森林可以帮助在发展和气候变化中管理水资源

在罗利附近的地区，预计未来的开发会更加繁重，在水道周围保留树木或其他绿色植物的缓冲区可以帮助在潮湿条件下减缓湍急的溪流，并在干旱条件下保持溪流流动。然而，北卡罗来纳州立大学最近一项研究的研究人员警告说，随着开发的增加和气候变得越来越温暖和潮湿，这些所谓的“河岸缓冲区”不会成为管理水资源的灵丹妙药。

“缓冲区对流域有好处——有很多文献表明它们对水量和水质都有好处，”该研究的主要作者、北卡罗来纳州林业和环境资源专业的研究生 Elly T. Gay 说。“但在未来，孤立的缓冲区可能无法作为减轻发展和更多变的气候可能对水量产生的负面影响的唯一选择;它们需要与其他管理策略相结合。”

该研究的合著者、北卡罗来纳州立大学林业和环境资源助理教授凯瑟琳·马丁说，森林可以过滤水，还可以减缓水流速度以防止洪水或在干旱期间保持水位升高。或者，在铺设路面较多的城市地区，溪流可能会更加极端。河岸缓冲区是帮助管理城市地区水资源的一种工具。

“城市水文学要华丽得多，”马丁说。“下雨的时候，你所在的地区有很多建筑物和道路，雨水会立即进入溪流。没有太多时间渗入地下。在森林里，水通过土壤过滤，并被植物使用。即使没有下雨，将水输送到溪流的过程也较慢。这对水生物种很重要，因此它们有足够的水。当溪流水位低时，污染物会集中。”

在这项研究中，研究人员预测了 2017 年至 2060 年上纽斯河分水岭的平均流量，该分水岭始于达勒姆，注入福尔斯湖，为罗利供水，并排入戈尔兹伯勒。他们模拟了三种不同情景对河岸缓冲区的影响，以了解它们如何影响河流流量：许多被豁免的地区。他们还研究了整个流域有 50 英尺长的森林缓冲区的情景;以及森林缓冲区扩展到 100 英尺的场景。

他们还预测了气候变化对降水和温度的影响，以及低强度开发是否会继续增长。

“我们模拟了一个更高的温室气体排放情景，但降水并不是特别极端，”马丁说。“由于增加的不透水表面与其对水量和水质的影响之间存在这种联系，我们也有兴趣测试扩大开发将如何影响水流。”

他们发现，平均而言，流域的日流量会增加。他们预计，在一些没有缓冲区的地区，平均每日流量将增加 28%。

在较潮湿的条件下，他们发现缓冲区与一些最发达地区的河流流量大幅减少有关。

在干旱期间，他们发现缓冲区的结果好坏参半。在某些地区，缓冲区实际上与旱季期间每日河流流量的减少有关——因此与他们希望看到的相反。但是，缓冲区似乎确实有助于维持开发范围两端区域的水位：缓冲区有助于维持未来开发量最大的流域区域的水流，它们还有助于维持未来开发量最大的区域的水位尚未开发。

“我们发现缓冲器可以在最低流量事件期间增加流量，并且它们可以在更多局部区域的最高流量事件期间减少流量，”盖伊说。“这些局部地区通常位于发展水平最高的地方——我们发现缓冲区在这些地区的影响最大。”

然而，研究人员表示，效果并不像他们预期的那样显着，当他们比较 50 英尺和 100 英尺的缓冲区时，差别不大。

“这表明缓冲区在缓解极端流量方面有一定作用，但这不是唯一的策略，”马丁说。“如果我们想保持高水质，我们需要为未来制定一个全面的计划，这不仅包括河岸缓冲区，还包括更多、更大的绿色空间，这些空间除了水之外还有很多好处。”

这项名为“河岸缓冲区增加未来基流并减少发展中流域的峰值流量”的研究在线发表在Science of The Total Environment上。