萨斯喀彻温大学研究人员正在探索复杂系统以保护草原湿地

从草原到北方针叶林，萨斯喀彻温省拥有该国一些最具活力的生态系统，同时也是同等复杂的水系统的所在地。萨斯喀彻温大学（USask）环境与可持续性学院副教授、萨斯喀彻温大学全球水安全研究所成员柯林·怀特菲尔德（博士）等研究人员正在密切关注萨斯喀彻温省的水域情况。

“作为生物地球化学家和环境科学家，我非常想了解各种压力源对生态系统的影响，”怀特菲尔德说，“我经常从流域尺度进行研究，了解水在景观中的流动如何影响清洁空气和水等过程。”

萨斯喀彻温省拥有大约460万英亩的湿地，这些湿地覆盖了4700多万英亩的农业用地。这片地区被称为草原洼地区，是冰川消退后留下的浅水坑，数千年来一直是这里景观的一部分。

怀特菲尔德及其同事在最近发表在《Facets》杂志上的一篇论文中，使用新的建模框架阐述了草原地区湿地排水的重要性以及水系统的复杂性。

“草原上湿地众多，但在用于农业的地区，它们可能会对生产构成挑战，”怀特菲尔德说，“另一方面，它们对社会来说价值巨大，因为它们提供了生态系统服务。”

怀特菲尔德及其同事发现，排水阈值（影响开始变得明显的程度）低至10%。怀特菲尔德表示，这些发现有助于更深入地了解草原水系统的复杂性，并可用于协助制定湿地保护政策。

湿地在草原的水质中发挥着重要作用。作为海绵体，湿地能够在景观中保留更多的水，并能吸附和去除农业化学品或营养物质。

河流和水库中过量的营养物质会使饮用水处理过程变得复杂，并增加有毒藻类爆发的风险，对娱乐活动产生重大影响。萨斯喀彻温省的湖泊每年都会发生大型藻类爆发，营养污染使情况进一步恶化。

据怀特菲尔德介绍，农业用地上的湿地有利于储水，可以防止水土流失，限制下游洪水发生。

“湿地减少后，更多的水和营养物质会离开景观，流入河流和湖泊。洪水也会更频繁地发生。”怀特菲尔德说。

怀特菲尔德希望他的研究能够帮助人们认识和了解湿地对环境和社会的重要性。

“最大的挑战是如何有效管理这些系统，以便实现农业健康发展，同时保护环境，”怀特菲尔德说。