовых вод при различных схемах дренажа для РТК 8.5 (а) и RCP 2.6 (б). Среднее годовое количество осадков указано в (c). Горизонтальная пунктирная линия на (а) и (б) показывает уровень стока ND в историческом интервале S0. Средний сток поверхностного слоя почвы в промежутках времени S0–S3 всегда был менее 1 мм/год.

Рисунок 5

Среднегодовая эвапотранспирация, дренажный сток и отток грунтовых вод при различных схемах дренажа для РТК 8.5 (а) и РТК 2.6 (б). Среднее годовое количество осадков указано в (c). Горизонтальная пунктирная линия на (а) и (б) показывает уровень стока ND в историческом интервале S0.Средний сток поверхностного слоя почвы в промежутках времени S0–S3 всегда был менее 1 мм/год.

На рис. 5 показано, что схемы дренажа с более длительным периодом работы при пониженной эффективности дренажа привели к большему снижению дренажного стока и большему увеличению оттока грунтовых вод. В РТК 8.5 среднегодовое сокращение дренажного стока, вызванное CD1 и CD2, в разные промежутки времени составило 41.3–46,2 мм и 22,4–26,1 мм соответственно. В RCP 2.6 эти значения составили 41,3–43,2 мм и 21,0–24,8 мм соответственно. Различия между временными интервалами не были статистически значимыми. Приблизительно 80 и 70 % редукции стока превратились в отток подземных вод в ЦД1 и ЦД2 соответственно, остальные редукции превратились в основном в эвапотранспирацию. В RCP 8.5 стоки CD1 в течение интервалов S2 и S3 превышают стоки ND в течение интервала S0. В RCP 2.6 CD1 вызывает более низкие стоки во всех интервалах, чем ND в интервале S0.

Различия в эвапотранспирации между схемами дренажа были небольшими по сравнению с другими компонентами, но эффект контролируемого дренажа был заметен. Самая высокая эвапотранспирация была получена от CD1. Второе по величине значение было от CC в историческом интервале S0 и от CD2 в будущих интервалах S1–S3.

Результаты моделирования показали два способа, с помощью которых контролируемый дренаж теоретически может уменьшить засуху в начале лета, которая является одним из основных ограничений урожайности в Финляндии (Peltonen-Sainio et al. 2016). Во-первых, уровни грунтовых вод в схемах регулирования СД1 и СД2 были выше по сравнению с НД в самом начале вегетационного периода из-за медленного возврата уровней грунтовых вод после периодов регулирования, предшествующих вегетационному периоду. Во-вторых, летние периоды регулирования в ЦД1 и ЦД2 вызвали быстрое повышение уровня грунтовых вод по сравнению с уровнями в НД. Разница между CD1 и CD2 летом подчеркивает роль сохранения воды в почве зимой в предотвращении летних засух.Воздействие дренажных вод, охватывающее период с зимы и весны до начала лета, не рассматривалось в более ранних экспериментальных исследованиях. Хотя на величину и масштаб воздействия, вероятно, влияют различные факторы, характерные для конкретных участков, признание возможностей зимнего регулирования потенциально полезно для адаптации к будущим климатическим условиям.

Результаты моделирования с использованием данных климатической модели показали аналогичную способность регулирования уровня грунтовых вод, которая наблюдалась в полевых экспериментах в Финляндии. В периоды регулирования в историческом интервале S0 контролируемый дренаж вызывал повышение уровня грунтовых вод на 17–36 см по сравнению с ND, что напоминает наблюдения Йоукайнена и Юли-Халла (2003) на 31 см и Österholm et al. на 10–20 см. . (2015). Моделирование показало, что воздействие на уровень грунтовых вод было наибольшим в осенний и зимний периоды регулирования.

