Name: continuous hydrologic and water quality monitoring of vernal ponds
Uploaded: 2017-11-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 37 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Continuous Hydrologic and Water Quality Monitoring of Vernal Ponds at JoVE.com

Yazarlar Pennsylvania State Üniversitesi Office, fiziksel bitki (finansmanı için bu araştırmaları desteklemek için OPP) teşekkür etmek istiyorum. Ayrıca, Drs. Elizabeth W. Boyer, David A. Miller ve Tracy Langkilde Pennsylvania State Üniversitesi'nde bu proje onların işbirliğine dayalı destek için teşekkür etmek istiyorum.

1. Vernal bir gölet Morfoloji bir araştırma yürütmektedir <ol>ölçü olarak tayin ve küçük bir anket veya bayrak işaretleme ile işaretlemek bir konumu seç <li>. 
	Not: Konum gölet daha yüksek bir ayrıcalık olmalı ve nişan hattı tüm konumları gölet üzerinde olan.</li>
	<li>Bir başvuru ayrıcalık kriter atamak; sayısı önemli değil, sadece hangi için tüm yükselmeler karşılaştırılabilir bir başvuru sağlar.</li>
	<li>Bir mezura kullanarak ve bayrakları işaretleme, yapmak 3 m x 3 m kılavuzunda kaynaklanan gölet alanı üzerinde bir 3 m aralıklarla transects (örneğe bakın şekil 1).</li>
	<li>Belirleme 3 m gölette (Yani, yere) alt yükselmesine aralıkları boyunca her bir otomatik düzey'ni kullanarak bir seviyelendirme çubuk üzerinde yükseklik ölçerek transect. Profilleri gölet her tarafında en yüksek yükselmeler genişletmek sağlamak.</li>
	<li>Her transect sonunda bir backsight için kıyaslama yapmak ve yükseklik rekor.</li>
	<li>Kıyaslama arasındaki fark olarak anket hatayı belirlemek &#39; s atanan ayrıcalık (Yani, 1.2 adımda atanan referans değeri) ve profilindeki en uzak konumdan ölçülen yükseklik transect.</li>
	<li>Kapatma AE olarak profili için izin verilen hata (AE) hesaplamak K = (2 * M) nerede K 0,001 ile 1 arasında bir sabittir ve M mesafe (mil içinde) kriter ve en uzak yer arasında üzerinde 0,5, profil. 
	Not: Bu durumda 0.1 10 ' a kadar alınan anket gerekli doğruluğunu K değerini bağlıdır.</li>
	<li>Anket hata adım 1.6 AE'te hesaplanan Karşılaştır 1.7 adımda hesaplanır. Anket hata AE büyükse, o zaman transect profil (Adım 1.3 ve 1.4) için seviyelendirme tekrar yapın. Anket hata AE, o zaman bunun için seviyelendirme profil daha az ise transect olduğunu tamamlamak, sonraki transect için seviyelendirme profil kuralları.</li>
	<li>Adımları yapmak için 1,8 ile 1.4 profil bilinen yükselmeler (bkz: profil örneği şekil 1 ' de transects) oluşan bir kılavuz oluşturmak için diğer yönde gölet 3 m aralıklarla tesviye yineleyin.</li>
	<li>Geliştirmek için su birikintisi bir sahne depolama eğrisi (benchmark) ile ilgili çizimleri gölet üzerinde ankete 3 m x 3 m kılavuz genelinde bilinen bir kez. 
	Not: Daha büyük aralıklarla kullanılabilir ancak su seviyesi ve gölet birim ilişkisi belirlemede hata artırabilir.</li>
</ol> 2. Vernal gölet belirleme &#39; s sahne depolama eğrisi Not: her vernal gölet gölde su seviyesi ve su hacmi arasında benzersiz bir ilişki olacak. Bu sahne depolama eğrisi adlandırılır.
<ol><li>Bölüm 1'de toplanan yükseklik verileri kullanarak belirlemek havuzda en yüksek ve en düşük yükseklikler.</li>
	<li>En yüksek ve en düşük ayrıcalık arasındaki farkı belirlemek ve kendisi için kontur çizgiler; çizmek 0,1-0,2 m bir dağılım aralığı 11 tavsiye edilir bir zaman aralığı seçin.</li>
	<li>Her kontur (bir ben) yüzey alanı hesaplayın. Bu da bir planimeter veya elektronik olarak coğrafi bilgi yazılım (CBS) kullanarak elle yapılabilir.</li>
	<li>Birimin her kontur aralığı (V ben) arasında hesaplamak için ortalama-sonu-alan yöntemi kullanın: 
	<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56466/56466eq1.jpg" /> E kontur yüksekliği . nerede</li>
	<li>Birimin her kontur Aralık arasında toplamı olarak vernal gölet Toplam hacim (V P) hesaplamak: 
	<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56466/56466eq2.jpg" /> Not: burada H gölün en derin olduğunu. Bir örnek Tablo 1 ' de verilen.</li>
	<li>Toplu birimin göletin derinliği bir fonksiyonu olarak grafiklerini çizerek gölet için sahne depolama ilişkiyi belirlemek.
	<ol><li>Su seviyesi sensörü yükledikten sonra su seviyesi olarak kullanın &#34; sahne &#34; ve su hacmi veya Muhafazası, havuzda tahmin. 
		Not: Bir örnek bir sahne depolama eğrisi Şekil 2 ' de gösterilmiştir. Su seviyesi sensörü vernal havuzda en düşük noktası yukarıda yüklüyse, bir uzaklık ölçülen su seviyesi sahne depolama eğrisi dönüştürmek için gerekli olacak (uzaklık adım 3.3 st belirlemek için su seviyesi sensörler tarafından kaydedilen su seviyesi ekleyin yaş).</li>
	</ol></li></ol> 3. Bir izleme istasyonu yükleme Not: Parametreler ilgi için sensörler bu çalışmada (su seviyesi ve sıcaklık ölçer) bir basınç detektörler dahil için çözünmüş oksijen konsantrasyonu, korunmada gereken indirgeme potansiyelini potansiyel, elektrik iletkenlik, pH ve devrilme kovası yağmur ölçer. PH probu, çözünmüş oksijen sensörü ve korunmada gereken indirgeme potansiyelini sonda sensör başı dağıtmadan laboratuarında ayarlanması gerekir &#39; s kullanım kılavuzu. Burada, dağıtım sırasında bağlı tüm sensörler için bir merkez datalogger (15 dk aralıklarla veri için programlanmış) seçilir. Uygun bir alternatif senaryo her biri sensörler özerk ve yapmak değil lüzum bir merkez datalogger, ondan beri her sensör kendi verilerini kaydetmek olurdu.
<ol><li>Her (dışında yağmur ölçer) sensörleri kül blok veya tahta kazık ( şekil 3) eklemek. Hortum Kelepçeleri kullanın ya da sensörler vernal gölet (ya da faiz derinliği) alt yakınlarında kalmasını sağlamak için bağları fermuar.
	<ol><li>Ekleyin çözünmüş oksijen sensörü oksijen membran arasında yaygın izin vermek için belirli bir açıyla (başına üretici talimatlarına) olacak. Basınç detektörler dik olarak bu ölçer basınç üstündeki su sütunu ve su seviyesi dikey bir şekilde kaydedilmesi gereken yükleyin.</li>
	</ol></li> <li>Bir yerde öğrenim süresince kuru olmak olası değildir göletin merkezine doğru takılı sensörler yükleyin.</li>
	<li>Sensörler ve bir cetvel veya ölçme donanımları kullanarak havuzda en alçak noktası arasındaki dikey mesafe belirleyin. 2.6. adımda açıklandığı gibi sahne depolama eğrisi geliştirirken bu mesafe kullanmak için kayıt (Yani, derinliği ile ilgili toplam su derinliği için basınç güç çeviriciler gölette kullanarak kullanılarak ölçülen bir mahsup hesabı gerekli olabilir).</li>
	Suya sokulmasına, sensör teller fareler için savunmasızdır veya bunu önlemek için gölde su seviyesi azaldığında onları çiğnemek diğer hayvanlar apolyvinyl klorür kullanmak <li>boru sensörü teller korumak için (isteğe bağlı, ancak önerilir). Vernal havuzun kenarına kadar bir PVC boru (3 m uzunluğunda, 6,35 cm çapında), şekil 4 ' te gösterildiği gibi sensör kablo çalıştırın. 
	Not: geçici yükleme için (örneğin, birkaç hafta birkaç ay için) PVC boru gereksiz kabul.</li>
	<li>Kümesi bir tripod yukarı ve kazık her yolculuk içine ekleyerek yere monte edinOd bacaklar. 
	Not: Bazı uzun sehpa çok kurulum gerektirir bir paratoner olabilir.
	<ol><li>Tripod vernal gölet gölet su dolu olsa bile erişilebilir olduğunu doğrulamak için kenar konumlandırın.</li>
	</ol></li> <li>Datalogger ve pil (12 V) güneş paneli üzerinde muhafaza kutusu ( şekil 4) monte tripod yukarıda oda bırakarak tripod üzerine muhafaza kutusu eklemek.</li>
	<li>Tripod tepesine bir 10 W güneş paneli eklemek ve güneşe doğru açı. Bir güneş açısı hesap makinesi 12, istenirse, panel yüklemek için en uygun açıda belirlemek için kullanılabilir.</li>
