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前期开发维护水文森林和树木的八个水文功能

自记水位计(图显示径流流量和时间)比较激烈的飙升流在风暴的城市化流域没有足够的控制,“温柔的波状丘陵地”出现的森林流域的反应相同的风暴。注意的干燥的天气之后底流流在城市化的分水岭。

维持或模仿前期开发水文是一个叙事标准雨水利用项目设计师。“前期开发水文”是指naturally-vegetated区域的方式处理沉淀,是可持续发展的一个重要目标和环境的设计。我想讨论这些功能是什么,为什么他们的保护是非常重要的。

采伐森林和植被分水岭时铺设,其流在风暴肆虐的“华丽”,然后干燥。鱼类和底栖生物死亡。树干下水道和桥桥墩冲刷。设计师正在努力扭转这些趋势通过增加使用的树木和其他植物在建成环境中,通过保护森林,保护原始流域,土壤,和本地基础结构。

至少有八个森林和树木提供的水文功能。下面是每个函数的描述;他们重叠和百分比不增加100%。

蒙哥马利县落叶林在初秋,马里兰(班纳特小区域公园,
弗雷德里克县附近)说明了叶树冠和落叶乔木的林下叶层捕获通过拦截和stemfall降水。

1)林冠截留:树木和大型灌木的叶子像雨伞或浅杯,收集雨水和其它降水;他们通常捕获(减少)约10%的年降水总量在一个健康的森林;该函数根据不同落叶或常绿树木是否占主导地位。

2)茎流:乔木和灌木的四肢和树干提供全年捕获和延迟峰流;一些研究估计,茎流在一个茂密的森林捕捉尽可能多的年降水量的15%。

3)树叶吸收:达夫(死叶)层存储和传输水和保护底层土壤侵蚀;据估计吸收2年降水量的4%。

4)土壤渗透:本机与充足的土壤有机层的“海绵”健康的生态系统;其孔隙空间储存水和渗入它垂直和横向,根和真菌相互作用系统。80 - 95%的年降水量森林捕获通过土壤渗透;森林生态系统的掌握水文功能,调节土壤水分蒸发蒸腾损失总量;液压升降机;地下水补给;运输和大风暴。

上层的视图的表层土壤second-growth落叶林(在马里兰州蒙哥马利县班纳特小区域公园)。注意黑暗作为土壤颜色指示有机质含量高、细根丝的密度,提供结构和孔隙度,使土壤更“海绵”——从而能够存储和传输更高的大量的降水。

5)土壤水分蒸发蒸腾损失总量:树木也灌木和福布斯发布大量的水蒸气通过它们的叶子在光合作用。总径流相比大大减少了森林流域城市化。蒸散也减少了污染物载荷和冷却空气。全国范围内,蒸散据估计捕捉57%的平均年降水量。植物的蒸腾作用以及从水面蒸发,占三分之二的降水落在较低的48个州(邓恩和利奥波德(1978)水环境规划,p.127。蒸散还会减少污染物载荷,冷却和净化空气。

6)液压升降机/再分配:第一次有记录的1990年代中期,树根在bothArizona andNorth卡已被证明解除从深层地下水,使它更接近表面,在那里可以用于其他植物和树木本身。液压再分配是证明占到第四个降水减少每年的北卡罗莱纳海岸平原松林。(Domec et al . 2010新植物学家(2010)187:171 - 183;(感谢罗伯特斯科特·迪克斯和粘性将液压升降机带给我的注意。)

7)地下水补给:充电是指地下水的补给(含水层)水平和干燥的天气流流动。树根与真菌共生扩大在基岩裂隙,增加孔隙度和地下水补给能力。(Graham et al(2009)的岩石风化层转换美国地质学会)。由于地下水补给是复杂,土壤渗透作为代理用于充电。

8)运输的大型风暴:well-vegetated流域径流传递从大风暴在多个分布式频道。猛烈的暴风雨,包括100年风暴饱和土层,然后导致浅层地下流(交流);这露头渗漏和根源的临时条条和短暂的流。

设计师可以满足更高的雨水要求,包括在ultra-urban网站,通过使用绿色屋顶;绿色的墙壁;遮荫的树木和森林保护/植树造林;土壤松散;保护绿化,bioretention。这些可以提供许多或所有这些前期开发的水文功能,从而减少对周围的环境和任何负面影响附近的水体。

图片:约瑟夫Horgan和黛安·卡梅伦

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