По результатам моделирования зимы в обоих сценариях выбросов стали мягче с меньшим накоплением снега, что, скорее всего, привело к более высокому потенциалу сброса стоков.В Финляндии большая часть биогенной нагрузки приходится на осень и весну, но роль зимнего регулирования, вероятно, станет более важной в будущем, поскольку прогнозируется повышение зимних температур в Северной Европе (Puustinen et al. 2007; Olesen ). и др. 2011). Регулирование уровня подземных вод в эти периоды может оказать положительное влияние на снижение нагрузки на окружающую среду, если удастся сохранить дренажный сток на поле, увеличить сток за счет оттока подземных вод и избежать сброса через поверхностный сток. Компоненты смоделированного водного баланса показали, что годовой дренажный сток может быть уменьшен за счет регулируемого дренажа, и большая часть этого сокращения превращается в отток подземных вод. Различия между CD1 и CD2 также указывают на то, что зимние дренажные стоки могут быть явно уменьшены с помощью регулирования: CD1, в котором период регулирования, начинающийся 1 октября, продолжается в течение зимы, привел в среднем на 19,4 мм меньше годового дренажного стока, чем CD2, в котором зимние стоки отсутствуют. регулирования в обоих сценариях выбросов.Сток почвенного слоя, в который входит поверхностный сток, оказался незначительным для поля с песчаными слоями почвы (в среднем менее 1 мм/год), что можно объяснить эффективным дренажом и относительно высокой электропроводностью почвы. Также в экспериментах Frey et al. (2016) и Wesström & Messing (2007), сухопутный сток не наблюдался.

Вместо использования распределения корней, которое зависит от метеорологических условий, таких как температура, годовой характер глубины корней оставался постоянным, чтобы уменьшить количество переменных, объясняющих изменения в гидрологии между временными интервалами. Поскольку рост корней у разных культур различается, а данных о фактической глубине корней на поле Сиеви не было, распределение корней было определено в соответствии с предыдущим исследованием (Turunen et al. 2015). Различные модели глубины корней могут привести к большим различиям в эвапотранспирации между контрольными схемами, которые в этом исследовании были относительно небольшими. Возможное увеличение производства биомассы за счет более теплого климата не рассматривалось. Более крупный рост урожая может привести к более высокой эвапотранспирации в течение вегетационного периода, что приведет к снижению уровня грунтовых вод.

При сравнении влияния управляемого дренажа на уровни грунтовых вод в периоды регулирования в разные временные интервалы, эффекты были больше в будущих интервалах S1–S3, чем в историческом интервале S0, но разница была невелика и были как повышения, так и уменьшается между S1, S2 и S3. Результаты этого исследования контрастируют с Sojka et al. (2020 г.), который обнаружил, что влияние контролируемого дренажа на уровень грунтовых вод в будущем будет слабее из-за различий в прогнозируемой гидрологии будущего.В их моделировании уровень грунтовых вод в будущем меньше времени находился выше глубины дренирования, в то время как средний уровень грунтовых вод в этом исследовании в основном увеличился. Эффективность управляемого дренажа сильно зависит от гидрометеорологических условий.

Абсолютное снижение среднегодового дренажного стока существенно не изменилось между временными интервалами, но относительное снижение уменьшилось за счет явного увеличения объема дренажного стока.Схема дренажа CD1, в которой эффективность дренажа снижалась дольше, чем в CD2, позволяла удерживать уровни стока ниже исторических уровней ND в течение будущего интервала S1 в RCP 8.5 и в течение всех будущих интервалов в RCP 2. 6. Это произошло из-за большего увеличения дренажного стока в RCP 8.5. Сойка и др. (2020) прогнозируется, что влияние контролируемого дренажа на дренажный сток в течение вегетационного периода в будущем уменьшится, в то время как результаты Pease et al. (2017) больше согласуется с этим исследованием, поскольку они прогнозируют, что влияние на годовой дренажный сток останется аналогичным в течение 21 века, даже несмотря на то, что в их моделировании годовой дренажный сток уменьшился.