	Oda ise <li>tripod yağmur ölçer ekleyin. Aksi takdirde, bir tahta kazık veya tripod ( şekil 4) ve havuz kenarına Tabelalı metal direğin için takın. (Eğer mümkünse) yağmur ölçer yaklaşık su birikintisi ağaç kapağında (varsa) temsil eden ağaç kapak olduğundan emin olun.</li>
	<li>Muhafaza kutusu kutusunun altındaki delikten tüm sensör ve güneş paneli teller getirmek.</li>
	<li>Bağlanmak tüm sensörler için datalogger &#39; s kablolama paneli sensörler uygun olarak &#39; yönergeleri veya datalogger &#39; s bağlantı şeması. şekil 5A örneğe bakın.</li>
	<li>( şekil 5B) şarj 12V pil güneş paneli telleri bağlamak. 
	Not: Ayrıca bir voltaj regülatörü (pil çok fazla elektrik almaz emin olmak için önerilen) sahip bir güneş panelinden seçin.</li>
	<li>Pil datalogger ve sensörleri için güç sağlamak için datalogger ( şekil 5B) güç Giriş Paneli'nde bağlanmak.</li>
	<li>Nem alıcı bir paketi için datalogger nem hasarı olasılığını azaltmak için muhafaza kutusu içine yerleştirin.</li>
	<li>Önerilen ama isteğe bağlı: sensör ağ düzgün çalıştığından emin olmak için seri kablo ( şekil 5B) kullanarak datalogger datalogger iletişim yazılımı ile bir alan laptop bağlamak.</li>
	<li>Muhafaza kutusunu kapatmak ve teller böcekler ve su kutunun dışında tutmak için girmek nerede muhafaza kutusunun altındaki deliğin etrafında kil yerleştirin. Güvenlik ekipman bir sorun oluşturacaksa, muhafaza kutusu bir asma kilit ile güvenli.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Korfel, C. A., Mitsch, W. J., Hetherington, T. E., Mack, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrology+physiochemistry,+and+amphibians+in+natural+and+created+vernal+pool+wetlands.">Hydrology physiochemistry, and amphibians in natural and created vernal pool wetlands.</a> Restor. Ecol. 18 (6), 843-854 (2010).</li><li>Colburn, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Vernal Pools: Natural History and Conservation. , (2004).</li><li>Collins, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphibian+decline+and+extinction:+What+we+know+and+what+we+need+to+learn.">Amphibian decline and extinction: What we know and what we need to learn.</a> Dis Aquat Org. 92, 93-99 (2013).</li><li>Wake, D. B., Vredenburg, V. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+we+in+the+midst+of+the+sixth+mass+extinction?+A+view+from+the+world+of+amphibians.">Are we in the midst of the sixth mass extinction? A view from the world of amphibians.</a> Proc Nat Acad Sci USA. 105, 11466-11473 (2008).</li><li>IUCN. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Conservation International and Nature Conservancy. , (2004).</li><li>Smits, A. P., Skelly, D. K., Bolden, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphibian+intersex+in+suburban+landscapes.">Amphibian intersex in suburban landscapes.</a> Ecosphere. 5 (1), 11 (2014).</li><li>Brooks, R. T., Miller, S. D., Newsted, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+urbanization+on+water+and+sediment+chemistry+of+ephemeral+forest+pools.">The impact of urbanization on water and sediment chemistry of ephemeral forest pools.</a> J. Freshwater Ecol. 17 (3), (2002).</li><li>Czajka, C. P., Londry, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anaerobic+transformation+of+estrogens.">Anaerobic transformation of estrogens.</a> Environ. Sci. Technol. 367, 932-941 (2006).</li><li>Dytczak, M. A., Londry, K. L., Oleszkiewicz, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biotransformation+of+estrogens+in+nitrifying+activated+sludge+under+aerobic+and+alternating+anoxic/aerobic+conditions.">Biotransformation of estrogens in nitrifying activated sludge under aerobic and alternating anoxic/aerobic conditions.</a> Water Environ. Res. 80 (1), 47-52 (2008).</li><li>Field, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Landscape Surveying. , (2012).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solar+Angle+Calculator.">Solar Angle Calculator.</a> Solar Electricity Handbook. , (2017).</li><li>Brooks, R. T., Hayashi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depth-area-volume+and+hydroperiod+relationships+of+ephemeral+(vernal)+forest+pools+in+southern+New+England.">Depth-area-volume and hydroperiod relationships of ephemeral (vernal) forest pools in southern New England.</a> Wetlands. 22 (2), 247-255 (2002).</li><li>Laposata, M. M., Dunson, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+spray-irrigated+wastewater+effluent+on+temporary+pond-breeding+amphibians.">Effects of spray-irrigated wastewater effluent on temporary pond-breeding amphibians.</a> Ecotox. Environ. Safe. 46 (2), 192-201 (2000).</li><li>Qian, Y. L., Mecham, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+effects+of+recycled+wastewater+irrigation+on+soil+chemical+properties+on+golf+course+fairways.">Long-term effects of recycled wastewater irrigation on soil chemical properties on golf course fairways.</a> Agron. J. 97 (3), 717-721 (2005).</li><li>Karraker, N. E., Gibbs, J. P., Vonesh, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impacts+of+road+deicing+salt+on+the+demography+of+vernal+pool-breeding+amphibians.">Impacts of road deicing salt on the demography of vernal pool-breeding amphibians.</a> Ecol. Appl. 18 (3), (2008).</li><li>Gall, H. E., Jafvert, C. T., Jenkinson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrating+hydrograph+modeling+with+real-time+monitoring+to+generate+hydrograph-specific+sampling+schemes.">Integrating hydrograph modeling with real-time monitoring to generate hydrograph-specific sampling schemes.</a> J. Hydrol. 393, 331-340 (2010).</li><li>Gall, H. E., Sassman, S. A., Lee, L. S., Jafvert, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hormone+discharges+from+a+Midwest+tile-drained+agroecosystem+receiving+animal+wastes.">Hormone discharges from a Midwest tile-drained agroecosystem receiving animal wastes.</a> Environ. Sci. Technol. 45, 8755-8764 (2011).</li><li>Pittman, S. E., Jendrek, A. L., Price, S. J., Dorcas, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Habitat+selection+and+site+fidelity+of+Cope's+Gray+Treefrog+(Hyla+chrysoscelis)+at+the+aquatic-terrestrial+ecotone.">Habitat selection and site fidelity of Cope's Gray Treefrog (Hyla chrysoscelis) at the aquatic-terrestrial ecotone.</a> J. Hepatol. 42 (2), 378-385 (2008).</li><li>Vandewege, M. W., Swannack, T. M., Greuter, K. L., Brown, D. J., Forstner, M. R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breeding+site+fidelity+and+terrestrial+movement+of+an+endangered+amphibian,+the+Houston+Toad+(Bufo+Houstonensis).">Breeding site fidelity and terrestrial movement of an endangered amphibian, the Houston Toad (Bufo Houstonensis).</a> Herpet. Conserv. Bio. 8 (2), 435-446 (2013).</li><li>Homan, R. N., Atwood, M. A., Dunkle, A. J., Karr, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Movement+orientation+by+adult+and+juvenile+wood+frogs+(Rana+Sylvatica)+and+american+toads+(Bufo+Americanus)+over+Multiple+Years.">Movement orientation by adult and juvenile wood frogs (Rana Sylvatica) and american toads (Bufo Americanus) over Multiple Years.</a> Herpet. Conserv. Bio. 5 (1), 64-72 (2010).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Mevcut yöntemler açısından önemi
Streams izleme köklü metodolojileri ABD jeolojik araştırma (USGS) tarafından geliştirilen olsa da, böyle bir yaygın izleme program anlama vernal gölet dynamics için bulunmaktadır. Bu iletişim kuralı için bir yaklaşım hidrolojik başlamak nasıl bir kılavuz sağlamak istiyor ve su kalitesi ne kadar fiziksel ve kimyasal faktörler anlama amacı ile bir vernal gölet sitesinde araştırma izleme belirli bir siteye zamanla de?...

