Catchment Legacies and Time Lags: A Parsimonious Watershed Model to Predict the Effects of Legacy Storage on Nitrogen Export
Notice bibliographique
Résumé
Nutrient legacies in anthropogenic landscapes, accumulated over decades of fertilizer application, lead to time lags between implementation of conservation measures and improvements in water quality. Quantification of such time lags has remained difficult, however, due to an incomplete understanding of controls on nutrient depletion trajectories after changes in land-use or management practices. In this study, we have developed a parsimonious watershed model for quantifying catchment-scale time lags based on both soil nutrient accumulations (biogeochemical legacy) and groundwater travel time distributions (hydrologic legacy). The model accurately predicted the time lags observed in an Iowa watershed that had undergone a 41% conversion of area from row crop to native prairie. We explored the time scales of change for stream nutrient concentrations as a function of both natural and anthropogenic controls, from topography to spatial patterns of land-use change. Our results demonstrate that the existence of biogeochemical nutrient legacies increases time lags beyond those due to hydrologic legacy alone. In addition, we show that the maximum concentration reduction benefits vary according to the spatial pattern of intervention, with preferential conversion of land parcels having the shortest catchment-scale travel times providing proportionally greater concentration reductions as well as faster response times. In contrast, a random pattern of conversion results in a 1:1 relationship between percent land conversion and percent concentration reduction, irrespective of denitrification rates within the landscape. Our modeling framework allows for the quantification of tradeoffs between costs associated with implementation of conservation measures and the time needed to see the desired concentration reductions, making it of great value to decision makers regarding optimal implementation of watershed conservation measures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».