science >> Wetenschap >  >> Natuur

Het oogsten van vegetatie op oeverbuffers vermindert nauwelijks de voordelen voor de waterkwaliteit

De bestudeerde ontwerpen van oeverbuffers omvatten breedtes van 35 tot 100 voet, sommige helemaal gras, sommige alle bomen, en sommige -- zoals de getoonde -- zowel bomen als gras. Op sommige, de effecten van het jaarlijks oogsten van gras en van bomen om de drie jaar werden gemodelleerd. Krediet:Rob Brooks/Penn State

Boeren toestaan ​​om vegetatie uit hun oeverbuffers te oogsten, zal het vermogen van die stroomgebieden om de waterkwaliteit te beschermen door nutriënten en sediment op te vangen niet significant belemmeren - en het zal de bereidheid van boeren om buffers aan te leggen vergroten.

Dat concluderen onderzoekers van het Penn State College of Agricultural Sciences, die de effecten van zes scenario's voor het ontwerp van oeverbuffers vergeleek met twee, vierjarige vruchtwisseling in twee kleine centrale en zuidoostelijke stroomgebieden van Pennsylvania. Twee van de bufferscenario's omvatten het oogsten van wisselgras en moeraswilgen.

Boeren toestaan ​​om vegetatie te oogsten uit hun oeverbuffers en deze te verkopen voor biobrandstoffen - niet toegestaan ​​onder het huidige Conservation Reserve Enhancement Program, of CREP, federale regelgeving – zou een grote bijdrage leveren aan het overtuigen van boeren om oeverbuffers aan te leggen, onderzoekers beweren. En de steun van boeren is hard nodig in Pennsylvania, waar honderden kilometers nieuwe buffers nodig zijn langs stromen die uitmonden in de Chesapeake Bay om de staat te helpen aan de waterkwaliteitsnormen te voldoen.

"Dit is de eerste langetermijnstudie in het stroomgebied van Chesapeake Bay om te modelleren hoe het oogsten van vegetatie de oeverbufferprestaties over de volledige duur van een buffercontract beïnvloedt, " zei onderzoeker Heather Preisdanz, universitair hoofddocent landbouw- en biologische technologie. "Het toestaan ​​van oogsten van de buffervegetatie - bomen of grassen - had een minimale impact op de waterkwaliteit, met slechts geringe jaarlijkse gemiddelde reducties in de afvang van stikstof, fosfor en sediment."

In aanvulling, merkte ze op, onder de hoogste invoerbelastingsomstandigheden - zware afvoer na stormen - verwijderden buffers met lagere verwijderingsefficiënties meer totale massa verontreinigende stoffen dan buffers met hoge verwijderingsefficiënties, als ze tussen beekjes en velden waren met rijgewassen zoals maïs en sojabonen. De locatie van de buffer was het belangrijkst.

De onderzoekers, die de afvoer en de resulterende vervuiling van landbouwvelden die de stromen bereikten, modelleerde, bestudeerde oeverbufferprestaties op Spring Creek in Center County en Conewago Creek in Lancaster County. De bestudeerde scenario's voor bufferontwerp omvatten gras van 35 voet breed; 50 voet breed gras; 50 voet brede loofbomen; 100 meter breed gras en bomen; 100 meter breed gras en bomen, met bomen die om de drie jaar worden geoogst; en 100 meter breed gras en bomen, met jaarlijks geoogst gras.

Dit is de eerste langetermijnstudie in het stroomgebied van Chesapeake Bay om te modelleren hoe het oogsten van vegetatie de prestaties van de oeverbuffer beïnvloedt. Boeren toestaan ​​om vegetatie uit hun oeverbuffers te oogsten en deze te verkopen voor biobrandstoffen zou een grote bijdrage leveren aan het overtuigen van boeren om oeverbuffers aan te leggen, onderzoekers beweren Krediet:USDA Natural Resource Conservation Service

Het onderzoeksteam ontwikkelde deze scenario's na overweging van feedback van focusgroepbijeenkomsten met boeren in de twee stroomgebieden. Boeren gaven aan buffers op maat van hun panden te willen kunnen plaatsen met het oog op een beperkte opbrengst.

In het stroomgebied van Spring Creek - dat al tientallen jaren nauwkeurig is bestudeerd door landbouwwetenschappers van Penn State - werden 16 jaar dagelijkse nutriënten- en sedimentbelastingen van drie vruchtwisselingen en twee bodems gesimuleerd in een bodem- en waterbeoordelingsinstrument. Die gegevens werden gebruikt als input voor een oeverecosysteembeheermodel dat nationaal wordt gebruikt om beter te begrijpen hoe de effectiviteit van een buffer verandert als een functie van de inputbelasting, bufferontwerp en bufferbeheer.

De simulatieresultaten, onlangs gepubliceerd in de Tijdschrift voor Milieukwaliteit , suggereren dat voor buffers van dezelfde breedte, de door de boer gewenste grasvegetatie presteerde beter dan de door het beleid gewenste vegetatie van bomen voor sediment, stikstof- en fosforverwijdering.

De bevindingen van het onderzoek hebben belangrijke implicaties voor het informeren van flexibel bufferontwerpbeleid en verbeterde plaatsing van buffers in stroomgebieden die worden aangetast door nutriënten en sediment, Preisdanz uitgelegd. Ze wees erop, echter, dat er mogelijk meer onderzoek nodig is om de afwegingen tussen de effecten op de waterkwaliteit en andere ecosysteemdiensten te onderzoeken, zoals stroombankstabilisatie, leefgebied en beekschaduw.

"Als het wordt opgenomen in het beleid, deze bevindingen zouden een belemmering kunnen wegnemen voor het gebruik door boeren van oeverbuffers, " zei ze. "Op basis van onze gesprekken met boeren in focusgroepen, we denken dat deze aanpak - een regering die flexibeler is met bufferontwerpen en oogsten toestaat - een grote bijdrage zou leveren aan het akkoord van boeren om meer oeverbuffers te creëren."

Het State Department of Conservation and Natural Resources promoot momenteel "multifunctionele" buffers, Preendanz toegevoegd. "We hopen dat dit werk zal helpen om afwegingen van flexibele bufferontwerpen en beheeropties in dit nieuwe programma te informeren."