Vernal gölet genellikle bahar düşüşün su içeren ve yaz aylarında kuru çoğu kez geçici, sığ sulak alanlar vardır. Su baskını/taşkın dönemi vernal göletler, genellikle hydroperiod anılacaktır öncelikle yağmur damlaları ve evapotranspirasyon1tarafından kontrol edilir.
Vernal gölet vernal havuzları, kısa ömürlü gölet, geçici gölcükler, mevsimlik göletler ve coğrafi olarak izole sulak2da. Kuzeydoğu Amerika Birleşik Devletleri'nde, vernal havuzları en sık üreme alanları hizmet veren ve destek sağlayan erken yaşam evreleri (Yani, Kurbağa yavrularını) ve metamorfoz sırasında amfibiler için sağladıkları önemli habitat ile karakterizedir. California, vernal gölet benzersiz bitki örtüsü ve2destekledikleri nesli tükenmekte olan bitki türleri ile karakterizedir.
Bu yaşam alanları giderek nedeniyle arazi kullanımı ve İklim değişikliği tehdidi altındadır ve amfibi nüfus antropojenik aktiviteler3,4büyük ölçüde nedeniyle önemli bir genel düşüş yaşıyorsunuz demektir. Su kalitesi endişeleri kirliliği nedeniyle de düşünce son amfibi faktörler katkısının olduğu genel olarak5azalma vardır. Ayrıca, son yıllarda yapılan çalışmalarda insan atıksu6tarafından etkilenen vernal göletler yaşayan kurbağa interseks özellikleri artan bir oluşumunu ortaya çıkardı. Bu nedenle küresel amfibi düşüş katkıda bulunanlar daha iyi anlamak için doğal ve etkilenen vernal göletler daha yoğun izleme yapmak için gerek yoktur.
Ölçülen ve takip yapmanız gerekir vernal göletler fiziksel parametrelerini gölet morfoloji ve su seviyesi içerir. Morfolojisi geometrisi gölet ve gölet üzerinde yükseklik değişiklikleri belirlemek için bir araştırma yürütmektedir tarafından geliştirilmiştir. Veri sonra tahmin edilecek havuzun hacmi sağlar bir sahne depolama eğrisi kurmak için kullanılan anket üzerinde su seviyesi ölçümler temel. Vernal bir havuzda su seviyesi yoğun yağış tarafından etkilenir, çünkü en iyi (Yani, dakika saat sırasını) kısa ve uzun süreli dalgalanmalar (Yani, anlamak için yüksek zamansal çözünürlükte ölçümler yapılmalıdır ay yıl) sırasına su seviyesi.
Vernal göletler işlevi etkiler bilinmektedir su kalite parametreleri ilgi sıcaklık, pH, elektriksel iletkenlik, çözünmüş oksijen düzeyleri ve korunmada gereken indirgeme potansiyelini potansiyeli içerir. Bu parametreler tüm nispeten ucuz teknolojiler ve algılayıcı ağlar ile ölçülen situ içinde olabilir. Biraz su kalite parametreleri (örneğin, toplam Kjeldahl azot) besin bazı türler ve diğer kirletici (Yani, ortaya çıkan kirleticiler) gibi ilgi toplanan ve işleme için bir laboratuvar getirdi örnekleri gerektirir ve analiz.
Üreme amfibiler ve Kurbağa yavrularını erken gelişim dönemleri için uygun yaşam alanı dahil olarak su özelliği vernal göletler etkileyen kritik parametreler, pH, düzey ve çözünmüş oksijen konsantrasyonu. Vernal gölet nispeten bozulmamış manzaralar bulunan karşılaştırıldığında, oksijen konsantrasyonları yüksek elektrik iletkenliği, yüksek pH, düşük seviyede çözünmüş ve yüksek besin konsantrasyonu vernal gölet antropojenik tarafından etkilenen kaydedildi faaliyetleri2,7. Azaltılması veya anaerobik koşul bu habitatları, özellikle olanlar antropojenik aktiviteler tarafından etkilenen oluşabilir. Bu havuzun içinde Bisiklete binme ve potansiyel olarak endokrin dağıtmak bileşikler ve diğer kirletici8,9bozulması azaltarak besin değiştirme Mikrobiyolojik Toplum içinde bir kayma neden olabilir.
Nasıl su miktarı ve vernal bir su birikintisi kalitesini izleme istasyonu kurmak bilgi sağlamak için bu kağıt hedefidir. Bu yöntem için vernal herhangi bir su birikintisi uygulanabilir ancak siteye erişim gerektirir (Yani, site halka açık olmalı veya donanımları yüklemek için arazi sahibi izin sahip olmalıdır).

