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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
Lisa Humer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Geographie
Betreuer*in
Ronald Pöppl
DOI
10.25365/thesis.62911
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-16301.37527.914858-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
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
(Englisch)
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.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
soil erosion sediment connectivity human-made flow paths catchment management
Schlagwörter
(Deutsch)
Bodenerosion Sedimentkonnektivität antrophogene Fließwege Erosionsmanagement
Autor*innen
Lisa Humer
Haupttitel (Englisch)
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
Paralleltitel (Deutsch)
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
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
xiv, 90, A-E Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Ronald Pöppl
AC Nummer
AC15766437
Utheses ID
55611
Studienkennzahl
UA | 066 | 855 | |