農業用流域における生地化学循環の特徴:地域モデリングの評価と下流水質の統合

科学分野:

• 環境科学
• 水学
• 農業科学

背景:

• 農業の強化は食糧安全保障に不可欠ですが,環境問題も引き起こします.
• 気候変動により 栄養素の流れが悪化し 川や湖の水質が低下します
• 栄養素の輸出のホットスポットを特定することは 効果的な緩和に不可欠です

研究 の 目的:

• ナパニー川とウィルトン・クリーク流域の堆積物とリン (P) 輸送をシミュレートするモデルを校正し,検証する.
• クインテ湾の下流水質の問題に寄与する主要なP輸出経路と土地利用の種類を特定する.
• 標的型ベスト・マネジメント・プラクティス (BMP) のための高リスク領域を特定する.

主な方法:

• 陸地と河川の沈殿物とP濃度に関する多角モデル校正と検証
• 植物の吸収と沈殿物の侵食を含むPの運命をシミュレーションする.
• ホットスポット分析は,土地利用と亜流域の位置に基づいて,高いP輸出率を有する地域を特定します.

主要な成果:

• 粒子のリン (PP) は,川の総リン (TP) の70%以上を占め,特にナパニー川の流域に含まれています.
• 植物の吸収と沈殿物の侵食は,土壌からのミネラルPの損失の主な要因です.
• 農業用地,牧草地/芝生地,都市部地域は,特に売り場付近の中央亜流域で,重要なP輸出ホットスポットとして特定されています.

結論:

• ストリームチャネルや貯水池は 栄養素の保持と供給に大きく影響します
• 特定されたホットスポットでの標的型BMPは,Pの輸出を減らすために不可欠です.
• 将来の研究は,支流における目標TP濃度 (<0.02 mg L−1) を達成するためのBMPの有効性を評価する.