<table><tbody><tr><td>CR1000</td><td>Campbell Scientific</td><td>16130-23</td><td>Measurement and Control Datalogger</td></tr><tr><td>ENC12/14-SC-MM</td><td>Campbell Scientific</td><td>30707-88</td><td>Weatherproof Enclosure Box (12&quot; x 14&quot;)</td></tr><tr><td>CS451-L</td><td>Campbell Scientific</td><td>28790-82</td><td>Pressure Transducer</td></tr><tr><td>CM305-PS</td><td>Campbell Scientific</td><td>20570-3</td><td>47&quot; Mounting Pole (Tripod)</td></tr><tr><td>TE525-L</td><td>Texas Electronics</td><td>7085-111</td><td>Tipping Bucket Rain Gauage (0.01 inch)</td></tr><tr><td>CS511-L</td><td>Campbell Scientific</td><td>26995-41</td><td>Dissolved Oxygen Sensor</td></tr><tr><td>SP10</td><td>Campbell Scientific</td><td>5278</td><td>10 W Solar Panel</td></tr><tr><td>PS150-SW</td><td>Campbell Scientific</td><td>29293-1</td><td>12 V Power Supply with Voltage Regulator &amp;amp; 7 Ah Rechargeable Battery</td></tr><tr><td>CSIM11-ORP</td><td>Wedgewood Analytical</td><td>22120-72</td><td>Oxidation-reduction potential probe</td></tr><tr><td>CSIM11-L</td><td>Wedgewood Analytical</td><td>22119-151</td><td>pH probe</td></tr><tr><td>CS547A-L</td><td>Campbell Scientific</td><td>16725-229</td><td>Water conductivity probe</td></tr><tr><td>A547</td><td>Campbell Scientific</td><td>12323</td><td>CS547(A) Conductivity Interface</td></tr><tr><td>CST/berger SAL &#039;N&#039; Series Automatic Level Package</td><td>CST/berger</td><td>55-SLVP32D</td><td>Automatic Survey Level, Tripod, and 8&#039; survey rod</td></tr></tbody></table>

