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2023-05-02 17:46

森林与水联系的细微差别

为家庭提供饮用水的基础设施是一项投资。对数百万人来说,森林是他们水龙头后面系统的一部分。根据发表在《总环境科学》杂志上的一项新研究,在未来几十年里,许多森林流域可能会因发展而消失,从而降低水质,提高水处理成本。

研究小组集中研究了美国南部的森林与水的联系,这是一个复杂的、异质性的地区,不幸的是,它是研究森林损失和水质恶化的理想场所。超过80%的南方森林为私人所有,而人口也在不断增长。在美国南部,由于发展而失去的森林比其他任何地方都要多。当森林被停车场、社区和其他发展所取代时,这种损失基本上是不可逆转的。

“据我们所知,这是第一次将水质数据、土地覆盖预测和大规模公共供水系统信息结合起来的研究,”林务局研究员、这项新研究的主要作者彼得·考德威尔说。

“我们的研究团队包括经济学家,他们将把水质和水处理成本联系起来,”考德威尔说。“这一系列的研究有一天可能会为补偿私人森林土地所有者的森林流域提供的生态系统服务的计划提供信息。”

北卡罗莱纳州立大学研究员、该研究的合著者凯瑟琳·马丁说:“我们研究了广阔地区的小流域。”“从弗吉尼亚州到德克萨斯州,跨越不同的森林类型、土壤、地形和水文气候,我们的研究结果证实,森林对水质很重要。”

研究表明,从林地流出的水通常比从其他类型土地流出的水含有更低的氮、磷和悬浮沉积物浓度。

但是,干净的水和森林之间的联系存在细微差别。一些单独的森林流域的水质可能较低,这可能是因为流域的土壤和岩石的类型,或者是河道中的沉积物侵蚀。考德威尔说:“这些因素和其他因素可能使量化森林效益变得困难。”

然而,研究表明,将森林转移到其他土地用途可能会导致水质下降。例如,仅在取水口上游开发1%的森林,就可能导致水中悬浮沉积物浓度平均增加0.4%。

无论是现在还是将来,直接从河流取水的市政当局都面临着水质下降的更高风险。从河流中提取的水,而不是从水库中提取的水,在可饮用之前往往需要更多的处理。从较小的流域取水的市政当局也面临着更高的风险,因为在一个小流域失去的任何森林都可能占其面积的更大比例。

保护森林流域有助于保障未来的饮用水供应。一般来说,取水设施上游的林地越多,水质越好。

这项新研究与大量关于人们如何依赖森林流域获取饮用水的研究有关。

该研究小组还与“保护森林”等联盟合作。“我们将科学家、商界领袖和保护专家聚集在一起,开发基于市场的方法来支持私人土地所有者,”保护森林组织的执行主任劳拉·卡兰德拉说。“通过阐明南方森林的经济和环境效益,我们使人们能够保持森林的本色。”