You are here: University of Vienna PHAIDRA Detail o:1366346
Title (eng)
Effects of vegetated riparian buffer strips on lateral sediment input to agricultural river systems and the role of human-made linear flow paths in the Fugnitz catchment, Lower Austria
Parallel title (deu)
Auswirkungen von vegetativen Gewässerrandstreifen auf den lateralen Sedimenteintrag in Flusssysteme landwirtschaftlicher Gebiete und die Rolle von anthropogenen linearen Fließwegen im Einzugsgebiet der Fugnitz in Niederösterreich
Author
Lisa Humer
Adviser
Ronald Pöppl
Assessor
Ronald Pöppl
Abstract (deu)
Durch die Bewirtschaftung von Ackerland kommt es zu einer erhöhten Bodenabtragsrate. Diese trägt maßgeblich zur chemischen Verunreinigung von Fließgewässern bei. Große Mengen an Feinsediment werden über oberirdische Fließwege in die anliegendenWasserwege transportiert. Künstlich angelegte Drainagegräben entwässern große Teile der hydrologischen Einzugsgebiete, werden jedoch bisher in Studien zur Sedimentkonnektivität häufig übersehen. Mit Vegetation bedeckte Gewässerrandstreifen werden oftmals als eine effektive Maßnahme gegen Feinsedimenteintrag von Ackerflächen erachtet. Diese Arbeit untersucht die Effektivität der vorhandenen Gewässerrandstreifen und die Rolle anthropogener Fließwege in Bezug auf Sedimentkonnektivität und Feinsedimenteintrag in Fließgewässersysteme im landwirtschaftlich intensiv genutzten Einzugsgebiet der Fugnitz in Niederösterreich. Gewässerrandstreifen werden in Österreich gefördert, sind entlang der Fugnitz jedoch nur sehr begrenzt vorhanden. Um die Effektivität der vorhandenen Gewässerrandstreifen festzustellen, wurde das Volumen des aufgefangenen Sediments nach Starkregenereignissen gemessen. Danach wurden die Erosionsereignisse der untersuchten Hänge unter Verwendung desWater Erosion Prediction Project modelliert (WEPP). Die modellierten Sedimentraten wurden dann mit den In-situ- Daten verglichen, um die Genauigkeit des Models zu überprüfen und die Effektivität der Buffer zu berechnen. Um die Rolle künstlicher linearer Fließwege im Kontext von Sedimenttransport zu untersuchen, wurde die Konnektivität zwischen diesen und dem Fluss vor Ort durch Kartierung und später durch Modellierung untersucht. Alle untersuchten Gewässerrandstreifen zeigten nach einem Starkregenereignis Anzeichen eines Sedimentüberlaufs. Es wurden nur 12 - 32% des erodierten Sediments abgefangen, was auf die unzureichende Breite der Streifen zurückzuführen ist. Es wurden mehrere Verbindungspunkte der anthropogenen Fließwege ins Flussnetzwerk gefunden. Durch diese entwässern große Bereiche des Einzugsgebiets, weshalb sie bei der Erstellung von nachhaltigen Managementplänen einbezogen werden sollten.
Abstract (eng)
Heavily intensified soil erosion by cultivation of arable land is a main contributor to the chemical pollution of freshwater ecosystems. High loads of fine sediment are transported to the channel via overland flow pathways, furthermore man-made linear flow pathways can drain substantial parts of a catchment. Vegetated buffer strips (VBS) between arable fields and the river channel are a common mitigation measure, since they are considered to be highly effective in removing suspended solids, nutrients and pesticides from runoff by trapping sediment and consequently reducing sediment connectivity. The role of human-made linear flow paths in delivering sediment to streams is often overlooked. This study investigates the effectiveness of existing vegetated buffer strips and the role of anthropogenic flow paths in terms of sediment connectivity and fine sediment input in the agricultural intensively used Fugnitz catchment in Lower Austria. Vegetated buffer strips alongside permanent streams are eligible for subsidy in Austria, but not continuously present along the Fugnitz and its tributaries. In order to assess the effectiveness of the existing buffer strips, the volume of the buffered sediment was measured in the field after heavy rainfall events. Afterwards the respective runoff and erosion events as well as the sediment yield rates were modelled using the Water Erosion Prediction Project (WEPP). The resulting sediment yield rates of the model were compared to the event-based in situ data. Concerning the role of man-made linear flow paths, the connectivity between these and the actual permanent streams was investigated in the field by mapping and later modeling the entry-points of the man-made flow paths into the river channel system. All investigated VBS showed signs of sediment overflow after a heavy rainfall event. The trapping efficiencies for the investigated rainfall event were between 12 and 32%, showing that the width of the buffers is insufficient for the amount of eroded sediment coming from the fields. Several entry points of the anthropogenic drainage network into the river channel were found. Major areas of the catchment drain through those drainage channels. Therefore, human-made flow paths need to be included in sustainable management plans.