continuous hydrologic and water quality monitoring of vernal ponds

Vernal havuzlar, vernal havuzları da kritik ekosistem hizmetleri ve habitat için a değişiklik-in tehdit ve tehdit altındaki türler sağlar. Ancak, güvenlik açığı bulunan parçalar genellikle kötü anladım ve koreograf manzara bunlar. Arazi kullanımı ve yönetimi uygulamalarının yanı sıra iklim değişikliği küresel amfibi düşüş bir katkısı olduğu düşünülür. Ancak, daha fazla araştırma bu etkileri kapsamını anlamak için gereklidir. Burada, bir ilkbahar Pond 's cilt morfoloji ve ayrıntılı bir vernal Pond 's cilt hydroperiod süresi boyunca su miktarı ve kalitesi veri toplamak için kullanılan bir izleme istasyonu karakterize için metodoloji mevcut. Biz nasıl morfolojisi karakterize ve vernal bir gölet için sahne depolama eğrileri geliştirmek için alan araştırmalar yapmak için metodoloji sağlamak. Ayrıca, biz su seviyesi, sıcaklık, pH, korunmada gereken indirgeme potansiyelini potansiyel, çözünmüş oksijen ve su vernal bir havuzda elektrik iletkenlik izleme yanı sıra için yağış veri izleme yöntemi sağlar. Bu bilgileri daha iyi vernal gölet sağlamak ekosistem hizmetleri ve bu hizmetleri sağlamak için onların yeteneği üzerinde antropojenik aktiviteler etkileri ölçmek için kullanılabilir.

Vernal gölet dışbükey içbükey için düz yamaç arasında değişen profilleri ile morfolojisi, geniş bir sergi. Örnek Morfoloji Merkezi Pennsylvania vernal havuz için şekil 1' de, bu gölet (Şekil 2, Tablo 1) için sahne depolama eğrisi sonuçlarla birlikte gösterilir. Hydroperiod gölet morfolojisi12sadece zayıf bir korelasyon olduğu gibi en büyük gölet derinliği yüze...

Watch this Scientific Journal Video about Continuous Hydrologic and Water Quality Monitoring of Vernal Ponds at JoVE.com

Continuous Hydrologic and Water Quality Monitoring of Vernal Ponds

Sürekli hidrolojik ve su kalitesi Vernal havuz izleme

Ekosistem hizmetleri ve vernal gölet ve bu hizmetleri sağlamak için onların yeteneği üzerinde antropojenik aktiviteler etkileri tarafından sağlanan süreçleri anlamak yoğun hidrolojik izlenmesi gerekir. İn-situ izleme donanımları bu örnekleme iletişim kuralı'nı antropojenik aktiviteler su seviyesi ve kalitesi üzerinde etkisini anlamak için geliştirilmiştir.

Vernal ponds, also referred to as vernal pools, provide critical ecosystem services and habitat for a variety of threatened and endangered species. ...

continuous-hydrologic-and-water-quality-monitoring-of-vernal-ponds

Research

JoVE Journal

Environment

9.2K Görüntüleme.  Pennsylvania State University. Ekosistem hizmetleri ve vernal gölet ve bu hizmetleri sağlamak için onların yeteneği üzerinde antropojenik aktiviteler etkileri tarafından sağlanan süreçleri anlamak yoğun hidrolojik izlenmesi gerekir. İn-situ izleme donanımları bu örnekleme iletişim kuralı'nı antropojenik aktiviteler su seviyesi ve kalitesi üzerinde etkisini anlamak için geliştirilmiştir.