Для имитации оттока грунтовых вод с поля использовался смоделированный открытый коллекторный ров, при этом уровень воды в арыке принимался на уровне дна арыка глубиной 1,5 м. Канава имела только дренажное действие и не использовалась для поддержания более высокого уровня грунтовых вод в районе поля.Роземейер и др. (2016) отметил, что уровень воды в открытой канаве рядом с полем влияет на эффективность регулируемого дренажа в поддержании уровня грунтовых вод ближе к контрольному уровню. Тот же эффект имел место и в этом исследовании, так как влияние регулируемого дренажа на уровень грунтовых вод было явно уменьшено вблизи открытой канавы. Полученные результаты требуют изучения того, как управление уровнем воды в коллекторных канавах может повысить эффективность контролируемого дренажа на полях.

Основным источником неопределенности в этом исследовании были метеорологические данные. Вместо ансамблей проекций использовались проекции (RCP 8.5 и RCP 2.6) из одной климатической модели. Ансамбли могут использоваться в попытках справиться с неопределенностями, связанными с начальными значениями, параметрами и структурой климатических моделей, а невзвешенные мультимодельные средние значения использовались в качестве «проекций наилучшего предположения», например, IPCC (2001), но существуют серьезные проблемы в сборка и интерпретация ансамблей проекций и степень, в которой ансамбли могут уменьшить неопределенность, неясны (Тебальди и Кнутти, 2007). Еще одна неопределенность возникает из-за описания контролируемого дренажа и того факта, что контрольное воздействие не было проверено на основе наблюдений. В этом исследовании каждая водосточная труба контролировалась отдельно. В реальном регулируемом дренаже обычно используется меньше регулирующих сооружений, а уклон поля снижает их влияние, тогда как описание в этом исследовании можно рассматривать как дающее максимальный эффект для используемой глубины регулирования (0,6 м). В то время как тестирование производительности модели в сравнении с наблюдениями повысит надежность модели, эталонная модель, основанная на процессах, в сочетании с полевой параметризацией на месте предлагает прозрачный метод описания полевой гидрологии при различных условиях дренажа и климатических условиях.Следует также отметить, что настройка откалиброванной модели с использованием исторических воздействий на климат и полевых данных обычно содержит неопределенности при применении к изменившимся условиям (например, Seifert et al. 2012). Это исследование демонстрирует потенциальное гидрологическое воздействие контролируемого дренажа на северном участке месторождения при различных метеорологических воздействиях с использованием двух из многих возможных будущих климатических сценариев, и результаты не следует интерпретировать как строгий прогноз на будущее.

Гидрологическая модель FLUSH позволила выполнять пространственно-распределенное моделирование, включая субсуточную динамику.Выбранные визуализации объединили большое количество данных для отображения как краткосрочных (субгодовых), так и долгосрочных (между интервалами в несколько десятилетий) вариаций. Большинство визуализаций были основаны на средних значениях, которые особенно полезны при описании изменений между временными интервалами, но могут упускать информацию о распределениях и экстремальных значениях.

Смоделированные сценарии контролируемого дренажа вызвали более высокие уровни грунтовых вод по сравнению с обычным подземным дренажем и были полезны для уменьшения засух в начале лета, которые являются основным ограничивающим фактором в производстве сельскохозяйственных культур в Финляндии. Сравнение различных схем дренажа показало, что вероятность вредных засух в начале лета может быть дополнительно снижена за счет снижения эффективности дренажа зимой (CD1), поскольку период зимнего регулирования привел к более высокому уровню грунтовых вод в течение вегетационного периода по сравнению с более коротким сокращением дренажа. эффективность осенью (CD2). С учетом смоделированных будущих климатических сценариев влияние управляемого дренажа на уровень грунтовых вод будет в среднем на 1–4 см больше в будущих интервалах S1–S3 по сравнению с историческим интервалом S0.

Смоделированные сценарии контролируемого дренажа изменили годовой водный баланс за счет уменьшения дренажного стока и увеличения оттока грунтовых вод. В течение всего периода моделирования CD1 и CD2 уменьшали годовой дренажный сток с 41,3 до 46,2 мм и с 22,4 до 26,1 мм соответственно в RCP 8.5 и с 41,3 до 43,2 мм и с 21,0 до 24,8 мм соответственно в RCP 2. 6. Различия между интервалами S0–S3 не были статистически значимыми.Таким образом, учитывая смоделированные будущие климатические сценарии, контролируемый дренаж останется актуальным методом снижения дренажного стока. Контролируемый дренаж окажет сильное влияние на сокращение зимнего дренажного стока в будущих климатических условиях с более мягкими зимами.