Keywords (eng)
soil erosionsediment connectivityhuman-made flow pathscatchment management
Keywords (deu)
BodenerosionSedimentkonnektivitätantrophogene FließwegeErosionsmanagement
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1366346
rdau:P60550 (deu)
xiv, 90, A-E Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
Number of pages
111
Members (1)
Title (eng)
Effects of vegetated riparian buffer strips on lateral sediment input to agricultural river systems and the role of human-made linear flow paths in the Fugnitz catchment, Lower Austria
Parallel title (deu)
Auswirkungen von vegetativen Gewässerrandstreifen auf den lateralen Sedimenteintrag in Flusssysteme landwirtschaftlicher Gebiete und die Rolle von anthropogenen linearen Fließwegen im Einzugsgebiet der Fugnitz in Niederösterreich
Author
Lisa Humer
Abstract (deu)
Durch die Bewirtschaftung von Ackerland kommt es zu einer erhöhten Bodenabtragsrate. Diese trägt maßgeblich zur chemischen Verunreinigung von Fließgewässern bei. Große Mengen an Feinsediment werden über oberirdische Fließwege in die anliegendenWasserwege transportiert. Künstlich angelegte Drainagegräben entwässern große Teile der hydrologischen Einzugsgebiete, werden jedoch bisher in Studien zur Sedimentkonnektivität häufig übersehen. Mit Vegetation bedeckte Gewässerrandstreifen werden oftmals als eine effektive Maßnahme gegen Feinsedimenteintrag von Ackerflächen erachtet. Diese Arbeit untersucht die Effektivität der vorhandenen Gewässerrandstreifen und die Rolle anthropogener Fließwege in Bezug auf Sedimentkonnektivität und Feinsedimenteintrag in Fließgewässersysteme im landwirtschaftlich intensiv genutzten Einzugsgebiet der Fugnitz in Niederösterreich. Gewässerrandstreifen werden in Österreich gefördert, sind entlang der Fugnitz jedoch nur sehr begrenzt vorhanden. Um die Effektivität der vorhandenen Gewässerrandstreifen festzustellen, wurde das Volumen des aufgefangenen Sediments nach Starkregenereignissen gemessen. Danach wurden die Erosionsereignisse der untersuchten Hänge unter Verwendung desWater Erosion Prediction Project modelliert (WEPP). Die modellierten Sedimentraten wurden dann mit den In-situ- Daten verglichen, um die Genauigkeit des Models zu überprüfen und die Effektivität der Buffer zu berechnen. Um die Rolle künstlicher linearer Fließwege im Kontext von Sedimenttransport zu untersuchen, wurde die Konnektivität zwischen diesen und dem Fluss vor Ort durch Kartierung und später durch Modellierung untersucht. Alle untersuchten Gewässerrandstreifen zeigten nach einem Starkregenereignis Anzeichen eines Sedimentüberlaufs. Es wurden nur 12 - 32% des erodierten Sediments abgefangen, was auf die unzureichende Breite der Streifen zurückzuführen ist. Es wurden mehrere Verbindungspunkte der anthropogenen Fließwege ins Flussnetzwerk gefunden. Durch diese entwässern große Bereiche des Einzugsgebiets, weshalb sie bei der Erstellung von nachhaltigen Managementplänen einbezogen werden sollten.
Abstract (eng)
Heavily intensified soil erosion by cultivation of arable land is a main contributor to the chemical pollution of freshwater ecosystems. High loads of fine sediment are transported to the channel via overland flow pathways, furthermore man-made linear flow pathways can drain substantial parts of a catchment. Vegetated buffer strips (VBS) between arable fields and the river channel are a common mitigation measure, since they are considered to be highly effective in removing suspended solids, nutrients and pesticides from runoff by trapping sediment and consequently reducing sediment connectivity. The role of human-made linear flow paths in delivering sediment to streams is often overlooked. This study investigates the effectiveness of existing vegetated buffer strips and the role of anthropogenic flow paths in terms of sediment connectivity and fine sediment input in the agricultural intensively used Fugnitz catchment in Lower Austria. Vegetated buffer strips alongside permanent streams are eligible for subsidy in Austria, but not continuously present along the Fugnitz and its tributaries. In order to assess the effectiveness of the existing buffer strips, the volume of the buffered sediment was measured in the field after heavy rainfall events. Afterwards the respective runoff and erosion events as well as the sediment yield rates were modelled using the Water Erosion Prediction Project (WEPP). The resulting sediment yield rates of the model were compared to the event-based in situ data. Concerning the role of man-made linear flow paths, the connectivity between these and the actual permanent streams was investigated in the field by mapping and later modeling the entry-points of the man-made flow paths into the river channel system. All investigated VBS showed signs of sediment overflow after a heavy rainfall event. The trapping efficiencies for the investigated rainfall event were between 12 and 32%, showing that the width of the buffers is insufficient for the amount of eroded sediment coming from the fields. Several entry points of the anthropogenic drainage network into the river channel were found. Major areas of the catchment drain through those drainage channels. Therefore, human-made flow paths need to be included in sustainable management plans.
Keywords (eng)
soil erosionsediment connectivityhuman-made flow pathscatchment management
Keywords (deu)
BodenerosionSedimentkonnektivitätantrophogene FließwegeErosionsmanagement
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1366347
Number of pages
111