Video: Continuous Hydrologic and Water Quality Monitoring of Vernal Ponds

Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals is often not well understood. Here we demonstrate an integrated field lysimetry and porewater sampling method for evaluating the mobility of chemicals applied to soils and established vegetation. Lysimeters, open columns made of metal or plastic, are driven into bareground or vegetated soils. Porewater samplers, which are commercially available and use vacuum to collect percolating soil water, are installed at predetermined depths within the lysimeters. At prearranged times following chemical application to experimental plots, porewater is collected, and lysimeters, containing soil and vegetation, are exhumed. By analyzing chemical concentrations in the lysimeter soil, vegetation, and porewater, downward leaching rates, soil retention capacities, and plant uptake for the chemical of interest may be quantified. Because field lysimetry and porewater sampling are conducted under natural environmental conditions and with minimal soil disturbance, derived results project real-case scenarios and provide valuable information for chemical management. As chemicals are increasingly applied to land worldwide, the described techniques may be utilized to determine whether applied chemicals pose adverse effects to human health or the environment.

Field lysimetry and porewater sampling allow researchers to evaluate the fate of chemicals applied to soils and established vegetation. The goal of this protocol is to demonstrate how to install required instrumentation and collect samples for chemical analysis during integrated field lysimetry and porewater sampling experiments.

Entegre Saha Lysimetry ve gözenek suyu Örnekleme Topraklarda Kimyasal Hareketlilik Değerlendirilmesi ve kurulan Bitki Örtüsü

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals ...

Çevre

Use of Chironomidae (Diptera) Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. Unfortunately, traditional benthic larval sampling methods, such as the dip-net, can be time-consuming and expensive. An alternative protocol involves collection of Chironomidae surface-floating pupal exuviae (SFPE). Chironomidae is a species-rich family of flies (Diptera) whose immature stages typically occur in aquatic habitats. Adult chironomids emerge from the water, leaving their pupal skins, or exuviae, floating on the water&#8217;s surface. Exuviae often accumulate along banks or behind obstructions by action of the wind or water current, where they can be collected to assess chironomid diversity and richness. Chironomids can be used as important biological indicators, since some species are more tolerant to pollution than others. Therefore, the relative abundance and species composition of collected SFPE reflect changes in water quality. Here, methods associated with field collection, laboratory processing, slide mounting, and identification of chironomid SFPE are described in detail. Advantages of the SFPE method include minimal disturbance at a sampling area, efficient and economical sample collection and laboratory processing, ease of identification, applicability in nearly all aquatic environments, and a potentially more sensitive measure of ecosystem stress. Limitations include the inability to determine larval microhabitat use and inability to identify pupal exuviae to species if they have not been associated with adult males.

Use of Chironomidae Diptera Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrates are often used to monitor and assess water quality. An efficient protocol involves collections of Chironomidae surface-floating pupal exuviae (SFPE). Here, techniques for field collection, laboratory processing, slide mounting, and identification of Chironomidae SFPE are described.

Chironomidae (Diptera) kullanılması Yüzey Yüzer Su Organları bir Rapid Bioassessment Protokolü Pupa Exuviae

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. ...

Watershed Planning within a Quantitative Scenario Analysis Framework

There is a critical need for tools and methodologies capable of managing aquatic systems within heavily impacted watersheds. Current efforts often fall short as a result of an inability to quantify and predict complex cumulative effects of current and future land use scenarios at relevant spatial scales. The goal of this manuscript is to provide methods for conducting a targeted watershed assessment that enables resource managers to produce landscape-based cumulative effects models for use within a scenario analysis management framework. Sites are first selected for inclusion within the watershed assessment by identifying sites that fall along independent gradients and combinations of known stressors. Field and laboratory techniques are then used to obtain data on the physical, chemical, and biological effects of multiple land use activities. Multiple linear regression analysis is then used to produce landscape-based cumulative effects models for predicting aquatic conditions. Lastly, methods for incorporating cumulative effects models within a scenario analysis framework for guiding management and regulatory decisions (e.g., permitting and mitigation) within actively developing watersheds are discussed and demonstrated for 2 sub-watersheds within the mountaintop mining region of central Appalachia. The watershed assessment and management approach provided herein enables resource managers to facilitate economic and development activity while protecting aquatic resources and producing opportunity for net ecological benefits through targeted remediation.

There is a critical need for tools and methodologies capable of managing aquatic systems in the face of uncertain future conditions. We provide methods for conducting a targeted watershed assessment that enables resource managers to produce landscape-based cumulative effects models for use within a scenario analysis management framework.

Bir Kantitatif Senaryo Analizi Çerçevesinde Planlama Havza

There is a critical need for tools and methodologies capable of managing aquatic systems within heavily impacted watersheds. Current efforts often fall ...

Vegetated Treatment Systems for Removing Contaminants Associated with Surface Water Toxicity in Agriculture and Urban Runoff

Urban stormwater and agriculture irrigation runoff contain a complex mixture of contaminants that are often toxic to adjacent receiving waters. Runoff may be treated with simple systems designed to promote sorption of contaminants to vegetation and soils and promote infiltration. Two example systems are described: a bioswale treatment system for urban stormwater treatment, and a vegetated drainage ditch for treating agriculture irrigation runoff. Both have similar attributes that reduce contaminant loading in runoff: vegetation that results in sorption of the contaminants to the soil and plant surfaces, and water infiltration. These systems may also include the integration of granulated activated carbon as a polishing step to remove residual contaminants. Implementation of these systems in agriculture and urban watersheds requires system monitoring to verify treatment efficacy. This includes chemical monitoring for specific contaminants responsible for toxicity. The current paper emphasizes monitoring of current use pesticides since these are responsible for surface water toxicity to aquatic invertebrates.