Открытый коллекторный ров вызвал явное понижение уровня грунтовых вод в районе канавы. Это уменьшило влияние контролируемого дренажа на уровень грунтовых вод, поскольку уровень грунтовых вод меньше времени находился выше глубины дренажа, которая является функциональной областью почвы контролируемого дренажа.Вблизи открытой канавы воздействие управляемого дренажа на уровень грунтовых вод осуществлялось за счет оттока грунтовых вод в открытую канаву.

Это исследование было проведено в рамках исследовательского проекта VesiHave, возглавляемого Ассоциацией исследований полевого дренажа. Финансирование было получено от Министерства окружающей среды Финляндии, Drainage Foundation sr, Maa-ja vesitekniikan tuki ry и научно-исследовательского фонда Свена Халлина sr. CSC — IT Center for Science Ltd предоставил вычислительные ресурсы для моделирования.Мы признательны Рабочей группе Всемирной программы исследований климата по региональному климату и Рабочей группе по сопряженному моделированию, бывшему координирующему органу CORDEX и ответственной группе за CMIP5. Мы также благодарим группы по моделированию климата (перечисленные в Таблице 1 этого документа) за создание и предоставление результатов своих моделей. Мы также отмечаем инфраструктуру федерации сетей системы Земля как международное усилие под руководством Программы Министерства энергетики США по диагностике и взаимному сравнению моделей климата, Европейской сети моделирования системы Земли и других партнеров в Глобальной организации порталов науки о системе Земли (GO-ESSP). ).Мы благодарим доктора Мику Тахтикаргу за его советы по рукописи.

Влияние климата на плотность дренажа и речной сток

Сэр Чарльз Коттон (1964) указал, что в более ранней статье (Carlston, 1963), в которой плотность дренажа была связана с гидрологией, недостаточно внимания уделялось роли климата в его влиянии на плотность дренажа. Повторное изучение отношения плотности дренажного стока к базовому стоку в первоначально описанных 15 бассейнах выявило дополнительные доказательства того, что базовый сток зависит от осадков или пополнения (климатическая переменная), при этом изменяется обратно пропорционально плотности дренажного стока.В климатическом регионе, изученном в более ранней статье (влажный субтропический климат востока США), не было обнаружено никаких доказательств того, что количество или интенсивность осадков влияли на интенсивность паводкового стока или масштаб плотности дренажа. Однако по сравнению с другими климатическими условиями, такими как морской климат западного побережья, возможно, что менее интенсивные осадки в морском климате могут привести к более низкой интенсивности стока и более низкой плотности дренажа, однако более низкие средние температуры таких климатов могут способствовать развитию почв. как правило, с более высокой инфильтрационной способностью, что приведет к более низкой плотности дренажа.Постепенное увеличение засушливости приводит к уменьшению почвенного и растительного покрова, что значительно увеличивает диапазон плотности дренажа, характерный для полузасушливых регионов. В таких регионах, где поверхность земли имеет хорошую инфильтрационную способность, дождевые осадки легко впитываются в сухую почву (хотя пополнение запасов грунтовых вод может быть незначительным), а поверхностный сток практически равен нулю, равно как и плотность дренажа. почвенный покров не пропускает дождь, сток кратковременно является полным, а плотность дренажа может быть значительно увеличена, как в бесплодных землях Южной Дакоты, где плотность дренажа исчисляется сотнями.Засушливый или пустынный климат должен создавать эрозионные формы рельефа с обычно высокой плотностью дренажа, хотя и не достигающей величины плотности дренажа, наблюдаемой в полузасушливых бесплодных землях, где интенсивность осадков намного выше.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.