This article summarizes the design attributes and the effectiveness of treatment systems that treat urban stormwater and agriculture irrigation runoff to remove pesticides and other contaminants associated with aquatic toxicity.

Tarım ve Kentsel Akışta Yüzeysel Su Zehirlenmesiyle İlişkili Kirleticilerin Ortadan Kaldırılması İçin Vejetaryan Arıtma Sistemleri

Urban stormwater and agriculture irrigation runoff contain a complex mixture of contaminants that are often toxic to adjacent receiving waters. Runoff may ...

Continuous Instream Monitoring of Nutrients and Sediment in Agricultural Watersheds

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in water resources is a prerequisite for understanding the drivers of the pollutant loads and for making informed water resource management decisions. The commonly used &#34;grab sampling&#34; method provides the concentrations of pollutants at the time of sampling (i.e., a snapshot concentration) and may under- or overpredict the pollutant concentrations and loads. Continuous monitoring of nutrients and sediment has recently received more attention due to advances in computing, sensing technology, and storage devices. This protocol demonstrates the use of sensors, sondes, and instrumentation to continuously monitor in situ nitrate, ammonium, turbidity, pH, conductivity, temperature, and dissolved oxygen (DO) and to calculate the loads from two streams (ditches) in two agricultural watersheds. With the proper calibration, maintenance, and operation of sensors and sondes, good water quality data can be obtained by overcoming challenging conditions such as fouling and debris buildup. The method can also be used in watersheds of various sizes and characterized by agricultural, forested, and/or urban land.

With the advancement of technology and the rise in end-user expectations, the need and use of higher temporal resolution data for pollutant load estimation has increased. This protocol describes a method for continuous in situ water quality monitoring to obtain higher temporal resolution data for informed water resource management decisions.

Besin ve tortu tarım havza içinde sürekli Instream izleme

Pollutant concentrations and loads in watersheds vary considerably with time and space. Accurate and timely information on the magnitude of pollutants in ...

Bioindication Testing of Stream Environment Suitability for Young Freshwater Pearl Mussels Using In Situ Exposure Methods

Knowledge of habitat suitability for freshwater mussels is an important step in the conservation of this endangered species group. We describe a protocol for performing in situ juvenile exposure tests within oligotrophic river catchments over one-month and three-month periods. Two methods (in both modifications) are presented to evaluate the juvenile growth and survival rate. The methods and modifications differ in value for the locality bioindication and each has its benefits as well as limitations. The sandy cage method works with a large set of individuals, but only some of the individuals are measured and the results are evaluated in bulk. In the mesh cage method, the individuals are kept and measured separately, but a low individual number is evaluated. The open water exposure modification is relatively easy to apply; it shows the juvenile growth potential of sites and can also be effective for water toxicity testing. The within-bed exposure modification needs a high workload but is closer to the conditions of a natural juvenile environment and it is better for reporting the real suitability of localities. On the other hand, more replications are needed in this modification due to its high-hyporheic environment variability.

Bioindication Testing of Stream Environment Suitability for Young Freshwater Pearl Mussels Using In Situ Exposure Methods

In situ bioindications enable determination of the suitability of an environment for endangered mussel species. We describe two methods based on the juvenile exposure of freshwater pearl mussels in cages to oligotrophic river habitats. Both methods are implemented in variants for open water and hyporheic water environments.

Genç tatlı su midye içinde in Situ maruz kalma yöntemlerle inci için Bioindication akış ortamı uygunluğu test

Knowledge of habitat suitability for freshwater mussels is an important step in the conservation of this endangered species group. We describe a protocol ...

Measuring Phosphorus Release in Laboratory Microcosms for Water Quality Assessment

Phosphorus (P) is a critical limiting nutrient in agroecosystems requiring careful management to reduce transport risk to aquatic environments. Routine laboratory measures of P bioavailability are based on chemical extractions performed on dried samples under oxidizing conditions. While useful, these tests are limited with respect to characterizing P release under prolonged water saturation. Labile orthophosphate bound to oxidized iron and other metals can rapidly desorb to solution in reducing environments, increasing P mobilization risk to surface runoff and groundwater. To better quantify P desorption potential and mobility during extended saturation, a laboratory microcosm method was developed based on repeated sampling of porewater and overlying floodwater over time. The method is useful for quantifying P release potential from soils and sediments varying in physicochemical properties and can improve site-specific P mitigation efforts by better characterizing P release risk in hydrologically active areas. Advantages of the method include its ability to simulate in situ dynamics, simplicity, low cost, and flexibility.

Accurate quantification of phosphorus (P) desorption potential in saturated soils and sediments is important for P modeling and transport mitigation efforts. To better account for in situ soil-water redox dynamics and P mobilization under prolonged saturation, a simple approach was developed based on repeated sampling of laboratory microcosms.

Su kalite değerlendirmesi için laboratuar Microcosms fosfor serbest ölçme

Phosphorus (P) is a critical limiting nutrient in agroecosystems requiring careful management to reduce transport risk to aquatic environments. Routine ...

In Situ Soil Moisture Sensors in Undisturbed Soils

Soil moisture directly affects operational hydrology, food security, ecosystem services, and the climate system. However, the adoption of soil moisture data has been slow due to inconsistent data collection, poor standardization, and typically short record duration. Soil moisture, or quantitatively volumetric soil water content (SWC), is measured using buried, in situ sensors that infer SWC from an electromagnetic response. This signal can vary considerably with local site conditions such as clay content and mineralogy, soil salinity or bulk electrical conductivity, and soil temperature; each of these can have varying impacts depending on the sensor technology.
Furthermore, poor soil contact and sensor degradation can affect the quality of these readings over time. Unlike more traditional environmental sensors, there are no accepted standards, maintenance practices, or quality controls for SWC data. As such, SWC is a challenging measurement for many environmental monitoring networks to implement. Here, we attempt to establish a community-based standard of practice for in situ SWC sensors so that future research and applications have consistent guidance on site selection, sensor installation, data interpretation, and long-term maintenance of monitoring stations.
The videography focuses on a multi-agency consensus of best-practices and recommendations for the installation of in situ SWC sensors. This paper presents an overview of this protocol along with the various steps essential for high-quality and long-term SWC data collection. This protocol will be of use to scientists and engineers hoping to deploy a single station or an entire network.

In Situ Soil Moisture Sensors in Undisturbed Soils

The determination of soil water content is a critical mission requirement for many state and federal agencies. This protocol synthesizes multi-agency efforts to measure soil water content using buried in situ sensors.

Yerinde Bozulmamış Topraklarda Toprak Nemi Sensörleri

Soil moisture directly affects operational hydrology, food security, ecosystem services, and the climate system. However, the adoption of soil moisture ...

Concentration of Virus Particles from Environmental Water and Wastewater Samples Using Skimmed Milk Flocculation and Ultrafiltration

Water and wastewater-based epidemiology have emerged as alternative methods to monitor and predict the course of outbreaks in communities.&#160;The recovery of microbial fractions, including viruses, bacteria, and microeukaryotes from wastewater and environmental water samples&#160;is one of the challenging steps in these approaches. In this study, we focused on the recovery efficiency of sequential ultrafiltration and skimmed milk flocculation (SMF) methods using Armored RNA as a test virus, which is also used as a control by some other studies. Prefiltration with 0.45 &#181;m and 0.2 &#181;m membrane disc filters were applied to eliminate solid particles before ultrafiltration to prevent the clogging of ultrafiltration devices. Test samples, processed with the sequential ultrafiltration method, were centrifuged at two different speeds. An increased speed resulted in lower recovery and positivity rates of Armored RNA.&#160;On the other hand, SMF resulted in relatively consistent recovery and positivity rates of Armored RNA. Additional tests conducted with environmental water samples demonstrated the utility of SMF to concentrate other microbial fractions. The partitioning of viruses into solid particles might have an impact on the overall recovery rates, considering the prefiltration step applied before the ultrafiltration of wastewater samples. SMF with prefiltration performed better when applied to environmental water samples&#160;due to lower solid concentrations in the samples and thus lower partitioning rates to solids. In the present study, the idea of using a sequential ultrafiltration method arose from the necessity to decrease the final volume of the viral concentrates during the COVID-19 pandemic, when the supply of the commonly used ultrafiltration devices was limited, and there was a need for the development of alternative viral concentration methods.

Virus concentration from environmental water and wastewater samples is a challenging task, carried out primarily for the identification and quantification of viruses. While several virus concentration methods have been developed and tested, we demonstrate here the effectiveness of ultrafiltration and skimmed milk flocculation for RNA viruses with different sample types.

Yağsız Süt Flokülasyonu ve Ultrafiltrasyon Kullanılarak Çevresel Su ve Atık Su Numunelerinden Virüs Partiküllerinin Konsantrasyonu

Water and wastewater-based epidemiology have emerged as alternative methods to monitor and predict the course of outbreaks in communities.&#160;The ...

Parameterizing V-notch Weir Equations for Flow Monitoring in a Drainage Control Structure

Accurate estimation of drainage discharge (flow rate or water volume per unit time) is essential for calculating nutrient loads delivered to surface water and assessing the performance of edge-of-field conservation practices. Determining drainage flow rates requires monitoring the head in a drainage control structure and applying an appropriate equation for the weir installed in the structure. Previous studies that developed calibrated equations for weirs in control structures have produced different equations (i.e., different weir flow equation coefficients) for the same type of weir and control structure size. This study describes procedures for setting up experimental water flow rate and head measurements within a drainage control structure and developing a weir equation for flows contained within a V-notch weir. Additionally, the procedure for obtaining a weir equation for overtopping flows -- when the water level exceeds the top of the V-notch weir -- is outlined. This process involves using the weir equation developed in the laboratory for a V-notch weir and an online tool, the &#34;Weir Flow Equation Coefficients Calculator&#34;, developed by the authors. The online tool can also generate weir flow equation coefficients for both V-notch-contained and overtopping flows across various sizes of Agri Drain water control structures, even when users lack site-specific flow rate vs. head relationship.

This protocol describes methods for obtaining weir flow equation coefficients for a V-notch weir within a drainage control structure using (1) a laboratory calibration procedure and (2) an online tool, the "Weir Flow Equation Coefficients Calculator", developed by the authors. These methods apply to flows contained within the V-notch and overtopping flows.

Accurate estimation of drainage discharge (flow rate or water volume per unit time) is essential for calculating nutrient loads delivered to surface water ...